天线幅相测试装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及天线测试技术领域，尤其是涉及一种天线幅相测试装置。该装置包括第一移动机构、第二移动机构、第三移动机构和探头，所述第一移动机构包括第一滑轨和能够沿所述第一滑轨的长度方向往复滑动的第一滑台；所述第二移动机构包括第二滑轨和能够沿所述第二滑轨的长度方向往复滑动的第二滑台，所述第二滑轨固定于所述第一滑台上；所述第三移动机构包括第三滑轨和能够沿所述第三滑轨的长度方向往复滑动的第三滑台，所述第三滑轨固定于所述第二滑台上；所述探头固定于所述第三滑台上。本发明通过传动机构使探头能够分别在天线的长度、宽度和高度方向往复移动，并且能够准确定位和重复测试，以提高测试数据的精度。
【专利说明】
天线幅相测试装置
技术领域
[0001]本发明涉及天线测试技术领域，尤其是涉及一种天线幅相测试装置。
【背景技术】
[0002]移动通信基站天线辐射单元的幅相特性决定天线垂直波瓣辐射特性，天线在研制和制造过程中，对天线幅相特性的依赖性非常大，常规远场测量天线的方法已经无法满足天线新技术发展的要求，这就迫使要求人们研制一种能够精确测量天线各辐射单元幅相特性的测量设备。
[0003]现在人们研发了一种手动天线幅相测试装置，该装置将探头安装在夹具上，通过手持夹具进行移动，使探头能够测量天线不同辐射单元的幅度和相位，以确定被测天线的幅相特性。但是手持夹具进行测量，位置误差大，测量重复性差，无法保证测试数据的精准性，造成天线辐射特性计算离散型大，测试数据不具备指导意义，制约了天线行业的发展。
[0004]因此，本领域技术人员亟需研制一种新型天线幅相测试装置，使探头能够精确定位，并且能够往复移动进行重复测试，以提高天线幅相的测试精度，促进天线行业的快速发展。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种天线幅相测试装置，以解决现有技术中存在的手动天线幅相测试装置，测量位置误差大，测量重复性差，无法保证测试数据的精准性，造成天线辐射特性计算离散型大，测试数据不具备指导意义，制约了天线行业发展的技术问题。
[0006]本发明提供的天线幅相测试装置，包括传动机构和探头，所述传动机构包括第一移动机构、第二移动机构和第三移动机构，所述第一移动机构包括第一滑轨和第一滑台，所述第一滑轨的长度方向与天线的长度方向平行，所述第一滑台卡合于所述第一滑轨上，并且所述第一滑台能够沿所述第一滑轨的长度方向往复滑动;所述第二移动机构包括第二滑轨和第二滑台，所述第二滑轨的长度方向与天线的宽度方向平行，所述第二滑轨固定于所述第一滑台上，所述第二滑台卡合于所述第二滑轨上，并且所述第二滑台能够沿所述第二滑轨的长度方向往复滑动;所述第三移动机构包括第三滑轨和第三滑台，所述第三滑轨的长度方向与天线的高度方向平行，所述第三滑轨固定于所述第二滑台上，所述第三滑台卡合于所述第三滑轨上，并且所述第三滑台能够沿所述第三滑轨的长度方向往复滑动；所述探头固定于所述第三滑台上。
[0007]进一步地，还包括驱动机构，所述驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述第一驱动机构包括第一电机、第一连杆和第一齿轮机构，第一齿轮机构包括第一主动齿轮、第一从动齿轮和第一传送带，所述第一电机的输出轴通过所述第一连杆与所述第一主动齿轮的转轴固定连接，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮通过所述第一传送带联动，所述第一传送带带动所述第一滑台沿所述第一滑轨的长度方向往复滑动；所述第二驱动机构包括第二电机、第二连杆和第二齿轮机构，第二齿轮机构包括第二主动齿轮、第二从动齿轮和第二传送带，所述第二电机的输出轴通过所述第二连杆与所述第二主动齿轮的转轴固定连接，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮通过所述第二传送带联动，所述第二传送带带动所述第二滑台沿所述第二滑轨的长度方向往复滑动;所述第三驱动机构包括第三电机、第三连杆和第三齿轮机构，第三齿轮机构包括第三主动齿轮、第三从动齿轮和第三传送带，所述第三电机的输出轴通过所述第三连杆与所述第三主动齿轮的转轴固定连接，所述第三主动齿轮与所述第三从动齿轮通过所述第三传送带联动，所述第三传送带带动所述第三滑台沿所述第三滑轨的长度方向往复滑动。
