CN103414526A - 一种无线射频指标的测试系统和测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线射频指标的测试系统和测试方法。其中测试系统包括一用于放置待测设备的屏蔽箱，所述屏蔽箱内设有一测试天线，所述测试天线连接一射频参数测试仪，所述射频参数测试仪连接一计算机，所述计算机还连接所述待测设备。本发明测试方法的测试信号通过待测设备的天线发送，射频参数测试仪通过测试天线接收测试信号，测试信号通过待测设备的天线与测试天线相互耦合，传输到射频参数测试仪完成测试分析。本发明简化测试流程和测试方法，省去测试夹具的生产成本，节省了测试成本，且实现测试操作简单，便于测试员熟练掌握；能以较快的测试速度，提高测试效率，测试结果稳定可靠。

Description

一种无线射频指标的测试系统和测试方法

【技术领域】

本发明涉及一种无线射频指标的测试系统和测试方法。

【背景技术】

对具有无线射频功能的产品，出厂时一般需要对产品的发射机和接收机的射频参数指标进行测试，以验证其性能，所述射频参数包括：产品的发射功率、信号频谱、频率误差、EVM（误差向量幅度）。产品的生产测试流程请参阅图1，产品在出厂前需要进行两个步骤测试：一、无线板级测试，二、终端整机测试，通过无线板极测试进行无线射频指标测试，通过终端整机测试进行无线吞吐量测试。

请参阅图2，现有的无线板级测试系统包括：被测产品1’、射频参数测试仪2’、计算机3’、测试夹具4’，屏蔽箱5’。进行无线射频指标测试时，必须断开被测产品的天线6’，将被测产品固定在测试夹具4’上放置在屏蔽箱5’内，射频参数测试仪2’通过射频同轴线连接到屏蔽箱5’内的测试夹具4’上，被测产品1’的射频电路TX、RX通路的测试点7’顶针顶到测试夹具4’上，然后通过射频同轴线连接到射频参数测试仪2’，该射频参数测试仪2’与计算机3’相连，所述计算机3’上安装有由射频参数测试仪2’厂家提供的测试软件。测试时，在计算机上运行测试软件对产品的无线参数指标进行测试。

现有的无线板极测试系统存在如下不足：

1、测试时需要断开天线连接，辅助测试夹具进行裸板测试，测得无线射频指标后，再将天线焊接上，才能进行后续的终端整机测试，流程复杂；如果不断开天线，射频信号会分流两路，其中一路到测试夹具的接收端，另一路经天线端发射，影响测试结果，测试不准确；

2、现有的无线板级测试需要额外做辅助测试用的测试夹具，增加测试成本。

公开号为101090553，公开日为2007-12-19的发明专利公开了一种无线终端性能测试装置，其测试仪通过有线方式连接被测产品，屏蔽箱的天线模拟基站发射信号和产生干扰信号，产品在接受基站信号或有干扰的环境下测试产品的指标，该装置结构及其连接关系仅能实现功耗测试和热测试。而本发明测试系统中通过待测产品自身的天线发出射频信号，屏蔽箱内的天线与射频参数测试仪相连，屏蔽箱内的天线通过耦合方式接收待测产品的射频信号，然后传递给射频参数测试仪进行测试分析，测量的指标包括：发射功率、信号频谱、频率误差、EVM等。因此，公开的一种无线终端性能测试装置，无法解决本发明提出的无线射频指标测试问题。

公开号为202949431U，公开日为2013年5月22日的发明专利一种手机射频互操作性测试系统，所述系统包括屏蔽箱、手机固定台、主天线、干扰天线、综测仪、干扰源、连接线缆及电脑；所述固定台、主天线、干扰天线安装在屏蔽箱内，综测仪与干扰源通过射频线缆分别与主天线和干扰天线相连接；并通过GPIB控制线连接至电脑；所述综测仪有多台，并通过不同的天线与被测手机进行通信。该系统综测仪和手机建立连接，通过手机端上传信令信息对空间射频路径进行校准，并记录手机在屏蔽箱内摆放位置，由于电脑没有与待测产品相连接，综测仪通过GPIB卡与电脑相连，因此，该综测仪只能接受待测设备的测试信号进行分析，无法对任意产品的无线射频指标是否正常予以判定。同时公开的发明专利一种手机射频互操作性测试系统，其校准方式与本发明也有着本质不同，该发明专利的测试系统是通过综测仪和手机建立连接，通过手机端上传信令信息对空间射频路径进行校准，并记录手机在屏蔽箱内摆放位置。而本发明的测试系统是先通过有线的方式测试准确值，再固定待测设备，通过增加补偿用天线耦合的方式得到相同值，确定待测位置及测试系统补偿值。因此，该发明专利对本发明没有任何启示。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种无线射频指标的测试系统，待测设备将不采用射频测试点，也不再采用测试夹具，直接使用待测设备的射频通路连接的天线，在设备组装完成后进行全部测试，缩短并简化了产品加工流程，同时，节省了测试成本。

