专利名称：一种手机天线的测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及手机天线的测试技术，特别涉及一种手机天线的测试系统。
背景技术：
天线测试是确保手机射频稳定的不可缺少的环节，合理的手机天线测试装置不仅能精确地测试出影响天线性能的各种参数，而且能改善手机射频部分的性能、可分析性及射频的稳定性。如图I所示，其为现有手机天线的测试系统结构示意图。如图所示，其包括手机夹具101、测试转台102、喇叭天线103、频谱测试仪104、综合测试仪105、数据采集器106、显示器107和一些切换设备(图中未标出)。所述手机夹具101安装在测试转台102上，用于固定待测手机，所述测试转台102设置有转台控制器108，用于控制转台360度转动，从而控制手机转动。频谱测试仪104和综合测试仪105均与喇叭天线103连接，且频谱测试仪104 放置在综合测试仪105上，所述综合测试仪105还通过数据采集器106与显示器107连接， 用于将综合测试仪105分析的数据传输出显示器107进行显示。在上述的手机天线测试系统中，由于频谱测试仪直接放在综合测试仪上，使得各个设备之间的干扰比较严重，影响了天线的相应参数的测试结果。而且在上述的测试系统中，测试转台和喇叭天线之间的距离比较远，使得喇叭天线与综合测试仪之间的RF测试线比较长，从而会引起信号衰减和信号辐射干扰，进一步影响了手机天线的测试参数，如果测试结果与目标结果不一致，则需要重复测试和改进手机天线匹配，这使得测试效率低下，而且还会导致测试设备损耗。因此，有必要对手机天线的测试系统进行改进。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种手机天线的测试系统，能减少测试过程中不必要的信号辐射干扰对天线的影响，从而提高测试的准确性。为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案
一种手机天线的测试系统，其包括
用于控制手机转动的测试转台；
用于接收手机发射信号的喇叭天线；
用于模拟手机的基站，将接收的信号进行分析的综合测试仪；
用于对手机的信号进行频谱分析的频谱测试仪；
用于调整手机的信号，提高信号质量的信号分配器；
用于衰减手机天线输出的高强度信号的射频信号衰减器；
用于采集综合测试仪输出的数字信号的数据采集装置；
用于显示测试数据的显示器；
所述测试转台和喇叭天线位于微波暗室中，所述综合测试仪、频谱测试仪、信号分配器、射频信号衰减器、数据采集装置和显示器位于微波暗室外；所述手机放置测试转台上，并与信号分配器连接，所述喇叭天线与综合测试仪和频谱测试仪连接，所述综合测试仪通过数据采集器与显示器连接，综合测试仪还通过射频信号衰减器与信号分配器连接，所述信号分配器与频谱测试仪连接。上述的手机天线的测试系统中，还包括用于控制测试转台转动的转台控制器，所述转台控制器与所述测试转台连接。上述的手机天线的测试系统中，在测试转台上设置有用于固定手机的夹具。上述的手机天线的测试系统中，在开始测试时，所述手机的天线与喇叭天线相对立。上述的手机天线的测试系统中，所述手机天线与喇叭天线上边沿的连线与水平面之间的夹角为30°，所述手机天线与喇叭天线下边沿的连线与水平面之间的夹角为-30。。上述的手机天线的测试系统中，所述测试转台与喇叭天线之间的直线距离为 3_10m。上述的手机天线的测试系统中，测试转台与地之间的直线距离为O. 8-1. 3m，所述喇叭天线与地之间的直线距离为O. 8-1. 3m。上述的手机天线的测试系统中，所述综合测试仪与喇叭天线之间的直线距离为 2-10m，频谱测试仪与喇叭天线之间的直线距离为2-10m。上述的手机天线的测试系统中，所述综合测试仪和频谱测试仪之间的直线距离为 O. 5-lm，所述综合测试仪位于频谱测试仪的下方。上述的手机天线的测试系统中，所述喇叭天线、测试转台、综合测试仪和频谱测试仪分别接地。相较于现有技术，本发明提供的手机天线的测试系统，包括测试转台、喇叭天线、 综合测试仪、频谱测试仪、信号分配器、射频信号衰减器、数据采集装置和显示器；所述测试转台和喇叭天线位于微波暗室中，所述综合测试仪、频谱测试仪、信号分配器、射频信号衰减器、数据采集装置和显示器位于微波暗室外；所述手机放置在测试转台上，并与信号分配器连接，所述喇叭天线与综合测试仪和频谱测试仪连接，所述综合测试仪通过数据采集器与显示器连接，综合测试仪还通过射频信号衰减器与信号分配器连接，所述信号分配器与频谱测试仪连接。本发明通过将喇叭天线、综合测试仪、频谱测试仪、射频信号衰减器和信号分配器形成一套闭环的测试系统，减少了信号衰减和辐射对测试的影响，使得测试结果准确，并且通过数据采集器将综合测试仪的分析结果传输到显示器显示出来，得出天线的参数，判断是否需要改进天线性能。在测试系统中，各设备不需要叠放，也不用延长通讯线的距离，大大降低了信号衰减和信号辐射的干扰，进一步提高了测试结果的准确性，从而不用重复测试手机的天线参数，降低了设备损耗和测试成本压力。
图I为现有手机天线测试系统结构示意图。图2为本发明手机天线的测试系统的结构示意图。图3为本发明手机天线的测试系统中各测试设备的位置分布示意图。
具体实施例方式鉴于手机天线测试在整个射频部分占据的重要性，如何正确合理地搭建一套测试系统成了一个很重要的环节，手机测试系统不仅能影响手机天线的设计参数和天线的性能，而且对整个手机射频部分的影响也是不可忽视的。基于现有手机天线射频部分的测试成本比较大，本发明提供一种手机天线的测试系统，能正确合理地减少天线测试装置的外围部件，不但能减轻手机测试成本的压力，而且能减少不必要的信号辐射干扰对天线的影响。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。请参阅图2，本发明提供的手机天线的测试系统包括测试转台110、喇叭天线120、 综合测试仪130、频谱测试仪140、信号分配器150、射频信号衰减器160、数据采集装置170 和显示器180。所述测试转台110和喇叭天线120位于微波暗室中，所述综合测试仪130、 频谱测试仪140、信号分配器150、射频信号衰减器160、数据采集装置170和显示器180位于微波暗室外。在测试时，微波暗室内的测试频率为30MHZ 18GHZ，其中GSM (Global System for Mobile Communications,全球移动通讯系统)测试频率一般为900MHZ, DCS (Distributed Control System,分布式控制系统)测试频率一般为 1800MHZ, PCS(Personal Communications Service,个人通讯服务)测试频率一般为1900MHZ, 3G手机频段范围内的手机也可在微波暗室测试。测试转台的工作温度为15 30°C，电源的供电要求为 220V±20%，50HZ±5%，微波暗室的环境温度为15 30°C。一般测试条件下，微波暗室的静区的直径为2m，微波暗室静区是指微波暗室内受电磁反射干扰最弱的区域，其受微波暗室内吸波材料的吸附性能、各设备之间的连接电缆的辐射干扰等影响，在微波暗室内吸附材料的高度需要30cm左右。本发明实施例中，手机放置在测试转台110上，并与信号分配器150连接，所述信号分配器150用于调整与手机天线性能相关的信号、隔离其它设备的干扰信号，输出与天线相关的标准信号，来提高信号的质量。所述喇叭天线120与综合测试仪130和频谱测试仪140连接，所述综合测试仪130 通过数据采集器170与显示器180连接，综合测试仪130还通过射频信号衰减器160与信号分配器150连接，所述信号分配器150与频谱测试仪140连接。其中，所述喇叭天线120为双极化喇叭天线120，用于接收手机发射的信号，综合测试仪130用于模拟手机的基站，将接收的天线信号进行分析和计算，频谱测试仪140用于对手机的信号进行频谱分析，直观地判断手机性能的好坏。所述射频信号衰减器160用于衰减手机天线输出的高强度信号，避免辐射过大，其衰减功率一般控制在3dBm以下。数据采集装置170用于采集综合测试仪130输出的数字信号，实时输出给显示器180，通过显示器180显示相应的测试数据，它还可将综合测试仪130输出的数字信号进行暂存，在数据过多时，缓解显示器180的压力。本发明提供的手机天线的测试系统还包括用于控制测试转台110转动的转台控制器190，所述转台控制器190与所述测试转台110连接。转台控制器190通过光纤控制测试转台110，避免测试系统工作时引入电磁干扰。所述转台控制器190可控制测试转台110 顺时针或者逆时针旋转360°，来模拟用户通话状态，使喇叭天线120能接收手机天线各个角度辐射的信号。其中，测试转台110的转轴角度的精度为±0. 1°，测试转台110旋转时运转轨迹的直径为20 40cm，其旋转速度为每秒I度。由于手机在测试时，转台需要旋转不同的方位进行测试，为了防止手机掉落，在所述测试转台110上设置有夹具200，该夹具200用于固定手机，防止手机掉落。在测试手机天线的性能时，手机天线发射的信号理论上需要被喇叭天线120完全接收，才能完全测试出手机天线是好还是坏，但是实际上有一部分信号在传输过程被微波暗室周围的吸附材料吸收分散了，为了减少信号在传输过程中分散，在开始测试时，所述手机的天线与喇叭天线120相对立，优选为将手机的天线部分对准喇叭天线120的中心位置， 从而尽量减小信号传输的直线距离。请一并参阅图3，由于夹具200很薄，而且手机天线一般安装在手机的背面上，夹具200的长度小于手机的长度，使手机固定在夹具200上时，手机天线伸出夹具外侧。在测试时，手机的屏幕朝上，手机天线与喇叭天线的中心位置在同一水平线上，并且根据双极化喇叭天线的厚度，所述手机天线与喇叭天线上边沿的连线与水平面之间的夹角Θ I为 30°，所述手机天线与喇叭天线下边沿的连线与水平面之间的夹角为Θ 2为-30°，使手机天线发射的信号能够被喇叭天线120接收或者覆盖，在具体实施时，手机与喇叭天线120的上、下沿与水平面之间夹角可根据夹具200的厚度来确定。为了减少本发明手机天线的测试系统中各设备输出信号的损耗，在具体实施过程中，所述测试转台110与喇叭天线120之间的直线距离LI为3-10m。测试转台110与地之间的直线距离L2为O. 8-1. 3m，所述喇叭天线120与地之间的直线距离L3为O. 8-1. 3m，并使测试转台110与喇叭天线120的中心位置齐平，减少喇叭天线120与手机之间在测试时
产生信号与噪音的f禹合。请继续参阅图3，本发明提供的手机天线的测试系统，所述综合测试仪130喇叭天线120之间的直线距离L4为2-10m，频谱测试仪140与喇叭天线120之间的直线距离L5为 2-10m,并使喇叭天线120与综合测试仪130和频谱测试仪140之间的直线距离相等。所述综合测试仪130和频谱测试仪140之间的直线距离L6为O. 5-lm,并且由于综合测试仪130 需要连接显示器180，所述综合测试仪130位于频谱测试仪140下方。在本发明提供的手机天线的测试系统中，按照上述摆放位置能避免各设备间的RF测试线过长，还能合理地选择需要连接的外围测试设备，从而减少信号衰减和信号辐射干扰对天线参数的影响。在具体实施时，可增加一张测试台，该测试台分为两层，频谱测试仪140摆放在测试台的上层，所述综合测试仪130、数据采集器170和显示器180摆放在所述测试台的下层， 从而能减小连接线的长度，进一步降低信号传输的损耗。进一步地，在本发明提供的手机天线的测试系统中，喇叭天线120和测试转台110 的线缆全部铺设在微波暗室墙壁的消音材料下方，以此降低信号衰减与线缆的电磁辐射干扰。并且，所述微波暗室外的喇叭天线120、测试转台110、综合测试仪130和频谱测试仪 140分别接地，使各设备产生的噪音不会在设备间串扰。以下对本发明提供的手机天线的测试系统的工作原理进行详细描述
先将手机放置在微波暗室内的夹具200上，在开始测试时，测试转台110还原至初始的位置，且使手机天线与固定在微波暗室内的与测试转台110相对的喇叭天线120相对立。之后将，频谱测试仪140连接在信号分配器150上，综合测试仪130通过射频信号衰减器160 连接在信号分配器150上。综合测试仪130通过数据采集器170与显示器180 (如PC机) 连接，通过PC机采集手机天线测试时的参数，并且还可通过PC机设置天线功率P、接收信号强度指示RSSI、信号灵敏度SENSITIVITY、误码率BER等参数，待各项测试参数设置完成后，便可对手机天线进行测试。在测试时，通过喇叭天线120、综合测试仪130、射频信号衰减器160、信号分配器150、频谱测试仪140形成闭环，还通过数据采集器170将综合测试仪 130的分析结果传输到PC机上显示出来，得出天线的参数，判断是否需要改进天线性能。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种手机天线的测试系统，其特征在于，包括用于控制手机转动的测试转台；用于接收手机发射信号的喇叭天线；用于模拟手机的基站，将接收的信号进行分析的综合测试仪；用于对手机的信号进行频谱分析的频谱测试仪；用于调整手机的信号，提高信号质量的信号分配器；用于衰减手机天线输出的高强度信号的射频信号衰减器；用于采集综合测试仪输出的数字信号的数据采集装置；用于显示测试数据的显示器；所述测试转台和喇叭天线位于微波暗室中，所述综合测试仪、频谱测试仪、信号分配器、射频信号衰减器、数据采集装置和显示器位于微波暗室外；所述手机放置测试转台上， 并与信号分配器连接，所述喇叭天线与综合测试仪和频谱测试仪连接，所述综合测试仪通过数据采集器与显示器连接，综合测试仪还通过射频信号衰减器与信号分配器连接，所述信号分配器与频谱测试仪连接。
2.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，还包括用于控制测试转台转动的转台控制器，所述转台控制器与所述测试转台连接。
3.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，在测试转台上设置有用于固定手机的夹具。
4.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，在开始测试时，所述手机的天线与喇机天线相对立。
5.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，所述手机天线与喇叭天线上边沿的连线与水平面之间的夹角为30°，所述手机天线与喇叭天线下边沿的连线与水平面之间的夹角为-30°。
6.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，所述测试转台与喇叭天线之间的直线距离为3-10m。
7.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，测试转台与地之间的直线距离为O. 8-1. 3m，所述喇叭天线与地之间的直线距离为O. 8-1. 3m。
8.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，所述综合测试仪与喇叭天线之间的直线距离为2-10m，频谱测试仪与喇叭天线之间的直线距离为2-10m。
9.根据权利要求8所述的手机天线的测试系统，其特征在于，所述综合测试仪和频谱测试仪之间的直线距离为O. 5-lm，所述综合测试仪位于频谱测试仪的下方。
10.根据权利要求I所述的手机天线的测试系统，其特征在于，所述喇叭天线、测试转台、综合测试仪和频谱测试仪分别接地。
全文摘要
本发明公开了一种手机天线的测试系统，其包括测试转台、喇叭天线、综合测试仪、频谱测试仪、信号分配器、射频信号衰减器、数据采集装置和显示器；测试转台和喇叭天线位于微波暗室中，综合测试仪、频谱测试仪、信号分配器、射频信号衰减器、数据采集装置和显示器位于微波暗室外；手机放置在测试转台上，并与信号分配器连接，喇叭天线与综合测试仪和频谱测试仪连接，综合测试仪通过数据采集器与显示器连接，它还通过射频信号衰减器与信号分配器连接，信号分配器与频谱测试仪连接。本发明通过将喇叭天线、综合测试仪、频谱测试仪、射频信号衰减器和信号分配器形成一套闭环的测试系统，减少了信号衰减和辐射对测试的影响，使得测试结果准确。
文档编号H04M1/24GK102594961SQ20121004955
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者章金玉 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司