[0008]进一步地，还包括控制器，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机分别与所述控制器电连接。
[0009]进一步地，还包括弯折臂，所述探头通过所述弯折臂与所述第三滑台固定连接，所述弯折臂包括第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部的一端与所述第三滑台固定连接，所述第一弯折部的另一端与所述第二弯折部的一端固定连接，所述第二弯折部的另一端安装有所述探头。
[0010]进一步地，还包括天线罩，所述探头设置于所述天线罩的内部，并且所述天线罩安装于所述第二弯折部的另一端。
[0011 ]进一步地，还包括支撑机构，所述支撑机构包括第一支撑腿和第二支撑腿，所述第一支撑腿和所述第二支撑腿相对设置，所述第一滑轨的长度方向的一端与所述第一支撑腿固定连接，所述第一滑轨的长度方向的另一端与所述第二支撑腿固定连接。
[0012]进一步地，还包括测试台面，所述测试台面设置于所述第一滑轨的上方，并且所述测试台面的长度方向与所述第一滑轨的长度方向相平行，所述测试台面的长度方向的一端与所述第一支撑腿固定连接，所述测试台面的长度方向的另一端与所述第二支撑腿固定连接。进一步地，还包括设置于所述测试台面上的定位机构，所述定位机构包括第一定位块和第二定位块，所述第一定位块用于与天线的长度方向的一端相抵接，所述第二定位块用于与天线的长度方向的另一端相抵接。
[0013]进一步地，所述弯折臂由酚醛树脂制成。
[0014]进一步地，所述天线罩由聚四氟乙烯增强尼龙复合材料制成。
[0015]本发明提供的天线幅相测试装置，探头固定于第三滑台上，通过使第一滑台沿第一滑轨的长度方向往复滑动，使第一滑台带动探头沿天线的长度方向往复移动，以使探头能够往复探测天线的长度方向的不同位置的辐射单元的辐相特性;通过使第二滑台沿第二滑轨的长度方向往复滑动，使第二滑台带动探头沿天线的宽度方向往复移动，以使探头能够往复探测天线的宽度方向的不同位置的辐射单元的幅相特性;通过使第三滑台沿第三滑轨的长度方向往复滑动，使第三滑台带动探头沿天线的高度方向往复移动，使探头能够探测天线的高度方向的不同位置的辐射单元的辐相特性。本发明提供的天线辐相测试装置通过分别使第一滑台、第二滑台和第三滑台往复滑动，使探头能够分别在天线的长度、宽度和高度方向往复移动，使探头既能够在天线的不同位置进行准确定位，又能够重复测试，从而提高了测试数据的精度，使天线辐射特性的计算数据具有更强的指导意义，能够有力促进天线行业的快速发展。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
[0017]图1为本发明实施例提供的天线幅相测试装置中的结构示意图；
[0018]图2为本发明实施例提供的天线幅相测试装置的另一个角度的结构示意图。
[0019]附图标记:
[0020]101-第一滑轨； 102-第一滑台； 103-第二滑轨；
[0021]104-第二滑台； 105-第三滑轨； 106-第三滑台；
[0022]201-第一电机； 202-第一连杆； 203-第二电机；
[0023]204-第二连杆； 205-第三电机； 206-第三连杆；
[0024]301-第一弯折部；302-第二弯折部；400-天线罩；
[0025]501-第一支撑腿；502-第二支撑腿；600-测试台面；
[0026]701-第一定位块；702-第二定位块。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030]实施例
[0031]图1为本发明实施例提供的天线幅相测试装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的天线幅相测试装置的另一个角度的结构示意图；如图1和图2所示，本发明提供的天线幅相测试装置，包括传动机构和探头，传动机构包括第一移动机构、第二移动机构和第三移动机构，所述第一移动机构包括第一滑轨101和第一滑台102，第一滑轨101的长度方向与天线的长度方向平行，第一滑台102卡合于第一滑轨101上，并且第一滑台102能够沿所述第一滑轨101的长度方向往复滑动;第二移动机构包括第二滑轨103和第二滑台104，第二滑轨103的长度方向与天线的宽度方向平行，第二滑轨103固定于第一滑台102上，第二滑台104卡合于第二滑轨103上，并且第二滑台104能够沿第二滑轨103的长度方向往复滑动;第三移动机构包括第三滑轨105和第三滑台106，第三滑轨105的长度方向与天线的高度方向平行，第三滑轨105固定于第二滑台104上，第三滑台106卡合于第三滑轨105上，并且第三滑台106能够沿第三滑轨105的长度方向往复滑动;所述探头固定于第三滑台106上。
