CN108574540B - 一种基于多通道天线的电磁波室 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于无线通信设备检测技术领域，提供了一种基于多通道天线的电磁波室。该电磁波室包括测试室、高速数据滤波接口、SMA接头、测试板、至少两个测试天线以及调节机构，SMA接头与高速数据滤波接口分别安装于测试室的相对两侧，测试板安装于测试室内的下端，调节机构安装于测试室内的上端，测试天线安装于调节机构上，并且与SMA接头连接，通过调节机构调节各个测试天线位置，使每个测试天线的辐射信号方向分别与测试板上的被测件每个位置的待测天线一一对应。本发明通过对被测件各个位置的待测天线分别单独实现空口耦合测试，从而使各个测试天线的测试相互独立互不干扰，保证测试结果的准确性，测试简单，使用方便。
Description
技术领域
本发明属于无线通信设备检测技术领域，尤其涉及一种基于多通道天线的电磁波室。
背景技术
近年来，随着我国无线通信的迅速发展，对无线通信设备技术要求越来越高，而第五代移动通讯技术的发展要求数据传输速率更高，容量更大。同时，多种多样的无线通讯设备此起彼伏，大规模大批量的无线通讯产品争相占有市场，竞争激烈。如何确定其性能指标，快速高效的生产出高性能的产品和选择性价比最高的产品成为设备生厂商与网络运营商以及通信测试机构所共同关注的问题。
通常无线通讯产品的测试包括这几种方法，起初是在微波暗室中进行的OTA(OverThe Air)测试。它提供人为空旷的“自由空间”条件。在暗室内做天线、雷达等无线通讯产品和电子产品测试可以免受杂波干扰，提高被测设备的测试精度和效率，正在成为手机、路由器、蓝牙等无线终端产品厂家认可的有源测试。接着是横电磁波传输室(TEM CELL)测试，它模拟理想空间的天线测试环境，金属箱能够提供足够的屏蔽功能来消除外部干扰对天线的影响，而内部吸波材料也能吸收入射波，减小反射波。TEM CELL结构封闭、不向外辐射能量，因而不干扰其他仪器，不危害测试人员健康且成本低廉。还有一种是耦合板测试，此方法是为适应大批量产品产测而设计出来的，为近场测试。近场测试是天线本身客观存在的，一旦整个无线通信产品结构和天线确定，近场即可确定。因此可以根据测试结果是否在一定范围内，判断天线性能。一般是用耦合测试夹具与综合测试仪相连，手机固定在夹具上。在生产前期根据几只样机的测试结果，给出一个合理的耦合补偿值，确定一个功率标准，然后对无线终端产品的最大功率进行测试，高于这个功率标准则产品符合生产要求，低于这个要求则天线与相关器件不符合标准。
目前，OTA测试所用到的微波暗室体积庞大、费用昂贵，适合研发实验室做精准调试使用而非产线上大规模生产。横电磁波传输室(TEM CELL)不能测天线无源指标，只能进行有源测试。由于空间限制，TEM CELL吸波材料比较薄，对入射波的吸收都不是很充分，因此会导致测试的结果不精确。另外，TEM CELL高度也不够。根据天线辐射的远场测试分析，对于EGSM/DCS频段的手机天线，被测无线终端设备与天线的距离至少大于1米，而TEM CELL比这个距离小一些，所以它相对于微波暗室来讲测量不准。所以，TEM CELL只能对天线做定性分析而非定量分析，产线上用作测试不便与自动化产线协同作业，为自动化生产在提高效率、节约成本上带来局限；耦合板式测试方法位置不固定，DUT每次测量需要调整位置，加上耦合能量不均匀，使得测试一致性较差，只能是产品一致性测试，并不是对产品性能进行测试并且只针对天线的最大功率进行测试，不进行其他项目的测试。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于提供一种基于多通道天线的电磁波室，旨在解决现有的TEM CELL测试结构在产线批量生产的局限性，内部模拟电磁波在非均匀情况下，被测件上分布不同位置多个待测天线时，对被测件位置要求高，不同位置电磁波能量差异大，不同位置测试时相互干扰，导致被测件测试结果不准确的问题。
本发明实施例是这样实现的，提供一种基于多通道天线的电磁波室，该电磁波室包括测试室、高速数据滤波接口、SMA接头、用于放置被测件的测试板、用于测试被测件的天线性能的至少两个测试天线以及用于移动所述测试天线位置的调节机构；
所述SMA接头与所述高速数据滤波接口分别安装于所述测试室的相对两侧，所述测试板安装于所述测试室内的下端，所述调节机构安装于所述测试室内的上端，所述测试天线安装于所述调节机构上，并且与所述SMA接头连接，通过所述调节机构调节各个所述测试天线位置，使每个所述测试天线的辐射信号方向分别与所述测试板上的被测件每个位置的待测天线一一对应，使外部的测试仪器将激励信号通过所述SMA接头传输至所述测试室内，并分别激励每个所述测试天线，每个所述测试天线分别激励形成近场测试环境，对被测件各个位置的待测天线分别单独实现空口耦合测试，并将被测件各个位置的待测天线的测试结果通过所述高速数据滤波接口传输至所述测试室外。
进一步地，所述测试天线为VIVALDI超宽带天线，所述测试天线与放置于所述测试板上的被测件之间的高度R取决于被测件测试频段符合近场耦合测试条件，即L≤R≤D，其中，L为测试天线的物理长度尺寸，λ为被测天线射频点所对应的波长。
进一步地，所述吸波材料为泡沫吸波材料。
进一步地，所述测试天线为2个或3个。
进一步地，所述调节机构为可沿X、Y、Z轴移动的移动模组。
进一步地，所述测试室内的四周均铺设有吸波材料。
进一步地，所述测试室的侧壁上设置有螺纹孔，所述SMA接头与所述测试室的螺纹孔螺纹锁紧连接。
进一步地，所述高速数据滤波接口包括DC、AC、USB2.0、USB3.0、RJ45、VGA、DB9、DB25、DB26、DB50、DB62接口中的至少一种。
进一步地，所述测试室为方形结构。
本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施例通过调节机构调节各个测试天线的位置，使每个测试天线的信号方向分别与测试板上的被测件每个位置的待测天线一一对应，利用外部的测试仪器将激励信号通过SMA接头传输至测试室内，并分别激励每个测试天线，激励方式取决于室外的信号源，根据源激励方式的不同，使每个测试天线独立激励形成近场测试环境，在此环境中建立每个测试天线与被测件每个位置的待测天线一一对应关系，以对被测件各个位置的待测天线分别单独实现空口耦合测试，从而使各个测试天线的测试相互独立互不干扰，保证测试结果的准确性，测试简单，使用方便。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的基于多通道天线的电磁波室剖视结构示意图；
图2是图1所示的电磁波室俯视结构示意图；
图3是图1中的I区域放大结构示意图；
图4是本发明实施例二提供的基于多通道天线的电磁波室剖视结构示意图；
图5是图4所示的电磁波室俯视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
如图1至图3所示，是本发明实施例一提供的基于多通道天线的电磁波室。该电磁波室包括测试室1、高速数据滤波接口2、SMA(Sub-Miniature-A)接头3、用于放置被测件的测试板4、用于测试被测件A的天线性能的两个测试天线5以及用于移动测试天线5位置的调节机构6。该测试室1为方形结构，该调节机构2为可沿X、Y、Z轴移动的移动模组，从而可带动测试天线5沿X、Y、Z轴移动，以调节测试天线5在测试室1内与被测件A之间的相对位置，被测件A为手机、平板电脑等无线通信产品。
上述的SMA接头3与高速数据滤波接口2分别安装于测试室1的相对两侧，具体地，SMA接头3安装于测试室1的一侧上端，并且与测试室1侧壁上设置的螺纹孔螺纹锁紧连接，在保证密封性高的前提下，又可防止SMA接头3在使用过程中出现松动的情况，外部源经过该SMA接头3给测试天线5激励。高速数据滤波接口2安装在测试板4的相对另一侧下端，该高速数据滤波接口2采用低通滤波技术，滤除高频信号，提高隔离，使测试室1内外测试数据能不受杂波干扰，准确传输。该高速数据滤波接口2包括DC、AC、USB2.0、USB3.0、RJ45、VGA、DB9、DB25、DB26、DB50、DB62接口中的一种或多种，为电磁波室内与室外数字信号的传输提供不同接口类型，在确保滤波性较好的同时严格遵守每种接口的通讯协议，可满足多样化的用户测试设备需求。
上述的测试板4安装于测试室1内的下端，调节机构6安装于测试室内的上端，测试天线5安装于调节机构6上，并且与SMA接头3连接，通过调节机构6调节各个测试天线5位置，使每个测试天线5的辐射信号方向分别与测试板4上的被测件A每个位置的待测天线一一对应，使外部的测试仪器将激励信号通过SMA接头3传输至测试室1内，并分别激励每个测试天线5，激励方式取决于室外的信号源，根据源激励方式的不同，使每个测试天线5独立激励形成近场测试环境，在此环境中建立每个测试天线5与被测件A每个位置的待测天线一一对应关系，对被测件A各个位置的待测天线分别单独实现空口耦合测试，并将被测件A各个位置的待测天线的测试结果通过高速数据滤波接口2传输至测试室1外，最终分别测得被测件A上的各个待测天线的射频性能。
上述实施例中，测试天线5为VIVALDI超宽带天线，测试天线5与放置于测试板4上的被测件A之间的高度R取决于被测件A测试频段符合近场耦合测试条件，即L≤R≤D，其中，L为测试天线5的物理长度尺寸，λ为被测天线射频点所对应的波长。测试室1内的四周均铺设有吸波材料7，该吸波材料7为全铺设泡沫吸波材料，用于吸收杂波。
上述实施例中，在测试室1的侧壁上设置有U型槽11，在测试室的侧端通过门盖8盖合，在门盖8上设置有与U型槽11相配合的导电棉条12，在门盖8盖合在测试室1上时，导电棉条12挤压于U型槽11内的底部及两侧壁，使导电棉条12与金属接触面积增大，增加导电性能。
如图4与图5所示，是本发明实施例二提供的基于多通道天线的电磁波室剖视结构，在本实施例二中设置有三个测试天线5，三个测试天线5的位置分别由调节机构6进行控制，使每个测试天线5能够与被测件A各个位置上的被测天线一一对应。除了测试天线5的个数及测试位置与本实施例一的不同，其他的结构均类似，在此不再赘述。在本实施例中，根据室外信号源的激励方式不同，可对该三个测试天线5同时激励，三个测试天线5同时工作辐射信号形成平面波，对被测件A上的所有天线同时测试，最终同时测得被测件A上多个天线的射频性能。
综上所述，本发明实施例利用外部的测试仪器将激励信号通过SMA接头3传输至测试室1内，并分别激励每个测试天线5，根据室外的信号源的激励方式不同，使每个测试天线5独立激励形成近场测试环境，在此环境中建立每个测试天线5与被测件A每个位置的待测天线一一对应关系，以对被测件A各个位置的待测天线分别单独实现空口耦合测试，从而使各个测试天线5的测试相互独立互不干扰，保证测试结果的准确性，测试简单，使用方便及测试效率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，包括测试室、高速数据滤波接口、SMA接头、用于放置被测件的测试板、用于测试被测件的天线性能的至少两个测试天线以及用于移动所述测试天线位置的调节机构；
所述SMA接头与所述高速数据滤波接口分别安装于所述测试室的相对两侧，所述测试板安装于所述测试室内的下端，所述测试天线与放置于所述测试板上的被测件之间的高度R取决于被测件测试频段符合近场耦合测试条件，即， />,其中，L为测试天线的物理长度尺寸，/>为被测天线射频点所对应的波长，所述调节机构安装于所述测试室内的上端，所述测试天线安装于所述调节机构上，并且与所述SMA接头连接，通过所述调节机构调节各个所述测试天线位置，使每个所述测试天线的辐射信号方向分别与所述测试板上的被测件每个位置的待测天线一一对应，使外部的测试仪器将激励信号通过所述SMA接头传输至所述测试室内，并分别激励每个所述测试天线，每个所述测试天线分别激励形成近场测试环境，对被测件各个位置的待测天线分别单独实现空口耦合测试，并将被测件各个位置的待测天线的测试结果通过所述高速数据滤波接口传输至所述测试室外。
所述测试室内的四周均铺设有吸波材料 。
2.如权利要求1所述的基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，所述测试天线为VIVALDI超宽带天线。
3.如权利要求1所述的基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，所述测试天线为2个或3个。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，所述调节机构为可沿X、Y、Z轴移动的移动模组。
5.如权利要求1所述的基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，所述吸波材料为泡沫吸波材料。
6.如权利要求1所述的基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，所述测试室的侧壁上设置有螺纹孔，所述SMA接头与所述测试室的螺纹孔螺纹锁紧连接。
7.如权利要求1所述的基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，所述高速数据滤波接口包括DC、AC、USB2.0、USB3.0、RJ45、VGA、DB9、DB25、DB26、DB50、DB62接口中的至少一种。
8.如权利要求1所述的基于多通道天线的电磁波室，其特征在于，所述测试室为方形结构。
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