CN111682910A - 5g毫米波基站的射频性能测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射频技术领域，公开了一种5G毫米波基站的射频性能测试装置及方法，该装置包括控制模块和功率检测组件，在测试板上设置处理模块、多个功率检测器件和多个探针，处理模块分别与多个功率检测器件电连接，在测试时，将各个探针与对应射频单元的输出端电连接，控制模块的第一输出端与5G毫米波基站的基带单元的控制端电连接，以触发基带单元控制射频单元发射射频信号，控制模块的第二输出端与处理模块的控制端电连接，控制处理模块读取对应功率检测器件检测到的功率，从而实现对射频性能的测试，测试操作简单快速、成本低，便于进行大规模批量生产测试。

Description

5G毫米波基站的射频性能测试装置及方法

技术领域

本发明涉及射频技术领域，特别是涉及一种5G毫米波基站的射频性能测试装置及方法。

背景技术

第五代移动通信***已经正式商用，在5G毫米波频段，有源阵列天线将会大规模应用，目前，一般通过PCB板的过孔把射频单元和天线集成在一起，集成后的射频单元和天线之间没有了传统的射频电缆。

在现有技术中，主要采用射频单元单独测试的方式进行射频性能测试，具体为控制射频单元输出特定频率的功率信号，并使射频单元输出端口通过射频测试线缆连接到频谱仪、功率计等测试仪器进行测试，这种测试方法操作复杂、用时长，并且对仪器设备要求高，在毫米波波段，连接射频电缆进行测试已经变得不现实，在众多射频单元数量(比如64单元、128单元、256单元等)测试中需要配置大量测试仪器，测试成本极高，因此，单独测试射频单元性能的传统方法不适用于5G毫米波基站的射频性能测试。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种5G毫米波基站的射频性能测试装置及方法，其能够对5G毫米波基站进行射频性能测试。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种5G毫米波基站的射频性能测试装置，包括控制模块和功率检测组件，所述控制模块的第一输出端用于与5G毫米波基站的基带单元的控制端电连接；其中，所述5G毫米波基站的基带单元分别与5G毫米波基站的多个射频单元的输入端电连接；

所述功率检测组件包括测试板，所述测试板上设有处理模块、多个功率检测器件和多个探针，所述控制模块的第二输出端与所述处理模块的控制端电连接，所述处理模块分别与多个所述功率检测器件电连接，所述功率检测器件的检测端与所述探针电连接，所述探针用于与所述射频单元的输出端电连接；其中，多个所述功率检测器件与多个所述探针和多个所述射频单元均为一一对应的关系。

作为优选方案，所述功率检测器件的检测端与所述探针电连接，具体为：所述测试板上还设有多个第一导电过孔，所述功率检测器件的检测端通过所述第一导电过孔与所述探针电连接；其中，多个所述第一导电过孔与多个所述功率检测器件和多个所述探针均为一一对应的关系。

作为优选方案，所述5G毫米波基站包括电路板，所述电路板设有多个所述射频单元、多个微带天线和多个第二导电过孔，所述射频单元的输出端通过所述第二导电过孔与所述微带天线电连接，多个所述射频单元与多个所述微带天线和多个所述第二导电过孔均为一一对应的关系，则所述探针用于与所述射频单元的输出端电连接，具体为：

所述探针用于插设在所述第二导电过孔上，以使所述探针通过所述第二导电过孔与所述射频单元的输出端电连接。

作为优选方案，所述探针的大小与所述第二导电过孔的大小相适配。

作为优选方案，所述功率检测器件为射频功率检测芯片。

作为优选方案，所述功率检测器件为功率计。

作为优选方案，所述测试板为PCB板。

作为优选方案，所述处理模块为CPU芯片。

为了解决相同的技术问题，本发明实施例还提供一种基于所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置的5G毫米波基站的射频性能测试方法，所述探针和所述射频单元的数量均为N个，所述方法包括以下步骤：