[0032]移动通信基站天线辐射单元的幅相特性决定天线垂直波瓣辐射特性，天线在研制和制造过程中，对天线幅相特性的依赖性非常大，在本发明实施例中，通过探头探测天线辐射单元的幅度和相位。
[0033]本发明提供的天线幅相测试装置，将探头固定于第三滑台106上，通过使第一滑台102沿第一滑轨101的长度方向往复滑动，使第一滑台102带动探头沿天线的长度方向往复移动，以使探头能够往复探测天线的长度方向的不同位置的辐射单元的辐相特性;通过使第二滑台104沿第二滑轨103的长度方向往复滑动，使第二滑台104带动探头沿天线的宽度方向往复移动，以使探头能够往复探测天线的宽度方向的不同位置的辐射单元的幅相特性;通过使第三滑台106沿第三滑轨的长度方向往复滑动，使第三滑台106带动探头沿天线的高度方向往复移动，使探头能够探测天线的高度方向的不同位置的辐射单元的辐相特性。本发明提供的天线辐相测试装置通过分别使第一滑台102、第二滑台104和第三滑台106往复滑动，使探头能够分别在天线的长度、宽度和高度方向往复移动，使探头既能够在天线的不同位置进行准确定位，又能够重复测试，从而提高了测试数据的精度，使天线辐射特性的计算数据具有更强的指导意义，能够有力促进天线行业的快速发展。
[0034]如图1和图2所示，本发明实施例提供的天线幅相测试装置还包括驱动机构，驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，第一驱动机构包括第一电机201、第一连杆202和第一齿轮机构，第一齿轮机构包括第一主动齿轮、第一从动齿轮和第一传送带，第一电机201的输出轴通过第一连杆202与第一主动齿轮的转轴固定连接，第一主动齿轮与第一从动齿轮通过第一传送带联动，第一传送带带动第一滑台102沿第一滑轨101的长度方向往复滑动;第二驱动机构包括第二电机203、第二连杆204和第二齿轮机构，第二齿轮机构包括第二主动齿轮、第二从动齿轮和第二传送带，第二电机203的输出轴通过第二连杆204与第二主动齿轮的转轴固定连接，第二主动齿轮与第二从动齿轮通过第二传送带联动，第二传送带带动第二滑台104沿第二滑轨103的长度方向往复滑动;所述第三驱动机构包括第三电机205、第三连杆206和第三齿轮机构，第三齿轮机构包括第三主动齿轮、第三从动齿轮和第三传送带，第三电机205的输出轴通过第三连杆206与第三主动齿轮的转轴固定连接，第三主动齿轮与第三从动齿轮通过第三传送带联动，第三传送带带动第三滑台106沿第三滑轨105的长度方向往复滑动。
[0035]在本发明实施例提供的第一驱动机构中，第一电机201用于给第一主动齿轮提供动力，第一电机201的输出轴与第一连杆202的一端固定连接，第一连杆202的另一端与第一主动齿轮的转轴固定连接。第一主动齿轮通过第一传送带与第一从动齿轮联动，第一传送带的输送方向与第一滑轨101的长度方向平行，第一滑台102与第一传送带固定连接。当第一电机201开启时，第一电机201的输出轴通过第一连杆202带动第一主动齿轮的转轴转动，第一主动齿轮带动第一传送带运动，第一传送带带动第一滑台102沿第一滑轨101的长度方向运动。
[0036]如图1和图2所示，第二驱动机构和第三驱动机构的结构与第一驱动机构相同，在此不再赘述。
[0037]另外，为了使本发明提供的探头定位更加精确，第一电机201、第二电机203和第三电机205均为步进电机。
[0038]步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。
[0039]本发明提供的天线幅相测试装置还包括控制器，第一电机201、第二电机203和第三电机205分别与控制器电连接。
[0040]在本发明实施例中，控制器为PLC控制器，PLC控制器又称为可编程控制器，是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所组成，在本发明实施例中，控制器能够分别控制第一电机201、第二电机203和第三电机205的转轴的转动速度、转动时间和转动方向。
