CN110146749A - 一种天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法，属于天线测量术领域，包括发射室和主控室，主控室内安装有主控计算机，发射室内安装有T型切换导轨、发射极化转台和HOME RF系统，T型切换导轨包括一维纵向平移导轨和二维平移导轨，发射极化转台包括第一发射极化转台、第二发射极化转台以及导轨与转台控制器，HOME RF系统包括信号源、微波切换开关、第一功率放大器、第二功率放大器、第一发射天线和第二发射天线。本发明能够实现发射端至少双发射天线的无人值守自动化测试，解决因发射端距离控制中心较远时，测试人员须手动更换发射天线，降低测试效率的问题。

Description

一种天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法

技术领域

本发明涉及一种天线测试装置及其测试方法，特别是涉及一种天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法，属于天线测量技术领域。

背景技术

现在通信天线随着工作频率升高远场测试距离逐渐增大，产品多为多频段天线，工作频率跨越两个或更多频段。

传统的，天线发射端采用单发射天线，针对天线不同频段，测试人员更换对应的辅助发射天线进行测试，当发射端距离控制中心距离20m以上，更换发射天线必然增加测试人员工作量，降低测试效率，需要配置更多的测试人员，当产品进行批量测试，必然大幅增加测量时间和测试人员工作量，现在需要一种天线远场发射端测试装置，能实现发射端至少双发射天线的无人值守自动化测试，能够解决因发射端距离控制中心较远时，测试人员须手动更换发射天线，降低测试效率的问题。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法，实现发射端至少双发射天线的无人值守自动化测试，解决因发射端距离控制中心较远时，测试人员须手动更换发射天线，降低测试效率的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种天线远场发射端自动化测试装置，包括发射室和主控室，所述主控室内安装有主控计算机，所述发射室内安装有T型切换导轨、发射极化转台和HOME RF系统，所述T型切换导轨包括一维纵向平移导轨和二维平移导轨，所述发射极化转台包括第一发射极化转台、第二发射极化转台以及用于分别控制所述第一发射极化转台和所述第二发射极化转台在所述T型切换导轨上移动的导轨与转台控制器，所述导轨与转台控制器分别与所述T型切换导轨、所述第一发射极化转台和所述第二发射极化转台电性连接，所述HOME RF系统包括信号源、微波切换开关、第一功率放大器、第二功率放大器、第一发射天线和第二发射天线，所述第一功率放大器和所述第一发射天线安装在所述第一发射极化转台上，所述第二功率放大器和所述第二发射天线安装在所述第二发射极化转台上，所述主控计算机分别与所述信号源、所述微波切换开关和所述导轨与转台控制器网络连接，所述微波切换开关用于控制发射天线的测试通道相互切换，所述信号源用于将源信号经发射天线输出直至达到工作频段。

优选的，所述主控计算机通过网线接口和网线控制所述信号源、所述微波切换开关以及所述导轨与转台控制器进行自动化测试。

优选的，所述一维纵向平移导轨和所述二维平移导轨均有若干个，所述二维平移导轨包括横向平移导轨和纵向平移导轨。

优选的，所述HOME RF系统的频率覆盖为400MHz～40GHz，所述HOME RF系统传输高速数据分组采用CSMA/CA技术，所述HOME RF系统不受墙壁和楼层的影响，无线电干扰影响小。

优选的，所述第一发射天线和所述第二发射天线均采用标准增益喇叭天线，所述第一发射天线和所述第二发射天线到所述主控计算机的距离均大于50m。

优选的，所述微波切换开关为通过网线接口和网线控制的双通道机械开关，所述微波切换开关的工作频段覆盖范围为DC-40Ghz。

优选的，所述信号源分别与所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第一发射天线和所述第二发射天线电连接。

优选的，所述第一功率放大器的工作频段覆盖范围和第二功率放大器的工作频段覆盖范围均为400MHz～40GHz，所述第一功率放大器的功率补偿和第二功率放大器的功率补偿使每个测试通道的发射天线输入端口的功率电平≥29dBm@400MHz或≥25dBm@18GHz或≥16dBm@40GHz。

一种天线远场发射端自动化测试方法，包括多频段板状基站天线以及用于测试所述多频段板状基站天线的工作频段A、工作频段B和工作频段C，其特征在于：完成从工作频段A逐步到工作频段C的测试，进行的测量流程包括以下步骤：

