待测天线本征辐射特性的测试系统及方法

本发明涉及天线测试的，具体地，涉及待测天线本征辐射特性的测试系统及方法。尤其是，优选的涉及一种待测天线本征辐射特性的准确标定方法及辐射校准套件。

背景技术：

1、自1990年代始，高集成度无线系统的出现极大地推动了无线通信、探测、成像、感知等产业的发展。天线作为上述无线系统的关键部件也与时俱进，相继出现了基于封装材料与工艺的封装天线(英文全称为antenna-in-package，简称为aip)、基于半导体材料与工艺的片上天线(英文全称为antenna-on-chip，简称为aoc)、基于透明材料与工艺的屏上天线(英文全称为antenna-on-display，简称为aod)等。上述天线都具有某种程度上的集成特色，在5g与未来后5g的移动世界里，集成天线将会是主流天线。它会镶嵌在你的手机内，为你提供全新的、非一般的高品质用户体验；也会安装在你驾驶的汽车上，为你的安全、平稳与顺畅保驾护航；更会出现在万物与工业互联网中提高生产力。但是，集成天线的出现也为研发与生产阶段的测试带来巨大的挑战。

2、探针是对集成天线进行传导测试的主要馈电方案。我们知道探针是为测试集成电路而开发的。而电路的测试不涉及到辐射，故开放式的探针虽经过电路去嵌(校准)，可以较准确地测试出电路特性(尤其是电路的阻抗特性参数)。然而，待测天线是需要测试辐射特性的。开放式的探针本身会辐射，因此会影响到待测天线的辐射测试。所以利用探针馈电测试天线辐射时，探针本身的辐射应该越小越好。或者说探针可以看作为天线，它的天线增益应该越小越好。这样在对所使用的探针进行选择时我们就有必要先对探针作为天线的辐射特性进行标定。

3、业界对于探针自辐射特性的标定目前还没有一套标准化方案。若直接利用给探针进行电路去嵌配套的传统阻抗标准基片(英文全称为impedance standard substrate简称为iss)对探针进行辐射去嵌及辐射特性标定是不准确的。传统阻抗标准基片上集成有多组短路(s＝short)、开路(o＝open)、通路(t＝through)及配匹负载(l＝load)。因为每组校准电路位于基片上的位置不同，所以当探针搭载在虽电路性质相同但位置不同的电路时，会产生不同的自辐射，结果是标定的探针辐射特性就会不同。

4、此外，除了探针本身的自辐射，探针的外壳、测试环境中的众多其他测试设备都会对待测天线的本征辐射产生诸如反射/散射/绕射等电磁干扰效应，这些都会对待测天线辐射特性的准确测试带来极大的挑战，业界对于如何获取准确的待测天线本征辐射特性同样尚无进展。

5、公开号为cn110741264a的中国发明专利文献公开了一种用于测试包括多个辐射元件的天线的方法和系统，其中一个或多个探针的阵列被放置在将被测试的天线的前面，并且其中执行以下步骤：通过所述一个或多个探针的阵列或者通过受测试的天线的辐射元件获取受测试的天线或所述一个或多个探针的阵列发射的rf信号，通过计算所述一个或多个探针的阵列的各个探针或受测试的天线的辐射元件接收的信号来对发射的信号进行反向传播重构，对如此重构的信号或其参数进行测试以检测天线的潜在缺陷。

6、针对上述中的相关技术，发明人认为上述方法容易对待测天线的本征辐射产生电磁干扰效应，待测天线辐射特性测试的准确度较低。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供待测天线本征辐射特性的测试系统及方法。