[0041]当需要探头沿天线的长度方向移动时，控制器向第一电机201发出转动指令，第一电机201按照控制器发出的指令转动，从而使探头能够沿天线的长度方向移动，当探头移动到所需测试的位置时，控制器向第一电机201发出停止指令，第一电机201的输出轴停止转动，探头停留在所需测试的位置;当需要探头沿天线的宽度方向移动时，控制器向第二电机203发出指令，第二电机203按照控制器发出的指令转动，从而使探头能够沿天线的长度方向移动，当探头移动到所需测试的位置时，控制器向第二电机203发出停止指令，第二电机203的输出轴停止转动，探头停留在所需测试的位置；同理，探头也能够沿天线的高度方向移动，在此不再赘述。
[0042]如图1和图2所示，本发明提供的天线幅相测试装置还包括弯折臂300，探头通过弯折臂300与第三滑台106固定连接，弯折臂300包括第一弯折部301和第二弯折部302，第一弯折部301的一端与第三滑台106固定连接，第一弯折部301的另一端与第二弯折部302的一端固定连接，第二弯折部302的另一端安装有探头。
[0043]在本发明实施例中，第一弯折部301平行于第三滑轨105的长度方向，第二弯折部302垂直于第一弯折部301，并且第二弯折部302平行于第二滑轨103的长度方向。在本发明提供的天线幅相测试装置中，探头通过弯折臂300与第三滑台106固定连接，使得探头能够避免被遮挡，有效提高测试数据的精确性。
[0044]如图1和图2所示，本发明提供的天线辐相测装置还包括天线罩400，探头设置于天线罩400的内部，并且天线罩400与第二弯折部302的另一端固定连接。
[0045]为了提高测试精度，避免被近磁场干扰，本发明提供的天线幅相测试装置在第二弯折部302的另一端安装有天线罩400，探头安装于天线罩400的内部，通过天线罩400将探头与第二弯折部302刚性可靠连接，以进一步减少探头在运动过程中因抖动而产生的测试误差。
[0046]如图1和图2所示，本发明提供的天线幅相测试装置还包括支撑机构，支撑机构包括第一支撑腿501和第二支撑腿502，第一支撑腿501和第二支撑腿502相对设置，第一滑轨101的长度方向的一端与第一支撑腿501固定连接，第一滑轨101的长度方向的另一端与第二支撑腿502固定连接。
[0047]如图1和图2所示，在本实施例中，天线幅相测试装置还包括测试台面600，测试台面600设置于第一滑轨101的上方，并且测试台面600的长度方向与第一滑轨101的长度方向相平行，测试台面600的长度方向的一端与第一支撑腿501固定连接，测试台面600的长度方向的另一端与第二支撑腿502固定连接。
[0048]在本实施例中，将天线放置于测试台面600上进行幅相单元的幅度和相位测试时，能够更加方便快捷，省时省力，以提高天线的测试效率。
[0049]如图1和图2所示，本发明提供的天线幅相测试装置还包括设置于测试台面600上的定位机构，定位机构包括第一定位块701和第二定位块702第一定位块701用于与天线的长度方向的一端相抵接，第二定位块702用于与天线的长度方向的另一端相抵接。
[0050]通过在测试台面上设置第一定位块701和第二定位块702，当天线放置于测试台面600上时，能够通过分别移动第一定位块701和第二定位块702，使第一定位块701与天线的长度方向的一端相抵接，第二定位块702与天线的长度方向的另一端相抵接，避免天线在测试台面600上滑动，影响测试的准确性。
[0051]在本发明实施例中，弯折臂300由酚醛树脂制成。
[0052]为了避免弯折臂300对天线近磁场形成干扰，本发明实施例提供的弯折臂300由酚醛树脂制成。酚醛树脂具有良好的机械强度、耐热性能和抗电磁干扰性。
[0053]在本发明实施例中，天线罩400由聚四氟乙烯增强尼龙复合材料制成。
[0054]为了避免天线罩400对探头形成干扰，本发明实施例提供的的天线罩400由聚四氟乙烯增强尼龙复合材料制成。聚四氟乙烯增强尼龙复合材料是以尼龙树脂为基体，聚四氟乙烯为增强材料而形成的复合材料，其具有较低的介电常数、良好的信号穿透性，并且对探头的电性能影响小。
