一种天线方向性测试方法及系统与流程

本发明涉及无线通信设备测试技术领域，尤其涉及一种无线通信设备的天线方向性测试方法及系统。

背景技术：

天线所辐射的无线电波能量在空间方向上的分布，通常是不均匀的，这就是天线的方向性，即使最简单的天线也有方向性，完全没有方向性的天线实际上是不存在的，为了表示天线的方向特性，人们规定了几种方向性的参数，其中一个就是天线方向图。天线方向图是指在与天线等距离处，天线辐射参量在空间中的相对分布随方向变化的图形。无线设备中通常所指的天线方向性的测试，即ota(overtheair)测试。

ota测试，在不同方向上测试无线性能，根据全向(0～360°)上的性能差异，反映天线在各个方向上的差异性。因此，ota测试可以客观反映无线设备的天线在各个方向上的接收或发送能力的差异。ota测试的理想结果是天线各方向上的性能差异在合理的可接受区间内，否则，天线的方向性差异较大会直接影响无线的全向覆盖，因此天线方向性是一个评估无线产品优劣的重要指标。

图1为现有的ota测试组网图。现有的ota测试方法，一般是先设置好待测无线设备例如无线路由器，与无线客户端位置后，利用转台旋转待测无线路由器，在旋转待测无线路由器方向的同时，在待测无线路由器的无线客户端和有线客户端之间跑吞吐量，记录不同方向下的无线性能。但是现有的ota测试中，在选择无线性能测试的无线客户端位置(即基准点)时，大多取决于测试执行者的主观意识，无明确的选取标准，这样就可能由于选择的基准点不恰当，导致ota的测试结果不能客观反映天线的方向性差异。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种天线方向性测试方法及系统，以通过精确定位ota测试的位置基准点实现天线方向性精准测试的目的。

为达上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种天线方向性测试方法，包括如下步骤：

步骤s1根据测试不同信号强度下的待测无线设备的无线性能，绘制无线性能曲线图，确定无线性能变化的拐点，获取拐点处的无线性能值，所述无线性能值包括吞吐量或误码率中的一个或几个组合；

步骤s2，设置一无线客户端，移动该无线客户端的位置，使得该无线客户端与所述待测无线设备之间的数据传输达到所述拐点处的无线性能值，以此时的位置作为测试基准点；

步骤s3，测试所述待测无线设备旋转至各个角度的无线性能，获得所述待测无线设备的天线方向性测试结果。

在上述技术方案中，通过先测试不同衰减下待测无线设备的无线性能以获取拐点的信号接收参数和无线性能，根据获得的信号接收参数和无线性能，调整无线客户端的位置确定测试基准点，并依此基准点测试待测设备天线各个方向的无线性能，能更准确地评估出天线方向性的差异

进一步地，步骤s1包括：

步骤s100，设置所述待测无线设备和无线客户端的基础设置参数，调节所述待测无线设备和无线客户端之间的衰减，测试不同信号强度下的所述待测无线设备的无线性能；

步骤s101，根据不同衰减下的无线性能，绘制所述无线性能曲线图，获取所述待测无线设备无线性能下降的拐点，并记录拐点处的信号接收参数和无线性能值。

在上述技术方案中,通过在所述待测无线设备和无线客户端设置好后，调节所述待测无线设备和无线客户端之间的衰减，测试不同衰减下的待测无线设备的无线性能，并据获得无线性能下降的拐点。

进一步地，步骤s2包括：

步骤s200，固定所述待测无线设备位置，并移动所述无线客户端的位置，获得所述无线客户端的信号接收参数，确定无线客户端信号接收参数与拐点处的信号接收参数相同的位置，将该位置作为候选测试基准点；

步骤s201，测试所述无线客户端于所述候选测试基准点位置的无线性能；

步骤s202，根据测试结果与所述的拐点处的无线性能值的比较结果确定所述测试基准点。

在上述技术方案中，先根据信号接收参数确定候选测试基准点，测试候选测试基准点的无线性能，再根据无线性能确定测试基准点，实现了精确定位和选取ota测试基准点。

进一步地，所述根据测试结果与拐点处的无线性能值的比较结果确定测试基准点的步骤具体为：

判断所述测试结果获得的无线性能值与拐点处的无线性能值是否相同或差值是否小于预设阈值，

若所述测试结果获得的无线性能值和拐点处的无线性能值相同或两者差值小于预设阈值，则将所述候选测试基准点作为测试基准点；

若所述测试结果获得的无线性能值和拐点处的无线性能值相差较大，则不断微调无线客户端的位置，使无线客户端当前位置的无线性能和拐点处的无线性能相同或非常接近，以最终与拐点处的无线性能相同或非常接近的位置点作为测试基准点。