步骤1：主控计算机通过网线接口和网线发送控制指令给微波切换开关完成对应测试通道E的选通，测试人员操作主控计算机选择工作频段A对应的第一发射天线；

步骤2：主控计算机通过网线接口和网线控制导轨与转台控制器完成第一发射天线在一维纵向平移导轨上自动平移到达指定的测试位置，第一发射天线的移动位置数据实时反馈在主控计算机上显示；

步骤3：主控计算机通过网线接口和网线发送控制指令给微波切换开关完成对应测试通道D的选通；

步骤4：主控计算机通过网线接口和网线控制信号源完成源信号经第一发射天线输出，经过第一功率放大器的功率补偿，直到完成工作频段A的测试任务；

步骤5：测试人员操作主控计算机选择工作频段B对应的第二发射天线；

步骤6：主控计算机通过网线接口和网线控制导轨与转台控制器自动完成第一发射天线退出测试位置，第一发射天线在一维纵向平移导轨上移至末端，不干涉第二发射天线移动；

步骤7：然后第二发射天线在二维平移导轨上先横向自动平移至轴线，再纵向平移到达指定的测试位置，移动位置数据实时反馈在主控计算机上显示；

步骤8：主控计算机通过网线接口和网线控制信号源完成源信号经第二发射天线输出，经过第二功率放大器的功率补偿，直到完成工作频段B的测试任务；

步骤9：工作频段C仍采用可覆盖其测试频率的第二发射天线，选取测试通道E，由主控计算机通过网线接口和网线控制信号源完成源信号经第二发射天线输出，直到完成工作频段C的测试任务。

优选的，工作频段A的频率范围为698～960MHz，工作频段B的频率范围为1710～2170MHz和工作频段C的频率范围为2170～2610MHz，第一发射天线为频率在690MHz～1150MHz之间的13dB标准增益喇叭天线，第二发射天线为频率在1710MHz～2610MHz之间的15dB标准增益喇叭天线，微波切换开关为通过网线接口和网线控制的一分二机械式开关，微波切换开关控制的测试通道包括测试通道D和测试通道E，微波切换开关的测试频段内插损小于0.5dB，第一功率放大器和第二功率放大器在测试频段内的功率补偿使各测试通道的发射天线端口的输入功率大于或等于28dBm。

本发明的有益技术效果：本发明提供的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法，通过导轨与转台控制器控制第一发射极化转台和第二发射极化转台在T型切换导轨上移动，从而实现多个发射天线自动切换平移至指定测试位置，通过微波切换开关实现指定的多个测试通道相互切换，通过采用HOME RF系统，使计算机与其他电子设备之间实现无线通信，成本低廉，简单易行，无线电干扰影响小，通过通过主控计算机控制导轨与转台控制器、信号源以及微波切换开关，能够做到发射端至少双发射天线的无人值守自动化测试，解决了因发射端距离控制中心较远时，测试人员须现场手动更换发射天线，降低测试效率的问题，尤其适用于多频段天线的远距离下自动化测试，可以有效减少测试人员工作量和测试时间。

附图说明

图1为按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的工作状态下的整体结构示意图；

图2为按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的另一工作状态下的整体结构示意图；

图3为按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的第一发射天线的结构示意图；

图4为按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的第一发射极化转台的结构示意图；

图5为图2的按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的A的局部结构示意图；

图6为图2的按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的B的局部结构示意图；

图7为图2的按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的C的局部结构示意图；

图8为图1的按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的D的局部结构示意图；

图9为图1的按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的E的局部结构示意图；

图10为图1的按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的F的局部结构示意图；

图11为按照本发明的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法的一优选实施例的电性连接图。

图中：1-一维纵向平移导轨，2-二维平移导轨，3-第一发射极化转台，4-第二发射极化转台，5-导轨与转台控制器，6-信号源，7-微波切换开关，8-第一功率放大器，9-第二功率放大器，10-第一发射天线，11-第二发射天线，100-T型切换导轨，200-发射极化转台，300-HOME RF系统，400-主控计算机。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-图11所示，本实施例提供的天线远场发射端自动化测试装置，包括发射室和主控室，主控室内安装有主控计算机400，发射室内安装有T型切换导轨100、发射极化转台200和HOME RF系统300，T型切换导轨100包括一维纵向平移导轨1和二维平移导轨2，发射极化转台200包括第一发射极化转台3、第二发射极化转台4以及用于分别控制第一发射极化转台3和第二发射极化转台4在T型切换导轨100上移动的导轨与转台控制器5，导轨与转台控制器5分别与T型切换导轨100、第一发射极化转台3和第二发射极化转台4电性连接，HOME RF系统300包括信号源6、微波切换开关7、第一功率放大器8、第二功率放大器9、第一发射天线10和第二发射天线11，第一功率放大器8和第一发射天线10安装在第一发射极化转台3上，第二功率放大器9和第二发射天线11安装在第二发射极化转台4上，主控计算机400分别与信号源6、微波切换开关7和导轨与转台控制器5网络连接，微波切换开关7用于控制发射天线的测试通道相互切换，信号源6用于将源信号经发射天线输出直至达到工作频段。

