CN113242098B - 一种射频性能测试***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种射频性能测试***,包括暗室、设置在暗室内的转台、杂散探头组件、平面波生成器和设置在暗室外的测试仪表;转台包括用于固定被测件的固定件和至少两个调节轴,所述至少两个调节轴与固定件连接并带动被测件沿不同方向运动;杂散探头与所述被测件的相位中心对齐,所述杂散探头所工作的频段能够覆盖所述被测件的频段;平面波生成器与被测件的相位中心对齐;测试仪表分别与杂散探头和平面波生成器连接。本发明的射频性能测试***,暗室内同时设有杂散探头和平面波生成器,满足一个测试场完成全频段测试的需求,既能实现对天线带内指标的测试,又能实现对天线带外杂散的测试,一场多用。
Description
技术领域
本发明涉及天线***的指标测试技术领域,具体涉及一种射频性能测试***及方法。
背景技术
当前,5G Massive MIMO有源天线(简称AAS)不同于传统2/3/4G的基站,它将多个射频发射和接收模块(RU)与大规模天线阵列集成,整体组装好之后对外不再具有射频接口,在行业标准3GPP TS38.141的定义中,FR1(低于6GHz频段)的AAS采用OTA(空口)测量的指标项较少,FR2(毫米波频段)的所有指标项则必须采用OTA(空口)方式测量。
由于5G AAS的发射带宽最低为100MHz,最高400MHz,故这一段频带内的指标也叫做有用信号指标,如发射功率、EVM、ACLR、灵敏度等,频带外的指标也叫做带外指标,如杂散,阻塞,上述频带内指标和频带外指标统称为射频一致性指标。其中,杂散还分为通用杂散和共址共存杂散。通用杂散是指全频带内的杂散信号,共址共存杂散是指对别的基站的杂散影响,一般都是一些别的通信***的窄带频段。
当前适用于AAS测试射频性能的OTA场主要有远场、紧缩场等。远场由于信号衰减太大,低杂散信号很难测量精确;紧缩场虽然克服了路径损耗的问题,但其反射面的频段最低只能到1GHz,通用杂散中,30MHz~1GHz的杂散仍然无法覆盖。可见,无论是远场还是紧缩场,如果既要测试带内指标,又要测试带外杂散的话,都存在一定的局限性。当前并没有适合做全频段发射机和接收机射频性能测试的适宜方法和装置,能够同时对带内指标及全频段杂散进行测试。
综上所述,有必要设计一种射频性能测试***及方法,对现有情况作出改善。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的技术问题,提供一种射频性能测试***及方法,能够同时对天线的带内指标及全频段杂散进行测试,解决了当前没有适合做全频段发射机和接收机射频性能测试的适宜方法和***的问题。
为了解决背景技术中的技术问题,本发明采用的技术方案是:提供一种射频性能测试***,包括暗室、转台、杂散探头组件、平面波生成器和测试仪表,所述转台、所述杂散探头组件和所述平面波生成器设置在所述暗室内,所述测试仪表设置在所述暗室外侧;
所述暗室的内壁均铺设有吸波材料;
所述转台包括固定件和至少两个调节轴,所述固定件用于固定被测件,所述至少两个调节轴与所述固定件连接,所述至少两个调节轴能够通过所述固定件带动所述被测件沿不同方向运动;
所述杂散探头与所述被测件的相位中心对齐,所述杂散探头所工作的频段能够覆盖所述被测件的频段;
所述平面波生成器与所述被测件的相位中心对齐,所述平面波生成器用于在所述被测件区域形成平面波,并接收所述被测件的发射信号,传递至所述测试仪表,以及向所述被测件发射信号;
所述测试仪表分别与所述杂散探头和所述平面波生成器连接。
进一步地,所述测试仪表连接一开关矩阵,所述开关矩阵分别与所述杂散探头和所述平面波生成器连接。所述开关矩阵的档位可以在所述杂散探头和所述平面波生成器之间切换,以实现所述杂散探头和所述平面波生成器轮询切换测试的效果。