在上述技术方案中，通过判断所述测试结果获得的无线性能值与拐点处的无线性能值是否相同或差值是否小于预设阈值以便调整确定测试基准点，实现了精确定位和选取ota测试基准点。

进一步地，于步骤s3中，将所述待测无线设备根据固定角度步长增加角度在0-360°间旋转，测试所述待测无线设备旋转至各角度的无线性能，于所述待测无线设备完成全向360°的旋转测试后，输出其天线方向性测试结果。

在上述技术方案中，通过将所述待测无线设备根据固定角度步长增加角度在0-360°间旋转，测试所述待测无线设备旋转至各角度的无线性能，获得天线方向性测试结果

为达到上述目的，本发明还提供一种天线方向性测试系统，包括：

无线性能拐点确定单元,用于根据测试不同信号强度下的待测无线设备的无线性能，绘制无线性能曲线图，确定无线性能变化的拐点，获取拐点处的无线性能值，所述无线性能值包括吞吐量或误码率中的一个或几个组合；

测试基准点确定单元,用于通过设置一无线客户端，移动该无线客户端的位置，使得该无线客户端与所述待测无线设备之间的数据传输达到所述拐点处的无线性能值，以此时的位置作为测试基准点；

测试输出单元，用于测试所述待测无线设备旋转至各个角度的无线性能，获得所述待测无线设备的天线方向性测试结果。

进一步地，所述无线性能拐点确定单元包括：

无线性能测试单元，用于设置所述待测无线设备和无线客户端的基础设置参数，调节所述待测无线设备和无线客户端之间的衰减，测试不同信号强度下的所述待测无线设备的无线性能；

拐点确定单元，用于根据不同衰减下的无线性能，绘制所述无线性能曲线图，获取所述待测无线设备无线性能下降的拐点，并记录拐点处的信号接收参数和无线性能值。

进一步地，所述测试基准点确定单元包括：

候选测试基准点确定单元,用于固定所述待测无线设备位置，并移动所述无线客户端的位置，获得所述无线客户端的信号接收参数，确定所述无线客户端信号接收参数与拐点处的信号接收参数相同的位置，将该位置作为候选测试基准点；

测试单元，用于测试所述无线客户端于所述候选测试基准点位置的无线性能；

比较处理单元，用于根据测试结果与拐点处的无线性能值的比较结果确定测试基准点。

进一步地，所述比较处理单元具体用于：

判断所述测试结果获得的无线性能值与拐点处的无线性能值是否相同或差值是否小于预设阈值，

若所述测试结果获得的无线性能值和拐点处的无线性能值相同或两者差值小于预设阈值，则将所述候选测试基准点作为测试基准点；

若所述测试结果获得的无线性能值和拐点处的无线性能值相差较大，则不断微调无线客户端的位置，使无线客户端当前位置的无线性能和拐点处的无线性能相同或非常接近，以最终与拐点处的无线性能相同或非常接近的位置点作为测试基准点。

进一步地，所述测试输出单元将所述待测无线设备根据固定角度步长增加角度在0-360°间旋转，测试所述待测无线设备旋转至各角度的无线性能，于所述待测无线设备完成全向360°的旋转测试后，输出其天线方向性测试结果。

与现有技术相比，本发明一种天线方向性测试方法及系统的有益效果在于：

本发明一种天线方向性测试方法及系统通过先测试不同衰减下待测无线设备的无线性能以获取拐点的信号接收参数和无线性能，根据获得的信号接收参数和无线性能，调整无线客户端的位置以确定测试基准点，并依此基准点测试待测设备天线各个方向的无线性能，其能够体现待测设备天线各个方向的最大差异，为分析和评估无线设备的性能提供可靠的依据。

附图说明

图1为现有的ota测试组网图；

图2为本发明一种天线方向性测试方法的步骤流程图；

图3为本发明具体实施例之天线方向性测试方法的步骤流程图；

图4为本发明具体实施例天线方向性测试的组网示意图；

图5为本发明一种天线方向性测试系统的系统架构图；

图6为本发明具体实施例中测试基准点确定单元的细部结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，本发明一种天线方向性测试方法，包括如下步骤：

步骤s1，根据测试不同信号强度下的待测无线设备的无线性能，绘制无线性能曲线图，确定无线性能变化的拐点，获取拐点处的无线性能值。在本发明具体实施例中，通过衰减器调节天线发射功率从而改变信号强度，所述无线性能包括吞吐量或误码率中的一个或几个组合，也就是说可通过衰减器调节天线发射功率从而改变信号强度，测试不同信号强度下的待测无线设备的吞吐量或误码率中的一个或几个组合，确定性能下降的拐点。具体地，步骤s1进一步包括：