[0055]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种天线幅相测试装置，其特征在于:包括传动机构和探头，所述传动机构包括第一移动机构、第二移动机构和第三移动机构，所述第一移动机构包括第一滑轨和第一滑台，所述第一滑轨的长度方向与天线的长度方向平行，所述第一滑台卡合于所述第一滑轨上，并且所述第一滑台能够沿所述第一滑轨的长度方向往复滑动;所述第二移动机构包括第二滑轨和第二滑台，所述第二滑轨的长度方向与天线的宽度方向平行，所述第二滑轨固定于所述第一滑台上，所述第二滑台卡合于所述第二滑轨上，并且所述第二滑台能够沿所述第二滑轨的长度方向往复滑动;所述第三移动机构包括第三滑轨和第三滑台，所述第三滑轨的长度方向与天线的高度方向平行，所述第三滑轨固定于所述第二滑台上，所述第三滑台卡合于所述第三滑轨上，并且所述第三滑台能够沿所述第三滑轨的长度方向往复滑动；所述探头固定于所述第三滑台上。2.根据权利要求1所述天线幅相测试装置，其特征在于:还包括驱动机构，所述驱动机构包括第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构，所述第一驱动机构包括第一电机、第一连杆和第一齿轮机构，第一齿轮机构包括第一主动齿轮、第一从动齿轮和第一传送带，所述第一电机的输出轴通过所述第一连杆与所述第一主动齿轮的转轴固定连接，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮通过所述第一传送带联动，所述第一传送带带动所述第一滑台沿所述第一滑轨的长度方向往复滑动;所述第二驱动机构包括第二电机、第二连杆和第二齿轮机构，第二齿轮机构包括第二主动齿轮、第二从动齿轮和第二传送带，所述第二电机的输出轴通过所述第二连杆与所述第二主动齿轮的转轴固定连接，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮通过所述第二传送带联动，所述第二传送带带动所述第二滑台沿所述第二滑轨的长度方向往复滑动;所述第三驱动机构包括第三电机、第三连杆和第三齿轮机构，第三齿轮机构包括第三主动齿轮、第三从动齿轮和第三传送带，所述第三电机的输出轴通过所述第三连杆与所述第三主动齿轮的转轴固定连接，所述第三主动齿轮与所述第三从动齿轮通过所述第三传送带联动，所述第三传送带带动所述第三滑台沿所述第三滑轨的长度方向往复滑动。3.根据权利要求2所述的天线幅相测试装置，其特征在于:还包括控制器，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机分别与所述控制器电连接。4.根据权利要求3所述的天线幅相测试装置，其特征在于:还包括弯折臂，所述探头通过所述弯折臂与所述第三滑台固定连接，所述弯折臂包括第一弯折部和第二弯折部，所述第一弯折部的一端与所述第三滑台固定连接，所述第一弯折部的另一端与所述第二弯折部的一端固定连接，所述第二弯折部的另一端安装有所述探头。5.根据权利要求4所述的天线幅相测试装置，其特征在于:还包括天线罩，所述探头设置于所述天线罩的内部，并且所述天线罩安装于所述第二弯折部的另一端。6.根据权利要求5所述的天线幅相测试装置，其特征在于:还包括支撑机构，所述支撑机构包括第一支撑腿和第二支撑腿，所述第一支撑腿和所述第二支撑腿相对设置，所述第一滑轨的长度方向的一端与所述第一支撑腿固定连接，所述第一滑轨的长度方向的另一端与所述第二支撑腿固定连接。7.根据权利要求6所述的天线幅相测试装置，其特征在于:还包括测试台面，所述测试台面设置于所述第一滑轨的上方，并且所述测试台面的长度方向与所述第一滑轨的长度方向相平行，所述测试台面的长度方向的一端与所述第一支撑腿固定连接，所述测试台面的长度方向的另一端与所述第二支撑腿固定连接。8.根据权利要求7所述的天线幅相测试装置，其特征在于:还包括设置于所述测试台面上的定位机构，所述定位机构包括第一定位块和第二定位块，所述第一定位块用于与天线的长度方向的一端相抵接，所述第二定位块用于与天线的长度方向的另一端相抵接。9.根据权利要求3-7中任一项所述的天线幅相测试装置，其特征在于:所述弯折臂由酚醛树脂制成。10.根据权利要求4-7中任一项所述的天线幅相测试装置，其特征在于:所述天线罩由聚四氟乙烯增强尼龙复合材料制成。
【文档编号】G01R29/10GK106053969SQ201610514794
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】唐恺临, 赵明
【申请人】北京天河鸿城电子有限责任公司