一种多探头球面近场测试系统及测试方法与流程

1.本发明涉及基站天线测试技术领域，尤其涉及一种多探头球面近场测试系统及测试方法。


背景技术：

2.多探头球面近场的探头一致性是评价基站天线近场测量场地最为重要的指标之一，目前的测试方法和测试仪表不完善，主要技术由外商垄断把控，导致基站天线近场测量场地的项目验收、定期计量校准等工作需要依赖于国外制造商，产生技术壁垒，造成国内天线测试技术受限，因此，本发明提出一种多探头球面近场测试系统及测试方法以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的在于提出一种多探头球面近场测试系统及测试方法，该多探头球面近场测试系统通过环形设置多组探头天线，实现天线球面近场区辐射信号的幅相抽取，通过电切换的方式可快速采取平面内所有探头天线的辐相采集，大大提高测试效率，为国内测试方法和测试仪表技术提供了有力的技术支持。
4.为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种多探头球面近场测试系统，包括矢量分析模块、链路管理模块、天线控制模块、信号收发模块、调节模块、监测模块和连接模块，所述矢量分析模块通过矢量网络分析仪发射射频信号和接收射频信号，所述链路管理模块用于链路的放大及收发链路的切换，所述天线控制模块用于切换各个探头天线及其极化，所述信号收发模块通过环形布置的多组探头天线采集射频信号和发射射频信号，所述调节模块通过aut转台控制转台带动上方放置的被测天线转动调节，所述监测模块通过参考通路监控链路的稳定，所述连接模块通过同轴电缆将各个模块的电性连接。
5.进一步改进在于：所述矢量网络分析仪的发射端与链路管理模块的接收端通过同轴电缆电性连接，所述矢量分析模块包含信号发射子模块和信号接收子模块，所述信号发射子模块用于发射射频信号，所述信号接收子模块用于接收射频信号。
6.进一步改进在于：所述链路管理模块的tx发射端与天线控制模块接收端通过同轴电缆电性连接，所述链路管理模块的rx发射端与矢量网络分析仪的接收端通过同轴电缆电性连接，所述链路管理模块包含放大子模块和链路切换子模块，所述链路放大子模块用于对链路进行放大，所述链路切换子模块用于切换连接的链路。
7.进一步改进在于：所述天线控制模块的发射端通过同轴电缆分别与多组探头天线电性连接，所述天线控制模块包含天线切换子模块和天线极化模块，所述天线切换子模块用于多组探头天线之间的切换，所述天线极化子模块用于探头天线的双极化控制。
8.进一步改进在于：所述探头天线包含射频信号采集子模块和射频信号发射子模块，所述射频信号采集子模块用于采集被测天线发出的射频信号，所述射频信号发射子模块用于探头天线发射射频信号。
9.进一步改进在于：所述参考通路与链路管理模块通过同轴电缆电性连接，所述参考通路包含实时监控子模块，所述实时监控子模块用于对连接链路工作的稳定性实时监控。
10.进一步改进在于：所述aut转台上放置有被测天线，所述aut转台在phi方向转动，所述被测天线与链路管理模块的rx接收端通过同轴电缆电性连接。
11.一种多探头球面近场测试系统的测试方法，包括以下步骤：步骤一、将被测天线放置在aut转台上，并通过同轴电缆连接被测天线；步骤二、打开链路管理模块，将参数配置为正向导通，并将放大子模块配置为开启状态；步骤三、打开天线控制模块和矢量网络分析仪，按照实际连接输入输出端用同轴电缆进行连接并校准；步骤四、启动aut转台使其带动被测天线按设置的角度参数进行转动，由多组探头天线采集被测天线发出的近场射频信号数据，并传输至矢量网络分析仪；步骤五、近场射频信号数据采集完成后通过快速叶傅里变换进行近远场转换，转换为远场数据。
12.本发明的有益效果为：本发明通过环形设置多组探头天线，实现天线球面近场区辐射信号的幅相抽取，通过电切换的方式可快速采取平面内所有探头天线的辐相采集，大大提高测试效率，为国内测试方法和测试仪表技术提供了有力的技术支持。
附图说明
13.图1为本发明实施例一系统连接结构图。
14.图2为本发明实施例一系统架构图。
15.图3为本发明实施例一系统测试方法流程图。
16.图4为本发明实施例二系统连接结构图。
17.图5为本发明实施例二系统架构图。
18.图6为本发明实施例二系统测试方法流程图。
具体实施方式
19.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
20.实施例一根据图1、图2、图3所示，本实施例提供了一种多探头球面近场测试系统，包括矢量分析模块、链路管理模块、天线控制模块、信号收发模块、调节模块、监测模块和连接模块，所述矢量分析模块通过矢量网络分析仪发射射频信号和接收射频信号，所述链路管理模块用于链路的放大及收发链路的切换，所述天线控制模块用于切换各个探头天线及其极化，所述信号收发模块通过环形布置的多组探头天线采集射频信号和发射射频信号，多组探头天线布置间隔保证其采集时满足奈奎斯特采样定理，所述调节模块通过aut转台控制转台带动上方放置的被测天线转动调节，所述监测模块通过参考通路监控链路的稳定，所述连接模块通过同轴电缆将各个模块的电性连接。