将所述测试板固定在所述5G毫米波基站的上方，并使N个所述探针与N个所述射频单元的输出端对应连接；

将所述控制模块的第一输出端与所述5G毫米波基站的基带单元的控制端电连接；

启动所述5G毫米波基站和所述5G毫米波基站的射频性能测试装置，使控制模块发送第一控制信号至所述基带单元，以触发所述基带单元控制第n个射频单元发射射频信号至微带天线；其中，所述射频信号的频率等于微带天线工作频段的中心频率，n的初始值为1；

使控制模块发送第二控制信号至处理模块，以触发所述处理模块检测第n个功率检测器件通过对应探针检测到的功率值；

处理模块判断所述第n个功率检测器件通过对应探针检测到的功率值是否符合要求，若是，判定第n个射频单元合格，否则记录第n个射频单元不合格；

处理模块判断n是否等于N，若否，对n加1并返回至所述使控制模块发送第一控制信号至所述基带单元，以触发所述基带单元控制第n个射频单元发射射频信号至微带天线步骤，直到n等于N为止。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供了一种5G毫米波基站的射频性能测试装置及方法，该装置包括控制模块和功率检测组件，在测试板上设置处理模块、多个功率检测器件和多个探针，处理模块分别与多个功率检测器件电连接，在测试时，将各个探针与对应射频单元的输出端电连接，控制模块的第一输出端与5G毫米波基站的基带单元的控制端电连接，以触发基带单元控制射频单元发射射频信号，控制模块的第二输出端与处理模块的控制端电连接，控制处理模块读取对应功率检测器件检测到的功率，从而实现对射频性能的测试，测试操作简单快速、成本低，便于进行大规模批量生产测试。

附图说明

图1是本发明实施例中的5G毫米波基站的射频性能测试装置的测试原理框图；

图2是本发明实施例中的5G毫米波基站的原理框图；

图3是本发明实施例中的多个功率检测器件与处理模块的控制关系图；

图4是本发明实施例中的5G毫米波基站的射频性能测试方法流程图；

其中，1、测试板；2、控制模块；3、处理模块；4、功率检测器件；5、探针；6、电路板；7、微带天线；8、射频单元；9、基带单元；10、电源模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例中的5G毫米波基站的射频性能测试装置的测试原理框图，5G毫米波微基站中的有源阵列天线数量较多，图1只体现其中一个有源天线单元(即一个射频单元和一个微带天线)，测试装置中只体现其中一路测试原理框图。

本发明实施例的5G毫米波基站的射频性能测试装置包括控制模块2和功率检测组件，所述控制模块2的第一输出端用于与5G毫米波基站的基带单元9的控制端电连接；其中，所述5G毫米波基站的基带单元9分别与5G毫米波基站的多个射频单元8的输入端电连接；

所述功率检测组件包括测试板1，所述测试板1上设有处理模块3、多个功率检测器件4和多个探针5，所述控制模块2的第二输出端与所述处理模块3的控制端电连接，所述处理模块3分别与多个所述功率检测器件4电连接，所述功率检测器件4的检测端与所述探针5电连接，所述探针5用于与所述射频单元8的输出端电连接；其中，多个所述功率检测器件4与多个所述探针5和多个所述射频单元8均为一一对应的关系。

在本发明实施例中，在测试板1上设置处理模块3、多个功率检测器件4和多个探针5，处理模块3分别与多个功率检测器件电连接(如图3所示，处理模块3分别与功率检测器件1～N电连接)，在测试时，将各个探针5与对应射频单元8的输出端电连接，控制模块2的第一输出端与5G毫米波基站的基带单元9的控制端电连接，以触发基带单元9控制射频单元8发射射频信号，控制模块2的第二输出端与处理模块3的控制端电连接，控制处理模块3读取对应功率检测器件4检测到的功率，从而实现对射频性能的测试，测试操作简单快速、成本低，便于进行大规模批量生产测试。

在本发明实施例中，所述功率检测器件4为射频功率检测芯片或功率计等可以检测射频信号功率的仪器，所述测试板1为PCB板，所述处理模块3为CPU芯片。

具体地，所述功率检测器件4的检测端与所述探针5电连接，具体为：所述测试板1上还设有多个第一导电过孔，所述功率检测器件4的检测端通过所述第一导电过孔与所述探针5电连接；其中，多个所述第一导电过孔与多个所述功率检测器件4和多个所述探针5均为一一对应的关系。在本实施例中，所述探针5可以***所述第一导电过孔中，以固定在测试板1上，同时通过所述第一导电过孔与所述功率检测器件4的检测端实现电连接。