步骤s100，设置待测无线设备和无线客户端的基础设置参数，调节待测无线设备和无线客户端之间的衰减，测试不同信号强度下的待测无线设备的无线性能，例如吞吐量或误码率，具体地，固定好待测无线设备和无线客户端的位置并设置好待测无线设备和无线客户端的基础设置参数后，将待测无线设备连接至有线客户端后，可通过可调衰减器在待测无线设备的天线和无线客户端之间调节待测无线设备与无线客户端之间的衰减，测试不同衰减下的待测无线设备的无线性能。

步骤s101，根据不同衰减下的无线性能，绘制无线性能曲线图，获取待测无线设备无线性能下降的拐点，并记录拐点处的信号接收参数和无线性能值。也就是说，根据测试获得的吞吐量或误码率，确定无线性能下降的拐点，例如吞吐量突然下降拐点，记录拐点处的信号接收参数，例如rssi(receivedsignalstrengthindication，接收的信号强度指示)值和无线性能值，例如吞吐量或误码率。

步骤s2，设置一无线客户端，移动该无线客户端的位置，使得该无线客户端与所述待测无线设备之间的数据传输达到所述拐点处的无线性能值，以此时的位置作为测试基准点。

具体地，步骤s2进一步包括：

步骤s200，在设定任意衰减值情况下，固定待测无线设备的设置位置，移动无线客户端的位置，使无线客户端的rssi值和拐点处的rssi值相同，并将该位置作为候选测试基准点；

步骤s201，测试所述无线客户端在所述候选测试基准点位置的无线性能；

步骤s202，根据测试结果与拐点处的无线性能值的比较结果确定测试基准点。具体地说，将步骤s201的测试结果与拐点处的无线性能值进行比较以判断候选测试基准点的无线性能和拐点处的无线性能是否相同或非常接近，即判断经步骤s201测试获得的无线性能值(如吞吐量或误码率)与拐点处的无线性能值是否相同或差值是否小于预设阈值，如果候选基准点的无线性能和拐点处的无线性能相同或非常接近，则将候选测试基准点作为测试基准点；若候选基准点的无线性能和拐点处的无线性能相差较大，则不断微调无线客户端的位置，使无线客户端当前位置的无线性能和拐点处的无线性能相同或非常接近，以最终与拐点处的无线性能相同或非常接近的位置点作为测试基准点。

步骤s3，测试待测无线设备旋转至各个角度的无线性能，获得所述待测无线设备的天线方向性测试结果。具体地，将待测无线设备通过转台按固定角度步长增加角度旋转，测试待测无线设备无线性能，并判断待测无线设备是否完成全向360°的旋转测试，若待测无线设备完成0-360°间旋转，则输出其天线方向性测试结果，结束测试；若待测无线设备完成0-360°间旋转，继续旋转，测试各个角度的无线性能，直至完成0-360°间旋转。

图3为本发明具体实施例之天线方向性测试方法的步骤流程图。在本发明具体实施例中，待测无线设备以无线路由器为例，具体测试过程如下：

s10，调节无线路由器和无线客户端之间的衰减，测试不同信号强度下的路由器的无线性能。图4为本发明具体实施例天线方向性测试的组网图。具体地，首先设置好无线路由器和无线客户端，并将无线路由器与有线客户端有线连接，调节无线路由器和无线客户端之间的衰减，具体可通过可调衰减器实现，测试不同衰减下的无线路由器的无线性能，例如吞吐量或误码率。

s20、根据不同衰减下的无线性能，获取性能下降的拐点，记录拐点处的rssi值和性能值，本实施例中以吞吐量为例。

s30、在设定衰减值情况下，固定无线路由器的摆放位置，移动无线客户端的位置，使无线客户端的rssi值和拐点处的rssi值相同，将该位置作为候选测试基准点。

s40、在候选测试基准点位置，测试无线性能。

s50、判断该候选测试基准点的无线性能值和拐点处的无线性能值(吞吐量)是否相同或非常相近，这里的相近指的是两者的差值小于预设阈值，例如小于预设阈值σ,这里1％≤σ≤5％)，如果候选测试基准点的无线性能值和拐点处的无线性能值相同或非常接近，则将候选测试基准点作为测试的位置基准点，如果候选测试基准点的无线性能值和拐点处的无线性能值相差较大(差值大于预设阈值)，则需要不断微调无线客户端的位置，使当前位置的无线性能和拐点处的无线性能相同或非常接近，并以最终的位置点作为测试的位置基准点。

s60、将无线路由器在转台上按固定角度步长增加角度以固定速率在0-360°间旋转，测试各个角度的无线性能，并判断无线路由器是否完成全向360°的旋转测试，如果无线路由器已完成0-360°间旋转，则输出天线方向性测试结果，结束测试；如果无线路由器未完成0-360°间旋转，则继续旋转路由器，测试各个角度的无线性能，直至完成0-360°间旋转输出天线方向性测试结果。

