CN216051957U - 一种多功能天线测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线测试技术领域，具体涉及一种多功能天线测试***，所述多功能天线测试***包括转台和六轴机械手，所述转台上放置待测天线，所述转台可带动所述待测天线旋转，所述六轴机械手的末端设置有探头，所述探头用于对所述待测天线进行扫描采样，所述六轴机械手通过控制所述探头移动从而进行平面近场、柱面近场或者球面近场测试。本实用新型提供的一种多功能天线测试***，可以进行平面场、柱面场和球面场的测试，适用于高、中、低增益天线，并且该测试***测试效率高、成本低且占地空间小。

Description

一种多功能天线测试***

技术领域

本实用新型涉及天线测试技术领域，具体涉及一种多功能天线测试***。

背景技术

天线测试按照测试场地可分为室外场和室内场。室外场一般为传统的室外远场测试，待测天线距离源天线至少2D²/λ，因此通常需要很大的测试场地，而且易受到干扰信号、大气层等影响，导致测试误差较大。室内场包括远场、紧缩场和近场等，均在电波暗室内进行，解决了室外远场背景电平高、保密性差、误差大、不支持全天候测试等问题。其中，室内的远场测量适用于一些尺寸较小的天线；紧缩场测量是通过反射镜、透镜、阵列等产生的平整波来仿真无线长度的场地；近场测量场地十分紧凑，使所需远场距离很长的待测天线得以在很小的空间中测量。

若已知在闭合表面上由其内部某天线所产生的辐射场，就能计算在该表面外空间任何点处的场，这是近场测量的基础。近场测量借助一枚已知的探头在接近待测天线的某已知表面上扫描，探头置于辐射近场中距离待测天线若干个波长的位置。根据采样面的不同，近场测量可分为平面近场(PNF)、柱面近场(CNF)、球面近场(SNF)三种类型，对于平面近场，固定待测天线而在平面内移动探头，适用于高增益的天线；对于柱面近场，旋转待测天线而沿直轨移动探头，适用于中等增益的天线；对于球面近场，多方向旋转待测天线而固定探头，适用于低增益的天线。

目前天线近场测试***功能较为单一，同一套测试***很难适用高、中、低增益天线测试，对不同的天线进行测试时需要采用不同的测试***，不方便而且成本高。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术中的天线近场测试***功能单一的技术问题，提出了一种多功能天线测试***，该***综合平面近场、柱面近场和球面近场测试，测试方便，效率高，成本低。

本实用新型的技术方案：

一种多功能天线测试***，包括：

转台，所述转台上放置待测天线，所述转台可带动所述待测天线旋转；

六轴机械手，所述六轴机械手的末端设置有探头，所述探头用于对所述待测天线进行扫描采样，所述六轴机械手通过控制所述探头移动进行平面近场、柱面近场或者球面近场测试。

进一步地，所述多功能天线测试***还包括导轨，所述导轨被配置在所述转台的侧方，所述六轴机械手滑动装配在所述导轨上。

进一步地，所述导轨包括横向导轨，所述横向导轨沿X轴方向设置，所述六轴机械手滑动装配在所述横向导轨上，平面近场测试时，所述转台不旋转，所述六轴机械手沿X轴方向滑动，所述探头对所述待测天线进行X轴方向的扫描采样。

进一步地，所述导轨还包括纵向导轨，所述纵向导轨沿Y轴方向设置，所述纵向导轨上滑动配置所述横向导轨，所述横向导轨带动所述六轴机械手沿Y轴方向滑动，所述探头对所述待测天线进行Y轴方向的扫描采样。

进一步地，所述六轴机械手控制所述探头沿Y轴方向进行扫描采样。

进一步地，柱面近场测试时，所述转台旋转，所述六轴机械手控制所述探头沿Z轴方向移动进行扫描采样。

进一步地，球面近场测试时，所述转台旋转，所述六轴机械手控制所述探头沿以所述待测天线的中心为圆心的圆周方向转动，所述探头对所述待测天线进行扫描采样，所述探头转动的中心轴垂直于所述转台转动的中心轴。

进一步地，所述探头为开口波导探头。

进一步地，所述转台和所述六轴机械手上还设置有吸波材料。

进一步地，所述多功能天线测试***还包括底座，所述底座上固定安装所述六轴机械手，所述底座滑动装配在所述导轨上。

采用上述技术方案后，本实用新型提供的一种多功能天线测试***，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型的多功能天线测试***，通过设置六轴机械手可对待测天线进行平面近场测试，通过六轴机械手和转台可以对待测天线进行柱面近场测试和球面近场测试，适用于高、中、低增益天线，在对各种天线进行测试时，无需更换场地，无需更换测试***，使得测试更加方便，提升测试效率，并且该测试***占地空间小，成本低。

2、本实用新型通过在转台的侧方设置导轨来带动六轴机械手移动，从而增大了整个***在平面近场测试时的采样范围。

3、本实用新型通过设置转台，减少了在柱面近场测试和球面近场测试时六轴机械手的控制和运动复杂度。

附图说明

图1为本实施例的多功能天线测试***在平面近场测试时的结构示意图。

其中，转台1，待测天线11，六轴机械手2，探头21，吸波材料22，底座3，横向导轨4。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型的目的是提供一种多功能的天线测试***，通过六轴机械手、转台和导轨使得该***综合平面近场、柱面近场和球面近场测试功能，操作人员可以通过控制六轴机械手、转台和导轨来完成各测试状态的切换，适用高、中、低增益天线测试，和现有的单一测试***相比，该***功能多、成本低且占地空间小，具有非常大的应用前景。下面通过具体实施方式进行具体说明。

如图1所示，本实施例的多功能天线测试***包括有转台1和六轴机械手2，其中，转台1上放置有待测天线11，转台1根据实际测试状态选择是否带动待测天线11绕Z轴360度旋转；六轴机械手2被配置在转台1的侧方，六轴机械手2的末端设置有探头21，该探头21用于对待测天线11进行扫描采样，六轴机械手2通过控制探头21移动从而可以对待测天线11进行平面近场、柱面近场或者球面近场测试。

这样，本实施例的多功能天线测试***，通过设置六轴机械手2和探头21可对待测天线11进行平面近场测试，通过六轴机械手2和转台1可以对待测天线11进行柱面近场测试和球面近场测试。由于平面近场测试适用于高增益天线，柱面近场测试适用于中等增益天线，球面近场测试适用于低增益天线，因此该测试***和现有技术相比，适用于高、中、低增益天线，在对各种天线进行测试时，无需更换场地，无需更换测试***，使得测试更加方便，提高测试效率，并且该测试***相对于现有技术中的多个单一测试场，占地空间小，成本低。

对于平面近场测试，在测量时，将待测天线11放置在转台1上，且使待测天线11的发射端朝上，转台1不旋转，六轴机械手2控制探头21在距离待测天线11约3-5个波长的平面移动，即控制探头21在X轴和Y轴方向移动，从而进行平面采样，但是六轴机械手2的移动范围有限，只能在很小的平面矩形范围内进行扫描采样。

为了增加扫描采样的范围，本实施例通过在转台1的侧方设置导轨来带动六轴机械手2移动，具体地，该导轨包括有横向导轨4，横向导轨4沿X轴方向设置，六轴机械手2滑动装配在横向导轨4上，六轴机械手2可整体沿X轴方向滑动，从而增大了整个***在平面近场测试时X轴方向的采样范围，而在Y轴方向上仍可通过六轴机械手2控制探头21来进行采样。当然，在其他实施例中还可以设置纵向导轨(图中未示出)，具体地，将横向导轨4滑动设置在纵向导轨上，纵向导轨沿Y轴方向设置，使得横向导轨4可以带动六轴机械手2整体一起沿Y轴方向移动，这样，通过纵向导轨可以增大整个***在平面近场测试时Y轴方向的采样范围。

对于柱面近场测试，在测量时，将待测天线11放置在转台1上，且使待测天线11的发射端朝向水平方向，转台1绕Z轴360度旋转，六轴机械手2控制探头21在距离待测天线11某一距离处沿Z轴方向上下移动，从而进行柱面采样。本实施例通过设置转台1减少了六轴机械手2的控制和运动复杂度，在柱面近场测试时，六轴机械手2只需进行上下直线移动。

对于球面近场测试，在测量时，将待测天线11放置在转台1上，且使待测天线11的发射端朝向水平方向，转台1绕Z轴360度旋转，六轴机械手2控制探头21沿以待测天线11的发射中心为圆心的某一圆周方向转动，该探头21转动的中心轴垂直于转台1转动的中心轴，如设置探头21转动的中心轴为X轴，这样，便可进行球面采样。同样，本实施例通过设置转台1减少了六轴机械手2的控制和运动复杂度，在球面近场测试时，六轴机械手2仅需沿一个方向旋转。

进一步地，如图1，本实施例的多功能天线测试***还包括底座3，底座3滑动装配在导轨上，底座3上固定安装上述六轴机械手2，由于转台1的设置使得待测天线11距离导轨有一定高度，本实施例通过设置底座3可以对应抬升六轴机械手2的高度，从而方便六轴机械手2运动去进行各种近场测试。

进一步地，如图1，本实施例在转台1和六轴机械手2上还设置有吸波材料22，吸波材料22应尽可能覆盖转台1和六轴机械手2，从而降低反射带来的测量误差。

综上可知，本实施例的多功能天线测试***包括六轴机械手2的六个轴、横向导轨4和转台1共八个精密机械轴，其中，六轴机械手2兼具平面场的Y轴、柱面场的Z轴以及球面场的θ轴；横向导轨4作用于平面场的X轴；转台1作用于柱面场和球面场的φ轴；并且通过六轴机械手2可以调节柱面场和球面场下探头21的扫描半径。

优选地，本实施例的转台1直径为500mm，可承重500kg，确保待测天线的稳定；探头21采用开口波导探头，可选宽带单极化或双极化，该测试***可满足以下要求：(1)适用天线：高、中、低增益天线；(2)适用频段：C波段至毫米波；(3)扫描范围：平面场：长2.4m×宽1.2m，柱面场：半径1m×高1.2m，球面场：半径1m@φ360°、θ165°。

在应用前需要对该测试***进行组装和调试，首先在电波暗室内对转台1、六轴机械手2、底座3和横向导轨4进行组装，组装完成后进行调试并完成各轴定位精度测试，然后对转台1和六轴机械手2等部位做吸波处理，接着分别架设高、中、低增益天线进行平面场、柱面场和球面场的测试，通过与这些天线已知的参数进行比对，对该多功能天线测试***的整体测试性能进行评估和调试。

由上述内容可知，本实施例提供的一种多功能天线测试***，可以进行平面场、柱面场和球面场的测试，适用于高、中、低增益天线，并且该测试***测试效率高、成本低且占地空间小，具有非常大的应用前景。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能天线测试***，其特征在于，包括：

转台(1)，所述转台(1)上放置待测天线(11)，所述转台(1)可带动所述待测天线(11)旋转；

六轴机械手(2)，所述六轴机械手(2)的末端设置有探头(21)，所述探头(21)用于对所述待测天线(11)进行扫描采样，所述六轴机械手(2)通过控制所述探头(21)移动进行平面近场、柱面近场或者球面近场测试。

2.根据权利要求1所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，所述多功能天线测试***还包括导轨，所述导轨被配置在所述转台(1)的侧方，所述六轴机械手(2)滑动装配在所述导轨上。

3.根据权利要求2所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，所述导轨包括横向导轨(4)，所述横向导轨(4)沿X轴方向设置，所述六轴机械手(2)滑动装配在所述横向导轨(4)上，平面近场测试时，所述转台(1)不旋转，所述六轴机械手(2)沿X轴方向滑动，所述探头(21)对所述待测天线(11)进行X轴方向的扫描采样。

4.根据权利要求3所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，所述导轨还包括纵向导轨，所述纵向导轨沿Y轴方向设置，所述纵向导轨上滑动配置所述横向导轨(4)，所述横向导轨(4)带动所述六轴机械手(2)沿Y轴方向滑动，所述探头(21)对所述待测天线(11)进行Y轴方向的扫描采样。

5.根据权利要求3所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，所述六轴机械手(2)控制所述探头(21)沿Y轴方向进行扫描采样。

6.根据权利要求2所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，柱面近场测试时，所述转台(1)旋转，所述六轴机械手(2)控制所述探头(21)沿Z轴方向移动进行扫描采样。

7.根据权利要求2所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，球面近场测试时，所述转台(1)旋转，所述六轴机械手(2)控制所述探头(21)沿以所述待测天线(11)的中心为圆心的圆周方向转动，所述探头(21)对所述待测天线(11)进行扫描采样，所述探头(21)转动的中心轴垂直于所述转台(1)转动的中心轴。

8.根据权利要求1所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，所述探头(21)为开口波导探头。

9.根据权利要求1所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，所述转台(1)和所述六轴机械手(2)上还设置有吸波材料(22)。

10.根据权利要求2所述的一种多功能天线测试***，其特征在于，所述多功能天线测试***还包括底座(3)，所述底座(3)上固定安装所述六轴机械手(2)，所述底座(3)滑动装配在所述导轨上。

Images