天线测试装置及天线测试系统的制作方法

文档序号:15147504发布日期:2018-08-10 20:37阅读:173来源:国知局

本实用新型涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种天线测试装置及天线测试系统。



背景技术:

近年来伴随5G、雷达及新型卫星的发展,多波束多频段和多端口射频器件成为业界关注的焦点技术之一,而伴随着新型射频器件和天线的研发过程,带来了新型测试系统的挑战。

面对这些新产品的测试,目前解决方案各厂家多采用小端口数的天线测试装置以手动测试或半自动辅助工装测试方法,面对多波束切换、多端口尤其电子调节多状态天线基本是用手工切换,有的复杂天线甚至需要花费几十个小时才能完成测试。



技术实现要素:

本实用新型为解决上述技术问题提供一种天线测试装置及天线测试系统,可提供较多测试端口,进而可以方便快速地对多波束和/或多端口的射频器件进行自动化测试,提高了测试效率。

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种天线测试装置,包括:个网分接口;若干个测试端口;射频矩阵开关;以及控制板;所述射频矩阵开关形成有数量是所述测试端口数量两倍的开关通道,其中,一所述网分接口与各所述测试端口之间通过一半数量的开关通道电连接,另一所述网分接口与各所述测试端口之间通过另一半数量的开关通道电连接,所述控制板分别与各所述开关通道电连接以按照控制策略导通相应所述开关通道。

进一步地,所述射频矩阵开关包括两组开关组件,每组所述开关组件均由多个具有一路输入多路输出的开关级联而成电连接于一所述网分接口与各所述测试端口之间的一半数量的所述开关通道,由同一组所述开关组件级联而成的各所述开关通道为并联关系,所述控制板分别与各所述开关电连接。

进一步地,所述射频矩阵开关还包括一组数量与所述测试端口数量相同的1切2开关,每一所述1切2开关中,其公共端与一所述测试端口电连接,其一非公共端与一端电连接至一所述网分接口的一所述开关通道的另一端电连接、其另一非公共端与一端电连接至另一所述网分接口的一所述开关通道的另一端电连接,所述控制板还进一步与各所述1切2开关电连接。

进一步地,所述测试端口数量为36N,N是大于等于1的整数;所述射频矩阵开关包括每组均由1个第一层级的1切6N开关和6个第二层级的1切6N开关构成的两组所述开关组件,还包括第三层级的36N个1切2开关;在同一所述开关组件中,所述第一层级的1切6开关的公共端电连接一所述网分接口、6个非公共端分别电连接一所述第二层级的1切6N开关的公共端,所述第二层级的1切6N开关的非公共端分别电连接一所述第三层级的1切2开关的一非公共端,每一所述第三层级的1切2开关的公共端分别电连接一所述测试端口,所述控制板与各层级的开关电连接。

进一步地,所述测试端口数量为36个,所述第一层级的1切6N开关和所述第二层级的1切6N开关均是1切6开关。

进一步地,所述射频矩阵开关中的各开关均是机械式开关;所述开关使用N型接头开关。

进一步地,所述天线测试装置包括箱体,所述射频矩阵开关和所述控制板装设于所述箱体内,所述网分接口和所述测试端口均设置于所述箱体的面板上,与所述控制板电连接的、用于与上位机电连接的网口设置于所述箱体的背板上。

进一步地,所述测试端口均匀排布于所述箱体的面板上,相邻所述测试端口之间的间距大于5cm。

进一步地,各所述网分接口处设置有与所述控制板电连接的单色指示灯,且不同所述网分接口对应的所述单色指示灯点亮时颜色不同;各所述测试端口处设置有与所述控制板电连接的双色指示灯,所述双色指示灯根据所述测试端口所导通的所述网分接口点亮时显示与所述网分接口相同的颜色。

