CN106330348A - 无线产品辐射杂散功率的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明及到无线产品的测试领域，揭示了一种无线产品辐射杂散功率的测试方法，其步骤包括：通过信号接收机接收待测的无线产品的无线信号，并读取该无线信号的功率值R_n和频率值f_n，其中，所述待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置，且处于正常工作状态；将所述频率值f_n带入衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系中，得到此频率时的衰减因子F_n；将所述衰减因子F_n补偿到所述功率值R_n中，得到待测无线产品的辐射杂散功率值：ERP_n或EIRP_n＝R_n+F_n。本发明的无线产品辐射杂散功率的测试装置包括接收模块、计算模块、输出模块。该方法和装置相对于现有技术提高了测试效率，减少了测试项目的人工投入和场地占用时间。

Description

无线产品辐射杂散功率的测试方法及装置

技术领域

本发明涉及到无线产品的测试领域，特别涉及到一种无线产品辐射杂散功率的测试方法及测试装置。

背景技术

现在随着电子技术的发展，无线产品已经融入到了我们的生活当中，中国作为世界的工厂，承担了很多电子产品的研发、生产和出口的工作。无线产品出口到欧洲等国外市场必须经过专业严格的测试，其中辐射杂散测试是很多无线产品最不容易达到标准要求的项目。这一测试项目比较繁琐，很多实验室都不能高效，快捷，准确地完成此测试项目。

频率在1GHz以下测试辐射杂散有效辐射功率ERP(effective radiated power)，频率在1GHz以上测试辐射杂散有效全向辐射功率EIRP(Effective Isotropic RadiatedPower)，传统的测试ERP或者EIRP的方法有两种，且各有弊端：

(1)换算法，通过接收机测量无线产品在某一距离所产生的场强值，然后通过公式换算出天线端所发射出的ERP或者EIRP。该方法需要将测量到的场强值通过公式：ERP或者EIRP＝E+20logd‐104.8进行计算，其中E为电场强度，d为测量天线和被测设备的距离，同时算出来的EIRP或者EPR需要减去地面的反射系数，30MHz以下反射系数是6dB，30‐1GHz反射系数为4.7dB，1GHz以上反射系数为0。因此该方法并不能直观地得到我们需要的结果，而是经过多次计算才能得出，测试效率低，也不利于测试的批量进行。

(2)替代法，通过接收机测量无线产品在某一距离产生的场强，然后用信号发生器替代该产品，调节信号发生器的值，使接收机上的读数达到刚刚所观测的场强值，读出信号发生器的发射值即是天线端所发射出的ERP或者EIRP。该方法对于一个频点至少需要两次测试，一次测试无线产品正常发射的场强，一次测试用信号发生器替代无线产品。每次都需要两个人配合完成，一个人在电波暗室里面调节信号发生器，一个人在外面观测接收机的读值，并且实时将读值告知调节人员，指导其调到合适的值，对于多频点测试，则需要反复重。因此该测试方法比较繁琐，测试所需时间长，占用人工大，不能满足批量测试、自动化测试、独立测试的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种无线产品辐射杂散功率的测试方法，主要目的是提高测试效率，节省人工，使测试过程直观快捷。

为达到这一目的，作为本发明的一种无线产品辐射杂散功率的测试方法，步骤包括：

S1：通过信号接收机接收待测的无线产品的无线信号，并读取该无线信号的功率值R_n和频率值f_n，其中，所述待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置，且处于正常工作状态；

S2：将所述频率值f_n带入衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系中，得到此频率时的衰减因子F_n；

S3：将所述衰减因子F_n补偿到所述功率值R_n中，得到待测无线产品的辐射杂散功率值：ERP_n或EIRP_n＝R_n+F_n。

进一步地，所述无线产品辐射杂散功率的测试方法，其中，所述衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系的建立方法，包括：

在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……

分别在频率区间[f_i,f_i+1][f_i+1,f_i+2][f_i+2,f_i+3]……上，建立衰减因子F和频率f之间的线性公式。

进一步地，所述无线产品辐射杂散功率的测试方法，其中，所述在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……的步骤，包括：

计算对应频率f_i的衰减因子：F_i＝A+G‐B‐R，其中，A为信号发生器通过固定在正常测试时待测无线产品的位置上的发射天线发射的频率为f_i的信号的功率，G为发射天线的天线因子，B为信号发生器到发射天线的线缆损耗，R为信号接收机上接收到的信号的功率。

一种无线产品辐射杂散功率的测试装置，包括：

接收模块，用于通过信号接收机接收待测的无线产品的无线信号，并读取该无线信号的功率值R_n和频率值f_n，其中，所述待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置，且处于正常工作状态；

计算模块，用于将所述频率值f_n带入衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系中，得到此频率时的衰减因子F_n；

补偿模块，用于将所述衰减因子F_n补偿到所述功率值R_n中，得到待测无线产品的辐射杂散功率值：ERP_n或EIRP_n＝R_n+F_n。

进一步地，所述无线产品辐射杂散功率的测试装置，其中，所述计算模块包括：

获取单元，用于在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……；

线性单元，用于分别在频率区间[f_i,f_i+1][f_i+1,f_i+2][f_i+2,f_i+3]……上，建立衰减因子F和频率f之间的线性公式。

进一步地，所述无线产品辐射杂散功率的测试装置，其中，所述获取单元又包括：

获取子单元，用于计算对应频率f_i的衰减因子：F_i＝A+G‐B‐R，其中，A为信号发生器通过固定在正常测试时待测无线产品的位置上的发射天线发射的频率为f_i的信号的功率，G为发射天线的天线因子，B为信号发生器到发射天线的线缆损耗，R为信号接收机上接收到的信号的功率。

本发明的有益效果在于，不需要过多地考虑场地因素，一次校准之后，只要场地性能没有发生改变，可以一直使用，减少了传统测试方法的繁杂性和不确定性，测试软件的应用避免了人工计算，使辐射杂散测试更加方便快捷，提高了测试效率，减少了测试项目的人工投入和场地占用时间。

附图说明

图1为本发明一实施例中校准方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例中校准方法的关系示意图；

图3为本发明一实施例中测试方法的流程示意图；

图4为本发明一实施例中测试方法的关系示意图；

图5为本发明一实施例中测试装置的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

测试无线产品的辐射杂散功率ERP或者EIRP，主要测试的是无线产品天线端向周围空间辐射的功率，而测试时并不能直接用接收天线靠近产品天线进行测试，而是在某一距离处，测试此无线产品天线端发射的功率。无线产品发射的功率在此距离之间势必会产生衰减，因此并不能得到准确的值。但是，由于场地是固定的，测试时的接收天线以及接收天线与接收机之间的线缆也是固定的，因此这些场地的衰减和线损也是固定的。从待测试的无线产品到接收机之间的各种衰减包括：无线产品到接收天线之间的空间衰减，接收天线的天线因子，接收天线与接收机之间的传输线缆的衰减，地面的反射等。

参照图4，因为在正常测试时，在不考虑频率变化的前提下，从待测无线产品到信号接收机之间的衰减是固定的，所以将上述的各种因素概括为一个衰减因子，在特定的频率下测试时，信号接收机上得到的功率值加上衰减因子，就能得到无线产品的辐射杂散功率值。不同频率下衰减因子的值，通过“替代校准法”来确定。

参照图2，在一定的频率下，用信号发生器替代无线产品，测试衰减因子的量。信号发生器发射的信号的功率，发射天线的天线增益，信号发生器与发生天线之间的线缆损耗，以及接收机上接收到的信号的功率，这些量都是已知的，用这些量就可以求得衰减因子的量。

本实施例中，参照图1，通过以下操作步骤来建立衰减因子F与频率f之间的线性关系：(1)将信号发生器接上发射天线，发射天线固定在正常测试时待测无线产品的位置上，接收天线布置在正常测试时的位置，从信号发生器发射一个功率为A、频率为f_i的信号，发射天线的天线因子为G，信号发生器到发射天线的线缆损耗为B，则从发射天线发射出来的功率P＝A+G‐B，此时信号接收机上接收到的信号功率为R，则衰减因子：F＝P‐R＝A+G‐B‐R；(2)在测试频率范围内的任意两个频率f_i、f_i+n上，分别得到衰减因子F_i、F_i+n；(3)建立衰减因子F与频率f之间的线性关系。因为在测试过程中，发射天线的天线增益，信号发生器与发生天线之间的线缆损耗，这些量都是固定的，改变发射频率f时，信号发生器的发射功率和信号接收机接收到的信号的功率虽然变化，但又都是已知的，用这些量就可以求得相应的衰减因子的量。因此，衰减因子F和频率f是对应的，测试多组数据后，就可以建立F与f之间的线性关系。

参照图1，将衰减因子F与频率f之间的线性关系进行细化，采用以下步骤：(1)在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……(2)分别在频率区间[f_i,f_i+1][f_i+1,f_i+2][f_i+2,f_i+3]……上，建立衰减因子F和频率f之间的线性公式。因为测试频率的范围很大，如果在这一范围内只建立一个或少量的几个F与f的线性关系，就会造成误差太大，而将测试频率范围划分为多个频率区间，在各个区间上分别建立一个线性关系，则划分的频率区间越多，建立起来的F与f之间的关系就越精确。因此本实施例的意义在于，使得衰减因子与频率之间的线性关系更加精确。

另一实施例中，参照图3，在已知衰减因子F与频率f之间的线性关系的前提下，采取以下步骤对无线产品的辐射杂散功率进行测试：(1)将待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置；(2)打开待测无线产品使其处于正常工作状态，并记录信号接收机接收到的信号的功率值R_n和频率值f_n；(3)将所述频率值f_n带入衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系中，得到此频率时的衰减因子F_n；(4)将所述衰减因子F_n补偿到所述功率值R_n中，得到待测无线产品的辐射杂散功率值为：ERP_n或EIRP_n＝R_n+F_n；(5)变化待测无线产品的发射频率，重复上述步骤，可以得到不同频率时相应的ERP_n或EIRP_n。与现有技术相比，该实施例中，根据待测无线产品的发射频率得到衰减因子，然后将其补偿到信号接收机接收到的信号的功率值中，就得到待测无线产品辐射杂散的功率值。与现有技术相比，省去了反复调节信号发生器的步骤，测试过程变逆向为正向，更加科学高效。

参照图3，还可采取以下步骤：测试开始前，将上述在衰减因子F与频率f之间建立起来的线性关系，以及实施例3中的第3步、第4步，写入到测试软件中。(1)将待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置；(2)打开待测无线产品使其处于正常工作状态，并记录信号接收机接收到的信号的功率值R_n和频率值f_n；(3)将第2步中的功率值R_n和频率值f_n输入到上述测试软件中，软件计算输出待测无线产品的辐射杂散功率值ERP_n或EIRP_n；(4)变换待测无线产品的发射频率f，重复上述第2步到第3步的过程，得到不同频率时待测无线产品的辐射杂散功率值ERP或EIRP。这一实施例在实施例4的基础上，进一步将相关的计算过程用测试软件来完成，减少了测试时人工进行大量计算的负担，只需将信号接收机上得到的功率值和频率值输入测试软件，测试软件就能输出待测无线产品的辐射杂散功率值ERP或EIRP。

参照图3，一实施例中，采取以下步骤：测试开始前，将上述在衰减因子F与频率f之间建立起来的线性公式，以及实施例3中的第3步、第4步，写入到测试软件中，运行测试软件的电脑与信号接收机相连接，保证测试软件自动读取信号接收机上的功率值R_n和频率值f_n。(1)将待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置；(2)打开待测无线产品使其处于正常工作状态，测试软件自动读取信号接收机接收到的信号的功率值R_n和频率值f_n，并输出待测无线产品的辐射杂散功率值ERP或EIRP；(3)变换待测无线产品的发射频率f，重复上述第2步的过程，得到不同频率时待测无线产品的辐射杂散功率值ERP或EIRP。这一实施例在实施例4的基础上，进一步节省了人工向测试软件中输入信号接收机接收到的功率值和频率值的过程，将运行测试软件的电脑与信号接收机连接，保证测试软件自动读取信号接收机上接收到的功率值和频率值，然后进行计算，输出待测无线产品的辐射杂散功率值ERP或EIRP。

一实施例中，利用本发明的一种无线产品辐射杂散功率的测试装置对待测无线产品的辐射杂散功率进行测试。该无线产品辐射杂散功率的测试装置的各个模块中，包括了本发明的无线产品辐射杂散功率的测试方法。使待测无线产品处于正常工作状态，测试装置的接收模块获取无线产品发射的信号的频率和功率，并将频率值和功率值传输到计算模块，计算模块将上述频率值代入到衰减因子与频率的线性关系中，得出该频率下的衰减因子。输出模块将上述衰减因子补偿到上述接收模块得到的功率值中，得到并输出待测无线产品辐射杂散的功率值。本实施例将作为本发明的一种无线产品辐射杂散功率的测试方法集合在一起，一体完成无线产品辐射杂散功率测试中的数据读取和计算处理。

参照图5，本发明还提出了一种无线产品辐射杂散功率的测试装置10，包括：接收模块11，用于通过信号接收机接收待测的无线产品的无线信号，并读取该无线信号的功率值R_n和频率值f_n，其中，所述待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置，且处于正常工作状态；计算模块12，用于将所述频率值f_n带入衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系中，得到此频率时的衰减因子F_n；补偿模块13，用于将所述衰减因子F_n补偿到所述功率值R_n中，得到待测无线产品的辐射杂散功率值：ERP_n或EIRP_n＝R_n+F_n。

上述计算模块12包括：获取单元121，用于在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……；线性单元122，用于分别在频率区间[f_i,f_i+1][f_i+1,f_i+2][f_i+2,f_i+3]……上，建立衰减因子F和频率f之间的线性公式。上述获取单元121又包括：获取子单元1211，用于计算对应频率f_i的衰减因子：F_i＝A+G‐B‐R，其中，A为信号发生器通过固定在正常测试时待测无线产品的位置上的发射天线发射的频率为f_i的信号的功率，G为发射天线的天线因子，B为信号发生器到发射天线的线缆损耗，R为信号接收机上接收到的信号的功率。因此，获取单元121主要用于进行校准。

综上所述，本发明提出的无线产品辐射杂散功率的测试方法，不需要过多地考虑场地因素，一次校准之后，只要场地性能没有发生改变，可以一直使用，减少了传统测试方法的繁杂性和不确定性，测试软件的应用避免了人工计算，使辐射杂散测试更加方便快捷，提高了测试效率，减少了测试项目的人工投入和场地占用时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种无线产品辐射杂散功率的测试方法，其特征在于，其步骤包括：

通过信号接收机接收待测的无线产品的无线信号，并读取该无线信号的功率值R_n和频率值f_n，其中，所述待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置，且处于正常工作状态；

将所述频率值f_n带入衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系中，得到此频率时的衰减因子F_n；

将所述衰减因子F_n补偿到所述功率值R_n中，得到待测无线产品的辐射杂散功率值：ERP_n或EIRP_n＝R_n+F_n。

2.根据权利要求1所述的无线产品辐射杂散功率的测试方法，其特征在于，所述衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系的建立方法，包括：

在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……

分别在频率区间[f_i,f_i+1][f_i+1,f_i+2][f_i+2,f_i+3]……上，建立衰减因子F和频率f之间的线性公式。

3.根据权利要求2所述的一种无线产品辐射杂散功率的测试方法，其特征在于，所述在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……的步骤，包括：

计算对应频率f_i的衰减因子：F_i＝A+G‐B‐R，其中，A为信号发生器通过固定在正常测试时待测无线产品的位置上的发射天线发射的频率为f_i的信号的功率，G为发射天线的天线因子，B为信号发生器到发射天线的线缆损耗，R为信号接收机上接收到的信号的功率。

4.一种无线产品辐射杂散功率的测试装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于通过信号接收机接收待测的无线产品的无线信号，并读取该无线信号的功率值R_n和频率值f_n，其中，所述待测的无线产品放置在校准时发射天线所在的位置，且处于正常工作状态；

计算模块，用于将所述频率值f_n带入衰减因子F_n与频率f_n之间的线性关系中，得到此频率时的衰减因子F_n；

补偿模块，用于将所述衰减因子F_n补偿到所述功率值R_n中，得到待测无线产品的辐射杂散功率值：ERP_n或EIRP_n＝R_n+F_n。

5.根据权利要求4所述的无线产品辐射杂散功率的测试装置，其特征在于，所述计算模块包括：

获取单元，用于在测试频率范围内不同的频率f_i、f_i+1、f_i+2、f_i+3……上，分别得到衰减因子F_i、F_i+1、F_i+2、F_i+3……；

线性单元，用于分别在频率区间[f_i,f_i+1][f_i+1,f_i+2][f_i+2,f_i+3]……上，建立衰减因子F和频率f之间的线性公式。

6.根据权利要求5所述的无线产品辐射杂散功率的测试装置，其特征在于，

所述获取单元又包括：

获取子单元，用于计算对应频率f_i的衰减因子：F_i＝A+G‐B‐R，其中，A为信号发生器通过固定在正常测试时待测无线产品的位置上的发射天线发射的频率为f_i的信号的功率，G为发射天线的天线因子，B为信号发生器到发射天线的线缆损耗，R为信号接收机上接收到的信号的功率。