一种24探头近场天线测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种24探头近场天线测试系统，测试系统软件载体、若干个24探头近场天线测试设备，24探头近场天线测试设备包括底座、支架、金属拱环、电箱、设于金属拱环内侧的24个探头以及抱杆，抱杆下端穿过金属拱环与转台连接，探头包括23个具有双极化超宽带特性的探头和1个置于环内的参考探头。本实用新型测试效率可提高43倍以上，显著提升了测试效率，其测试效率高，无需牺牲采样精度，测试精度有显著优势，另外，无需手动切换测试仪器，自动切换仪器，操作便利性明显提升。
【专利说明】
一种24探头近场天线测试系统
技术领域
[〇〇〇1]本实用新型涉及天线测试系统，更具体地说，涉及一种天线有源和无源测试的24 探头近场天线测试系统。【背景技术】
[0002]移动通信的迅猛发展推动了天线的研发工作，国内出现了一些年产天线达到几百万台、品种达到数百种之多的企业。天线测试的速度已经成为企业研发工作进程的瓶颈。
[0003]传统的单探头天线测试系统，测试中被测天线必须在一个单探头前二维旋转，以确保包围该被测天线在一个球面上的场。由于这种二维旋转需要耗费大量时间，导致单探头测试系统测试效率低下，同时，测试时间越长由环境变化，仪器不稳定性等外在因素导致的测试问题发生的概率越高。
[0004]以上缺陷，值得解决。
【发明内容】
[0005]为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种24探头近场天线测试系统。
[0006]本实用新型技术方案如下所述:
[0007]一种24探头近场天线测试系统，测试系统软件载体、与测试系统软件载体经有源切换装置连接的若干个多探头近场天线测试设备，其特征在于，所述多探头近场天线测试设备为24探头近场天线测试设备；
[0008]所述24探头近场天线测试设备包括底座、经支架固定在所述底座上的金属拱环、 独立的电箱、设于所述金属拱环内侧按15度间隔均匀分布的24个探头以及安置在30度空隙中的抱杆，所述抱杆下端穿过所述金属拱环与转台连接；
[0009]所述探头包括23个具有双极化超宽带特性的探头和1个置于环内的参考探头；
[0010]所述转台包括测角器、导轨、设于导轨上的水平转台、与水平转台连接的旋转电机以及移动电机，其中，所述水平转台包括内芯和外壳，所述内芯在水平面转动，所述外壳固定在所述导轨上进行左右移动，所述旋转电机与所述内芯连接，带动所述水平转台在水平面旋转，所述移动电机与所述外壳连接，带动水平转台在导轨上做左右移动。
[0011]进一步的，所述测试系统软件载体经矢量网络分析仪或无线通讯仪与所述有源切换装置连接。
[0012]进一步的，所述测试软件载体为普通商用计算机或专用计算机。
[0013]进一步的，所述导轨为弧面状，使得所述水平转台左右移动时将这种移动转换成被测物在垂直于水平面的平面旋转。
[0014]进一步的，所述导轨的左右边缘位置分别设有转台异常触发开关。
[0015]进一步的，所述抱杆上端放置载物台，所述载物台承载被测物使所述被测物处于所述金属拱环中心位置。
[0016]更进一步的，所述载物台为柱形或半球形。
[0017]进一步的，所述金属拱环是由四部分拼接起的环形，所述金属拱环内侧设有吸波棉，所述吸波棉将所述金属拱环整体包裹，所述探头分别从所述吸波棉开孔处伸出并指向所述金属拱环中心位置。
[0018]更进一步的，所述吸波棉为U型吸波棉或角锥型吸波棉。
[0019]进一步的，所述电箱内设置有控制装置以及与所述控制装置连接的电源模块、接收放大器、发射放大器和传输切换装置。
[0020]更进一步的，所述电箱内还设有与所述探头连接的探头选择单元，所述探头选择单元与所述控制装置连接。
[0021]更进一步的，所述探头选择单元为若干个多路高速电子开关，通过控制所述多路高速电子开关打开、关闭不同通路可以选择相应的所述探头以及极化。[〇〇22]根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，本实用新型测试效率理论上可提高43倍以上，在被测物外围设360度包围被测物的双极化超宽带探头阵列，通过快速电子扫描代替慢速机械扫描，被测物仅需要一维旋转即可确定包围该被测天线的一个球面上的场。本实用新型显著提升了测试效率，对被测物的场描述采样点数为2208个，此过程需要转台转动位置变动2次，每个转台位置转台角度转动11次。本实用新型测试效率高，无需牺牲采样精度，测试精度有显著优势。本实用新型无需手动切换测试仪器，自动切换仪器，操作便利性明显提升。【附图说明】[〇〇23]图1为本实用新型系统结构框图；