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种天线测试系统,包括:如上述任一项实施例所述的天线测试装置;网络分析仪;以及上位机;所述天线测试装置的网分接口与所述网络分析仪电连接,所述天线测试装置的控制板与上位机电连接,且所述上位机与所述网络分析仪电连接。

本实用新型的天线测试装置及天线测试系统,具有如下有益效果:

通过在网分接口与多个测试接口之间设置射频矩阵开关,可以实现多端口的天线测试装置,进而可以方便快速地对多波束和/或多端口的射频器件进行自动化测试,提高了测试效率。

附图说明

图1是本实用新型天线测试装置的主视图。

图2是图1所示天线测试装置的正视图。

图3是图1所示天线测试装置的内部结构示意图。

图4是图1所示天线测试装置的后视图。

图5是图1所示天线测试装置中射频矩阵开关的拓扑结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型进行详细说明。

结合图1至图5进行参阅,本实用新型提供一种天线测试装置。该天线测试装置包括:两个网分接口2;若干个测试端口3;射频矩阵开关4;以及控制板5。该控制板5举例可以是ARM控制板或其他形式的控制板。测试端口3的数量举例通常可以大于18个,当然也可以是其他数量。

具体而言,射频矩阵开关4形成有数量是测试端口3数量两倍的开关通道。一网分接口2与各测试端口3之间通过一半数量的开关通道电连接,另一网分接口2与各测试端口3之间通过另一半数量的开关通道电连接。也即射频矩阵开关4总共形成了两个输入端(分别与一网分接口2电连接)以及两倍数量于测试端口3的输出端(分别与一测试端口3电连接)。控制板5分别与各开关通道电连接以按照控制策略导通相应开关通道,即导通相应网分接口2和测试端口3。当然,该射频矩阵开关4略作富余的形成多于测试端口3两倍数量的开关通道以提供拓展可能性。

在一具体实施例中,继续参阅图5,射频矩阵开关4包括两组开关组件41。每组开关组件41均由多个具有一路输入、多路输出的开关级联而成电连接于一网分接口2与各测试端口3之间的一半数量的开关通道。其中,由同一组开关组件41级联而成的各开关通道为并联关系。控制板5分别与各开关电连接,通过控制相应开关的开闭实现相应开关通道的导通。

较佳的,继续参阅图5,射频矩阵开关4还包括另一组开关组件42。该组开关组件42包括数量与测试端口3数量相同的1切2开关421。每一1切2开关421中包括一个公共端和两个非公共端,其公共端与一测试端口3电连接,其一非公共端与一端电连接至一网分接口2的一开关通道的另一端电连接、其另一非公共端与一端电连接至另一网分接口2的一开关通道的另一端电连接。控制板5还进一步与各1切2开关421电连接。通过该组1切2开关421的设计,能够有效避免同一测试端口3在同一时刻同时导通至不同的两个网分接口2影响测试。

上述实施例中所涉及的各开关均可以为机械式开关,以避免采用电子开关情况下功率和插入损耗较大的问题。更进一步地,各开关通常可使用N型接头,以方便安装。

在一具体实施例中,继续参阅图5,测试端口3数量为36N,N是大于等于1的整数,以满足新型的4G、5G天线的多波束和/或多端口的测试。较佳的,1≤N≤3。

具体而言,射频矩阵开关4包括每组均由1个处于第一层级的1切6N开关411和6个处于第二层级的1切6N开关412构成的两组开关组件41,还包括处于第三层级的36N个1切2开关421所构成的一组开关组件42。其中,在同一开关组件41中,第一层级的1切6开关的公共端电连接一网分接口2、6个非公共端分别电连接一第二层级的1切6N开关412的公共端,第二层级的1切6N开关412的非公共端分别电连接另一组开关组件42中一第三层级的1切2开关421的一非公共端,进而实现了36N个开关通道。进一步地,每一第三层级的1切2开关421的公共端分别电连接一测试端口3。控制板5与各层级的开关电连接。

举例而言,在N=1时,测试端口3数量为36个,第一层级的1切6N开关411和第二层级的1切6N开关412均是1切6开关。

在一具体实施例中,继续结合图1至图4参阅,该天线测试装置还包括箱体1。射频矩阵开关4和控制板5装设于箱体1内。网分接口2以及测试端口3均设置于箱体1的面板11上。较佳的,相邻测试端口3之间的间距通常设置为大于5cm,以确保安装便利性和提高稳定性,其中,相邻测试端口3之间的隔离度大于60 dB,典型的大于120dB。另外,各测试端口3通常均匀排布于该面板11上方,网分接口2通常设置于面板11下方,以方便射频电缆的部署和连接。

进一步地,继续结合图1至图4参阅,箱体1内还装设有与控制板5及射频矩阵开关4电连接以为其进行供电的开关电源61,控制该开关电源61工作的电源按钮62设置于面板11底部,该开关电源61具有设置于箱体1背板12的外部电源接口63。

进一步地,继续结合图1至图4参阅,箱体1背板12上还设置有网口51,该网口51与控制板5电连接用于与外部的上位机进行连接,进而控制板5接收并执行上位机发送的控制策略(一系列操作指令)以对待测天线进行测试。

另外,继续结合图1至图4参阅,为了便于散热,箱体1的背部还开设有多个长条状或其他形状的散热孔121。

在一较佳实施例中,如图1和图2所示,面板11上还对应各网分接口2以及各测试端口3位置设置有指示灯,各指示灯分别与控制板5电连接以指示相应端口的导通状态。较佳的,网分接口2处设置的指示灯为单色指示灯21,且不同网分接口2处设置的指示灯为不同颜色的单色指示灯21;各测试端口3处设置的指示灯为双色指示灯31,该双色指示灯31可显示两种颜色,其可显示的颜色分别对应两种不同颜色的单色指示灯21显示的颜色。比如,一网分接口2的指示灯为绿色指示灯,另一网分接口2的指示灯为红色指示灯,对应的,各测试端口3的指示灯可以对应显示绿色和红色两种颜色。具体的,测试端口3与绿色指示灯指示的网分接口2导通时,其双色指示灯31亮绿色;测试端口3与红色指示灯指示的网分接口2导通时,其双色指示灯31亮红色;而测试端口3未导通时,不亮灯。这样可以使得测试人员直观、清楚地知悉哪个测试端口3导通以及该测试端口3导通至哪一个网分接口2。

在一较佳实施例中,可以给每个测试端口3进行标号,方便指示与天线等射频器件对应各端口进行电连接。

其中,当测试天线等的某个参数(如回波损耗参数)时,每半数量的测试端口3使用不同的网分接口2,这样保证开关的最大使用寿命。也即一半测试端口3导通到一网分接口2,一半测试端口3导通到另一网分接口2,这样避免开关都导通到某一侧的机率,使开关的每一个通道导通次数尽量均匀,进而保证开关的使用寿命。

本实用新型还提供一种天线测试系统。该天线测试系统包括如上述任意一实施例所述的天线测试装置,还包括与该天线测试装置中网分接口2电连接的网络分析仪,以及与该天线测试装置中控制板5电连接的上位机,且上位机与网络分析仪电连接。

对多波束和/或多端口的天线、雷达等射频器件进行测试时,测试人员事先连接好待测物与天线测试装置中的测试端口3,然后在上位机中设置控制策略,进而由天线测试装置按照控制策略自动切换端口完成相关测试,取代了传统技术中手动切换测试端口3的繁琐过程,提高了测试效率。上位机同样可控制网络分析仪进行多频率切换测试。

本实用新型的天线测试装置及天线测试系统,具有如下有益效果:

通过在网分接口2与多个测试接口之间设置射频矩阵开关4,可以实现多端口的天线测试装置,进而可以方便快速地对多波束和/或多端口的射频器件进行自动化测试,提高了测试效率。

以上仅为本实用新型的实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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