采用上述结构的射频性能测试***,暗室内同时设有杂散探头和平面波生成器,既能实现对天线带内指标的测试,又能实现对天线带外杂散的测试,从而满足一个测试场完成全频段测试的需求,实现了对被测件的带内指标及全频段杂散进行测试,一场多用。
进一步地,所述杂散探头通过支撑杆与所述暗室内壁连接,其中,所述杂散探头与所述支撑杆可拆卸连接,便于实现杂散探头的更换。
进一步地,所述杂散探头的数量为至少三个,至少三个所述杂散探头组成的频段覆盖30MHz~18GHz的测试天线。在一个测试场内布置多个测试带外杂散的杂散探头,所述多个杂散探头组成的频段范围覆盖所述被测件的所有频段,从而实现带外全频段杂散的测试。
进一步地,所述暗室为一个封闭的屏蔽箱体,暗室为OTA测试必要条件,防止信号泄露和减少信号反射。
进一步地,至少三个所述杂散探头组成的频段覆盖30MHz~18GHz的测试天线。所述测试天线种类包括但不限于喇叭天线、对数周期天线、双锥天线、鞭状天线等。
进一步地,所述杂散探头的数量为三个,三个所述杂散探头的频段分别是30MHz~300MHz、300MHz~1GHz和1GHz~18GHz。
进一步地,所述杂散探头的分布位置为所述暗室的顶面、侧面或所述平面波生成器探头的正前方,至少三个所述杂散探头的分布位置不相同。
进一步地,所述暗室的内壁上设有多个探头安装孔,多个所述探头安装孔分别设置在所述暗室的不同内壁上,所述杂散探头与所述探头安装孔可拆卸连接,即所述杂散探头可以安装在所述暗室的不同内壁上。
进一步地,所述杂散探头与所述被测件的距离为2-3米。
进一步地,安装在所述平面波生成器探头正前方的杂散探头,通过伸缩杆与所述探头安装孔连接。所述伸缩杆的一端安装有所述杂散探头,所述伸缩杆的另一端通过安装件固定在所述暗室的底部或者顶部。
进一步地,安装在所述平面波生成器探头正前方的杂散探头,通过立杆与所述探头安装孔连接,所述杂散探头安装在所述立杆的一端,确保所述杂散探头的相位中心位置与被测件对齐,所述立杆的另一端通过安装件固定在所述暗室的底部或者顶部。
进一步地,所述调节轴包括方位轴,所述方位轴用于带动所述被测件实现水平方向0-360°的旋转。
进一步地,所述调节轴包括X平移轴和极化轴,所述X平移轴固定设置在所述方位轴顶部,所述X平移轴用于调整被测件到平面波生成器的距离,所述极化轴的一端与所述X平移轴连接,所述极化轴的另一端与所述被测件连接,所述极化轴与所述X平移轴连接的一端能够沿所述X平移轴移动,所述极化轴与所述被测件连接的一端能够带动所述被测件实现垂直方向0-360°的旋转。采用上述结构的转台,主要就是通过方位轴加极化轴实现TRP的测量范围。
进一步地,所述转台为U型转台,所述调节轴还包括Y平移轴、X平移轴和倒伏轴,所述固定件包括翻滚轴,所述Y平移轴与暗室底部连接,所述X平移轴设置在所述Y平移轴上并能够沿所述Y平移轴移动,所述方位轴与所述X平移轴连接并能够沿所述X平移轴移动,所述方位轴顶部设有所述倒伏轴,所述倒伏轴与所述固定件连接,所述固定件的所述翻滚轴与所述被测件连接,所述倒伏轴能够驱动所述固定件旋转预设角度,实现被测件的安装和升起,所述翻滚轴用于带动所述被测件实现翻滚方向0-360°的旋转。采用上述结构的转台,通过方位轴和翻滚轴的组合实现TRP的测量范围。
进一步地,所述平面波生成器为平面波生成器,所述平面波生成器是一种通过对其阵列天线中的每一个阵子加以幅度和相位的激励,从而在一定距离处将球面波转换为平面波的装置。选择使用平面波生成器作为平面波生成器,测试场为平面波生成器的小场,使得暗室的尺寸相较于远场和紧缩场更小,便于测试环境的搭建布置,更加节省成本。
进一步地,所述测试仪表包括频谱仪和信号源。
进一步地,所述被测件为5G Massive MIMO有源天线。