21.所述矢量网络分析仪的发射端与链路管理模块的接收端通过同轴电缆电性连接，所述链路管理模块的tx发射端与天线控制模块接收端通过同轴电缆电性连接，所述链路管理模块的rx发射端与矢量网络分析仪的接收端通过同轴电缆电性连接，所述天线控制模块的发射端通过同轴电缆分别与多组探头天线电性连接，所述参考通路与链路管理模块通过同轴电缆电性连接，所述aut转台上放置有被测天线，所述aut转台在phi方向转动，所述被测天线与链路管理模块的rx接收端通过同轴电缆电性连接。
22.所述矢量分析模块包含信号发射子模块和信号接收子模块，所述信号发射子模块用于发射射频信号，所述信号接收子模块用于接收射频信号。
23.所述链路管理模块包含放大子模块和链路切换子模块，所述链路放大子模块用于对链路进行放大，所述链路切换子模块用于切换连接的链路。
24.所述天线控制模块包含天线切换子模块和天线极化模块，所述天线切换子模块用于多组探头天线之间的切换，所述天线极化子模块用于探头天线的双极化控制。
25.所述探头天线包含射频信号采集子模块和射频信号发射子模块，所述射频信号采集子模块用于采集被测天线发出的射频信号，所述射频信号发射子模块用于探头天线发射射频信号。
26.所述参考通路包含实时监控子模块，所述实时监控子模块用于对连接链路工作的稳定性实时监控。
27.一种多探头球面近场测试系统的测试方法，包括以下步骤：步骤一、将被测天线放置在aut转台上，并通过同轴电缆连接被测天线；步骤二、打开链路管理模块，将参数配置为正向导通，并将放大子模块配置为开启状态；步骤三、打开天线控制模块和矢量网络分析仪，按照实际连接输入输出端用同轴电缆进行连接并校准；步骤四、启动aut转台使其带动被测天线按设置的角度参数进行转动，由多组探头天线采集被测天线发出的近场射频信号数据，并传输至矢量网络分析仪；步骤五、近场射频信号数据采集完成后通过快速叶傅里变换进行近远场转换，转换为远场数据。
28.实施例二根据图4、图5、图6所示，本实施例提供了一种多探头球面近场测试系统，包括矢量分析模块、链路管理模块、天线控制模块、信号收发模块、调节模块、监测模块、滤波模块和连接模块，所述矢量分析模块通过矢量网络分析仪发射射频信号和接收射频信号，所述链路管理模块用于链路的放大及收发链路的切换，所述天线控制模块用于切换各个探头天线及其极化，所述信号收发模块通过环形布置的多组探头天线采集射频信号和发射射频信号，多组探头天线布置间隔保证其采集时满足奈奎斯特采样定理，所述调节模块通过aut转台控制转台带动上方放置的被测天线转动调节，所述监测模块通过参考通路监控链路的稳定，所述滤波模块通过射频滤波器对采集的射频信号进行滤波处理后传输至矢量网络分析仪，所述连接模块通过同轴电缆将各个模块的电性连接。
29.所述矢量网络分析仪的发射端与链路管理模块的接收端通过同轴电缆电性连接，所述链路管理模块的tx发射端与天线控制模块接收端通过同轴电缆电性连接，所述链路管
理模块的rx发射端与射频滤波器接收端通过同轴电缆电性连接，所述射频滤波器输出端与矢量网络分析仪的接收端通过同轴电缆电性连接，所述天线控制模块的发射端通过同轴电缆分别与多组探头天线电性连接，所述参考通路与链路管理模块通过同轴电缆电性连接，所述aut转台上放置有被测天线，所述aut转台在phi方向转动，所述被测天线与链路管理模块的rx接收端通过同轴电缆电性连接。
30.所述矢量分析模块包含信号发射子模块和信号接收子模块，所述信号发射子模块用于发射射频信号，所述信号接收子模块用于接收射频信号。
31.所述链路管理模块包含放大子模块和链路切换子模块，所述链路放大子模块用于对链路进行放大，所述链路切换子模块用于切换连接的链路。
32.所述天线控制模块包含天线切换子模块和天线极化模块，所述天线切换子模块用于多组探头天线之间的切换，所述天线极化子模块用于探头天线的双极化控制。
33.所述探头天线包含射频信号采集子模块和射频信号发射子模块，所述射频信号采集子模块用于采集被测天线发出的射频信号，所述射频信号发射子模块用于探头天线发射射频信号。
34.所述参考通路包含实时监控子模块，所述实时监控子模块用于对连接链路工作的稳定性实时监控。
35.所述射频滤波器是基于卡尔曼滤波的rfid算法对采集接收的射频信号进行滤波处理。
36.一种多探头球面近场测试系统的测试方法，包括以下步骤：步骤一、将被测天线放置在aut转台上，并通过同轴电缆连接被测天线；步骤二、打开链路管理模块，将参数配置为正向导通，并将放大子模块配置为开启状态；步骤三、打开天线控制模块和矢量网络分析仪，按照实际连接输入输出端用同轴电缆进行连接并校准；步骤四、启动aut转台使其带动被测天线按设置的角度参数进行转动，由多组探头天线采集被测天线发出的近场射频信号数据，并经射频滤波器滤波后传输至矢量网络分析仪；步骤五、近场射频信号数据采集完成后通过快速叶傅里变换进行近远场转换，转换为远场数据。
37.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。