[0024]图2为本实用新型搭载U型吸波棉结构示意图；
[0025]图3为本实用新型搭载角锥型吸波棉结构示意图；[0〇26]图4为本实用新型电箱结构不意图；
[0027]图5为本实用新型转台主视结构图；
[0028]图6为本实用新型转台立体结构图；
[0029]图7为本实用新型载物台实施例一结构示意图；
[0030]图8为本实用新型载物台实施例二结构示意图。
[0031]在图中，1、金属拱环;2、支架;3、U型吸波棉;4、探头;5、抱杆;6、底座;7、测角器;8、 移动电机;9、触发开关;10、导轨;11、水平转台；12、旋转电机;13、电箱;14、角锥型吸波棉。【具体实施方式】
[0032]下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述:[〇〇33]如图1-3所示，一种24探头近场天线测试系统，包括测试系统软件载体、与测试系统软件载体经有源切换装置连接的若干个24探头近场天线测试设备，测试系统软件载体控制经矢量网络分析仪或无线通讯仪与有源切换装置连接。[〇〇34]24探头近场天线测试设备包括底座6、经支架2固定在底座6上的金属拱环1、独立的电箱13、设于金属拱环1内侧按15度间隔均匀分布的探头4以及抱杆5,抱杆5下端穿过金属拱环1与转台连接，探头4包括23个具有双极化超宽带特性的探头加1个参考探头。[〇〇35]如图4所示，电箱13内设置有相互连接的控制装置、电源模块、接收放大器、发射放大器和传输切换装置。电箱集成了供电转换、转动控制、接收信号放大、发射信号放大、传输切换、探头控制的功能。电箱13内还设有与探头连接的探头选择单元，探头选择单元核心为多个多路高速电子开关，通过控制多路高速电子开关打开、关闭不同通路可以选择相应的探头4以及极化。探头切换单元和探头4通过射频同轴线缆连接。传输切换功能是由多个可控的开关实现，可以切换发射和接收通路。
[0036]测试系统软件载体为普通PC机或专用计算机，软件载体运行测试软件完成系统各模块(包括仪器)控制、数据采集、数据处理。矢量网络分析仪、无线电通信仪通过标准接口 (支持GPIB和网口)连接至测试系统软件载体，通过射频接口连接至有源切换装置。有源切换装置通过射频电缆和发射放大器，接收放大器连接，实现不同的测试内容。[〇〇37]控制装置连接至测试系统软件载体并受控于测试系统软件载体，控制装置主要功能是将软件发出的命令转换为逻辑电平控制高速开关。控制装置连接至传输切换装置、探头选择单元、有源切换装置，并控制传输切换装置切换发射和接收通路、探头选择单元高速开关和切换探头、有源切换装置切换不同24探头近场天线测试设备。控制装置还控制电机转动。传输切换装置将软件发出的切换指令传输至有源切换装置等，将软件发出的电机控制指令传输至电机。传输切换装置为可控的电子开关。
[0038]如图5-6所示，转台包括测角器7、导轨10、设于导轨10上的水平转台11、与水平转台11连接的旋转电机12和移动电机8。水平转台11包括内芯(图中未示出)和外壳(图中未示出)，内芯在水平面转动，外壳固定在导轨10上进行左右移动，旋转电机12与水平转台11的内芯连接，带动水平转台11在水平面旋转，移动电机8与水平转台11外壳连接，带动水平转台11在导轨10上做左右移动。
[0039]优选的，金属拱环1是由四部分拼接起的环形。金属拱环1内侧设有吸波棉，吸波棉将金属拱环1整体包裹以消除金属拱环1对电磁波的反射，探头4分别从吸波棉开孔处伸出并指向金属拱环1中心位置。优选的，吸波棉为U型吸波棉3或角锥型吸波棉14。
[0040]优选的，抱杆5上端放置载物台，载物台可承载被测物使被测物处于金属拱环1中心位置。如图7-8所示，载物台可为柱形或半球形。
[0041]优选的，导轨10为弧面状，可使转台11左右移动时将这种移动转换成被测物在垂直于水平面的平面旋转。
[0042]另外，导轨10的左右边缘位置还分别设有转台异常触发开关9,如果因为特殊原因导致转台11左右转动幅度过大时会触发触发开关9,当转台出现过转时触发异常触发开关， 系统紧急停止，电机紧急停止，避免抱杆撞到其他组件造成损坏。
[0043]本实施例中，矢量网络分析仪其功能是实现无源测量，可选择安捷伦科技有限公司生产的设备，也可选择其他公司生产的配备GPIB接口的设备;无线电通讯仪其功能是实现有源测量，可选择安捷伦科技有限公司生产的设备，也可选择其他公司生产的配备有 GPIB接口或网口的设备。
