无线终端的测试系统及用于其的控制方法与流程

本发明涉及无线终端技术领域，特别涉及一种无线终端的测试系统及用于其的控制方法。

背景技术：

在无线终端的辐射性能测试中，需要测量多个方向的辐射信号大小、多个辐射方向的接收灵敏度大小，并且通过数学计算得到总辐射功率、总辐射灵敏度。由于移动无线通信终端的天线通常不是定向天线，而是向空间各个方向都有辐射，因此，在对移动终端的无线性能进行测试时，基本思想就是将被测件置于一个球心，用测试天线在球面上的多个位置测量信号的强度，得到所有位置的测量值后进行运算得到总的辐射强度。

目前，根据CTIA的测试标准，主要的测量方法是大圆法：将被测的移动终端置于一个三维转台的中心，被测件随着转台可以绕2个轴转动，采用一个测试天线，被测件和测试天线都设置在微波暗室中，被测件朝向测试天线的直射信号被测试天线接收，被测件向其他方向的辐射信号被微波暗室内设置的吸波材料吸收，测试时根据测试需求，以预设的角度间隔转动被测件，每转动到一个位置就停下来进行信号强度的测试；可以通过调整转动角度间隔来减少测量时间。将各个方向的辐射信号测量后，经过积分等数据处理，生成测试结果。

但是这种系统的测量速度较慢，又由于要求测试天线和被测件之间的距离大于远场距离，以使待测件处于测试天线的平面波照射，这就导致测量系统的体积庞大，制造成本高，且适用范围小。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种无线终端的测试系统，简化了测试系统结构，减小系统尺寸，具有测试结果重复性误差小、测试结果稳定，测试效率高、成本低等优点。

为达上述目的，根据本发明第一方面实施例提出了一种无线终端的测试系统，包括被测件，所述被测件是无线终端；反射面，用于对所述无线终端发射的无线信号进行全反射；转动机构，用于固定所述被测件，并带动所述被测件转动，以使所述无线终端向多个方向 发射的无线信号依次射向所述反射面；测试天线，用于接收无线信号；吸收屏，用于吸收无线电波；所述被测件，所述测试天线以及所述反射面的位置关系对应同一个椭球面，其中，所述被测件和所述测试天线分别设置在同一个椭球面的两个焦点上，所述反射面设置在所述椭球面上；所述吸收屏设置在所述被测件与所述测试天线之间的直线上。

根据本发明实施例的无线终端的测试系统，可根据对被测件的测试需求设置反射面，并通过转动机构带动无线终端转动，以使被测件的多个方向的无线信号经反射面汇聚到测试天线，且多个方向的无线信号在测量天线处能够达到同相相位的叠加以及功率合成，从而可以通过转动被测件测得多个方向无线信号的功率之和。相对于传统方法中的测试系统来说，测试速度更快，且避免了多次重复测试操作，并且待测件不再需要处于测试天线的平面波照射，因此，二者之间的距离可以小于传统测试系统中所需的远场距离，从而简化了测试系统结构，减小系统尺寸，具有测试结果重复性误差小、测试结果稳定，测试效率高、成本低等优点，尤其适用于无线终端无线性能认证、研发、生产等方面。