为解决技术问题之一，本发明的实现方法如下：

一种无线射频指标的测试系统，包括一用于放置待测设备的屏蔽箱，所述屏蔽箱内设有一测试天线，所述测试天线连接一射频参数测试仪，所述射频参数测试仪连接一计算机，所述计算机还连接所述待测设备。

进一步地，所述测试系统还包括一衰减器，所述衰减器的一端通过射频线缆连接所述测试天线，其另一端通过射频线缆连接所述射频参数测试仪。

进一步地，所述测试天线通过射频线缆连接一射频参数测试仪，所述射频参数测试仪通过网线连接一计算机，所述计算机还通过网线连接所述待测设备。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种无线射频指标的测试方法，通过信号耦合进行测试，而不是用射频线缆直接相连，改善了使用射频线缆连接走线的复杂度，省略了测试夹具，可以直接进行整机测试，其测试方法操作简单，且提高测试效率，测试结果稳定可靠。

为解决技术问题之二，本发明的实现方法如下：

一种无线射频指标的测试方法，包括如下步骤:

步骤1、将待测设备固定在屏蔽箱内，所述屏蔽箱内设有测试天线，调整待测设备的天线与测试天线，使待测设备的天线和测试天线的极化形式相同；所述测试天线通过射频线缆连接射频参数测试仪，所述射频参数测试仪通过网线连接计算机；

步骤2、测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值和空间衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值和空间衰减值之和；

步骤3、计算机运行自动测试软件，执行发射通路参数测试：所述计算机通过网线发送测试命令至待测设备，所述测试命令控制待测设备发送设定的第一测试信号；

步骤31、待测设备收到所述测试命令后，所述第一测试信号通过待测设备的天线辐射出去；

步骤32、屏蔽箱内的测试天线通过天线间的耦合通信收到所述第一测试信号，然后通过射频线缆将所述第一测试信号传输至射频参数测试仪；

步骤33、所述射频参数测试仪对接收到的第一测试信号进行分析，然后将分析结果显示在计算机上。

进一步地，所述步骤2中，所述测试前校准包括射频线缆校准和天线空间耦合校准，所述射频线缆校准是射频线缆的一端连接无线射频参数仪的RF1端口，另一端连接无线射频参数仪的RF2端口，形成一个测试闭环回路，射频参数测试仪通过自发自收进行校准，发送和接收的偏差值即为射频线缆的损耗值；所述天线空间耦合校准是将射频线缆直接与未连接天线的待测设备相连，得到有线测试值，然后再通过天线耦合的方法，即待测设备天线与测试天线相互耦合传输进行测试，得到空间耦合测试值，有线测试值与空间耦合测试值的差值的绝对值即为空间衰减值。

进一步地，所述步骤3中的发射通路参数测试包括：发射功率测试、EVM测试、信号频谱测试或频率误差测试。

进一步地，所述步骤3中的测试命令中包含：调制模式、信号频率以及信号速率。

进一步地，所述测试方法还包括接收通路参数测试，具体为：在完成所述步骤1和步骤2之后，进行步骤4，具体为：

步骤4、计算机运行自动测试软件，执行接收通路参数测试，测试待测设备的接收灵敏度：所述计算机控制射频参数测试仪发射设定的第二测试信号，所述第二测试信号经射频线缆由屏蔽箱内的测试天线辐射出去，待测设备通过自身天线接收所述第二测试信号，计算机控制射频参数测试仪逐步降低发射的第二测试信号的功率，根据所述待测设备通过自身天线接收到的最低功率的第二测试信号，得到待测设备的接收灵敏度。

进一步地，在所述步骤1中加入衰减器进行信号衰减，其目的是确保射频参数测试仪接收到的测试信号不超过其最大允许值，具体为：所述衰减器的一端通过射频线缆连接所述测试天线，其另一端通过射频线缆连接所述射频参数测试仪；

加入所述衰减器后，所述步骤2中，测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值之和；所述衰减器的衰减值从衰减器的规格中直接读出。

本发明的有益效果如下：

本发明的测试系统，待测设备将不采用射频测试点，也不再采用测试夹具，直接使用待测设备的射频通路连接的天线，这样就不需要生产测试过程中的无线板测部分，可以和无线终测结合在一起，在设备组装完成后进行测试，缩短并简化了产品加工流程，同时，节省了测试成本。本测试系统操作简单，便于测试员熟练掌握；能以较快的测试速度，提高测试效率，测试结果稳定可靠。

本发明测试方法是通过信号耦合进行测试，即通过待测设备的天线和测试天线耦合，射频参数测试仪通过射频线缆连接测试天线，通过测试天线与射频参数测试仪进行通信，而不是用射频线缆直接相连，改善了使用射频线缆连接走线的复杂度，省略了测试夹具，在待测设备组装完成后进行全部测试，而不需要测试前断开天线，测试后再进行组装的复杂程序。本测试方法操作简单，便于测试员熟练掌握；能以较快的测试速度，提高测试效率，测试结果稳定可靠。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为现有技术中待测设备的生产测试流程图。

图2为现有技术中无线板测系统的结构示意图。

图3为本发明一种无线射频指标的测试系统的结构示意图。

图4为本发明一种无线射频指标的测试系统的另一实施例的结构示意图。

【具体实施方式】

请参阅图3，一种无线射频指标的测试系统，包括一用于放置待测设备2的屏蔽箱1，所述屏蔽箱1内设有一测试天线3，所述测试天线3连接一射频参数测试仪4，所述射频参数测试仪4连接一计算机5，所述计算机5还连接所述待测设备2。所述测试天线4通过射频线缆6连接一射频参数测试仪4，所述射频参数测试仪4通过网线连接一计算机5，所述计算机5还通过网线连接所述待测设备2。

请参阅图4，为确保射频参数测试仪4接收到的测试信号不超起其最大允许值，可通过衰减器8进行信号衰减，具体为：所述测试系统还包括衰减器8，所述衰减器8的一端通过射频线缆6连接所述测试天线3，其另一端通过射频线缆6连接所述射频参数测试仪4。

本测试系统的测试原理是：

步骤10，测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值和空间衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值和空间衰减值之和；

所述测试前校准包括射频线缆校准和天线空间耦合校准，所述射频线缆校准是射频线缆的一端连接无线射频参数仪的RF1端口，另一端连接无线射频参数仪的RF2端口，形成一个测试闭环回路，射频参数测试仪通过自发自收进行校准，发送和接收的偏差值即为射频线缆的损耗值；所述天线空间耦合校准是将射频线缆直接与未连接天线的待测设备相连，得到有线测试值，然后再通过天线耦合的方法，即待测设备天线与测试天线相互耦合传输进行测试，得到空间耦合测试值，有线测试值与空间耦合测试值的差值的绝对值即为空间衰减值；

步骤20、计算机运行自动测试软件，执行发射通路参数测试，所述发射通路参数测试包括：发射功率测试、EVM（中文名称：误差向量幅度）测试、信号频谱测试或频率误差测试。所述计算机通过网线发送测试命令至待测设备，所述测试命令控制待测设备发送设定的第一测试信号；所述自动测试软件为射频参数测试仪厂家提供的测试软件；

所述步骤20中的测试命令中包含：调制模式、信号频率以及信号速率。步骤21、待测设备收到所述测试命令后，所述第一测试信号通过待测设备的天线辐射出去；

步骤22、屏蔽箱内的测试天线通过天线间的耦合通信收到所述第一测试信号后通过射频线缆将所述第一测试信号传输至射频参数测试仪；

步骤23、所述射频参数测试仪对接收到的第一测试信号进行分析，然后将分析结果显示在计算机上。

在完成所述步骤10和步骤20之后，进行步骤30，还可以执行接收通路参数测试，具体为：

步骤30、计算机运行自动测试软件，执行接收通路参数测试，测试待测设备的接收灵敏度：所述计算机控制射频参数测试仪发射设定的第二测试信号，所述第二测试信号经射频线缆由屏蔽箱内的测试天线辐射出去，待测设备通过自身天线接收所述第二测试信号，计算机控制射频参数测试仪逐步降低发射的第二测试信号的功率，根据所述待测设备通过自身天线接收到的最低功率的第二测试信号，得到待测设备的接收灵敏度；

为确保射频参数测试仪接收到的测试信号不超起其最大允许值，可通过在加入衰减器进行信号衰减，所述衰减器的一端通过射频线缆连接所述测试天线，其另一端通过射频线缆连接所述射频参数测试仪；

在步骤10中，测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值之和；所述衰减器的衰减值从衰减器的规格中直接读出。需要进行发射通路参数测试时，执行所述步骤20至步骤23保持不变。需要进行接收通路参数测试，执行所述步骤30。

本发明测试原理是通过信号耦合进行测试，即通过待测设备的天线和测试天线耦合，射频参数测试仪通过射频线缆连接测试天线，通过测试天线与射频参数测试仪进行通信，而不是用射频线缆直接相连，改善了使用射频线缆连接走线的复杂度，省略了测试夹具，在待测设备组装完成后进行全部测试，而不需要测试前断开天线，测试后再进行组装的复杂程序。

本发明的测试系统，待测设备将不采用射频测试点，也不再采用测试夹具，直接使用待测设备的射频通路连接的天线，这样就不需要生产测试过程中的无线板测部分，可以和无线终测结合在一起，在设备组装完成后进行测试，缩短并简化了产品加工流程，同时，节省了测试成本。本测试系统操作简单，便于测试员熟练掌握；能以较快的测试速度，提高测试效率，测试结果稳定可靠。

本发明一种无线射频指标的测试方法，其具体实施例如下：

一种无线射频指标的测试方法，包括如下步骤:

步骤1、将待测设备固定在屏蔽箱内，所述屏蔽箱内设有测试天线，调整待测设备的天线与测试天线，使待测设备的天线和测试天线的极化形式相同；所述测试天线通过射频线缆连接射频参数测试仪，所述射频参数测试仪通过网线连接计算机；

步骤2、测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值和空间衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值和空间衰减值之和；

所述测试前校准包括射频线缆校准和天线空间耦合校准，所述射频线缆校准是射频线缆的一端连接无线射频参数仪的RF1端口，另一端连接无线射频参数仪的RF2端口，形成一个测试闭环回路，射频参数测试仪通过自发自收进行校准，发送和接收的偏差值即为射频线缆的损耗值；所述天线空间耦合校准是将射频线缆直接与未连接天线的待测设备相连，得到有线测试值，然后再通过天线耦合的方法，即待测设备天线与测试天线相互耦合传输进行测试，得到空间耦合测试值，有线测试值与空间耦合测试值的差值的绝对值即为空间衰减值；

步骤3、计算机运行自动测试软件，执行发射通路参数测试，所述发射通路参数测试包括：发射功率测试、EVM（中文名称：误差向量幅度）测试、信号频谱测试或频率误差测试。所述计算机通过网线发送测试命令至待测设备，所述测试命令控制待测设备发送设定的第一测试信号；所述自动测试软件为射频参数测试仪厂家提供的测试软件；

所述步骤3中的测试命令中包含：调制模式、信号频率以及信号速率；步骤31、待测设备收到所述测试命令后，所述第一测试信号通过待测设备的天线辐射出去；

步骤32、屏蔽箱内的测试天线收到所述第一测试信号后通过射频线缆将所述第一测试信号发送至射频参数测试仪；

步骤33、所述射频参数测试仪对接收到的第一测试信号进行分析，然后将分析结果显示在计算机上。

本发明一种无线射频指标的测试方法，还包括接收通路参数测试，具体为：在完成所述步骤1和步骤2之后，进行步骤4，具体为：

步骤4、计算机运行自动测试软件，执行接收通路参数测试，测试待测设备的接收灵敏度：所述计算机控制射频参数测试仪发射设定的第二测试信号，所述第二测试信号经射频线缆由屏蔽箱内的测试天线辐射出去，待测设备通过自身天线接收所述第二测试信号，计算机控制射频参数测试仪逐步降低发射的第二测试信号的功率，根据所述待测设备通过自身天线接收到的最低功率的第二测试信号，得到待测设备的接收灵敏度；

为确保射频参数测试仪接收到的测试信号不超起其最大允许值，可通过在步骤1中加入衰减器进行信号衰减，，所述衰减器的一端通过射频线缆连接所述测试天线，其另一端通过射频线缆连接所述射频参数测试仪；

在步骤2中，测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值之和；所述衰减器的衰减值从衰减器的规格中直接读出。需要进行发射通路参数测试时，执行所述步骤3至步骤33保持不变。需要进行接收通路参数测试，执行所述步骤4。

本发明测试方法是通过信号耦合进行测试，即通过待测设备的天线和测试天线耦合，射频参数测试仪通过射频线缆连接测试天线，通过测试天线与射频参数测试仪进行通信，而不是用射频线缆直接相连，改善了使用射频线缆连接走线的复杂度，省略了测试夹具，在待测设备组装完成后进行全部测试，而不需要测试前断开天线，测试后再进行组装的复杂程序。本测试方法操作简单，便于测试员熟练掌握；能以较快的测试速度，提高测试效率，测试结果稳定可靠。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (9)

1.一种无线射频指标的测试系统，其特征在于：包括一用于放置待测设备的屏蔽箱，所述屏蔽箱内设有一测试天线，所述测试天线连接一射频参数测试仪，所述射频参数测试仪连接一计算机，所述计算机还连接所述待测设备。

2.根据权利要求1所述的一种无线射频指标的测试系统，其特征在于：所述测试系统还包括一衰减器，所述衰减器的一端通过射频线缆连接所述测试天线，其另一端通过射频线缆连接所述射频参数测试仪。

3.根据权利要求1所述的一种无线射频指标的测试系统，其特征在于：所述测试天线通过射频线缆连接一射频参数测试仪，所述射频参数测试仪通过网线连接一计算机，所述计算机还通过网线连接所述待测设备。

4.一种无线射频指标的测试方法，其特征在于，包括如下步骤:

步骤1、将待测设备固定在屏蔽箱内，所述屏蔽箱内设有测试天线，调整待测设备的天线与测试天线，使待测设备的天线和测试天线的极化形式相同；所述测试天线通过射频线缆连接射频参数测试仪，所述射频参数测试仪通过网线连接计算机；

步骤2、测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值和空间衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值和空间衰减值之和；

步骤3、计算机运行自动测试软件，执行发射通路参数测试：所述计算机通过网线发送测试命令至待测设备，所述测试命令控制待测设备发送设定的第一测试信号；

步骤31、待测设备收到所述测试命令后，所述第一测试信号通过待测设备的天线辐射出去；

步骤32、屏蔽箱内的测试天线通过天线间的耦合通信收到所述第一测试信号，然后通过射频线缆将所述第一测试信号传输至射频参数测试仪；

步骤33、所述射频参数测试仪对接收到的第一测试信号进行分析，然后将分析结果显示在计算机上。

5.根据权利要求4所述的一种无线射频指标的测试方法，其特征在于：所述步骤2中，所述测试前校准包括射频线缆校准和天线空间耦合校准，所述射频线缆校准是射频线缆的一端连接无线射频参数仪的RF1端口，另一端连接无线射频参数仪的RF2端口，形成一个测试闭环回路，射频参数测试仪通过自发自收进行校准，发送和接收的偏差值即为射频线缆的损耗值；所述天线空间耦合校准是将射频线缆直接与未连接天线的待测设备相连，得到有线测试值，然后再通过天线耦合的方法，即待测设备天线与测试天线相互耦合传输进行测试，得到空间耦合测试值，有线测试值与空间耦合测试值的差值的绝对值即为空间衰减值。

6.根据权利要求4所述的一种无线射频指标的测试方法，其特征在于：

所述步骤3中的发射通路参数测试包括：发射功率测试、EVM测试、信号频谱测试或频率误差测试。

7.根据权利要求4所述的一种无线射频指标的测试方法，其特征在于：所述步骤3中的测试命令中包含：调制模式、信号频率以及信号速率。

8.根据权利要求4所述的一种无线射频指标的测试方法，其特征在于：

所述测试方法还包括接收通路参数测试，具体为：在完成所述步骤1和步骤2之后，进行步骤4，具体为：

步骤4、计算机运行自动测试软件，执行接收通路参数测试，测试待测设备的接收灵敏度：所述计算机控制射频参数测试仪发射设定的第二测试信号，所述第二测试信号经射频线缆由屏蔽箱内的测试天线辐射出去，待测设备通过自身天线接收所述第二测试信号，计算机控制射频参数测试仪逐步降低发射的第二测试信号的功率，根据所述待测设备通过自身天线接收到的最低功率的第二测试信号，得到待测设备的接收灵敏度。

9.根据权利要求4或8所述的一种无线射频指标的测试方法，其特征在于：在所述步骤1中加入衰减器进行信号衰减，其目的是确保射频参数测试仪接收到的测试信号不超过其最大允许值，具体为：所述衰减器的一端通过射频线缆连接所述测试天线，其另一端通过射频线缆连接所述射频参数测试仪；

加入所述衰减器后，所述步骤2具体为：测试前校准，得到射频线缆的损耗值和空间衰减值，然后对射频线缆的损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值进行补偿，使测试结果更加准确，补偿值等于损耗值、空间衰减值以及衰减器的衰减值之和；所述衰减器的衰减值从衰减器的规格中直接读出。

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