CN109286427A - 测试装置和测试方法 - Google Patents

测试装置和测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109286427A
CN109286427A CN201810021725.7A CN201810021725A CN109286427A CN 109286427 A CN109286427 A CN 109286427A CN 201810021725 A CN201810021725 A CN 201810021725A CN 109286427 A CN109286427 A CN 109286427A
Authority
CN
China
Prior art keywords
test
equipment under
antenna
under test
link
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810021725.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109286427B (zh
Inventor
科比特·罗威尔
樊尚·阿巴迪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohde and Schwarz GmbH and Co KG filed Critical Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Publication of CN109286427A publication Critical patent/CN109286427A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109286427B publication Critical patent/CN109286427B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/267—Phased-array testing or checking devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0408—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas using two or more beams, i.e. beam diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/125—Means for positioning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/40—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with phasing matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
    • H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0426—Power distribution
    • H04B7/043—Power distribution using best eigenmode, e.g. beam forming or beam steering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

一种用于测试被测设备的测试装置，所述测试装置包括：包含了数个反射器以及数个测试天线的测试天线***，用于经由反射器来向被测设备发出测试信号和/或测量被测设备向反射器发出的测量信号；用于与被测设备进行通信的链路天线；用于承载链路天线并以可控方式围绕被测设备移动该链路天线的机械天线定位结构，其中对于被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置，该测试天线***模拟该链路天线，并且/或者该链路天线和/或附加天线经由至少一个反射器来与被测设备进行通信。

Description

测试装置和测试方法
技术领域
本发明涉及用于测试被测设备的测试装置。本发明进一步涉及相应的测试方法。
背景技术
尽管原则上适用于任何无线测试***，但在下文中将会结合无线设备的波束成形测试来描述本发明及其根本问题。
在现代无线通信***中，单个设备之间的通信是通过波束成形或波束控制来进行优化的。
由此，在开发或生产用于此类通信***的设备时，有必要全面测试设备的波束控制能力，以便符合通信标准和法规。
特别地，对于波束成形设备来说，由此有必要将测试天线安置在相应的被测设备周围的多个不同位置。
在这个背景之下，本发明的所要解决的问题是提供一种用于具有波束成形能力的设备的通用测试设备。
发明内容
本发明是通过具有权利要求1的特征的测试装置以及具有权利要求10的特征的测试方法来解决这个问题的。
相应地，所提供的是：
-一种用于测试被测设备的测试装置，该测试装置包括：包含了数个(也就是一个或多个)反射器以及数个(也就是一个或多个)测试天线的测试天线***，用于经由反射器来向被测设备发出测试信号和/或测量被测设备向反射器发出的测量信号；用于与被测设备进行通信的链路天线；以及承载链路天线并以可控方式围绕被测设备移动该链路天线的机械天线定位结构，其中对于被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置，该测试天线***模拟该链路天线，并且/或者该链路天线和/或附加天线经由至少一个反射器来与被测设备进行通信。
进一步提供的是：
-一种用于测试被测设备的测试方法，该测试方法包括：通过测试天线***，借助数个(也就是一个或多个)反射器来向被测设备发出测试信号，和/或测量被测设备向反射器发出的信号，所述测试天线***包括所述反射器以及数个(也就是一个或多个)测试天线，使用链路天线来与被测设备进行通信，使用机械天线定位结构来承载链路天线，并以可控的方式围绕所述被测设备移动该链路天线，以及对于被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置，使用测试天线***来模拟链路天线，并且/或者借助链路天线和/或附加天线并经由至少一个反射器来与被测设备进行通信。