本发明还提供了一种射频性能测试方法,该测试方法使用上述的射频性能测试***完成,所述方法包括:
将被测件放置于转台上,使所述被测件的相位中心与平面波生成器相位中心对齐;
将所述平面波生成器与测试仪表连接;
控制所述平面波生成器,在所述被测件区域形成平面波;
控制所述被测件发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述平面波生成器接收所述被测件发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行发射带内信号的处理;
控制所述平面波生成器发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述被测件接收所述平面波生成器发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行接收带内信号的处理;
关闭所述平面波生成器,将杂散探头与所述测试仪表连接,并启用所述杂散探头;
控制所述被测件发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述杂散探头的相位中心与所述被测件的相位中心对齐,所述杂散探头接收所述被测件发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行带外信号的处理。
优选地,所述射频性能测试方法还包括在测试之前对测试环境进行校准,所述对测试环境进行校准包括:
放置一个标准增益天线在所述转台上,使所述标准增益天线的相位中心与所述杂散探头的相位中心对齐;
将所述标准增益天线和所述杂散探头分别与所述测试仪表连接;
控制所述标准增益天线发射测试信号,所述杂散探头接收所述测试信号;
通过所述测试仪表对所述标准增益天线发射的测试信号和所述杂散探头接收的所述测试信号进行分析处理,获得待测频段内的路径损耗值,并建立补偿表;其中,所述标准增益天线发射的所述测试信号与所述杂散探头接收的所述测试信号的功率的差值即为路径损耗值;
控制所述测试仪表导出所述补偿表,在测试过程中对信号进行处理时,所述补偿表中的路径损耗值用于对相应信号做补偿修正。
本发明提供的射频性能测试***,在一个测试场内同时设有杂散探头和平面波生成器,通过开关矩阵实现两者的轮询切换测试,既能实现对天线带内指标的测试,又能实现对天线带外杂散的测试;且布置有多个用于测试带外杂散的杂散探头,多个所述杂散探头组成的频段范围覆盖被测件的所有频段,且多个杂散探头根据被测件的运动轨迹分布在暗室的不同区域,从而满足了一个测试场完成全频段测试的需求,使得当前测试场无论是远场、紧缩场还是平面波生成器的小场,通过本申请的测试***都能够同时实现对待测天线带内指标和带外全频段杂散的测试,一场多用。而选择使用平面波生成器作为测试件,测试场为平面波生成器的小场,使得暗室的尺寸相较于远场和紧缩场更小,便于测试环境的搭建布置,更加节省成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例中射频性能测试***的结构示意图;
图2是本发明实施例中杂散探头的墙面安装结构示意图;
图3是本发明实施例中一种转台的结构示意图;
图4是本发明实施例中另一种转台的结构示意图;
图5是本发明实施例中射频性能测试方法的流程图;
图6是本发明实施例中杂散探头和平面波生成器与测试仪表的一种连接关系示意图;
图7是本发明实施例中对测试环境进行校准的方法流程图。
其中,图中附图标记对应为:1-暗室,2-转台,3-被测件,4-平面波生成器,5-杂散探头,6-立杆,7-测试仪表,21-方位轴,22-X平移轴,23-极化轴,24-Y平移轴,25-倒伏轴,26-翻滚轴。
具体实施方式