[0044]工作流程为:安装系统测试软件的计算机运行测试软件，所有指令针对的对象是仪器和控制装置。控制装置接收到切换仪器指令后控制有源切换装置选择相应的仪器连接入系统。控制装置接收到传输切换指令后控制传输切换装置选择相呼传输方向。开始测试系统测试软件的将测试过程的各中指令发送给控制装置和仪器，控制测试过程。测试过程结束后系统测试软件通过计算得出相应的测试结果。
[0045]本实用新型系统具体实施过程为:
[0046]测试系统软件载体通过运行测试软件，控制系统硬件在3?10波长范围的空间进行扫描。扫描结果为离散的点。这些离散的数值包含了幅度值和相位值，构成了近场信号幅度和相位分布的描述。测试软件的运算部分运用严格的模式展开理论运算得到包围被测物空间的远场的描述，这种对远场的描述包括了 TRP、TIS、效率、增益、方向图等信息。
[0047]本实用新型采用球面扫描的近场测量技术，测量的到的原始数据为信号近场幅度和相位的球面分布描述。[〇〇48]本实用新型在被测物外围设360度包围被测物的双极化超宽带探头阵列，通过快速电子扫描代替慢速机械扫描。被测物仅需要一维旋转即可确定包围该被测天线的一个球面上的场。测试效率理论上可提高43倍以上。
[0049]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
[0050]上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种24探头近场天线测试系统，测试系统软件载体、与测试系统软件载体经有源切 换装置连接的若干个多探头近场天线测试设备，其特征在于，所述多探头近场天线测试设 备为24探头近场天线测试设备；所述24探头近场天线测试设备包括底座、经支架固定在所述底座上的金属拱环、独立 的电箱、设于所述金属拱环内侧按15度间隔均匀分布的24个探头以及安置在30度空隙中的 抱杆，所述抱杆下端穿过所述金属拱环与转台连接；所述探头包括23个具有双极化超宽带特性的探头和1个置于环内的参考探头；所述转台包括测角器、导轨、设于导轨上的水平转台、与水平转台连接的旋转电机以及 移动电机，其中，所述水平转台包括内芯和外壳，所述内芯在水平面转动，所述外壳固定在 所述导轨上进行左右移动，所述旋转电机与所述内芯连接，带动所述水平转台在水平面旋 转，所述移动电机与所述外壳连接，带动水平转台在导轨上做左右移动。2.根据权利要求1所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述测试系统软件载 体经矢量网络分析仪或无线通讯仪与所述有源切换装置连接。3.根据权利要求1所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述导轨为弧面状， 使得所述水平转台左右移动时将这种移动转换成被测物在垂直于水平面的平面旋转。4.根据权利要求1所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述导轨的左右边缘 位置分别设有转台异常触发开关。5.根据权利要求1所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述抱杆上端放置载 物台，所述载物台承载被测物使所述被测物处于所述金属拱环中心位置。6.根据权利要求5所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述载物台为柱形或 半球形。7.根据权利要求1所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述金属拱环是由四 部分拼接起的环形，所述金属拱环内侧设有吸波棉，所述吸波棉将所述金属拱环整体包裹， 所述探头分别从所述吸波棉开孔处伸出并指向所述金属拱环中心位置。8.根据权利要求1所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述电箱内设置有控 制装置以及与所述控制装置连接的电源模块、接收放大器、发射放大器和传输切换装置。9.根据权利要求8所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述电箱内还设有与 所述探头连接的探头选择单元，所述探头选择单元与所述控制装置连接。10.根据权利要求9所述的24探头近场天线测试系统，其特征在于，所述探头选择单元 为若干个多路高速电子开关，通过控制所述多路高速电子开关打开、关闭不同通路可以选 择相应的所述探头以及极化。
【文档编号】G01R29/10GK205643543SQ201620222010
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】蒋宇
【申请人】深圳市新益技术有限公司