图2是本发明实施例中的5G毫米波基站的原理框图，所述5G毫米波基站包括电路板6，所述电路板6设有多个所述射频单元8、多个微带天线7和多个第二导电过孔，所述微带天线7为毫米波微带天线，所述射频单元8的输出端通过所述第二导电过孔与所述微带天线7电连接，多个所述射频单元8与多个所述微带天线7和多个所述第二导电过孔均为一一对应的关系。另外，所述电路板6还设有基带单元9和电源模块10，基带单元9与电源模块10电连接，基带单元9上的排线端子B通过一排线与电路板6上的排线端子A的对应端口连接，电源模块10上的排线端子C通过另一排线与电路板6上的排线端子A的对应端口连接，电路板6上的排线端子A通过电路板6的盲孔与电路板6内的导电线路(即PCB板中间层铜箔)连接，射频单元8的引脚通过电路板6的盲孔与电路板6内的导电线路(即PCB中间层铜箔)连接，从而实现基带单元9与射频单元8的电连接，电源模块10与射频单元8的电连接。此外，图2中的PCB板顶层铜箔可以看作是微带天线7的一部分，主要作用起到是隔离、接地作用的，PCB板中间层铜箔为信号线，PCB板底层铜箔主要作用是作为天线的反射板和接地线。

结合图1和图2所示，在本实施例中，所述探针5用于与所述射频单元8的输出端电连接，具体为：

所述探针5用于插设在所述第二导电过孔上，以使所述探针5通过所述第二导电过孔与所述射频单元8的输出端电连接。在测试时，将探针5一一对应***5G毫米波基站的第二导电过孔中，以测试射频单元8的性能。优选地，所述探针5的大小与所述第二导电过孔的大小相适配，相邻两个探针5之间的间距和5G毫米波微基站中相邻两个第二导电过孔的间距相同，使得所述探针5能够***所述第二导电过孔中，也能确保每一所述探针5与对应的所述第二导电过孔接触。

结合图1至图4所示，相应地，本发明实施例还提供一种基于所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置的5G毫米波基站的射频性能测试方法，所述探针5和所述射频单元的数量均为N个，所述方法包括以下步骤：

将所述测试板1固定在所述5G毫米波基站的上方，并使N个所述探针5与N个所述射频单元的输出端对应连接；

将所述控制模块2的第一输出端与所述5G毫米波基站的基带单元9的控制端电连接；

启动所述5G毫米波基站和所述5G毫米波基站的射频性能测试装置，使控制模块2发送第一控制信号至所述基带单元9，以触发所述基带单元9控制第n个射频单元(即射频单元n)发射射频信号至微带天线7；其中，所述射频信号的频率等于微带天线7工作频段的中心频率，n的初始值为1；

使控制模块2发送第二控制信号至处理模块3，以触发所述处理模块3检测第n个功率检测器件4通过对应探针5检测到的功率值Pn；

处理模块3判断所述第n个功率检测器件(即功率检测器件n)通过对应探针5检测到的功率值Pn是否符合要求，若是，判定第n个射频单元合格，否则记录第n个射频单元不合格；

处理模块3判断n是否等于N，若否，对n加1并返回至所述使控制模块2发送第一控制信号至所述基带单元9，以触发所述基带单元9控制第n个射频单元发射射频信号至微带天线7步骤，直到n等于N为止。

在具体实施当中，可以对所有射频单元8进行编号，然后决定测试顺序。对射频单元8进行编号，如果某个射频单元8不符合要求可以快速定位及进行维修，在具体应用中，首先，把测试板1固定在5G毫米波微基站的微带天线面板上面，使所有的探针5插进5G毫米波微基站微带天线面板的第二导电过孔中。控制模块2通过控制基带单元9控制某个射频单元8发射射频信号，同时控制CPU读取功率检测器的检测功率值，以此进行判断射频单元8是否符合要求，能够快速测试其性能是否符合要求，并且能够标记不符合要求的射频单元8以便进行维修，具有操作简单、测试短、成本低、可以批量复制的特点。

综上，本发明实施例提供了一种5G毫米波基站的射频性能测试装置及方法，该装置包括控制模块2和功率检测组件，在测试板1上设置处理模块3、多个功率检测器件4和多个探针5，处理模块3分别与多个功率检测器件4电连接，在测试时，将各个探针5与对应射频单元8的输出端电连接，控制模块2的第一输出端与5G毫米波基站的基带单元9的控制端电连接，以触发基带单元9控制射频单元8发射射频信号，控制模块2的第二输出端与处理模块3的控制端电连接，控制处理模块3读取对应功率检测器件4检测到的功率，从而实现对射频性能的测试，测试操作简单快速、成本低，便于进行大规模批量生产测试。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，包括控制模块和功率检测组件，所述控制模块的第一输出端用于与5G毫米波基站的基带单元的控制端电连接；其中，所述5G毫米波基站的基带单元分别与5G毫米波基站的多个射频单元的输入端电连接；

所述功率检测组件包括测试板，所述测试板上设有处理模块、多个功率检测器件和多个探针，所述控制模块的第二输出端与所述处理模块的控制端电连接，所述处理模块分别与多个所述功率检测器件电连接，所述功率检测器件的检测端与所述探针电连接，所述探针用于与所述射频单元的输出端电连接；其中，多个所述功率检测器件与多个所述探针和多个所述射频单元均为一一对应的关系。

2.如权利要求1所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，所述功率检测器件的检测端与所述探针电连接，具体为：所述测试板上还设有多个第一导电过孔，所述功率检测器件的检测端通过所述第一导电过孔与所述探针电连接；其中，多个所述第一导电过孔与多个所述功率检测器件和多个所述探针均为一一对应的关系。

3.如权利要求1所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，所述5G毫米波基站包括电路板，所述电路板设有多个所述射频单元、多个微带天线和多个第二导电过孔，所述射频单元的输出端通过所述第二导电过孔与所述微带天线电连接，多个所述射频单元与多个所述微带天线和多个所述第二导电过孔均为一一对应的关系，则所述探针用于与所述射频单元的输出端电连接，具体为：

所述探针用于插设在所述第二导电过孔上，以使所述探针通过所述第二导电过孔与所述射频单元的输出端电连接。

4.如权利要求1所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，所述探针的大小与所述第二导电过孔的大小相适配。

5.如权利要求1-4任一项所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，所述功率检测器件为射频功率检测芯片。

6.如权利要求1-4任一项所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，所述功率检测器件为功率计。

7.如权利要求1-4任一项所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，所述测试板为PCB板。

8.如权利要求1-4任一项所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置，其特征在于，所述处理模块为CPU芯片。

9.一种基于如权利要求1-8任一项所述的5G毫米波基站的射频性能测试装置的5G毫米波基站的射频性能测试方法，其特征在于，所述探针和所述射频单元的数量均为N个，所述方法包括以下步骤：

将所述测试板固定在所述5G毫米波基站的上方，并使N个所述探针与N个所述射频单元的输出端对应连接；

将所述控制模块的第一输出端与所述5G毫米波基站的基带单元的控制端电连接；

启动所述5G毫米波基站和所述5G毫米波基站的射频性能测试装置，使控制模块发送第一控制信号至所述基带单元，以触发所述基带单元控制第n个射频单元发射射频信号至微带天线；其中，所述射频信号的频率等于微带天线工作频段的中心频率，n的初始值为1；

使控制模块发送第二控制信号至处理模块，以触发所述处理模块检测第n个功率检测器件通过对应探针检测到的功率值；

处理模块判断所述第n个功率检测器件通过对应探针检测到的功率值是否符合要求，若是，判定第n个射频单元合格，否则记录第n个射频单元不合格；

处理模块判断n是否等于N，若否，对n加1并返回至所述使控制模块发送第一控制信号至所述基带单元，以触发所述基带单元控制第n个射频单元发射射频信号至微带天线步骤，直到n等于N为止。

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