另外，根据本发明上述实施例的无线终端的测试系统还可以具有如下附加的技术特征：

所述反射面的个数为1个，且所述反射面到所述被测件的距离与所述反射面到所述测试天线的距离相等。

所述反射面的个数为4个，所述4个反射面分别设置在所述被测件的左上、左下、右上、右下4个方位上。

所述系统还包括：微波暗室，所述被测件，测试天线，反射面和吸收屏设置在所述微波暗室内，其中，所述微波暗室包括：屏蔽箱体，以及铺设在所述屏蔽箱体内部的吸波材料。

所述系统还包括：测试仪器，与所述测试天线相连，用于根据所述测试天线接收到的无线信号对所述被测件进行测试。

所述吸收屏由吸波材料制成。

所述吸波材料是浸碳粉后的海绵。

所述被测件，测试天线，反射面和吸收屏采用非金属材质的支撑件设置在对应的位置上。

所述1个反射面是闭合的环。

本发明第二方面实施例提供了一种用于无线终端的测试系统的控制方法，其中，所述无线终端的测试系统包括：无线终端，用于接收无线信号的测试天线，对所述无线终端发射的无线信号进行全反射的反射面，用于固定所述无线终端、并带动所述无线终端转动的转动机构，用于吸收无线电波的吸收屏，其中，所述无线终端和所述测试天线分别设置在同一个椭球面的两个焦点上，所述反射面设置在所述椭球面上，所述吸收屏设置在所述无 线终端与所述测试天线之间的直线上，所述方法包括以下步骤：S1，所述无线终端发射无线信号，其中，射向所述反射面的无线信号被所述反射面反射至所述测试天线；S2，将反射至所述测试天线的反射信号在所述测试天线处同相叠加；S3，根据同相叠加的结果对所述无线终端射向所述反射面的无线信号进行测试；S4，控制所述转动机构向预设方向转动预设角度，以更新射向所述反射面的无线信号，重复步骤S1-S4，直至完成对预设的多组方向的无线信号的测试。

本发明实施例的用于无线终端的测试系统的控制方法，可根据对被测件的测试需求设置反射面，并通过转动机构带动无线终端转动，以使被测件的多个方向的无线信号经反射面汇聚到测试天线，且多个方向的无线信号在测量天线处能够达到同相相位的叠加以及功率合成，从而可以通过转动被测件测得多个方向无线信号的功率之和。相对于传统方法中的测试系统来说，测试速度更快，且避免了多次重复测试操作，并且待测件不再需要处于测试天线的平面波照射，因此，二者之间的距离可以小于传统测试系统中所需的远场距离，从而简化了测试系统结构，减小系统尺寸，具有测试结果重复性误差小、测试结果稳定，测试效率高、成本低等优点，尤其适用于无线终端无线性能认证、研发、生产等方面。

另外，根据本发明上述实施例的用于无线终端的测试系统的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

所述反射面的个数为1个，且所述反射面到所述被测件的距离与所述反射面到所述测试天线的距离相等。

所述反射面的个数为4个，所述4个反射面分别设置在所述被测件的左上、左下、右上、右下4个方位上。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1为根据本发明一个实施例的无线终端的测试系统的结构示意图；

图2为根据本发明另一个实施例的无线终端的测试系统的结构示意图；

图3为根据本发明实施例中参考坐标系的示意图；

图4a-d的为根据本发明实施例的反射面的位置示意图；

图5为根据本发明一个实施例的用于无线终端的测试系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的无线终端的测试系统和用于无线终端的测试系统的控制方法。

图1为根据本发明一个实施例的无线终端的测试系统的结构示意图。

如图1所示，根据本发明实施例的无线终端的测试系统，包括：被测件1、反射面2、测试天线3、吸收屏4和转动机构5(图中未示出)。

具体地，被测件1是无线终端，可向反射面2发射无线信号。

反射面2用于对无线终端发射的无线信号进行全反射。

转动机构5用于固定被测件1，并带动被测件1转动，以使无线终端向多个方向发射的无线信号依次射向反射面。

测试天线3用于接收无线信号。

其中，被测件1，测试天线3以及反射面2的位置关系对应同一个椭球面，其中，被测件1和测试天线3分别设置在同一个椭球面的两个焦点a和b上，反射面2设置在椭球面上。其中，反射面2设置在椭球面上是指反射面2与其设置位置处的椭球面重合。

本发明实施例中，无线终端发射的无线信号可以是电磁波信号。根据椭球面反射的物理原理可知，从一个焦点发送的电磁波信号经过椭球面的反射后会入射到另一个焦点，且椭球面上任意一点到椭球的两个焦点的距离和为一固定值。因此，无线终端发射的电磁波信号经反射面2后会反射至测试天线3，且从无线终端发射的多个电磁波信号经过反射面2反射后入射到测试天线3所经过的传播路径的长度是相同的。举例来说，如图3所示，图3中无线终端发射的3条电磁波信号反射至测试天线3的路径的长度分别为L1、L2和L3，且L1＝L2＝L3。从而传播路径引起上述多个电磁波信号的相位差是相同的，测试天线3接收到的无线信号可以实现同相叠加。

应当理解，在实际测试中并不在系统中设置一个椭球面。上述椭球面为虚拟的椭球面，仅用于对被测件1、测试天线3和反射面2的位置关系进行描述，以明确三者的位置关系。

被测件1向测试天线3方向发射的无线信号不经过反射可直接发射到测试天线3，此部分不经过反射的信号可被称为直射信号。由于直射信号与反射信号所经过的传播路径不同，则由传播路径引起的相位差也可能不同，因此，直射信号与反射信号在到达测试天线3时会因为相位不同而，而可能产生抵消或者部分叠加的效果，从而不一定能达到同相叠加、功率合成的目的。因此，为了避免此种影响，在本发明的实施例中，在被测件1与测试天线3 之间的直线上设置了吸收屏4，用于吸收无线电波，从而，可通过吸收屏4吸收(或阻挡)被测件1到测试天线3的直射无线信号。

在本发明的一个实施例中，吸收屏4可由吸波材料制成。其中，吸波材料可以是浸碳粉后的海绵。

由于被测件1到测试天线3的直射信号被吸收屏4吸收，在本发明的实施例中不再考虑直射信号的影响。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，在图1的基础上还可包括微波暗室和测试仪器。

其中，微波暗室包括：屏蔽箱体5以及铺设在屏蔽箱体5内部的吸波材料6。

屏蔽箱体5的作用是屏蔽外界(如微波暗室)的电磁波干扰，吸波材料可铺设在屏蔽箱体5的内壁上，用于吸收入射到屏蔽箱体5内壁的电磁波，减少金属屏蔽箱内部的反射。

在本发明的一个实施例中，被测件1，测试天线3，反射面2和吸收屏4采用非金属材质的支撑件设置在对应的位置上。从而能够避免因使用金属材质的支撑件而反射无线信号造成的干扰和误差。

测试仪器7与测试天线3相连，用于根据测试天线3接收到的无线信号对被测件1进行测试。

具体地，测试仪器7可对测试天线3接收到的多个无线信号进行功率合成，并根据功率合成结果进行测试。

下面结合图3、图4a-d对本发明实施例的无线终端的测试系统的实现原理进行说明。

本发明的实施例可根据对被测件1的测量需求选择反射面2的个数、以及放置的位置。

在本发明的一个实施例中，可设置一个反射面，优选地，该反射面可设置为到被测件的距离与反射面到测试天线的距离相等。从而可控制转动机构带动被测件按照预设规则转动，从而可依次使每个方向的无线信号发射至该反射面，并通过反射面反射至测试天线，并由测试仪器完成对每个方向的无线信号的功率合成，以完成测试。

当然，在本发明的另一个实施例中，也可设置多个反射面，例如可设置4个反射面。优选地，4个反射面分别设置在被测件的左上、左下、右上、右下4个方位上。从而，无线终端转动至每个位置时，测试天线3都可接收到由4个反射面反射的无线信号，因此，相对于仅设置一个反射面的情况来说，可通过更少次数的转动就可使测试天线接收到全部待测无线信号的反射信号，转动无线终端的次数可大约减少为设置一个反射面时转动次数的1/4，从而可大大提高测试效率。

为了说明方便起见，我们采用图3表示的坐标系，被测件以手机为例，以手机的长度方为Z轴，手机的上部为Z轴正向，X轴垂直于手机屏幕，Y轴垂直于X轴与Z轴所在的平面，其中，X轴及Y轴的正方如图3所示。

如果根据测试要求，需要测试(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三个方向的辐射信号(其中，如图3所示，θ为需要测试的辐射信号的方向与Z轴正方向的夹角，φ为需要测试的辐射信号的方向在XY平面的投影与X轴正方向的夹角)，那么就可以在(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三个方向分别放置相应的反射面。其中，反射面具有所在位置的虚拟椭球面局部的形状，且放置在该位置时与虚拟椭球面完全吻合。

在这种设置下，位于焦点a的被测件1(手机)向(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三个方向的入射信号经过所设置的反射面反射到达位于焦点b的测试天线3，测试天线3接收，测试天线3的输出就是三个方向信号的功率之和。由此，测试仪器7可获取被测件1在(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三个方向功率之和。

当然，也可仅设置一个反射面，而通过控制无线终端转动以使每次转动时使(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三个方向的辐射信号中的一个被该反射面反射至测试天线3，并通过测试天线3输出接收到的反射信号的功率，并通过测试仪器7完成三个方向的功率合成。

从而，可根据测试需求确定反射面2的个数和设置位置。举例来说，图4a-d的为根据本发明实施例的反射面的位置示意图。

如果需要对于辐射强度均匀的被测件1来说，需要对一周各个方向的无线信号进行测试，因此可设置一个垂直与椭球面的长轴环形反射面，即该一个反射面是闭合的环，环形反射面的位置可根据测试需要设置，例如可如图4a所示设置在被测件1所在的焦点周围，或者如图4b所示设置在被测件1与测试天线3之间。从而能够一次性对反射面所在一周的各个方向的无线信号进行测试，相对于仅设置一个或多个局部反射面的方案来说，无需转动被测件1以使被测件1向各个方向发射的信号射向反射面，从而能够减少测试时间，实现了快速测试。

如果被测件1需要测试三个或六个方向的无线信号时，可根据各个方向的θ和φ分别在相应的位置设定反射面。如果需要测试三个方向的无线信号，则可如图4c所示设置三个反射面，其中，三个反射面位于被测件1所在焦点的周围，且垂直于椭球面的长轴、被测件1所在焦点的平面与三个反射面相交且三个反射面不相对。如果需要测试六个方向的无线信号，则可如图4d所示设置六个反射面，其中，三个反射面同图4c，与另外三个反射面相对且位于同一平面，该平面垂直于椭球面的长轴，且另外三个反射面位于被测件1所在焦点周围。

由此可以看出，本发明所提出的方案，根据对被测件1测试的要求，将被测件1多个方向的辐射信号汇聚到测试天线3，多个方向的辐射信号在测试天线3处达到同相相位的叠加、功率合成，从而可以一次测得多个方向辐射信号的功率之和。如果采用传统的方法，必须将测量每个方向的辐射信号、然后将测量结果进行数据处理、功率相加。

需要指出的是，被测件1朝向测试天线3的方向，由于所设置的吸收屏4，使得被测件1朝向测试天线3的方向的无线信号无法被测量。如果需要测量该方向的无线信号，则可通过转动被测件1使被测件1朝向测试天线3方向的无线信号转至朝向反射面2，以使该无线信号通过反射面反射至测试天线3，并进行测试。

因为无线信号的接收、发射是互易的，同理上述描述也适用于被测件1接收测试，本领域一般技术人员很容易理解，在此不再赘述。

本发明实施例的无线终端的测试系统，可根据对被测件的测试需求设置反射面，并通过转动机构带动无线终端转动，以使被测件的多个方向的无线信号经反射面汇聚到测试天线，且多个方向的无线信号在测量天线处能够达到同相相位的叠加以及功率合成，从而可以通过转动被测件测得多个方向无线信号的功率之和。相对于传统方法中的测试系统来说，测试速度更快，且避免了多次重复测试操作，并且待测件不再需要处于测试天线的平面波照射，因此，二者之间的距离可以小于传统测试系统中所需的远场距离，从而简化了测试系统结构，减小系统尺寸，具有测试结果重复性误差小、测试结果稳定，测试效率高、成本低等优点，尤其适用于无线终端无线性能认证、研发、生产等方面。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种用于无线终端的测试系统的控制方法。

图5为根据本发明一个实施例的用于无线终端的测试系统的控制方法的流程图。

其中，该无线终端的测试系统包括无线终端，用于接收无线信号的测试天线，对无线终端发射的无线信号进行全反射的反射面，用于固定无线终端、并带动无线终端转动的转动机构，吸收屏，其中，无线终端和测试天线分别设置在同一个椭球面的两个焦点上，反射面设置在椭球面上，吸收屏设置在无线终端与测试天线之间的直线上。

如图5所示，根据本发明实施例的用于无线终端的测试系统的控制方法，包括以下步骤。

S1，无线终端发射无线信号，其中，射向反射面的无线信号被反射面反射至测试天线。

本发明的实施例可根据对被测件1的测量需求选择反射面2的个数、以及放置的位置。

在本发明的一个实施例中，可设置一个反射面，优选地，该反射面可设置为到被测件的距离与反射面到测试天线的距离相等。从而可控制转动机构带动被测件按照预设规则转动，从而可依次使每个方向的无线信号发射至该反射面，并通过反射面反射至测试天线，并由测试仪器完成对每个方向的无线信号的功率合成，以完成测试。

当然，在本发明的另一个实施例中，也可设置多个反射面，例如可设置4个反射面。优选地，4个反射面分别设置在被测件的左上、左下、右上、右下4个方位上。从而，无线终端转动至每个位置时，测试天线3都可接收到由4个反射面反射的无线信号，因此，相对于仅设置一个反射面的情况来说，可通过更少次数的转动就可使测试天线接收到全部待测无线信号的反射信号，转动无线终端的次数可大约减少为设置一个反射面时转动次数的1/4，从而可大大提高测试效率。

S2，将反射至测试天线的反射信号在测试天线处同相叠加。

S3，根据同相叠加结果对无线终端射向反射面的无线信号进行测试。

具体地，可通过测试仪器根据测试天线接收到的反射信号的同相叠加结果对无线终端进行测试。

S4，判断是否完成对预设的多组方向的无线信号的测试。

如果否，则执行S5，如果是，则结束。

S5，控制转动机构向预设方向转动预设角度，以更新射向反射面的无线信号，并重复S1-S4。

本发明实施例中，无线终端发射的无线信号可以是电磁波信号。根据椭球面反射的物理原理可知，从一个焦点发送的电磁波信号经过椭球面的反射后会入射到另一个焦点，且椭球面上任意一点到椭球的两个焦点的距离和为一固定值。因此，无线终端发射的电磁波信号经反射面2后会反射至测试天线3，且从无线终端发射的多个电磁波信号经过反射面2反射后入射到测试天线3所经过的传播路径的长度是相同的。举例来说，如图3所示，图3中无线终端发射的3条电磁波信号反射至测试天线的路径的长度分别为L1、L2和L3，且L1＝L2＝L3。从而传播路径引起上述多个电磁波信号的相位差是相同的，测试天线3接收到的无线信号可以实现同相叠加。

应当理解，在实际测试中并不在系统中设置一个椭球面。上述椭球面为虚拟的椭球面，仅用于对被测件、测试天线和反射面的位置关系进行描述，以明确三者的位置关系。

被测件向测试天线方向发射的无线信号不经过反射可直接发射到测试天线，此部分不经过反射的信号可被称为直射信号。由于直射信号与反射信号所经过的传播路径不同，则由传播路径引起的相位差也可能不同，因此，直射信号与反射信号在到达测试天线时会因为相位不同而，而可能产生抵消或者部分叠加的效果，从而不一定能达到同相叠加、功率合成的目的。因此，为了避免此种影响，在本发明的实施例中，在被测件1与测试天线3之间的直线上设置了吸收屏，从而，可通过吸收屏吸收(或阻挡)被测件到测试天线的直射信号。

在本发明的一个实施例中，吸收屏可由吸波材料制成。其中，吸波材料可以是浸碳粉后的海绵。

由于被测件到测试天线的直射信号被吸收屏吸收，在本发明的实施例中不再考虑直射信号的影响。

在本发明的一个实施例中，被测件，测试天线，反射面和吸收屏采用非金属材质的支撑件设置在对应的位置上。从而能够避免因使用金属材质的支撑件而反射无线信号造成的干扰和误差。

具体地，本发明实施例的无线终端的测试系统的实现原理可参照图3、图4a-d所示实施例，在此不再赘述。

本发明实施例的用于无线终端的测试系统的控制方法，可根据对被测件的测试需求设置反射面，并通过转动机构带动无线终端转动，以使被测件的多个方向的无线信号经反射面汇聚到测试天线，且多个方向的无线信号在测量天线处能够达到同相相位的叠加以及功率合成，从而可以通过转动被测件测得多个方向无线信号的功率之和。相对于传统方法中的测试系统来说，测试速度更快，且避免了多次重复测试操作，并且待测件不再需要处于测试天线的平面波照射，因此，二者之间的距离可以小于传统测试系统中所需的远场距离，从而简化了测试系统结构，减小系统尺寸，具有测试结果重复性误差小、测试结果稳定，测试效率高、成本低等优点，尤其适用于无线终端无线性能认证、研发、生产等方面。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。