如上所述，对于波束成形设备来说，测量源自多个不同位置的设备放射性或是核实受到依照不同波束成形配置的RF信号影响的被测设备行为是非常重要的。特别地，本发明基于这样一个事实，那就是波束成形设备将会包含具有朝着期望方向的主波瓣以及具有朝着其他方向的多个旁波瓣的天线图。
由此，为了实现此类波束成形设备的兼容性测量，不但有必要对主波瓣进行测量，而且还要测量被测设备产生的旁波瓣，或是使用从并不是主波瓣方向的方向发出的测试信号来对被测设备的行为进行测试。更进一步，这些测量必须为被测设备的所有或者至少多个可能的波束控制配置执行。作为示例，被测设备可以包括测量模式。在该模式中，测试信号可被发射到被测设备，例如借助测试天线***、也就是借助测试天线和反射器来发射。应当理解的是，一个天线和一个反射器或是多个天线与多个反射器的任何组合都是可能的。
由此，本发明提供了一种链路天线，所述天线提供了连至被测设备的通信链路。由此，该被测设备会将主波瓣聚焦到链路天线上，以便建立通信链路或保持通信链路。更进一步，作为示例，借助链路天线的通信链路可以用于向被测设备指示链路天线的位置，并且由此指示所需要的波束控制参数。
同时，测试天线***可以向被测设备发射测试信号，或者测量所述被测设备的放射性，而被测设备则会保持通信链路，并且会将主波瓣引向链路天线。在测量模式中，举例来说，被测设备可以测量或监视传入的无线信号，同时保持与链路天线的通信。作为示例，该被测设备可以借助测试接口耦合到测试装置，以及向测试装置提供关于测量得到的信号的数据，以便进行更进一步的评估。
然后，测试可以包括在被测设备周围移动或旋转链路天线，例如在圆周上移动。但是，如果链路天线在围绕被测设备的整个圆形上旋转，那么它还是会移动到被测试天线***占用的位置。由此，链路天线要么被测试天线***阻塞，或者反之亦然，或者链路天线会与测试天线***冲突。
然而，在将链路天线置于测试天线***所在的位置时，这时还应该测试被测设备的放射性，也就是说，主波瓣应该指向测试天线***、例如测试天线***的反射器。针对这种情况，本发明为测试天线***提供了模拟链路天线的能力。这意味着链路天线不会移动到测试天线***、尤其是反射器的位置。取而代之的是，测试天线***会接管链路天线的功能，同时主波瓣会在测试天线***的位置上移动。当被测设备发出的主波瓣离开测试天线***的位置时，链路天线可以再次接管与被测设备进行的通信。
作为补充或替换，链路天线还可以具备经由测试天线***的反射器来与被测设备进行通信的能力。作为示例，该链路天线可以是可旋转的，以使在正常工作模式中该链路天线可以直接与被测设备进行通信。在间接工作模式中，链路天线可以旋转成指向反射器，并且可以经由反射器来向被测设备发出信号或是接收来自被测设备的信号。更进一步，附加天线可被提供，该附加天线可以经由反射器而不是链路天线来与被测设备进行通信。该附加设备可以永久性地朝向反射器，并且不需要旋转机制。如果用于旋转链路天线的机械装置过于复杂，那么可以使用此类附加天线。
应该理解的是，虽然测试天线***接管了与被测设备的通信并且由此相应地控制主波瓣，但是该测试天线***仍旧可以按照需要来执行测量。
由此，根据本发明，可以在被测设备的整个圆周测量DUT发出的信号。利用测试天线***模拟链路天线的能力，即使链路天线位于测试天线***之后或之前，都是可以的。
更进一步，有了被配置成向被测设备发出测试信号的测试天线***，可以进一步评估被测设备的行为，尤其是与链路天线的连接或通信行为。作为示例，该测试天线***可以向被测设备发出扰动或干扰信号，并且链路天线可以同时与被测设备进行通信。然后，链路天线与被测设备之间的信号传输的质量可以被评估。
由此，在被测设备上可以执行复杂的测试或测量，且不会在测量中存在任何间隙。
本发明的其他实施例为其他从属权利要求以及参考了附图的后续描述的主题。
在一个可能的实施例中，该测试装置可以包括测量控制器，该测量控制器可以以可通信的方式耦合到机械天线定位结构以及测试天线***，以便控制链路天线的位置以及针对被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置来控制测试天线***模拟该链路天线。
该测量控制器可以是控制、管理或执行关于被测设备的相应测试或测量的控制设备，例如控制计算机。作为示例，该测量控制器可以包括关于所要执行的测试的逐步描述，并且可以逐一执行单个步骤。作为示例，此类描述可以定义链路天线应被连续放置在哪些位置以及哪些数据应被传送到被测设备。
该描述还可以定义预计会由测试天线***测量的信号的特性。这样做可以允许测量控制器核实或限定被测量的信号。
作为示例，该测量控制器可以耦合到机械定位结构，并且可以借助针对机械定位结构的控制信号来控制链路天线位置。可以理解的是，作为示例，该机械定位结构可以包括电动马达，该电动马达可以围绕被测设备来旋转链路天线。该机械定位结构可以进一步包括承载链路天线并通过耦合到电动马达来来将电动马达的旋转转换成链路天线移动的机械结构。
在一个可能的实施例中，该测试装置可以包括通信控制器，所述通信控制器以可通信的方式耦合到链路天线，以便与被测设备进行通信。
作为示例，该通信控制器可以包括用于处理往来于被测设备的通信信号的信号处理器。该通信控制器可以进一步包括经由链路天线来与被测设备执行通信所必需的任何附加部件，例如数模转换器、模数转换器、滤波器、衰减器以及放大器等等。由此，通信控制器可以充当或者包括通信信号生成器。
在一个可能的实施例中，该通信控制器以可通信的方式耦合到测试天线***，以便为该测试天线***提供发射到被测设备的信号，和/或经由测试天线***接收来自被测设备的通信信号。
该通信控制器还可以为测试天线***提供将要由测试天线***发射的通信信号。特别地。为了模拟链路天线，有必要为天线测量***提供与提供给链路天线的信号相同的信号。此外，该通信控制器还可以耦合到测试天线***，以接收测试天线***从被测设备接收的信号。然后，通信控制器可以对接收到的信号进行评估，并且作为示例，其可以核实所接收的信号是否与预期信号相匹配。
如上所述，测试天线***还可以向被测设备发射扰动或测试信号。此类信号用于测试被测设备在此类影响下的行为，尤其是与链路天线进行的通信的行为。由此，在经由链路天线来与被测设备进行通信的同时，通信控制器还可以向测试天线***提供此类扰动或干扰信号。
然而应该理解，所提供的可以是专用设备，其中该设备可以与测试天线***相连，并且可以评估测试天线***接收的信号，或是产生供测试天线***发射的信号。此类专用设备可以连接到通信控制器，以便将信号评估结果提供给通信控制器或者接收来自通信控制器的控制数据。作为示例，该控制数据可以控制所述专用设备来产生可供测试天线***发射的信号。
在一个可能的实施例中，测试天线被布置成致使测试天线发射的信号被反射器反射到被测设备的方向上，并且反之亦然，也就是从被测设备经由反射器反射到测试天线，其中所述测试天线可以单独从测试模式切换到通信模式。
测试天线***可以是某种紧凑型天线测试范围CATR。作为示例，如果在使用传统的自由空间方法的情况下无法获取与被测设备的远场间隔，那么可以使用此类CATR来提供便利的天线***测试。作为示例，CATR可以使用放射出球面波前的一个或多个源天线以及将所放射的球面波前校准成期望测试区域内部(也就是被测设备位置)的平面波前的一个或多个反射器。
这种单个测试天线可以从测试模式单独切换到通信模式，反之亦然。由此，链路天线的理论路径可以通过将相应测试天线切换到位于链路天线的理论路径上或与该链路天线的理论路径最为接近的通信模式来进行模拟。然而，剩余测试天线仍旧会在测试模式中***作，并且会测量被测设备发出的信号。同时，通信是由在通信模式下操作的一个相应的测试天线主动执行的。
依照用于与被测设备进行通信的频率，可以使用不同的天线。例如，在千兆赫兹频率范围中，用作测试天线和/或链路天线的可以是微带天线或喇叭天线等等。
在一个可能的实施例中，测试天线***可以包括用于每一个测试天线的切换元件，其中该切换元件可以在输出端口上连接到相应的测试天线，并且可以在第一输入端口上连接到测量设备，以及在第二输入端口连接到通信控制器。
该切换元件可以将第一输入端口连接到输出端口，或者将第二输入端口连接到输出端口。这意味着相应的测试天线要么连接到测量设备，要么连接到通信控制器。
该测量设备可以是任何类型的测量设备，例如矢量网络分析器、信号分析器或是示波器等等。该测量设备还可以是包含了用于每一个测试天线的输入端口的多端口测量设备。
作为示例，通信控制器可以包括与信号输出相耦合的信号输出和信号生成控制器，例如数字信号处理器或信号生成器等等。可以理解的是，作为示例，该通信控制器还可以包括数模转换器、滤波器、放大器、衰减器或是与被测设备执行通信所必需的其他任何部件。此类部件可以耦合在信号生成控制器与信号输出之间。作为示例，该信号生成控制器可以包括管理与被测设备的通信的计算机程序。作为示例，此类计算机程序可以依照被测设备使用的通信协议来实施通信栈，以便与被测设备进行数据通信。
如果被测设备包括移动电话或手机，那么作为示例，通信控制器可以包括或模拟相应通信协议的基站的通信部分。
在一个可能的实施例中，切换元件可以包括具有三个端口的信号双工器。
双工器是允许在单个路径上进行双向(双工)通信的电子设备。举例来说，在无线电通信***中，双工器可以将接收器与发射器相隔离，同时允许它们共享公共天线。此外也可以提供不需要特定切换信号的无源双工器。此类无源双工器会依照接收到相应信号的端口来自动执行信号路由处理。
在测试装置中可以为单个测试天线提供双工器。该双工器的第一输入端口可以耦合到测量设备，并且该双工器的第二输入端口可以耦合到通信控制器。该双工器的第三或输出端口可以耦合到相应的测试天线。
然后，双工器会将天线接收的信号转发到第一输入端口。在第二输入端口提供给双工器的信号将被提供给相应的测试天线，以便进行发射。
由此，单个测试天线不需要主动从一种操作模式切换到另一种操作模式。相反，任何测试天线都可以同时在测试模式和通信模式中使用。通过将来自通信控制器的相应通信信号提供给相应双工器的第二输入端口，可以简单地将测试天线用作为发射天线，也就是用于模拟链路天线。
可以理解的是，该通信控制器不必是专用通信控制器。相反，该通信控制器可以是同样会产生和接收用于链路天线的通信信号的通信控制器。
由于每一个测试天线都可以进入通信模式或测试模式，因此可以用单个测试天线或测试天线群组来模拟链路天线。
在一个可能的实施例中，测试装置可以包括机械设备定位结构，所述结构可以承载被测设备，并且可以以控的方式旋转和/或平移(也就是在一个、两个或三个轴上)被测设备。
作为示例，该机械设备定位结构可以包括可控旋转板，其中作为补充，所述可控旋转板是可以升高的。作为示例，该机械设备定位结构可以包括允许自动定位被测设备的电动马达。
有了该机械设备定位结构，可以相对于测试天线***和链路天线来旋转和/或移动被测设备。由此，测试装置允许很灵活地对被测设备执行测量。
在一个可能的实施例中，机械天线定位结构可以在圆形圆周或球形圆周上围绕被测设备移动链路天线。
作为示例，机械天线定位结构可以包括一端与电动马达耦合并且另一端承载链路天线的横梁。电动马达的轴线旋转会导致链路天线围绕电动马达的轴线而在圆形圆周上移动，也就是2D移动。作为示例，该电动马达可被置于被测设备下方。可以理解的是，更复杂的机械结构也是可以使用的，其中所述结构允许将电动马达定位在偏心位置，也就是不在被测设备的下方。作为示例，此类结构可以包括齿轮、皮带、导向器以及用于链路天线的滑动件等等。
如果链路天线要在球形圆周上移动，也就是3D移动，那么可以使用万向架或万向节类型的结构来承载高链路天线。
作为替换，类似于机械手臂的具有一个或多个关节的结构也可用于承载链路天线。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其优点，现在将结合附图来参考以下的描述。在下文中使用了附图中的示意图所指定的例示实施例来对本发明进行更详细的说明，其中：
图1显示了根据本发明的测试装置的实施例的框图；
图2显示了根据本发明的测试装置的另一个实施例的框图；
图3显示了根据本发明的测试装置的另一个实施例的框图；以及
图4显示了根据本发明的测试方法的实施例的框图。
这些附图旨在提供关于本发明实施例的更进一步的详细描述。其图示了实施例，并且结合说明书来帮助说明本发明的原理和概念。有鉴于这些附图，其他实施例和所述及的诸多优点将是显而易见的。附图中的要素未必是按比例显示的。
在附图中，除非另外说明，否则功能等同和相同的工作部件、特征和组件将被提供相同的参考符号。
具体实施方式
图1显示了测试装置100的框图。该测试装置100包括测试天线***101。该测试天线***101包括测试天线102。应该理解是，虽然仅仅例示性地显示了一个测试天线102，但是该测试天线***101可以包括任何数量、也就是两个或更多的测试天线。该测试天线***101进一步包括反射器103。该测试天线102是参考反射器103布置的，由此由反射器103将测试天线102发出的信号、尤其是球面放射信号校准成处于被测设备150的方向上的平面波前。反射器103可以是，例如抛物面发射器103。可以理解的是，虽然只显示了一个反射器103，但是还可以使用反射器组合来实现所需要或期望的波传播。
该测试装置100进一步包括安装在机械天线定位结构105上的链路天线104。该机械天线定位结构105会在圆形或圆形圆周上围绕被测设备150移动链路天线104。应该理解的是，该测试装置100是在俯视图中显示的，并且圆形圆周同样是在俯视图中显示的。由此，圆形圆周是二维圆周。还应该理解的是，该机械天线定位结构105还可以在球形圆周、也就是三维圆周上移动链路天线104。
虽然没有明确显示，但是可以理解的是，作为示例，该机械天线定位结构105可以包括圆形导向件。作为示例，链路天线104可被安装到在该导向件上移动的滑动件上。为了在球面圆周上移动，所述导向件可以以可旋转的方式来安装，例如与万向节相类似。
链路天线104用于建立与被测设备150的链路。建立链路指的是与被测设备150进行主动通信。作为示例，如果被测设备150是移动电话，那么主动通信可以是指模拟通信伙伴，例如基站或另一移动电话，并且执行与被测设备150的通信。此类通信可以包括在被测设备150与通信伙伴之间建立链路。然而作为示例，所述通信还可以包括执行语音通话或数据传输。应当理解的是，作为替换或补充，在被测设备150中可以提供专用测试模式，其中所述模式能在被测设备150中实施预定的测试传输。作为示例，此类测试传输可以包括朝着链路天线104的位置发射测试信号，以及使用测试信号来跟踪链路天线104的位置。在这个上下文中，“朝着链路天线104的位置”指的是由被测设备150执行波束成形或波束控制，以便将被测设备150发射的主波瓣聚焦到链路天线104上。作为示例，被测设备150可以基于链路天线104执行的针对被测设备150的信号发射来监视链路天线104的位置。作为补充或替换，从链路天线104到被测设备150的通信可以用于向被测设备150传送位置信息，或者直接命令被测设备150将发射的主波瓣控制到特定方向。
如图1所示，被测设备150可以在链路天线104的方向上发射主波瓣106。然而，被测设备150同时还会发射旁波瓣107、108(仅仅例示性地显示了两个旁波瓣)。相应地，在接收方向上将会形成被测设备150的天线图案。当在被测设备150周围移动链路天线104并且使用主波瓣106跟踪链路天线104时，测试天线***101可以测量被测设备150在作为主波瓣106的方向的其他方向上的放射性，或者向被测设备150发射测试信号。此外还可以围绕被测设备150旋转链路天线104以及同时旋转被测设备150，由此在旋转过程中不对被测设备150的波束控制进行修改。
虽然没有测试装置100中显示，然而应该理解，用于执行和控制被测设备150的通信的专用控制器和测量设备也是可以提供的。
在图1中用双向箭头指示了链路天线104可以在围绕被测设备150的圆周上移动。很明显，链路天线104最终会到达测试天线***101的位置。链路天线104要么会与测试天线***101相碰撞，要么会被测试天线***101挡住或者挡住测试天线***101。因此，对于被测试天线***101占用的位置，在链路天线104与被测设备150之间要么不执行通信，要么测试天线***101不会依照需要来执行测量。
由此，对于未被链路天线104精确覆盖的位置，在测试装置100中，测试天线***101、尤其是测试天线102可以接管与被测设备150进行通信的任务。该位置至少是链路天线104的位置，其中在所述位置，链路天线将会位于测试天线102与反射器103之间或者位于测试天线102的位置。
这意味着对于这些位置来说，测试天线102可以接管与被测设备150的通信。进一步应该理解的是，如果提供更多的测试天线，那么没有模拟链路天线104的测试天线则可以继续测量被测设备150发出的信号，和/或向被测设备150发射测试信号。
图2显示了测试装置200的框图。该测试装置200是以测试装置100为基础的。由此，测试装置200同样包括具有测试天线202和反射器203的测试天线***201。该测试装置200还包括可以在机械天线定位结构205上围绕被测设备250移动的链路天线204。
在测试装置200中，链路天线204沿逆时针方向移动并且到达测试天线***201的位置。
可以看出，链路天线204可以在无碰撞的情况下经过反射器203。然而，该链路天线204将会处于反射器203与被测设备250之间的信号路径之中。由此，测试天线202会在此点处接管与被测设备250的通信。
同时，链路天线204可以在不干扰测试天线202与被测设备250之间的信号通信的情况下移动到测试天线***201的另一端，然后再次接管通信功能。
在图2中可以看出，本发明允许在测试天线***201未引发间隙的情况下结合被测设备250来执行综合测量。
图3显示了测试装置300的框图。该测试装置300关注于控制和测量端，由此没有明确显示图1和2所示的机械装置。然而应理解，以下的说明以及测试装置300的部件可以与测试装置100和/或测试装置200的任何部件相组合。
该测试装置300包括测量控制器315以及通信控制器316。该测量控制器315耦合到机械天线定位结构305以及测试天线***301。测量控制器315可以经由机械天线定位结构305来控制链路天线304的位置，并且还可以接收测试天线***301接收的信号，以例如对接收信号进行评估。
该通信控制器316与链路天线304相耦合，以便与被测设备350进行通信。如上所述，在某些环境中，链路天线304的功能是由测试天线***301的测试天线302执行的。因此，通信控制器316还会耦合到测试天线302。
由于测试天线302可以耦合到测量控制器315或通信控制器316，因此为该测试天线302提供了切换元件317。为了清楚起见，仅仅显示了用于一个测试天线302的切换元件317。然而应该理解，在具有一个以上的测试天线的测试装置300中，每一个测试天线都可以配备此类切换元件。
可以看出，切换元件317包括两个输入端口和一个输出端口。该输出端口耦合到测试天线302。一个输入端口耦合到测量控制器315。在测试模式中，相应测试天线302由此可以将接收到的信号提供给测量控制器315，或者接收来自测量控制器的扰动信号，以及将其发射到被测设备350。在通信模式中，相应的测试天线302可以经由切换元件317连接到通信控制器316。在这种情况下，相应的测试天线302可以接收来自通信控制器316的通信信号，并且可以将接收到的通信信号提供给通信控制器316。
尽管没有明确显示，但是可以理解，作为示例，所述切换可以由测量控制器315或通信控制器316来控制。作为替换，专用的切换控制器也是可以提供的。
切换元件317可以包括具有三个端口的信号双工器。该信号双工器可以作为无需对切换处理进行控制的无源设备来提供。
测试装置300进一步包括机械设备定位结构318。该机械设备定位结构318可以以可旋转的方式移动被测设备350以及升高被测设备350。所述被测设备350的移动还可以由测量控制器315或通信控制器316来控制。
应该理解的是，测量控制器315、通信控制器316或如上所述的其他任何控制器都可以作为硬件、软件或硬件与软件的任意组合来实施。作为示例，此类设备可以包括处理器，其中该处理器包含了D/A转换器和A/D转换器或者被耦合到D/A转换器和A/D转换器，以便发送和接收无线信号。更进一步，此类处理器可以包括可用于与机械天线定位结构305和/或机械设备定位结构318和/或切换元件317进行通信的数字I/O端口或引脚或数字总线接口。
为了清楚起见，在以下基于图4的方法的描述中将会保持以上在对基于图1-3的装置所做的描述中使用的参考符号。
图4显示了用于测试被测设备的测试方法的框图。
该测试方法包括：通过使用包含了反射器103、203、303和多个测试天线102、202、302的天线***101、201、301，经由多个反射器103、203、303来向被测设备150、250、350发射测试信号的步骤S1，和/或测量被测设备150、250、350发射到反射器的信号。更进一步，该方法包括使用链路天线104、204、304来与被测设备150、250、350进行通信的步骤S2，以及使用机械天线定位结构105、205、305来承载链路天线104、204、304，并且以可控的方式围绕被测设备150、250、350来移动链路天线104、204、304的步骤S3。更进一步，该方法包括：对于被测设备150、250、350周围被测试天线***101、201、301占用的链路天线104、204、304的位置，使用测试天线***101、201、301来模拟链路天线104、204、304的步骤S4。
该测试方法可以进一步包括：控制链路天线104、204、304的位置，和/或针对被测试天线***101、201、301占用的被测设备150、250、350周围的链路天线104、204、304的位置，控制测试天线***101、201、301来模拟链路天线104、204、304，尤其是使用以可通信的方式与机械天线定位结构105、205、305和测试天线***101、201、301相耦合的测量控制器315。
该测试方法可以进一步包括：执行与被测设备150、250、350的通信，尤其是使用以可通信的方式耦合到链路天线104、204、304的通信控制器316来执行所述通信。
该测试方法可以进一步包括：向测试天线***101、201、301提供发射至被测设备150、250、350的信号，尤其是使用以可通信的方式耦合到测试天线***101、201、301的通信控制器316来提供，和/或经由测试天线***101、201、301接收来自被测设备的通信信号，尤其是使用通信控制器316来接收。
更进一步，测试天线102、202、302可被布置成致使测试天线102、202、302发射的信号被反射器103、203、303反射到被测设备150、250、350的方向上。该测试方法可以包括单独将测试天线102、202、302从测试模式切换到通信模式，以便模拟链路天线104、204、304。
该测试天线***101、201、301可以进一步包括用于每一个测试天线102、202、302的切换元件317，所述切换元件在输出端口上连接到相应的测试天线102、202、302，并且在第一输入端口上连接到测量设备，以及在第二输入接口上连接到通信控制器。单独切换地处理可以通过控制相应的切换元件317来执行。
切换元件317可以包括具有三个端口的信号双工器。此类信号双工器可以作为不必执行切换处理的无源设备来提供。
该测试方法可以包括：承载被测设备150、250、350以及以可控的方式旋转和/或平移被测设备150、250、350，尤其是使用机械设备定位结构318来执行所述承载以及旋转和/或平移。更进一步，该测试方法可以包括在圆形圆周或球形圆周上围绕被测设备150、250、350来移动链路天线104、204、304，尤其是使用机械天线定位结构105、205、305来移动。
虽然在这里已经例证和描述了具体实施例，然而本领域的普通技术人员将会理解，多种备选和/或等价的实施方式都是存在的。应该理解的是，一个或多个例示实施例只是示例，其并未以任何方式来限制范围、适用性或配置。相反，以上的发明内容和具体实施方式会为本领域技术人员提供用于实现至少一个例示实施例的便利的路线图，应该理解的是，在不脱离附加权利要求及其法定等同物阐述的范围的情况下，在例示实施例中描述的部件的功能和布置是可以进行各种修改的。概括地说，本申请旨在覆盖关于这里讨论的具体实施例的任何修改或变化。
在以上的详细描述中，出于简化本发明的目的，各种特征都被组合在了一个或多个示例之中。应该理解的是，以上的描述应该是例证性而不是限制性的。其应该覆盖包含在本申请的范围以内的所有变更、修改和等价物。在阅读了上述说明书之后，其他众多的示例对本领域技术人员而言都是显而易见的。
以上的说明书中使用的特定术语可用于提供关于本发明的全面理解。然而，有鉴于这里提供的说明书，本领域技术人员将会清楚了解，具体的细节并不是实施本发明所必需的。因此，以上关于本发明的具体实施例的描述是出于例证和描述目的给出的。其并不是穷举性的，或者并未将本发明局限于所公开的确切形式；很明显，有鉴于上述教导，众多的修改和变化都是可能的。选择和描述这些实施例是为了以最佳的方式说明本发明的原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能以最佳的方式使用本发明以及具有与所设想的特定用途相适合的各种修改的各种实施例。在整个说明书中，术语“包括”和“其中”分别是作为相应术语“包含”和“其中”的简单英语等同物使用。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等等只是作为标签使用，其并未对其对象的重要性施加数值需求或是建立某种等级。
附图标记列表
100、200 测试装置
101、201、301 测试天线***
102、202、302 测试天线
103、203、303 反射器
104、204、304 链路天线
105、205、305 机械天线定位结构
106、107、108 信号波瓣
206、207、208 信号波瓣
315 测量控制器
316 通信控制器
317 切换元件
318 机械设备定位结构
150、250、350 被测设备

Claims (18)

1.一种用于测试被测设备的测试装置，所述测试装置包括：
包含了数个反射器以及数个测试天线的测试天线***，用于经由反射器来向被测设备发出测试信号和/或测量被测设备向反射器发出的测量信号，
用于与被测设备进行通信的链路天线，
承载链路天线并以可控方式围绕被测设备移动该链路天线的机械天线定位结构，并且
其中对于被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置，该测试天线***模拟该链路天线，并且/或者该链路天线和/或附加天线经由反射器中的至少一个来与被测设备进行通信。
2.根据权利要求1所述的测试装置，包括测量控制器，所述测量控制器以可通信的方式耦合到机械天线定位结构以及测试天线***，以便控制链路天线的位置以及针对被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置，控制测试天线***以模拟该链路天线。
3.根据权利要求1所述的测试装置，包括通信控制器，所述通信控制器以可通信的方式耦合到链路天线，以便与被测设备进行通信。
4.根据权利要求3所述的测试装置，其中所述通信控制器以可通信的方式耦合到测试天线***，以便为该测试天线***提供发射到被测设备的信号，和/或经由测试天线***接收来自被测设备的通信信号。
5.根据权利要求1所述的测试装置，其中所述测试天线被布置成致使测试天线发射的信号被反射器反射到被测设备的方向上，其中所述测试天线能够单独从测试模式切换到通信模式。
6.根据权利要求4和5所述的测试装置，其中所述测试天线***包括用于每一个测试天线的切换元件，其中所述切换元件在输出端口上连接到相应的测试天线，并且在第一输入端口上连接到测量设备，以及在第二输入端口连接到通信控制器。
7.根据权利要求6所述的测试装置，其中所述切换元件包括具有三个端口的信号双工器。
8.根据权利要求1所述的测试装置，包括机械设备定位结构，所述机械设备定位结构承载被测设备，并且以可控的方式旋转和/或平移被测设备。
9.根据权利要求1所述的测试装置，其中所述机械天线定位结构在圆形圆周或球形圆周上围绕被测设备移动链路天线。
10.一种测试被测设备的测试方法，所述测试方法包括：
使用测试天线***，借助数个反射器来向被测设备发出测试信号，和/或测量被测设备向反射器发出的信号，所述测试天线***包括所述反射器以及数个测试天线，
使用链路天线来与被测设备进行通信，
使用机械天线定位结构来承载链路天线，并以可控的方式围绕所述被测设备移动该链路天线，以及
对于被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置，使用测试天线***来模拟链路天线，并且/或者借助链路天线和/或附加天线并经由反射器中的至少一个来与被测设备进行通信。
11.根据权利要求10所述的测试方法，包括控制链路天线的位置和/或针对被测试天线***占用的被测设备周围的链路天线的位置，控制测试天线***模拟该链路天线，尤其是使用以可通信的方式与机械天线定位结构和测试天线***相耦合的测量控制器来控制。
12.根据权利要求10所述的测试方法，包括与被测设备进行通信，尤其是使用以可通信的方式耦合到链路天线的通信控制器来执行所述通信。
13.根据权利要求12所述的测试方法，包括向测试天线***提供发射至被测设备的信号，尤其是使用以可通信的方式耦合到测试天线***的通信控制器来提供，和/或经由测试天线***接收来自被测设备的通信信号，尤其是使用通信控制器来接收。
14.根据权利要求10所述的测试方法，其中测试天线被布置成致使测试天线发射的信号被反射器反射到被测设备的方向上，并且其中该测试方法包括单独将测试天线从测试模式切换到通信模式，以便模拟链路天线。
15.根据权利要求13和14所述的测试方法，其中测试天线***包括用于每一个测试天线的切换元件，所述切换元件在输出端口上连接到相应的测试天线，并且在第一输入端口上连接到测量设备，以及在第二输入接口上连接到通信控制器，其中单独切换是通过控制相应的切换元件执行的。
16.根据权利要求15所述的测试方法，其中所述切换元件包括具有三个端口的信号双工器。
17.根据权利要求10所述的测试方法，包括：承载被测设备且以可控的方式旋转和/或平移被测设备，尤其是使用机械设备定位结构来执行所述承载以及旋转和/或平移。
18.根据权利要求10所述的测试方法，包括：在圆形圆周或球形圆周上围绕被测设备移动链路天线，尤其是使用机械天线定位结构来移动。
CN201810021725.7A 2017-07-20 2018-01-10 测试装置和测试方法 Active CN109286427B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/655,328 US9991591B1 (en) 2017-07-20 2017-07-20 Test arrangement and test method for a beamsteered wireless device under test
US15/655,328 2017-07-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109286427A true CN109286427A (zh) 2019-01-29
CN109286427B CN109286427B (zh) 2022-04-12

Family

ID=62235231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810021725.7A Active CN109286427B (zh) 2017-07-20 2018-01-10 测试装置和测试方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9991591B1 (zh)
CN (1) CN109286427B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111586731A (zh) * 2019-02-18 2020-08-25 大唐移动通信设备有限公司 一种测试方法及***
CN111579885A (zh) * 2019-02-19 2020-08-25 罗德施瓦兹两合股份有限公司 用于进行测量的测量***、测量装置及方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10085162B2 (en) * 2016-07-22 2018-09-25 Ets-Lindgren, Inc. System and method for over-the-air testing of milli-meter wave and other beamforming technologies
US10333632B2 (en) * 2017-04-03 2019-06-25 Ets-Lindgren, Inc. Method and system for testing beam forming capabilities of wireless devices
EP3527997A1 (en) 2018-02-15 2019-08-21 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Electromagnetic field measurement arrangement and measurement method
US10955544B2 (en) 2018-06-14 2021-03-23 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Measurement setup, reference reflector as well as method for measuring attenuation
US10404384B1 (en) * 2018-08-03 2019-09-03 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg System and method for testing a device under test within an anechoic chamber based on a minimum test criteria
US10746775B1 (en) * 2019-02-19 2020-08-18 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Testing system and method with multiple antennas
EP3719929B1 (en) * 2019-04-04 2022-10-12 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Antenna system and compact antenna test range
EP3764110B8 (en) * 2019-07-11 2022-04-20 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Method and system for near-field reconstruction in indirect far-field systems
CN110557212A (zh) * 2019-07-15 2019-12-10 上海无线通信研究中心 基于扩展紧缩场测试的毫米波终端测试***及其方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060199543A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Raysat Cyprus Ltd. Low cost indoor test facility and method for mobile satellite antennas
US20080056340A1 (en) * 2006-07-24 2008-03-06 Michael Foegelle Systems and methods for over the air performance testing of wireless devices with multiple antennas
CN102088323A (zh) * 2011-01-20 2011-06-08 中兴通讯股份有限公司 一种无线通信终端的测试装置及方法
CN103562737A (zh) * 2011-06-15 2014-02-05 布鲁泰斯特公司 用于测量天线、移动电话以及其他无线终端的性能的改进的方法和装置
US20140134957A1 (en) * 2006-06-07 2014-05-15 Ets-Lindgren, Lp Systems and methods for over-the- air testing of wireless systems

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7477877B2 (en) * 2004-02-11 2009-01-13 Sony Ericsson Mobile Communications Ab GSM radiated sensitivity measurement technique
JP2013530381A (ja) 2010-04-22 2013-07-25 ノキア シーメンス ネットワークス オサケユキチュア 能動アンテナ構成の放射パターンを測定するための装置
US9322864B2 (en) * 2012-10-01 2016-04-26 Ets-Lindgren, Lp Methods and apparatus for evaluating radiated performance of MIMO wireless devices in three dimensions
US8971821B2 (en) 2012-11-20 2015-03-03 Apple Inc. Robotic wireless test system
US9660739B2 (en) 2015-02-09 2017-05-23 Spirent Communications, Inc. System and methods of testing adaptive antennas
EP3104539B1 (en) 2015-06-08 2017-09-13 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Measuring system and measuring method for measuring devices under test with antenna-arrays
CN107026695B (zh) 2016-02-02 2021-06-01 是德科技股份有限公司 测试校准包括数字接口的多入多出天线阵列的***和方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060199543A1 (en) * 2005-03-04 2006-09-07 Raysat Cyprus Ltd. Low cost indoor test facility and method for mobile satellite antennas
US20140134957A1 (en) * 2006-06-07 2014-05-15 Ets-Lindgren, Lp Systems and methods for over-the- air testing of wireless systems
US20080056340A1 (en) * 2006-07-24 2008-03-06 Michael Foegelle Systems and methods for over the air performance testing of wireless devices with multiple antennas
CN102088323A (zh) * 2011-01-20 2011-06-08 中兴通讯股份有限公司 一种无线通信终端的测试装置及方法
CN103562737A (zh) * 2011-06-15 2014-02-05 布鲁泰斯特公司 用于测量天线、移动电话以及其他无线终端的性能的改进的方法和装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111586731A (zh) * 2019-02-18 2020-08-25 大唐移动通信设备有限公司 一种测试方法及***
CN111579885A (zh) * 2019-02-19 2020-08-25 罗德施瓦兹两合股份有限公司 用于进行测量的测量***、测量装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9991591B1 (en) 2018-06-05
CN109286427B (zh) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109286427A (zh) 测试装置和测试方法
US10306494B2 (en) System and method for over-the-air testing of milli-meter wave and other beamforming technologies
US9991592B1 (en) Test arrangement and test method
CN109428653B (zh) 测试设备和测试方法
US10809296B2 (en) Over-the-air test system and method for testing a device under test
EP3462190B1 (en) Measurement system and method for performing test measurements
CN107566052A (zh) 用于表征具有集成天线阵列的待测设备的紧凑型***
CN109286453B (zh) 用于波束成形测量的具有定位***的测量***和测量方法
US11519949B2 (en) Measurement system and method of performing an over-the-air test
CN211061611U (zh) 一种车载雷达测试装置
JP7229965B2 (ja) 試験装置及び試験方法
JP2022506002A (ja) アンテナアレイのリモート無線制御用の近接場アンテナ
TWI647460B (zh) 無線通信裝置空中傳輸量測系統
CN110514907B (zh) 无线通信装置空中传输量测***
CN111579885A (zh) 用于进行测量的测量***、测量装置及方法
CN106291145A (zh) 无线终端的测试***
KR20180015560A (ko) 측정 시스템 및 방법
JP7122404B2 (ja) アンテナ及びそれを備えたアンテナ装置
Reyes et al. Over-the-air test method for 5g mmwave devices with beamforming capabilities
JP7230078B2 (ja) 試験装置及び試験方法
JP5342219B2 (ja) アンテナ測定システム及び方法
CN214503759U (zh) 一种天线测试***
JP7136942B2 (ja) アンテナ及びそれを備えたアンテナ装置
JP7379219B2 (ja) レーダシステムの試験装置及び試験設備
CN117278148A (zh) 一种无线通信***抗干扰能力空口测量***及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant