CN112858799A - 天线近场测试方法及*** - Google Patents
天线近场测试方法及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN112858799A CN112858799A CN202110341434.8A CN202110341434A CN112858799A CN 112858799 A CN112858799 A CN 112858799A CN 202110341434 A CN202110341434 A CN 202110341434A CN 112858799 A CN112858799 A CN 112858799A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antenna
- field
- far
- tested
- standard horn
- 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.)
- Pending
Links
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 48
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 26
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 26
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 23
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 15
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 8
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明公开了一种天线近场测试方法及***,该方法包括:通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,控制矢量网络分析仪接收扫描信号得到待测天线近场数据;根据近场数据确定待测天线的天线方向图并记录待测天线远场峰值;根据待测天线远场峰值以及标准喇叭天线远场峰值的对比结果确定待测天线增益;标准喇叭天线远场峰值根据标准喇叭天线近场数据确定,标准喇叭天线近场数据通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号得到,标准喇叭天线增益已知。上述技术方案通过对比待测天线的远场峰值与标准喇叭天线的远场峰值,以计算待测天线的增益,提高了近场测试的精度和效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及天线测量技术领域,尤其涉及一种天线近场测试方法及***。
背景技术
根据天线测量距离的远近,天线测量有近场测试和远场测试之分。近场测试是通过研究待测天线近场的幅度、相位以及频谱等信息获得远场的天线方向图,并最终重构待测天线辐射场部分的远场分布特性。一般情况下,相较于远场测试,近场测试的测量精度较高,并且空间小、效率高。目前天线频率越来越高,技术壁垒越来越大,需要运用高成本的设备和复杂的参数才能确定天线的增益,效率偏低。且在测试110GHz的高频天线时,由于波长较小,传统的电机控制***会产生较大误差,无法达到测试需要的精度。
发明内容
本发明提供了一种天线近场测试方法及***,以提高近场测试的精度和效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种天线近场测试方法,包括:
通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述待测天线的近场数据;
根据所述近场数据确定所述待测天线的天线方向图并记录所述待测天线的远场峰值;
根据所述待测天线的远场峰值以及标准喇叭天线的远场峰值的对比结果确定所述待测天线的增益;
其中,所述标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述标准喇叭天线的近场数据,所述标准喇叭天线的增益已知;根据所述标准喇叭天线的近场数据确定所述标准喇叭天线的远场峰值。
可选的,根据所述待测天线的远场峰值以及所述标准喇叭天线远场峰值的对比结果,确定所述待测天线的增益,包括:
计算所述待测天线的远场峰值与所述标准喇叭天线的远场峰值的差值;
将所述差值与所述标准喇叭天线的增益相加,得到所述待测天线的增益。
可选的,所述近场数据包括采样点位置数据、近场幅度数据和近场相位数据;
根据所述近场数据确定待测天线的天线方向图,包括:
按照采样点位置,对近场相位数据进行快速傅里叶变换,并根据变换结果和所述近场幅度数据得到复数场;
基于近远场变换算法,根据所述复数场确定所述待测天线的天线方向图。
可选的,在记录所述天线方向图的远场峰值之前,还包括:
根据扫描装置中波导探针的接收方向图修正所述天线方向图。
可选的,还包括:
根据所述待测天线的工作频段确定发射链路和接收链路的工作频率
第二方面,本发明实施例提供了一种天线近场测试***,包括:
发射链路、接收链路、矢量网络分析仪、上位机、移动控制装置以及设置于所述移动控制装置上的扫描装置;
所述上位机分别与所述移动控制装置以及所述矢量网络分析仪连接;
所述矢量网络分析仪分别与所述发射链路以及所述接收链路连接;
所述上位机用于:通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述待测天线的近场数据;根据所述近场数据确定所述待测天线的天线方向图并记录所述待测天线的远场峰值;根据所述待测天线的远场峰值以及标准喇叭天线的远场峰值的对比结果确定所述待测天线的增益;其中,所述标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述标准喇叭天线的近场数据,所述标准喇叭天线的增益已知;根据所述标准喇叭天线的近场数据确定所述标准喇叭天线的远场峰值。
可选的,所述发射链路包括固定于天线架上的待测天线、上变频模块以及功放模块;
所述待测天线和所述接收链路中的波导探针以中心轴对齐的方式固定于所述天线架上;
所述待测天线、上变频模块以及功放模块之间依次通过射频连接线连接;
所述矢量网络分析仪的输出端口通过射频连接器与所述功放模块的输入端口连接。
可选的,所述上变频模块包括四个上变频单元,四个上变频单元分别对应于不同的工作频率;
所述功放模块包括四个功放单元,四个功放单元分别对应于不同的工作频率;
所述上位机还用于根据所述待测天线的工作频段确定所述上变频模块和所述功放模块的工作频率。
可选的,所述接收链路包括固定于天线架上的波导探针、下变频模块以及低噪放模块;
所述天线架的旋转关节、所述下变频模块以及所述低噪放模块之间依次通过射频连接线连接;
所述矢量网络分析仪的输入端口通过射频连接器与所述低噪放模块的输出端口连接。
可选的,所述下变频模块包括四个下变频单元,四个下变频单元分别对应于不同的工作频率;
所述低噪放模块包括四个低噪放单元,四个低噪放单元分别对应于不同的工作频率;
所述上位机还用于根据所述待测天线的工作频段确定所述下变频模块和所述低噪放模块的工作频率。
本发明实施例提供了一种天线近场测试方法及***,该方法包括:
通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述待测天线的近场数据;根据所述近场数据确定所述待测天线的天线方向图并记录所述待测天线的远场峰值;根据所述待测天线的远场峰值以及标准喇叭天线的远场峰值的对比结果确定所述待测天线的增益;其中,所述标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述标准喇叭天线的近场数据,所述标准喇叭天线的增益已知;根据所述标准喇叭天线的近场数据确定所述标准喇叭天线的远场峰值。上述技术方案通过根据待测天线的近场数据求得待测天线的远场峰值,将其与标准喇叭天线的近场数据进行对比以计算待测天线的增益,提高了近场测试的精度和效率。上述技术方案通过对比待测天线的远场峰值与标准喇叭天线的远场峰值,并将标准喇叭天线的远场峰值和增益自动作为比较基准,计算待测天线的增益,提高了近场测试的精度和效率。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种天线近场测试方法的流程图;
图2为本发明实施例二提供的一种天线近场测试方法的流程图;
图3为本发明实施例三提供的一种天线近场测试***的结构示意图;
图4为本发明实施例三提供的一种天线近场测试***中的功能部分的结构示意图;
图5为本发明实施例三提供的一种上变频模块的示意图;
图6为本发明实施例三提供的一种功放模块的示意图;
图7为本发明实施例三提供的一种下变频模块的示意图;
图8为本发明实施例三提供的一种低噪放模块的示意图;
图9为本发明实施例三提供的一种天线近场测试***中的控制部分的结构示意图;
图10为本发明实施例三提供的一种标准天线方向图与测得的天线方向图的对比示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。此外,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种天线近场测试方法的流程图,本实施例可适用于天线近场测试的情况。具体的,该天线近场测试方法可以通过软件和/或硬件的方式实现,并由天线近场测试***中的上位机执行,该上位机可以是计算机、服务器或工控机等。如图1所示,该方法具体包括如下步骤:
S110、通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述待测天线的近场数据。
具体的,扫描装置主要包括一个特性已知的波导探针,用于对待测天线附近的一个平面进行近场扫描,即,对待测天线的辐射电磁场进行采样,得到待测天线在离散的采样点上的幅度和相位分布,其中,各采样点在该平面上可以为等间距分布。移动控制装置包括控制器、驱动器和滑轨等,用于在近场扫描过程中控制扫描装置移动,实现全面的近场扫描。矢量网络分析仪器是一种电磁波能量的测试设备,可用于测量各个采样点上的幅度和相位,以得到待测天线的近场数据。
S120、根据所述近场数据确定所述待测天线的天线方向图并记录所述待测天线的远场峰值。
具体的,天线方向图是指在离待测天线一定距离处辐射场的相对场强(归一化模值)随方向变化的图形,用于描述待测天线的辐射特性,也称为天线辐射方向图或远场方向图。根据各个采样点上的幅度和相位,通过傅里叶变换以及近远场变换算法得到待测天线的远场辐射特性相关参数,例如波束宽度、主瓣宽度、旁瓣电平以及方向系数等,这些特性可通过天线方向图反映。其中,远场峰值是指主瓣峰值,作为确定待测天线增益的关键参数。
需要说明的是,在控制矢量网络分析仪采集近场数据之前,矢量网络分析仪先将与待测天线的远场辐射特性相关的各项参数初始化,在近场扫描过程中,再根据近场数据更新各项参数。
S130、根据所述待测天线的远场峰值以及标准喇叭天线的远场峰值的对比结果确定所述待测天线的增益;其中,所述标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述标准喇叭天线的近场数据,所述标准喇叭天线的增益已知;根据所述标准喇叭天线的近场数据确定所述标准喇叭天线的远场峰值。
具体的,标准喇叭天线的远场峰值可利用天线近场测试***得到,通过采样标准喇叭天线近场的幅度数据和相位数据,然后通过傅里叶变换以及近远场变换算法可得到标准喇叭天线的远场峰值,并存储在上位机本地。上位机在获取到待测天线的天线方向图和远场峰值后,可将其与已知的标准喇叭天线的远场峰值数据进行对比,通过分析待测天线和已知天线的远场峰值的差异,在已知标准喇叭天线的增益的基础上标定出待测天线的增益,其中,已知标准喇叭天线的增益和待测天线的增益呈正相关。
本发明实施例一提供的一种天线近场测试方法,通过采集近场数据求得待测天线的远场峰值,然后以标准喇叭天线的增益和远场峰值为基准,实现对待测天线增益的自适应标定,可提高近场测试的精度和效率。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种天线近场测试方法的流程图,本实施例是在上述实施例的基础上进行优化,对近远场变换以及标定增益的过程进行具体描述。需要说明的是,未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。
具体的,如图2所示,该方法具体包括如下步骤:
S210、通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到待测天线的近场数据。
进一步的,近场数据包括采样点位置数据、近场幅度数据和近场相位数据。近场幅度数据和近场相位数据与各采样点一一对应。
S220、按照采样点位置,对近场相位数据进行快速傅里叶变换,并根据变换结果和近场幅度数据得到复数场。
具体的,按照采样点位置,将近场相位数据快速傅里叶变换的变换结果作为虚数部分,近场幅度数据作为实数部分,组成各采样点位置的复数场。
S230、基于近远场变换算法,根据复数场确定待测天线的天线方向图。
具体的,将各采样点位置的复数场代入近远场变换公式中可以求得天线方向图。需要说明的是,本实施例对近远场变换算法不做限定。
S240、根据扫描装置中波导探针的接收方向图修正天线方向图。
具体的,本实施例在近远场变换过程中加入探针补偿因子,以修正天线方向图。由于波导探针本身也具有相应的辐射特性和接收方向图,在不同方向上接收信号的功率也不同,会影响根据近场数据变换得到的天线方向图的准确性。通过根据波导探针的接收方向图修正天线方向图,可以防止探针与待测天线之间的耦合,降低天线方向图与待测天线真实远场特性的误差,保证天线方向图中旁瓣的准确性,进而提高测量远场峰值和标定增益的准确性。
S250、记录待测天线的远场峰值。
S260、计算待测天线的远场峰值与标准喇叭天线的远场峰值的差值。
本实施例中,标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述标准喇叭天线的近场数据,所述标准喇叭天线的增益已知;根据所述标准喇叭天线的近场数据确定所述标准喇叭天线的远场峰值,即,标准喇叭天线的远场峰值也需要利用天线近场测试***进行近场数据的采样、近远场变换,从而得到标准喇叭天线的天线方向图和远场峰值。此外,标准喇叭天线的增益已知。
示例性的,用波导探头采样标准喇叭天线(标准喇叭天线的增益G标已知,可由厂家提供)的近场数据,并通过近远场变化计算出标准喇叭天线的远场峰值P1。
S270、将差值与标准喇叭天线的增益相加,得到待测天线的增益。
本实施例通过分析待测天线和已知标准喇叭天线的远场峰值的差异,在标准喇叭天线的增益的基础上标定出待测天线的增益,标准喇叭天线的增益和待测天线的增益呈正相关。示例性的,待测天线的远程峰值记为P2,则待测天线的增益为G待=P1-P2+G标。在一些实施例中,待测天线和已知天线的远场峰值之间、以及待测天线和已知天线的增益,也可以构成相同或相似的倍数关系等。
本实施例中,标准喇叭天线的增益和远场峰值等数据标记于上位机,可应用与后期对不同待测天线增益的测试,将待测天线的远场峰值与标准喇叭天线的峰值对比即可。在此基础上,对待测天线的增益标定计算简单、易于实现且精度高。
可选的,该近场测试方法还包括:根据所述待测天线的工作频段确定发射链路和接收链路的工作频率。
具体的,该近场测试方法可应用于天线近场测试***的上位机,天线近场测试***中还包括发射链路、接收链路、矢量网络分析仪等,在发射链路中有上变频模块和功放模块,在接收链路中有下变频模块和低噪放模块,这些模块可工作在不同的频段,根据待测天线的工作频段可以灵活确定发射链路和接收链路的工作频率,提高该近场测试方法和近场测试***的适用性和灵敏度。
本发明实施例二提供的一种天线近场测试方法,在上述实施例的基础上进行优化,通过对近场数据进行近远场变换得到待测天线的远场峰值,然后以标准喇叭天线的增益和远场峰值为基准,实现对待测天线增益的自适应标定,提高近场测试的精度;通过标记标准喇叭天线的增益,简化增益标定过程,提高近场测试的效率;通过根据波导探针的接收方向图修正天线方向图,降低天线方向图与待测天线真实远场特性的误差,进一步提高测得的远场峰值和计算增益的准确性;通过灵活确定发射链路和接收链路的工作频率,提高该近场测试方法和近场测试***的适用性和灵敏度。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的一种天线近场测试***的结构示意图。如图3所示,该***包括:发射链路310、接收链路320、矢量网络分析仪330、上位机340、移动控制装置350以及设置于移动控制装置350上的扫描装置360;上位机340分别与移动控制装置350以及矢量网络分析仪330连接;矢量网络分析仪330分别与发射链路310以及接收链路320连接;上位机340用于:通过移动控制装置350驱动扫描装置360对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪330接收扫描信号,以得到待测天线的近场数据;根据标准喇叭天线的近场数据确定标准喇叭天线的远场峰值;其中,标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置350驱动扫描装置360对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪330接收扫描信号,以得到标准喇叭天线的近场数据,标准喇叭天线的增益已知;根据标准喇叭天线的近场数据确定标准喇叭天线的远场峰值。
本实施例中,矢量网络分析仪330在波导探针移动过程中接收信号以获得采样的近场数据,采样结束后将近场数据发送给上位机340,由上位机340执行上述任意实施例所述的天线近场测试方法。
本实施例中,天线近场测试***可分为功能部分和控制部分。图4为本发明实施例三提供的一种天线近场测试***中的功能部分的结构示意图。如图4所示,功能部分11主要包括发射链路310和接收链路320,用于实现近场测试的功能,功能部分11可以与矢量网络分析仪330交互;控制部分主要包括上位机340、矢量网络分析仪330、移动控制装置350,移动控制装置350主要包括控制器、驱动器以及滑轨,用于控制扫描装置360的移动,扫描装置360主要包括波导探针。
进一步的,发射链路310包括固定于天线架7上的待测天线6、上变频模块8以及功放模块9;待测天线6和接收链路320的波导探针以中心轴对齐的方式固定于天线架7上;待测天线6、上变频模块8以及功放模块9之间依次通过射频连接线连接10;矢量网络分析仪330的输出端口通过射频连接器与功放模块9的输入端口连接。
图5为本发明实施例三提供的一种上变频模块的示意图。如图5所示,上变频模块8包括四个上变频单元23,四个上变频单元23对应的工作频率分别是25-40GHz、40-50GHz、50-75GHz、75-110GHz,可根据待测天线6的频段选择,上变频模块8的输入端口25与功放模块9通过射频连接线10连接,输出端口24与天线架7通过射频连接线10连接。
图6为本发明实施例三提供的一种功放模块的示意图。如图6所示,功放模块9包括四个功放单元27,四个功放单元27对应的工作频率分别是25-40GHz、40-50GHz、50-75GHz、75-110GHz,可根据待测天线6的频段选择,功放模块9的输入端口29通过射频连接器连接至矢量网络分析仪330的输出端口,输出端口28与上变频模块8的输入端口25通过射频连接线10连接。
可选的,上位机340还用于根据待测天线6的工作频段确定上变频模块8和功放模块9的工作频率。
进一步的,接收链路320包括固定于天线架2上的波导探针1、下变频模块4以及低噪放模块5;波导探针1通过天线架2连接固定,天线架2和旋转关节3连接在一起,旋转关节3可实现360°旋转,以满足不同极化测试;天线架2的旋转关节3、下变频模块4以及低噪放模块5之间依次通过射频连接线10连接;矢量网络分析仪330的输入端口通过射频连接器与低噪放模块5的输出端口连接。
图7为本发明实施例三提供的一种下变频模块的示意图。如图7所示,下变频模块4包括四个下变频单元15,四个下变频单元15对应的工作频率分别是25-40GHz、40-50GHz、50-75GHz、75-110GHz,可根据待测天线6的频段选择,下变频模块4的输入端口16与天线架2的旋转关节3通过射频连接线10连接,输出端口17与低噪放模块5的输入端口通过射频连接线10连接。
图8为本发明实施例三提供的一种低噪放模块的示意图。如图8所示,低噪放模块5包括四个低噪放单元19,四个低噪放单元19对应的工作频率分别是25-40GHz、40-50GHz、50-75GHz、75-110GHz,可根据待测天线6的频段选择,低噪放模块5的输入端口20与下变频模块4的输出端口17通过射频连接线10连接,低噪放模块5的输出端口21通过射频连接器连接至矢量网络分析仪330的输入端口。
可选的,上位机340还用于根据待测天线6的工作频段确定下变频模块4和低噪放模块5的工作频率。
本实施例中,通过加入功放模块9和低噪放模块5,提高测试***的灵敏度和动态范围等关键指标。
可选的,通过对天线近场测试***使用的吸波材料进行选型,使得对于8G-110GHz内的吸波衰减达到30dB以上,以进一步提高测试精度。
图9为本发明实施例三提供的一种天线近场测试***中的控制部分的结构示意图。如图9所示,控制部分包括上位机340、矢量网络分析仪330以及移动控制装置350,移动控制装置350包括控制器31、驱动器32以及滑轨33,控制器31例如为可编程多轴控制器(Programmable Multi-Axis Controller,PMAC)运动控制器。上位机340可控制矢量网络分析仪330先将相关参数(增益、波束宽度、主瓣宽度、旁瓣电平以及方向系数等)初始化,然后通过控制器31控制驱动器32,以驱动滑轨33移动,安装于滑轨33上的扫描装置可进行平面近场扫描;同时上位机340控制矢量网络分析仪331接收扫描信号,得到采样点位置以及近场幅度数据和相位数据。在此基础上,上位机340基于近远场变换算法得到准确的天线远场特性。本实施例中的控制部分,控制更灵活更精确,驱动更加静音,有助于提高测试效率。
图10为本发明实施例三提供的一种标准天线方向图与测得的天线方向图的对比示意图。图10中示出了两个标准天线的天线方向图(两条实线),以及应用本实施例的天线近场测试***测得的天线方向图(两条虚线,分别对应于不同的标准天线),可见,测得的天线方向图与标准天线方向图非常接近,主瓣波束以及峰值基本重合,本实施例的方法和***具有较高的近场测试精度。
本实施例三提供的一种天线近场测试***可以用于实现上述任意实施例提供的天线近场测试方法,具备相应的功能和有益效果。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种天线近场测试方法,其特征在于,包括:
通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述待测天线的近场数据;
根据所述近场数据确定所述待测天线的天线方向图并记录所述待测天线的远场峰值;
根据所述待测天线的远场峰值以及标准喇叭天线的远场峰值的对比结果确定所述待测天线的增益;
其中,所述标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述标准喇叭天线的近场数据,所述标准喇叭天线的增益已知;根据所述标准喇叭天线的近场数据确定所述标准喇叭天线的远场峰值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述待测天线的远场峰值以及所述标准喇叭天线远场峰值的对比结果,确定所述待测天线的增益,包括:
计算所述待测天线的远场峰值与所述标准喇叭天线的远场峰值的差值;
将所述差值与所述标准喇叭天线的增益相加,得到所述待测天线的增益。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述近场数据包括采样点位置数据、近场幅度数据和近场相位数据;
根据所述近场数据确定待测天线的天线方向图,包括:
按照采样点位置,对近场相位数据进行快速傅里叶变换,并根据变换结果和所述近场幅度数据得到复数场;
基于近远场变换算法,根据所述复数场确定所述待测天线的天线方向图。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在记录所述天线方向图的远场峰值之前,还包括:
根据扫描装置中波导探针的接收方向图修正所述天线方向图。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述待测天线的工作频段确定发射链路和接收链路的工作频率。
6.一种天线近场测试***,其特征在于,包括:发射链路、接收链路、矢量网络分析仪、上位机、移动控制装置以及设置于所述移动控制装置上的扫描装置;
所述上位机分别与所述移动控制装置以及所述矢量网络分析仪连接;
所述矢量网络分析仪分别与所述发射链路以及所述接收链路连接;
所述上位机用于:通过移动控制装置驱动扫描装置对待测天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述待测天线的近场数据;根据所述近场数据确定所述待测天线的天线方向图并记录所述待测天线的远场峰值;根据所述待测天线的远场峰值以及标准喇叭天线的远场峰值的对比结果确定所述待测天线的增益;其中,所述标准喇叭天线的远场峰值按照如下方式获得:通过移动控制装置驱动扫描装置对标准喇叭天线进行近场扫描,并控制矢量网络分析仪接收扫描信号,以得到所述标准喇叭天线的近场数据,所述标准喇叭天线的增益已知;根据所述标准喇叭天线的近场数据确定所述标准喇叭天线的远场峰值。
7.根据权利要求6所述的***,其特征在于,所述发射链路包括固定于天线架上的待测天线、上变频模块以及功放模块;
所述待测天线和所述接收链路中的波导探针以中心轴对齐的方式固定于所述天线架上;
所述待测天线、上变频模块以及功放模块之间依次通过射频连接线连接;
所述矢量网络分析仪的输出端口通过射频连接器与所述功放模块的输入端口连接。
8.根据权利要求7所述的***,其特征在于,所述上变频模块包括四个上变频单元,四个上变频单元分别对应于不同的工作频率;
所述功放模块包括四个功放单元,四个功放单元分别对应于不同的工作频率;
所述上位机还用于根据所述待测天线的工作频段确定所述上变频模块和所述功放模块的工作频率。
9.根据权利要求6所述的***,其特征在于,所述接收链路包括固定于天线架上的波导探针、下变频模块以及低噪放模块;
所述天线架的旋转关节、所述下变频模块以及所述低噪放模块之间依次通过射频连接线连接;
所述矢量网络分析仪的输入端口通过射频连接器与所述低噪放模块的输出端口连接。
10.根据权利要求9所述的***,其特征在于,所述下变频模块包括四个下变频单元,四个下变频单元分别对应于不同的工作频率;
所述低噪放模块包括四个低噪放单元,四个低噪放单元分别对应于不同的工作频率;
所述上位机还用于根据所述待测天线的工作频段确定所述下变频模块和所述低噪放模块的工作频率。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110341434.8A CN112858799A (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 天线近场测试方法及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110341434.8A CN112858799A (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 天线近场测试方法及*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112858799A true CN112858799A (zh) | 2021-05-28 |
Family
ID=75993234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110341434.8A Pending CN112858799A (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 天线近场测试方法及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112858799A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114252708A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-03-29 | 陕西拾贝通讯技术有限公司 | 一种精度可控的天线增益自动校准方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103091672A (zh) * | 2011-11-02 | 2013-05-08 | 株式会社电装 | 具有不同工作模式的雷达装置 |
CN109639293A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-16 | 河北东森电子科技有限公司 | 一种一体化设计的Ka/Ku双频BUC |
CN109782263A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-05-21 | 中国人民解放军63921部队 | 一种Ka频段多通道高精度航天测距应答机 |
CN211374898U (zh) * | 2019-10-09 | 2020-08-28 | 中山香山微波科技有限公司 | 天线测试*** |
-
2021
- 2021-03-30 CN CN202110341434.8A patent/CN112858799A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103091672A (zh) * | 2011-11-02 | 2013-05-08 | 株式会社电装 | 具有不同工作模式的雷达装置 |
CN109639293A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-16 | 河北东森电子科技有限公司 | 一种一体化设计的Ka/Ku双频BUC |
CN109782263A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-05-21 | 中国人民解放军63921部队 | 一种Ka频段多通道高精度航天测距应答机 |
CN211374898U (zh) * | 2019-10-09 | 2020-08-28 | 中山香山微波科技有限公司 | 天线测试*** |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
廖云龙: "时域平面近场天线测量研究及软件的实现", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (硕士)信息科技辑》, pages 41 - 42 * |
桂客: ""平面近场天线测量中的探头补偿技术研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》, 15 May 2018 (2018-05-15), pages 14 - 20 * |