在本实施例中，如图1和图2所示，主控计算机400通过网线接口和网线控制信号源6、微波切换开关7以及导轨与转台控制器5进行自动化测试。

在本实施例中，如图1、图2及图5-图10所示，一维纵向平移导轨1和二维平移导轨2均有若干个，二维平移导轨2包括横向平移导轨和纵向平移导轨，一维纵向平移导轨1长4m，二维平移导轨2中的横向平移导轨长2m，纵向平移导轨2m。

在本实施例中，如图1和图2所示，HOME RF系统300的频率覆盖为400MHz～40GHz，HOME RF系统300传输交互式语音数据采用TDMA技术，传输高速数据分组则采用CSMA/CA技术，HOME RF系统300不受墙壁和楼层的影响，无线电干扰影响小，安全可靠，成本低廉，简单易行。

在本实施例中，如图1-图3所示，第一发射天线10和第二发射天线11均采用标准增益喇叭天线，第一发射天线10和第二发射天线11到主控计算机400的距离均大于50m，第一发射天线10选用频率为690MHz～1150MHz的13dB标准增益喇叭天线，第二发射天线11选用频率为1710MHz～2610MHz的15dB标准增益喇叭天线。

在本实施例中，如图1和图2所示，微波切换开关7为通过网线接口和网线控制的双通道机械开关或者一分二机械式开关，微波切换开关7测试频段内插损小于0.5dB，微波切换开关7的工作频段覆盖范围为DC-40Ghz，微波切换开关7能够控制若干信号通道并能实现各个信号通道的相互切换。

在本实施例中，如图1和图2所示，信号源6分别与第一功率放大器8、第二功率放大器9、第一发射天线10和第二发射天线11电连接，第一功率放大器8的工作频段覆盖范围和第二功率放大器9的工作频段覆盖范围均为400MHz～40GHz，第一功率放大器8的功率补偿和第二功率放大器9的功率补偿使每个测试通道的发射天线输入端口的功率电平≥29dBm@400MHz或≥25dBm@18GHz或≥16dBm@40GHz。

在本实施例中，如图1-图11所示，一种天线远场发射端自动化测试方法，包括多频段板状基站天线以及用于测试多频段板状基站天线的工作频段A、工作频段B和工作频段C，完成从工作频段A逐步到工作频段C的测试，进行的测量流程包括以下步骤：

步骤1：主控计算机400通过网线接口和网线发送控制指令给微波切换开关7完成对应测试通道E的选通，测试人员操作主控计算机400选择工作频段A对应的第一发射天线10；

步骤2：主控计算机400通过网线接口和网线控制导轨与转台控制器5完成第一发射天线10在一维纵向平移导轨1上自动平移到达指定的测试位置，第一发射天线10的移动位置数据实时反馈在主控计算机400上显示；

步骤3：主控计算机400通过网线接口和网线发送控制指令给微波切换开关7完成对应测试通道D的选通；

步骤4：主控计算机400通过网线接口和网线控制信号源6完成源信号经第一发射天线10输出，经过第一功率放大器8的功率补偿，直到完成工作频段A的测试任务；

步骤5：测试人员操作主控计算机400选择工作频段B对应的第二发射天线11；

步骤6：主控计算机400通过网线接口和网线控制导轨与转台控制器5自动完成第一发射天线10退出测试位置，第一发射天线10在一维纵向平移导轨1上移至末端，不干涉第二发射天线11移动；

步骤7：然后第二发射天线11在二维平移导轨2上先横向自动平移至轴线，再纵向平移到达指定的测试位置，移动位置数据实时反馈在主控计算机400上显示；

步骤8：主控计算机400通过网线接口和网线控制信号源6完成源信号经第二发射天线11输出，经过第二功率放大器9的功率补偿，直到完成工作频段B的测试任务；

步骤9：工作频段C仍采用可覆盖其测试频率的第二发射天线11，选取测试通道E，由主控计算机400通过网线接口和网线控制信号源6完成源信号经第二发射天线11输出，直到完成工作频段C的测试任务。

在本实施例中，如图1-图11所示，一维纵向平移导轨1长4m，二维平移导轨2中的横向平移导轨长2m，纵向平移导轨2m，工作频段A的频率范围为698～960MHz，工作频段B的频率范围为1710～2170MHz，工作频段C的频率范围为2170～2610MHz，第一发射天线10为频率在690MHz～1150MHz之间的13dB标准增益喇叭天线，第二发射天线11为频率在1710MHz～2610MHz之间的15dB标准增益喇叭天线，微波切换开关7为通过网线接口和网线控制的一分二机械式开关，微波切换开关7控制的测试通道包括测试通道D和测试通道E，微波切换开关7的测试频段内插损小于0.5dB，第一功率放大器8和第二功率放大器9在测试频段内的功率补偿使各测试通道的发射天线端口的输入功率大于或等于28dBm。

在本实施例中，如图1和图2所示，综上所述，在本实施例中，本实施例提供的天线远场发射端自动化测试装置及其自动化测试方法，通过导轨与转台控制器控制第一发射极化转台和第二发射极化转台在T型切换导轨上移动，从而实现多个发射天线自动切换平移至指定测试位置，通过微波切换开关实现指定的多个测试通道相互切换，通过采用HOME RF系统，使计算机与其他电子设备之间实现无线通信，成本低廉，简单易行，无线电干扰影响小，通过通过主控计算机控制导轨与转台控制器、信号源以及微波切换开关，能够做到发射端至少双发射天线的无人值守自动化测试，解决了因发射端距离控制中心较远时，测试人员须现场手动更换发射天线，降低测试效率的问题，尤其适用于多频段天线的远距离下自动化测试，可以有效减少测试人员工作量和测试时间，本发明实现了发射端至少双发射天线的无人值守自动化切换测试，可针对远距离下的多频段天线测试,方便快捷,大大减轻了测试人员工作量,提高了天线测试效率。

以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线远场发射端自动化测试装置，包括发射室和主控室，其特征在于：所述主控室内安装有主控计算机(400)，所述发射室内安装有T型切换导轨(100)、发射极化转台(200)和HOME RF系统(300)，所述T型切换导轨(100)包括一维纵向平移导轨(1)和二维平移导轨(2)，所述发射极化转台(200)包括第一发射极化转台(3)、第二发射极化转台(4)以及用于分别控制所述第一发射极化转台(3)和所述第二发射极化转台(4)在所述T型切换导轨(100)上移动的导轨与转台控制器(5)，所述导轨与转台控制器(5)分别与所述T型切换导轨(100)、所述第一发射极化转台(3)和所述第二发射极化转台(4)电性连接，所述HOME RF系统(300)包括信号源(6)、微波切换开关(7)、第一功率放大器(8)、第二功率放大器(9)、第一发射天线(10)和第二发射天线(11)，所述第一功率放大器(8)和所述第一发射天线(10)安装在所述第一发射极化转台(3)上，所述第二功率放大器(9)和所述第二发射天线(11)安装在所述第二发射极化转台(4)上，所述主控计算机(400)分别与所述信号源(6)、所述微波切换开关(7)和所述导轨与转台控制器(5)网络连接，所述微波切换开关(7)用于控制发射天线的测试通道相互切换，所述信号源(6)用于将源信号经发射天线输出直至达到工作频段。

2.根据权利要求1所述的一种天线远场发射端自动化测试装置，其特征在于：所述主控计算机(400)通过网线接口和网线控制所述信号源(6)、所述微波切换开关(7)以及所述导轨与转台控制器(5)进行自动化测试。

3.根据权利要求1所述的一种天线远场发射端自动化测试装置，其特征在于：所述一维纵向平移导轨(1)和所述二维平移导轨(2)均有若干个，所述二维平移导轨(2)包括横向平移导轨和纵向平移导轨。

4.根据权利要求1所述的一种天线远场发射端自动化测试装置，其特征在于：所述HOMERF系统(300)的频率覆盖为400MHz～40GHz，所述HOME RF系统(300)传输高速数据分组采用CSMA/CA技术，所述HOME RF系统(300)不受墙壁和楼层的影响，无线电干扰影响小。

5.根据权利要求1所述的一种天线远场发射端自动化测试装置，其特征在于：所述第一发射天线(10)和所述第二发射天线(11)均采用标准增益喇叭天线，所述第一发射天线(10)和所述第二发射天线(11)到所述主控计算机(400)的距离均大于50m。

6.根据权利要求1所述的一种天线远场发射端自动化测试装置，其特征在于：所述微波切换开关(7)为通过网线接口和网线控制的双通道机械开关，所述微波切换开关(7)的工作频段覆盖范围为DC-40Ghz。

7.根据权利要求1所述的一种天线远场发射端自动化测试装置，其特征在于：所述信号源(6)分别与所述第一功率放大器(8)、所述第二功率放大器(9)、所述第一发射天线(10)和所述第二发射天线(11)电连接。

8.根据权利要求1所述的一种天线远场发射端自动化测试装置，其特征在于：所述第一功率放大器(8)的工作频段覆盖范围和第二功率放大器(9)的工作频段覆盖范围均为400MHz～40GHz，所述第一功率放大器(8)的功率补偿和第二功率放大器(9)的功率补偿使每个测试通道的发射天线输入端口的功率电平≥29dBm@400MHz或≥25dBm@18GHz或≥16dBm@40GHz。

9.一种天线远场发射端自动化测试方法，包括多频段板状基站天线以及用于测试所述多频段板状基站天线的工作频段A、工作频段B和工作频段C，其特征在于：完成从工作频段A逐步到工作频段C的测试，进行的测量流程包括以下步骤：

步骤1：主控计算机(400)通过网线接口和网线发送控制指令给微波切换开关(7)完成对应测试通道E的选通，测试人员操作主控计算机(400)选择工作频段A对应的第一发射天线(10)；

步骤2：主控计算机(400)通过网线接口和网线控制导轨与转台控制器(5)完成第一发射天线(10)在一维纵向平移导轨(1)上自动平移到达指定的测试位置，第一发射天线(10)的移动位置数据实时反馈在主控计算机(400)上显示；

步骤3：主控计算机(400)通过网线接口和网线发送控制指令给微波切换开关(7)完成对应测试通道D的选通；

步骤4：主控计算机(400)通过网线接口和网线控制信号源(6)完成源信号经第一发射天线(10)输出，经过第一功率放大器(8)的功率补偿，直到完成工作频段A的测试任务；

步骤5：测试人员操作主控计算机(400)选择工作频段B对应的第二发射天线(11)；

步骤6：主控计算机(400)通过网线接口和网线控制导轨与转台控制器(5)自动完成第一发射天线(10)退出测试位置，第一发射天线(10)在一维纵向平移导轨(1)上移至末端，不干涉第二发射天线(11)移动；

步骤7：然后第二发射天线(11)在二维平移导轨(2)上先横向自动平移至轴线，再纵向平移到达指定的测试位置，移动位置数据实时反馈在主控计算机(400)上显示；

步骤8：主控计算机(400)通过网线接口和网线控制信号源(6)完成源信号经第二发射天线(11)输出，经过第二功率放大器(9)的功率补偿，直到完成工作频段B的测试任务；

步骤9：工作频段C仍采用可覆盖其测试频率的第二发射天线(11)，选取测试通道E，由主控计算机(400)通过网线接口和网线控制信号源(6)完成源信号经第二发射天线(11)输出，直到完成工作频段C的测试任务。

10.根据权利要求9所述的一种天线远场发射端自动化测试方法，其特征在于：工作频段A的频率范围为698～960MHz，工作频段B的频率范围为1710～2170MHz和工作频段C的频率范围为2170～2610MHz，第一发射天线(10)为频率在690MHz～1150MHz之间的13dB标准增益喇叭天线，第二发射天线(11)为频率在1710MHz～2610MHz之间的15dB标准增益喇叭天线，微波切换开关(7)为通过网线接口和网线控制的一分二机械式开关，微波切换开关(7)控制的测试通道包括测试通道D和测试通道E，微波切换开关(7)的测试频段内插损小于0.5dB，第一功率放大器(8)和第二功率放大器(9)在测试频段内的功率补偿使各测试通道的发射天线端口的输入功率大于或等于28dBm。