下面将结合附图,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的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。需要说明的是,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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
实施例:
本实施例提供了一种射频性能测试***,如图1所示,所述天线测试***包括暗室1、转台2、杂散探头组件、平面波生成器4和测试仪表7,所述转台2、所述杂散探头组件和所述平面波生成器4设置在所述暗室1内,所述测试仪表7设置在所述暗室1外侧;所述暗室1的内壁均铺设有吸波材料;所述转台2包括固定件和至少两个调节轴,所述固定件用于固定被测件3,所述至少两个调节轴与所述固定件连接,所述至少两个调节轴能够通过所述固定件带动所述被测件3沿不同方向运动;所述杂散探头5与所述被测件3的相位中心对齐,所述杂散探头所工作的频段能够覆盖所述被测件的频段;所述平面波生成器4与所述被测件3的相位中心对齐,所述平面波生成器4用于在所述被测件3区域形成平面波,并接收所述被测件3的发射信号,传递至所述测试仪表7,以及向所述被测件3发射信号;所述测试仪表7分别与所述杂散探头5和所述平面波生成器4连接。其中,所述测试仪表7包括频谱仪和信号源。
所述测试仪表7连接一开关矩阵,所述开关矩阵分别与所述杂散探头5和所述平面波生成器3连接。所述开关矩阵的档位可以在所述杂散探头和所述平面波生成器之间切换,以实现所述杂散探头和所述平面波生成器轮询切换测试的效果。
本实施例的被测件3主要就是5G Massive MIMO有源天线。采用上述结构的射频性能测试***,暗室内同时设有杂散探头和平面波生成器,既能实现对天线带内指标的测试,又能实现对天线带外杂散的测试,从而满足一个测试场完成全频段测试的需求,实现了对被测件的带内指标及全频段杂散进行测试,一场多用。
其中,所述暗室1为一个封闭的屏蔽箱体,暗室为OTA测试必要条件,防止信号泄露和减少信号反射。
在可能的实施方式中,所述杂散探头通过支撑杆与所述暗室内壁连接,其中,所述杂散探头与所述支撑杆可拆卸连接,便于实现不同工作频段的杂散探头的更换。
在可能的实施方式中,所述暗室的内壁上设有多个探头安装孔,多个所述探头安装孔分别设置在所述暗室的不同内壁上,所述杂散探头的数量为多个,具体的,所述杂散探头的数量为至少三个,所述测试***还包与所述杂散探头一一对应的安装支架,所述杂散探头通过所述安装支架与所述探头安装孔可拆卸连接,即所述杂散探头可以安装在所述暗室的不同内壁上。其中,至少三个所述杂散探头5组成的频段覆盖所述被测件3的所有频段。较佳地,本实施例中的至少三个所述杂散探头5组成的频段覆盖30MHz~18GHz的测试天线。所述测试天线种类包括但不限于喇叭天线、对数周期天线、双锥天线、鞭状天线等。
在可能的实施方式中,所述杂散探头5的数量为三个,三个所述杂散探头5的频段分别是30MHz~300MHz、300MHz~1GHz和1GHz~18GHz。
在可能的实施方式中,所述杂散探头5的数量为四个,四个所述杂散探头5的频段分别是30MHz~300MHz、300MHz~1GHz、1GHz~5GHz和5GHz~18GHz。
在可能的实施方式中,所述杂散探头5的数量为五个,五个所述杂散探头5的频段分别是30MHz~300MHz、300MHz~600MHz、600MHz~1GHz、1GHz~8GHz和8GHz~18GHz。
当然,在可能的实施方式中,所述杂散探头5的数量也可能为更多个,可根据选择探头的频率及实际测试情况来调整。
由于杂散测试属于TRP测量,需要对整个球面的辐射功率进行测量然后积分求出,所以被测件3是要在转台2上运动的,而杂散探头5需要与被测件3相位中心对齐,因此可以设置在暗室1的多个区域。较佳地,多个所述探头安装孔分别设置在所述暗室1的不同内壁上,所述杂散探头5与所述探头安装孔可拆卸连接,即所述杂散探头5可以安装在所述暗室1的不同内壁上。所述探头安装孔与所述被测件3的距离为2-3米,即所述杂散探头5安装在所述探头安装孔上时,所述杂散探头5与所述被测件3的距离为2-3米。
在可能的实施方式中,所述杂散探头5的分布位置为所述暗室1的顶面、侧面或所述平面波生成器4探头的正前方,至少三个所述杂散探头5的分布位置不相同。将暗室1看做一个正六面体,所述暗室1包括六个面,与观察者正对的是正面,与所述正面相对的是背面,位于观察者左手边的为左侧面,位于观察者右手边的为右侧面,以及位于顶部的顶面和与顶面相对的底面。例如,在一种实施方式中,有三个杂散探头5,频段分别为30MHz~300MHz、300MHz~1GHz和1GHz~18GHz,其中,30MHz~300MHz的杂散探头5安装在暗室1的背面墙上,300MHz~1GHz的杂散探头5安装在暗室1的右侧面墙上,1GHz~18GHz的杂散探头5安装在平面波生成器4探头的正前方。在另一种实施方式中,多个所述杂散探头5可以设置在暗室1的五个区域,分别为暗室1顶面、背面、左右侧面以及平面波生成器4探头的正前方。当然,因为多个所述探头安装孔分别设置在所述暗室1的不同内壁上,多个所述杂散探头5可以根据实际测量需要改变分布位置。
对于顶面、背面和左右侧面的位置,可以将所述杂散探头5直接设置在暗室1墙体上,所述安装支架可以为法兰,即所述杂散探头5安装在法兰上,法兰连接在墙体预留的所述探头安装孔上即可,如图2所示。
而对于平面波生成器4探头正前方的位置,可以通过伸缩杆或者立杆6的方式,将测试探头固定在杆子的一端,确保其相位中心位置与被测件3对齐,而杆子另一端可以通过安装件固定在暗室1的底部或者顶部,如图1所示。在可能的实施方式中,安装在所述带内测试探头正前方的杂散探头5,通过伸缩杆与所述探头安装孔连接。所述伸缩杆的一端安装有所述杂散探头5,所述伸缩杆的另一端通过安装件固定在所述暗室1的底部或者顶部。若使用伸缩杆,当测杂散时,只需要将伸缩杆拉出即可。在另一种实施方式中,安装在所述带内测试探头正前方的杂散探头5,通过立杆6与所述探头安装孔连接,所述杂散探头5安装在所述立杆6的一端,确保所述杂散探头5的相位中心位置与被测件3对齐,所述立杆6的另一端通过安装件固定在所述暗室1的底部或者顶部。若使用立杆6,则平时倒伏在地上,当测杂散时,只需将其抬起固定即可。
上述实施例的射频性能测试***,一个测试场内布置多个杂散探头,所述多个杂散探头组成的频段范围覆盖所述被测件的所有频段,从而满足一个测试场完成全频段测试的需求,实现了对被测件的带内指标及全频段杂散进行测试,一场多用。
由于要测试杂散指标,在标准定义中,杂散的测试和TRP一样,是全向辐射功率的测量,所以此处转台至少需要两个轴,其中方位轴是必须的,另外一个轴根据转台类型,可以是极化轴,或者是翻滚轴。同时为了辅助定位,还会设有X平移轴,Y平移轴,以及倒伏轴等。
在一种实施方式中,所述转台2如图3所示,所述调节轴包括方位轴21、X平移轴22和极化轴23,所述方位轴21用于带动所述被测件3实现水平方向0-360°的旋转,所述X平移轴22固定设置在所述方位轴21顶部,所述X平移轴22用于调整被测件3到平面波生成器4的距离,所述极化轴23的一端与所述X平移轴22连接,所述极化轴23的另一端与所述被测件3连接,所述极化轴23与所述X平移轴22连接的一端能够沿所述X平移轴22移动,所述极化轴23与所述被测件3连接的一端能够带动所述被测件3实现垂直方向0-360°的旋转。采用上述结构的转台2,主要就是通过方位轴21加极化轴23实现TRP的测量范围。
在另一种实施方式中,所述转台2如图4所示,所述转台2为U型转台2,所述调节轴包括方位轴21、Y平移轴24、X平移轴22和倒伏轴25,所述固定件包括翻滚轴26,所述Y平移轴24与暗室1底部连接,所述X平移轴22设置在所述Y平移轴24上并能够沿所述Y平移轴24移动,所述方位轴21与所述X平移轴22连接并能够沿所述X平移轴22移动,所述X平移轴22和所述Y平移轴24调整被测件3位置,到位后进行测试,所述方位轴21顶部设有所述倒伏轴25,所述倒伏轴25与所述固定件连接,所述固定件的所述翻滚轴26与所述被测件3连接,所述倒伏轴25能够驱动所述固定件旋转预设角度,实现被测件3的安装和升起,所述翻滚轴26用于带动所述被测件3实现翻滚方向0-360°的旋转。采用上述结构的转台2,通过方位轴21和翻滚轴26的组合实现TRP的测量范围。由于全向辐射功能的测量基本是一个球形,因此,较佳地,测杂散的转台2采用上述U型转台2。
选择使用平面波生成器作为测试件,所述平面波生成器4为平面波生成器,所述平面波生成器是一种通过对其阵列天线中的每一个阵子加以幅度和相位的激励,从而在一定距离处将球面波转换为平面波的装置。选择使用平面波生成器作为平面波生成器,测试场为平面波生成器的小场,使得暗室的尺寸相较于远场和紧缩场更小,便于测试环境的搭建布置,更加节省成本。
本实施例还提供了一种射频性能测试方法,该测试方法使用上述的射频性能测试***完成,如图5所示,所述方法包括:
S501:将被测件放置于转台上,使所述被测件的相位中心与平面波生成器相位中心对齐;
S502:将所述平面波生成器与测试仪表连接;
S503:控制所述平面波生成器,在所述被测件区域形成平面波;
S504:控制所述被测件发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述平面波生成器接收所述被测件发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行发射带内信号的处理;
S505:控制所述平面波生成器发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述被测件接收所述平面波生成器发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行接收带内信号的处理;
S506:关闭所述平面波生成器,将杂散探头与所述测试仪表连接,并启用所述杂散探头;
S507:控制所述被测件发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述杂散探头的相位中心与所述被测件的相位中心对齐,所述杂散探头接收所述被测件发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行带外信号的处理。
在可能的实施方式中,所述杂散探头的数量为至少三个,则上述步骤S506具体为:关闭所述平面波生成器,将各杂散探头与所述测试仪表连接,并依次启用每个所述杂散探头,重复执行步骤S507,直至各频段数据采集结束。
在一个具体的实施方式中,所述杂散探头的数量为三个,分别为频段为30MHz~300MHz的第一杂散探头、频段为300MHz~1GHz的第二杂散探头和频段为1GHz~18GHz第三杂散探头,其中,第一杂散探头设置在暗室的背面墙上,第二杂散探头设置在暗室的右侧面墙上,第三杂散探头设置在平面波生成器的前方,所述平面波生成器为平面波生成器。三个杂散探头的后端均用射频电缆引出接到所述测试仪表,由于测试仪表只有1个端口,这里可以加入开关矩阵,将三个所述杂散探头探头和平面波生成器都接到开关矩阵上,开关矩阵再接到仪表上,实现4个轮询切换测试的效果,所述杂散探头和所述平面波生成器与所述测试仪表的连接关系如图6所示。测试时,首先将开关矩阵档位切换到平面波生成器,被测件发送测试信号,到达平面波生成器,然后进入测试仪表,接着采集数据,即执行上述步骤S501-S505,实现带内指标测试;测试完成后,将开关矩阵切换到所述第一杂散探头,然后控制转台,将被测件运动到相位中心与所述第一杂散探头的相位中心对齐,然后被测件发送测试信号,杂散探头接收信号,进入测试仪表,然后采集数据,即执行上述步骤S507;接着将所述开关矩阵切换到所述第二杂散探头,执行上述步骤S507;将所述开关矩阵切换到所述第三杂散探头,执行上述步骤S507,实现全频段杂散测试。
较佳地,所述射频性能测试方法还包括在测试之前对测试环境进行校准,如图7所示,所述对测试环境进行校准包括:
S701:放置一个标准增益天线在所述转台上,使所述标准增益天线的相位中心与所述杂散探头的相位中心对齐;
S702:将所述标准增益天线和所述杂散探头分别与所述测试仪表连接;
S703:控制所述标准增益天线发射测试信号,所述杂散探头接收所述测试信号;
S704:通过所述测试仪表对所述标准增益天线发射的测试信号和所述杂散探头接收的所述测试信号进行分析处理,获得待测频段内的路径损耗值,并建立补偿表;其中,所述标准增益天线发射的所述测试信号与所述杂散探头接收的所述测试信号的功率的差值即为路径损耗值;
S705:控制所述测试仪表导出所述补偿表。在测试过程中对信号进行处理时,所述补偿表中的路径损耗值用于对相应信号做补偿修正。其中,通过设置所述测试仪表的测试频段等参数,并通过所述测试仪表中的矢量网络分析获得这一带宽内的所有路径损耗值,然后直接导出生成补偿表。
本实施例提供的射频性能测试***及方法,在一个测试场内同时设有杂散探头和平面波生成器,通过开关矩阵实现两者的轮询切换测试,既能实现对天线带内指标的测试,又能实现对天线带外杂散的测试;且布置有多个用于测试带外杂散的杂散探头,多个所述杂散探头组成的频段范围覆盖被测件的所有频段,且多个杂散探头根据被测件的运动轨迹分布在暗室的不同区域,从而满足了一个测试场完成全频段测试的需求,使得当前测试场无论是远场、紧缩场还是平面波生成器的小场,通过本申请的测试***都能够同时实现对待测天线带内指标和带外全频段杂散的测试,一场多用。而选择使用平面波生成器作为测试件,测试场为平面波生成器的小场,使得暗室的尺寸相较于远场和紧缩场更小,便于测试环境的搭建布置,更加节省成本。
以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种射频性能测试***,其特征在于:包括暗室(1)、转台(2)、杂散探头(5)、平面波生成器(4)和测试仪表(7),所述转台(2)、所述杂散探头(5)和所述平面波生成器(4)设置在所述暗室(1)内,所述测试仪表(7)设置在所述暗室(1)外侧;
所述暗室(1)的内壁均铺设有吸波材料;
所述转台(2)包括固定件和至少两个调节轴,所述固定件用于固定被测件(3),所述至少两个调节轴与所述固定件连接,所述至少两个调节轴能够通过所述固定件带动所述被测件(3)沿不同方向运动;
所述杂散探头(5)与所述被测件(3)的相位中心对齐,所述杂散探头所工作的频段能够覆盖所述被测件的频段,所述杂散探头(5)的数量为至少三个,至少三个所述杂散探头(5)组成的频段覆盖30MHz~18GHz的测试天线,至少三个所述杂散探头(5)的分布位置不相同;
所述平面波生成器(4)与所述被测件(3)的相位中心对齐;
所述测试仪表(7)分别与所述杂散探头(5)和所述平面波生成器(4)连接;
所述测试仪表(7)连接一开关矩阵,所述开关矩阵分别与每个所述杂散探头(5)和所述平面波生成器(4)连接,所述开关矩阵的档位在每个所述杂散探头和所述平面波生成器之间切换。
2.根据权利要求1所述的射频性能测试***,其特征在于:所述杂散探头(5)的数量为三个,三个所述杂散探头(5)的频段分别是30MHz~300MHz、300MHz~1GHz和1GHz~18GHz。
3.根据权利要求1所述的射频性能测试***,其特征在于:所述杂散探头(5)的分布位置为所述暗室(1)的顶面、侧面或所述平面波生成器(4)探头的正前方。
4.根据权利要求3所述的射频性能测试***,其特征在于:所述暗室(1)的内壁上设有多个探头安装孔,多个所述探头安装孔分别设置在所述暗室(1)的不同内壁上,所述杂散探头(5)与所述探头安装孔可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的射频性能测试***,其特征在于:所述调节轴包括方位轴,所述方位轴用于带动所述被测件(3)实现水平方向0-360°的旋转。
6.根据权利要求5所述的射频性能测试***,其特征在于:所述调节轴还包括Y平移轴、X平移轴和倒伏轴,所述固定件包括翻滚轴,所述Y平移轴与暗室底部连接,所述X平移轴设置在所述Y平移轴上并能够沿所述Y平移轴移动,所述方位轴与所述X平移轴连接并能够沿所述X平移轴移动,所述方位轴顶部设有所述倒伏轴,所述倒伏轴与所述固定件连接,所述固定件的所述翻滚轴与所述被测件(3)连接,所述倒伏轴能够驱动所述固定件旋转预设角度,所述翻滚轴用于带动所述被测件(3)实现翻滚方向0-360°的旋转。
7.一种射频性能测试方法,其特征在于:所述测试方法使用权利要求1-6中任意一项所述的射频性能测试***完成,包括:
将被测件放置于转台上,使所述被测件的相位中心与平面波生成器相位中心对齐;
将所述平面波生成器与测试仪表连接,将开关矩阵的档位切换至所述平面波生成器;
控制所述平面波生成器,在所述被测件区域形成平面波;
控制所述被测件发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述平面波生成器接收所述被测件发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行发射带内信号的处理;
控制所述平面波生成器发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述被测件接收所述平面波生成器发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行接收带内信号的处理;
关闭所述平面波生成器,将杂散探头与所述测试仪表连接,将所述开关矩阵的档位切换至所述杂散探头,并启用所述杂散探头;
控制所述被测件发射测试信号,同时控制所述转台旋转以带动所述被测件旋转,所述杂散探头接收所述被测件发射的测试信号,并将所述测试信号传导至所述测试仪表,所述测试仪表接收所述测试信号并进行带外信号的处理;
其中,所述杂散探头的数量为至少三个,至少三个所述杂散探头的分布位置不相同,所述关闭所述平面波生成器,将杂散探头与所述测试仪表连接,将所述开关矩阵的档位切换至所述杂散探头,并启用所述杂散探头包括:
关闭所述平面波生成器,将每个所述杂散探头与所述测试仪表连接,将所述开关矩阵的档位依次切换至每个所述杂散探头,依次启用每个所述杂散探头。
8.根据权利要求7所述的射频性能测试方法,其特征在于:所述射频性能测试方法还包括在测试之前对测试环境进行校准,所述对测试环境进行校准包括:
放置一个标准增益天线在所述转台上,使所述标准增益天线的相位中心与所述杂散探头的相位中心对齐;
将所述标准增益天线和所述杂散探头分别与所述测试仪表连接;
控制所述标准增益天线发射测试信号,所述杂散探头接收所述测试信号;
通过所述测试仪表对所述标准增益天线发射的测试信号和所述杂散探头接收的所述测试信号进行分析处理,获得待测频段内的路径损耗值,并建立补偿表;
控制所述测试仪表导出所述补偿表。
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