图5为本发明一种天线方向性测试系统的系统架构图。如图5所示，本发明一种天线方向性测试系统，包括：无线性能拐点确定单元50、测试基准点确定单元51以及测试输出单元52。

无线性能拐点确定单元50，用于根据测试不同信号强度下的待测无线设备的无线性能，绘制无线性能曲线图，确定无线性能变化的拐点，获取拐点处的无线性能值。在本发明具体实施例中，通过衰减器调节天线发射功率从而改变信号强度，所述无线性能例如包括吞吐量或误码率中的一个或几个组合，也就是说可通过衰减器调节天线发射功率从而改变信号强度，测试不同信号强度下的待测无线设备的吞吐量或误码率，确定性能下降的拐点。具体地，无线性能拐点确定单元50进一步包括：

无线性能测试单元，用于设置待测无线设备和无线客户端的基础设置参数，调节待测无线设备和无线客户端之间的衰减，测试不同信号强度下的所述待测无线设备的无线性能，例如吞吐量或误码率。

拐点确定单元，用于根据不同信号强度下的无线性能，绘制所述无线性能曲线图，获取待测无线设备无线性能下降的拐点，并记录拐点处的信号接收参数和无线性能值。这里的信号接收参数例如rssi(receivedsignalstrengthindication，接收的信号强度指示)值，无线性能值例如吞吐量或误码率。

测试基准点确定单元51，用于通过设置一无线客户端，移动该无线客户端的位置，使得该无线客户端与所述待测无线设备之间的数据传输达到所述拐点处的无线性能值，以此时的位置作为测试基准点。具体地，如图6所示，测试基准点确定单元51进一步包括：

候选测试基准点确定单元510，用于在设定衰减值情况下，固定待测无线设备的摆放位置，移动无线客户端的位置，使无线客户端的rssi值和拐点处的rssi值相同，将该位置作为候选测试基准点；

测试单元511，用于测试无线客户端在候选测试基准点位置时的待测无线设备的无线性能；

比较处理单元512，用于根据测试单元511的测试结果与拐点处的无线性能值的比较结果确定测试基准点。具体地说，比较处理单元512将测试单元511的测试结果与拐点处的无线性能值进行比较以判断候选测试基准点的无线性能和拐点处的无线性能是否相同或非常接近，即判断测试单元511测试获得的无线性能值(如吞吐量或误码率)与拐点处的无线性能值是否相同或差值是否小于预设阈值，如果候选基准点的无线性能和拐点处的无线性能相同或非常接近，则将候选测试基准点作为测试基准点；若候选基准点的无线性能和拐点处的无线性能相差较大，则不断微调无线客户端的位置，使无线客户端当前位置的无线性能和拐点处的无线性能相同或非常接近，以最终与拐点处的无线性能相同或非常接近的位置点作为测试基准点。

这里需说明的是，本发明可以利用候选测试基准点确定单元510通过设定不同衰减值获得多个候选测试基准点，进而比较处理单元获得不同衰减值下的测试基准点以便测试输出单元52获得并输出多个天线方向性测试结果，这样更便于用户衡量待测无线设备的天线性能。

测试输出单元52，用于测试待测无线设备旋转至各个角度的无线性能，获得所述待测无线设备的天线方向性测试结果。具体地，将待测无线设备通过转台按固定角度步长增加角度旋转，测试输出单元52测试待测无线设备的无线性能，并判断待测无线设备是否完成全向360°的旋转测试，若待测无线设备完成0-360°间旋转，则输出其天线方向性测试结果，结束测试；若待测无线设备完成0-360°间旋转，继续旋转，测试各个角度的无线性能，直至完成0-360°间旋转。

需说明的是，本发明之天线方向性测试系统可应用于待测无线设备端，也可应用于无线客户端，本发明不以此为限。

综上所述，本发明一种天线方向性测试方法及系统通过先测试不同衰减下待测无线设备的无线性能以获取拐点的信号接收参数和无线性能，根据获得的信号接收参数和无线性能，调整无线客户端的位置以确定测试基准点，并依此基准点测试待测设备天线各个方向的无线性能，其能够体现待测设备天线各个方向的最大差异，为分析和评估无线设备的性能提供可靠的依据。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。