2、根据本发明提供的一种待测天线本征辐射特性的测试系统，包括探针；

3、待测天线通过探针自辐射去嵌得到待测天线本征辐射特性；

4、或者，

5、待测天线通过探针辐射校准得到待测天线本征辐射特性。

6、优选的，该系统还包括负向辐射待测天线；

7、所述负相辐射待测天线为使得待测天线的辐射场实现辐射相位反向的辅助天线；

8、探针馈电待测天线，得到待测天线的辐射特性数据；

9、探针馈电负向辐射待测天线，得到负向辐射待测天线的辐射特性数据；

10、待测天线的辐射特性数据和负向辐射待测天线的辐射特性数据进行相减运算后除以二，得到待测天线本征辐射特性。

11、优选的，该系统还包括辐射标准套件，所述辐射标准套件包括辐射标准天线和负向辐射标准天线；

12、所述辐射标准天线为与探针构成阻抗匹配的天线；

13、所述负相辐射标准天线为使得辐射标准天线的辐射场实现辐射相位反向的辅助天线；

14、探针馈电辐射标准天线，得到辐射标准天线的辐射特性数据；

15、探针馈电负向辐射标准天线，得到负向辐射标准天线的辐射特性数据；

16、所述辐射标准天线的辐射特性数据和负向辐射标准天线的辐射特性数据进行相加运算后除以二，得到探针的自辐射特性；

17、探针馈电待测天线，得到待测天线的辐射特性数据；

18、所述探测天线的辐射特性数据剔除探针的自辐射特性，得到待测天线本征辐射特性。

19、优选的，该系统还包括阻抗校准套件；

20、探针对阻抗校准套件的匹配负载元件进行馈电，得到探针的自辐射特性；

21、探针馈电待测天线，得到待测天线的辐射特性数据；

22、所述探测天线的辐射特性数据剔除探针的自辐射特性，得到待测天线本征辐射特性。

23、优选的，所述待测天线上的辐射体和负相辐射待测天线上的辐射体能够旋转。

24、优选的，所述辐射标准天线上的辐射体和负相辐射标准天线上的辐射体能够旋转。

25、根据本发明提供的一种待测天线本征辐射特性的测试方法，应用待测天线本征辐射特性的测试系统，包括如下步骤：

26、本征辐射特性第一获取步骤：待测天线通过探针自辐射去嵌得到待测天线本征辐射特性；

27、或者，

28、本征辐射特性第二获取步骤：待测天线通过探针辐射校准得到待测天线本征辐射特性。

29、优选的，所述本征辐射特性第一获取步骤包括如下步骤：

30、待测天线数据获取步骤：探针馈电待测天线，得到待测天线的辐射特性数据；

31、负向辐射待测天线数据获取步骤：探针馈电负向辐射待测天线，得到负向辐射待测天线的辐射特性数据；

32、本征辐射特性第一计算步骤：待测天线的辐射特性数据和负向辐射待测天线的辐射特性数据进行相减运算后除以二，得到待测天线本征辐射特性。

33、优选的，所述本征辐射特性第二获取步骤包括如下步骤：

34、辐射标准天线数据获取步骤：探针馈电辐射标准天线，得到辐射标准天线的辐射特性数据；

35、负向辐射标准天线数据获取步骤：探针馈电负向辐射标准天线，得到负向辐射标准天线的辐射特性数据；

36、自辐射特性第一获取步骤：所述辐射标准天线的辐射特性数据和负向辐射标准天线的辐射特性数据进行相加运算后除以二，得到探针的自辐射特性；

37、待测天线数据获取步骤：探针馈电待测天线，得到待测天线的辐射特性数据；

38、本征辐射特性第二计算步骤：所述探测天线的辐射特性数据剔除探针的自辐射特性，得到待测天线本征辐射特性。

39、优选的，所述本征辐射特性第二获取步骤包括如下步骤：

40、自辐射特性第二获取步骤：探针对阻抗校准套件的匹配负载元件进行馈电，得到探针的自辐射特性；

41、待测天线数据获取步骤：探针馈电待测天线，得到待测天线的辐射特性数据；

42、本征辐射特性第二计算步骤：所述探测天线的辐射特性数据剔除探针的自辐射特性，得到待测天线本征辐射特性。

43、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

44、1、本发明对探针阻抗校准加以优化，并在传统基于“路”的校准去嵌思想之外提出全新的基于“辐射场”思想的探针辐射去嵌方法、辐射校准方法及校准套件,有利于提高待测天线辐射特性测试的准确度；

45、2、本发明给出了与探针辐射影响去除方法配套的辅助天线、辅助辐射标准套件的设计方法，方法简便、易实现，可以很好地实现既定效果；

46、3、本发明改进了传统的用阻抗校准基片标定探针辐射的方法，填补了技术漏洞，完善并推进了天线测试行业的进步。