桂客: "平面近场天线测量中的探头补偿技术研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》 * |
桂客: "平面近场天线测量中的探头补偿技术研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》, 15 May 2018 (2018-05-15), pages 14 - 20 * |
王培章等: "《现代微波与天线测量技术》", 东南大学出版社, pages: 347 - 350 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114252708A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-03-29 | 陕西拾贝通讯技术有限公司 | 一种精度可控的天线增益自动校准方法 |
CN114252708B (zh) * | 2022-03-01 | 2022-05-17 | 陕西拾贝通讯技术有限公司 | 一种精度可控的天线增益自动校准方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109581279B (zh) | 一种超宽带多波束***测向精度的校正方法及装置 | |
EP1269203B1 (en) | A method for measuring the performance of antennas, mobile phones and other wireless terminals | |
CN108966264B (zh) | 对大规模多入多出无线***执行空中测试的***和方法 | |
CN111371513B (zh) | 用于测试待测设备的天线阵列的方法及测试*** | |
US7672640B2 (en) | Multichannel absorberless near field measurement system | |
Kong et al. | Midfield over-the-air test: A new OTA RF performance test method for 5G massive MIMO devices | |
US10768216B2 (en) | Test arrangement and test method | |
CN113162706B (zh) | 无线设备的射频性能测试方法及*** | |
CN114531182A (zh) | 阵列天线的校准方法、装置及存储介质 | |
US20220069428A1 (en) | Rapid over-the-air production line test platform | |
CN115291175A (zh) | 相控阵天线阵元通道的幅度、相位标校误差的标校方法 | |
CN115047256A (zh) | 一种阵列天线多通道并行测试装置、测试方法及校准方法 | |
CN113890637A (zh) | 一种毫米波有源天线ota测试***及方法、校准***及方法 | |
CN115219804A (zh) | 一种太赫兹天线和天线罩电性能近场测试装置及方法 | |
CN112858799A (zh) | 天线近场测试方法及*** | |
TWI422838B (zh) | 多頻道無吸收器之近場測量系統 | |
CN107340506B (zh) | 一种宽带相控阵雷达收发通道校准的方法 | |
CN115047257A (zh) | 一种基于球面近场测量的天线自动化测量*** | |
CN116184404A (zh) | 一种相控阵体制sar***有源方向图快速测试方法 | |
Moch et al. | Spherical antenna measurements performed in a robot-based mm-wave test range | |
CN113691329A (zh) | 一种基于多通道接收机的天线测试***及方法 | |
CN113242101A (zh) | 无线设备的射频性能测试方法及*** | |
CN221405872U (zh) | 一种天线相位测试*** | |
Husein et al. | Characterisation of a D-band horn antenna: Comparison of near-field and OTA measurements | |
RU2793571C1 (ru) | Способ определения характеристик диаграммы направленности активной фазированной антенной решетки |
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 | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210528 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |