CN105548768B - 一种测试毫米波旋转关节变化量的装置及方法 - Google Patents

一种测试毫米波旋转关节变化量的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及旋转关节测领域，具体涉及一种测试毫米波旋转关节变化量的装置及方法。该装置与矢量网络分析仪的校准端口连接用于测试毫米波旋转关节的变化量，包括第一毫米波旋转关节和第二毫米波旋转关节，所述的第一毫米波旋转关节和第二毫米波旋转关节通过连接器相互连接，所述的连接器的一端与第一毫米波旋转关节的旋转端固定连接，连接器的另一端与第二毫米波旋转关节旋转端固定连接，通过旋转连接器，第一毫米波旋转关节和第二毫米波旋转关节与连接器同步旋转。该装置有效的解决了毫米波旋转关节测试变化量不准确的难题，使测试结果更能准确的反应产品的真实情况。

Description

一种测试毫米波旋转关节变化量的装置及方法
【技术领域】
本发明涉及旋转关节测试领域，具体涉及一种测试毫米波旋转关节变化量的装置及方法。
【背景技术】
旋转关节的特点是在使用的过程中通过不断旋转传递高频信号，并要求其高频性能(电压驻波比、***损耗、相位等)变化量小，这样才能达到高频信号稳定的传递的目的。
目前性能参数比较好的毫米波旋转关节的变化量级非常小，为了能准确的测试该变化量根本不能在装置中引入其它的变化量，否则，测试结果将没办法体现毫米波旋转关节的变化参数。旋转关节的使用特点决定了其在生产加工、测试、验收等环节都需要检测旋转关节在旋转环境下的高频性能，这样才能更直观的观察旋转关节能否达到客户使用的要求。
这样问题就出来了，往往生产企业没有使用企业的实际使用状态的装置，只能在矢量网络分析仪上测试，而矢量网络分析仪本身不能进行旋转测试，只能借助辅助的装置达到类似旋转的效果进行测试。
如图1与图2所示，目前常用的测试方法是在矢量网络分析仪的两个校准端口加测试电缆组件4，该测试电缆组件需要专门制作，要求该电缆组件一端型号与矢量网络分析仪相同，并可以对插使用，另一端型号与被测的第三毫米波旋转关节3的旋转端相同，并可以对插使用。并且要求该电缆组件具有柔软性好，弯曲半径小，高频性能指标稳定性好等特点。用这种方法测试旋转关节的原理是：在测试的过程中利用旋转测试电缆组件来带动关节旋转。
从该测试方法的测试原理不难看出，在测试过程中不但旋转关节旋转，测试电缆组件也在旋转。最后的得出的旋转关节在旋转情况下的高频性能变化量不但包括旋转关节本身的变化量还包含测试电缆组件在旋转时的变换量，数据不准确。在这种测试装置下，只有测试电缆组件的变化量尽可能的小，才能使测试结果更准确。
但目前的现状是，在毫米波频段，没有一款电缆组件的电气性能的旋转变化量比旋转关节小，而且电缆组件弯曲的次数多，电气性能指标变化会更大。这样测试出来的结果没办法反映旋转关节真实的变化量。这里我们找到一种方法能很好的解决这一问题。
【发明内容】
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种测试毫米波旋转关节变化量的装置及方法，以解决现有技术测试不准确的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种测试毫米波旋转关节变化量的装置，与矢量网络分析仪的校准端口连接用于测试毫米波旋转关节的变化量，包括第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6，所述的第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6通过连接器7相互连接，所述的连接器7的一端与第一毫米波旋转关节5的旋转端固定连接，连接器7的另一端与第二毫米波旋转关节6旋转端固定连接，通过旋转连接器7，第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6与连接器7同步旋转。
所述的第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6类型相同。
所述的第一毫米波旋转关节5的固定端和第二毫米波旋转关节6的固定端均与校准端口旋转连接。
所述的连接器7的反射系数不大于0.015。
一种测试毫米波旋转关节变化量的方法，包括如下步骤：
步骤一：选择至少三只类型相同的毫米波旋转关节分别两两组合，将每组的旋转关节与连接器7连接构成毫米波旋转关节测试装置并分别与矢量网络分析仪连接进行测量；
步骤二：将步骤一中同一组的两只毫米波旋转关节测试装置的两端分别与矢量网络分析仪的第一校准端口1与第二校准端口2连接；
步骤三：旋转连接器7，通过矢量网络分析仪测量得到步骤二中同组的两只待测的毫米波旋转关节的总变化量；
步骤四：通过步骤二与步骤三测量得到至少三组毫米波旋转关节的总变化量；
步骤五：通过步骤四测得的总变化量计算得到每只待测毫米波旋转关节的变化量。
所述的步骤五中，通过如下公式计算每只毫米波旋转关节的变化量其中：x、y和z分别为待测的任意三只毫米波旋转关节分别对应的变化量；A、B和C分别为前述任意三只毫米波旋转关节两两组合时分别测出的总变化量，该公式的解分别为待测的任意三只毫米波旋转关节的变化量。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明的一种测试毫米波旋转关节变化量的装置及方法通过采用连接器将待测的两只毫米波旋转关节连接起来形成测试毫米波旋转关节变化量的装置，该连接器与待测的毫米波旋转关节之间相对不旋转，待测的毫米波旋转关节与校准端口之间为旋转连接，旋转连接器能够带动待测的两只毫米波旋转关节与之同步转动并进行测量变化值，由于连接器与待测的两只毫米波旋转关节为同步转动，连接器与毫米波旋转关节组成的测试装置整体的内部结构是相对不变化的，因此不会给整个测试***引入额外的变化量，通过测试出总变化量。
进一步的，本发明通过测试多组待测的毫米波旋转关节完全可以将连接器带入的影响因素消除，通过测试出多组毫米波旋转关节的总变化量，得到每个待测的毫米波旋转关节的变化量，该测试结果可以最精确的反应旋转关节在旋转的过程中各个高频参数的变化情况，为使用者提供最准确的信息来判断产品是否能达到***的要求，该方法操作简单，费用低，数据准确可信。
【附图说明】
图1为现有技术测试方法使用的装置示意图；
图2为现有技术测试方法使用的装置测试过程示意图；
图3为本发明测试毫米波旋转关节变化量的装置的示意图；
图4为本发明测试毫米波旋转关节变化量的装置测试过程示意图；
图5为本发明待测的毫米波旋转关节的结构示意图。
其中，1、第一校准端口；2、第二校准端口；3、第三毫米波旋转关节；4、测试电缆组件；5、第一毫米波旋转关节；6、第二毫米波旋转关节；7、连接器。
【具体实施方式】
下面结合附图来对本发明作进一步的说明。
如图3至图5所示，一种测试毫米波旋转关节变化量的装置，与矢量网络分析仪的校准端口连接用于测试毫米波旋转关节的变化量，包括第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6，所述的第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6通过连接器7相互连接，所述的连接器7的一端与第一毫米波旋转关节5的旋转端固定连接，连接器7的另一端与第二毫米波旋转关节6旋转端固定连接，通过旋转连接器7，第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6与连接器7同步旋转。
所述的第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6类型相同。
所述的第一毫米波旋转关节5的固定端和第二毫米波旋转关节6的固定端均与校准端口旋转连接。
所述的连接器7的反射系数不大于0.015。
一种测试毫米波旋转关节变化量的方法，包括如下步骤：
步骤一：选择至少三只类型相同的毫米波旋转关节分别两两组合，将每组的旋转关节与连接器7连接构成毫米波旋转关节测试装置并分别与矢量网络分析仪连接进行测量；
步骤二：将步骤一中同一组的两只毫米波旋转关节测试装置的两端分别与矢量网络分析仪的第一校准端口1与第二校准端口2连接；
步骤三：旋转连接器7，通过矢量网络分析仪测量得到步骤二中同组的两只待测的毫米波旋转关节的总变化量；
步骤四：通过步骤二与步骤三测量得到至少三组毫米波旋转关节的总变化量；
步骤五：通过步骤四测得的总变化量计算得到每只待测毫米波旋转关节的变化量。
所述的步骤五中，通过如下公式计算每只毫米波旋转关节的变化量其中：x、y和z分别为待测的任意三只毫米波旋转关节分别对应的变化量；A、B和C分别为前述任意三只毫米波旋转关节两两组合时分别测出的总变化量，该方程组的解分别为待测的任意三只毫米波旋转关节的变化量。
进一步的，本发明的具体的测试原理及方法如下：
在测试时同时测试两个类型相同的毫米波旋转关节，将两个旋转关节用一个与它们相互静止的连接器7连接在一起，连接后通过旋转中间的连接器7带动连接器7两端的毫米波旋转关节同步旋转，这样旋转测试的结果是两个毫米波旋转关节变化量的总体现。虽然在测试过程中，中间的连接器7也在旋转，但是它只是与两端的毫米波旋转关节在做360度的转动，两端的毫米波旋转关节与连接器7组成的测试装置的内部结构是无相对变化的，这样就不会给整个测试***引入额外的变化量。
本发明的测试毫米波旋转关节变化量的装置在使用时，要求第一校准端口1接到第一毫米波旋转关节5的固定端，将第二校准端口2接到第二毫米波旋转关节6的固定端。将测试时使用的连接器7的两端分别与第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6的旋转端连接。连接固定后，通过旋转连接器7来带动第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6同步旋转，从而测试得出第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6的总变化量。通过计算分别得出第一毫米波旋转关节5和第二毫米波旋转关节6各自的变化量。
在测试时：
第一步：选择至少三只同类型的毫米波旋转关节，分别编号为X、Y和Z，并该设该三只毫米波旋转关节的变化量分别为x、y和z。
第二步：选用一款连机器7，要求它本身的高频性能在毫米波波段非常好，至少反射系数在0.015以内，而且该连接器7的两个端口可以连接到毫米波旋转关节的固定端。
第三部：将矢量网络分析仪的两个输入端口即第一校准端口1和第二校准端口2均接成可以直接连接毫米波旋转关节固定端的端口类型。
第四步：将任意两只毫米波旋转关节两两组合，然后和连接器7构成的测试装置与矢量网络分析仪的校准端口连接进行测试，组合方式分别为(X，Y)、(X，Z)和(Y，Z)，根据该组合测试得出两个毫米波旋转关节的总变化量分别为A、B和C。
第五步：通过以下公式：
x+y＝A
x+z＝B
y+z＝C
得出：
x＝(A+B-C)/2
y＝(C-B+A)/2
z＝(B-A+C)/2
通过测试多组待测的毫米波旋转关节完全可以将连接器带入的影响因素消除，最终得出最精确的测试结果，可以最精确的反应旋转关节在旋转的过程中各个高频参数的变化情况，为使用者提供最准确的信息来判断产品是否能达到***的要求，该方法操作简单，费用低，数据准确可信。有效的解决了单路旋转关节测试变化量不准确的难题，使测试结果更能准确的反应产品的真实情况。

Claims (5)

1.一种测试毫米波旋转关节变化量的装置，与矢量网络分析仪的校准端口连接用于测试毫米波旋转关节的变化量，其特征在于，包括第一毫米波旋转关节(5)和第二毫米波旋转关节(6)，所述的第一毫米波旋转关节(5)和第二毫米波旋转关节(6)通过连接器(7)相互连接，所述的连接器(7)的一端与第一毫米波旋转关节(5)的旋转端固定连接，连接器(7)的另一端与第二毫米波旋转关节(6)旋转端固定连接，通过旋转连接器(7)，第一毫米波旋转关节(5)和第二毫米波旋转关节(6)与连接器(7)同步旋转；所述的第一毫米波旋转关节(5)的固定端和第二毫米波旋转关节(6)的固定端均与校准端口旋转连接。
2.根据权利要求1所述的一种测试毫米波旋转关节变化量的装置，其特征在于，所述的第一毫米波旋转关节(5)和第二毫米波旋转关节(6)类型相同。
3.根据权利要求1所述的一种测试毫米波旋转关节变化量的装置，其特征在于，所述的连接器(7)的反射系数不大于0.015。
4.一种测试毫米波旋转关节变化量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：选择至少三只类型相同的毫米波旋转关节分别两两组合，将每组的旋转关节与连接器(7)连接构成毫米波旋转关节测试装置并分别与矢量网络分析仪连接进行测量；
步骤二：将步骤一中同一组的两只毫米波旋转关节测试装置的两端分别与矢量网络分析仪的第一校准端口(1)与第二校准端口(2)连接；
步骤三：旋转连接器(7)，通过矢量网络分析仪测量得到步骤二中同组的两只待测的毫米波旋转关节的总变化量；
步骤四：通过步骤二与步骤三测量得到至少三组毫米波旋转关节的总变化量；
步骤五：通过步骤四测得的总变化量计算得到每只待测毫米波旋转关节的变化量。
5.根据权利要求4所述的一种测试毫米波旋转关节变化量的方法，其特征在于，所述的步骤五中，通过如下公式计算每只毫米波旋转关节的变化量其中：x、y和z分别为待测的任意三只毫米波旋转关节分别对应的变化量；A、B和C分别为前述任意三只毫米波旋转关节两两组合时分别测出的总变化量，该公式的解分别为待测的任意三只毫米波旋转关节的变化量。
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