CN110391855A - 测量系统和用于操作测量系统的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种测量系统(10)，其包括被测设备(20)、至少两个单独的屏蔽空间(12‑16)和传送系统(18)。每个屏蔽空间(12‑16)包括至少一个馈送天线(28)和分配给至少一个馈送天线(28)的至少一个测量区域(30)。馈送天线(28)中的每一个被配置为产生被指向所分配的测量区域(30)的电磁波和/或从所分配的测量区域(30)接收电磁波。传送系统(18)被配置为在测量区域(30)之间传送被测设备(20)。另外，描述了一种用于操作测量系统(10)的方法。

Description

测量系统和用于操作测量系统的方法

技术领域

本发明涉及测量系统以及用于操作测量系统的方法。

背景技术

在现有技术中，已知包括用于关于被测设备的无线(OTA)特性测试被测设备的屏蔽空间的用于测试被测设备的测量系统。现代被测设备必须关于不同取向被测试，使得能够执行多维测试以便关于无线特性恰当地验证被测设备的角度行为。

出于这个目的，测量系统可以包括多个屏蔽空间，也称无线腔室，其中被测设备被不同地定位在每个腔室中以便测试专用屏蔽空间中的被测设备的各自的辐射特性。通常，被测设备通过使用定位器而被定位在每个腔室内，使得被测设备被定位在各自的腔室中的定义的位置中，使得获得的测量结果是可靠的。

然而，其需要手动地对每个腔室中的被测设备进行取向，使得获得各自的腔室内的被测设备的定义的取向。这降低测试速度并增加用于测试被测设备的成本。

此外，被测设备能够在屏蔽空间、无线腔室中被旋转，使得能够从不同侧探测被测设备，因为被测设备在屏蔽空间内被移动。然而，这需要提供能够以准确的方式移动被测设备的定位系统。

总体上，与这样的测量系统相关的成本较高并且这种测试由于对被测设备进行重新取向而花费大量时间。

因此，需要获得测量系统以及用于操作测量系统的方法，其确保被测设备能够以成本高效且快速的方式而被测试。

发明内容

本发明提供了一种测量系统，其包括被测设备、至少两个单独的屏蔽空间和传送系统，每个屏蔽空间包括至少一个馈送天线和分配给至少一个馈送天线的至少一个测量区域，馈送天线中的每一个被配置为产生被指向所分配的测量区域的电磁波和/或被配置为从所分配的测量区域接收电磁波，并且传送系统被配置为在测量区域之间传送被测设备。

本发明基于以下发现：被测设备的不同测量能够经由传送系统在被分派给彼此的各自的测量区域处被执行，使得被测设备以定义的取向被定位在传送系统上，并且之后，被测设备从第一屏蔽空间被输送到下一屏蔽空间，即第二屏蔽空间。因此，不再需要在每个屏蔽空间内(重新)定位被测设备。因此，测量系统能够在生产线中实现，使得被测设备能够被自动测试而无需用于为用于测试目的(重新)定位设备的任何手动输入。

屏蔽空间可以涉及被配置为测试被测设备的无线特性的无线腔室。

传送系统可以包括传送带，在所述传送带上放置被测设备，特别地，仅仅对被测设备定位一次。被测设备可以通过使用定位器单元而被定位在传送系统的传送带上，定位器单元相对于传送系统对传送带上的被测设备进行取向，使得确保定义的取向。然而，无需针对多个屏蔽空间中的每个对被测设备进行(重新)取向。

总体上，被测设备的无线特性能够以恰当的方式被测试，使得得到被测设备的整体特性。

根据一方面，被测设备和馈送天线的相对取向在每个测量区域中是不同的。因此，被测设备的不同辐射特性能够在每个屏蔽空间中被测试。例如，馈送天线被取向为朝向被测设备的不同部分，特别是被测设备的不同侧以测试被分配给面对专用屏蔽空间内的(一个或多个)馈送天线的侧的各自的辐射特性。因此，被测设备的前面、背面、侧面中的任何、底面和顶面能够被恰当地探测而无需相对于传送系统旋转被测设备。

特别地，无需相对于传送系统移动被测设备。这能够归因于馈送天线相对于各自的屏蔽空间(特别是分派给其的测量区域)中的被测设备的不同取向而得到保证。因此，能够通过使用具有馈送天线相对于传送系统(更确切地说由传送系统输送的被测设备)的不同预定义取向的不同屏蔽空间同时被测设备具有相对于传送系统的固定相对取向来测试被测设备的整体辐射特性。

例如，馈送天线中的每一个被配置为产生预定极化的电磁波和/或被配置为接收预定极化的电磁波。因此，被测设备的极化特性能够通过测量系统以恰当的方式而被测试。具体地，每个屏蔽空间被分派给特定极化的测试，使得不同屏蔽空间提供关于不同极化的信息。

根据另一方面，被测设备相对于传送系统的取向是固定的。因此，被测设备不会在测量期间相对于传送系统被移动，因为被测设备以关于传送系统的特定相对取向仅仅在传送系统上(特别是传送系统的传送带上)被放置一次。

如已经提到的，传送系统，特别是传送带，在不同屏蔽空间之间输送被测设备，使得归因于馈送天线相对于专用测量区域中的被测设备的不同取向，关于被测设备的不同侧在不同屏蔽空间中获得无线测量结果。

换言之，被测设备相对于传送系统(即，传送系统的传送带)的取向是固定的，使得被测设备不会相对于传送系统被旋转。这显著降低了用于测试被测设备所需要的工作，因为被测设备必须例如通过使用定位器单元仅仅被取向一次。

另外，屏蔽空间中的每个可以包括至少一个可密封开口。开口能够是关于电磁特性密封的，使得没有干扰信号可能会扰乱测量。因此，可密封开口能够被封闭使得关于电磁属性屏蔽屏蔽空间。

可密封开口可以通过能够恰当地被(向上和向下)移动的板来建立。备选地，可密封开口通过定位器单元密封，定位器单元被配置为在由传送系统传送的被定位在定位器单元上的被测设备被定位在屏蔽空间中时电磁地密封屏蔽空间的开口。

例如，每个屏蔽空间包括入口和出口，使得被测设备经由入口被移动到屏蔽空间中。之后，被测设备在屏蔽空间内被测试。在测试之后，被测设备经由出口从屏蔽空间向外移动。入口和出口可以被组合成屏蔽空间的一个共同开口，使得相同的可密封开口用于将被测设备移动到屏蔽空间中和将被测设备从屏蔽空间中移动出来。

备选地，入口和出口被分开地形成，使得屏蔽空间包括被用作入口和出口的两个可密封开口。例如，入口和出口被提供在屏蔽空间的相对侧上，使得被测设备能够以线性方式被输送通过屏蔽空间。为了测试目的，传送系统可以在测试的持续时间内被停止。

特别地，传送系统延伸通过可密封开口。因此，传送系统可以延伸通过屏蔽空间使得被测设备不必从传送系统被取得以用于测试目的。实际上，被测设备从屏蔽空间被输送到下一屏蔽空间，特别是各自的测量区域，其中，被测设备还被输送到各自的测量区域。因此，被测设备在执行的各自的无线测量期间被定位在传送系统(特别是传送带)上。

另外，可以提供被连接到馈送天线的控制单元，控制单元被配置为控制由馈送天线执行的测量。因此，可以针对被分派给屏蔽空间的不同馈送天线提供共同控制单元。该控制单元可以用于恰当地使在屏蔽空间中执行的不同测量同步。因此，确保在相邻屏蔽空间中执行的测量之间的耦合效应被降低。为了这个目的，相邻腔室中的发送和接收测量可以由控制单元抑制。

总体上，控制单元可以控制不同屏蔽空间的各自的馈送天线以接收用于测试被测设备的电磁信号、发送用于测试被测设备的电磁信号和/或仿真被测设备。因此，被测设备的接收以及发送属性能够被恰当地测试。

总体上，两个被测设备可以同时由传送系统传送，使得它们能够由测量系统测试。各自的测量可以在不同屏蔽空间内被执行。因此，测量可以相对于彼此被同步。这能够由控制单元来确保。

备选地或额外地，在不同屏蔽空间中执行的测量可以不被同步，使得它们彼此独立。

另外，屏蔽空间中的至少一个可以包括多个馈送天线。因此，被测设备能够关于波束指向属性和/或多输入多输出(MIMO)属性被测试。另外，多个馈送天线可以在屏蔽空间内被取向为使得创建不同的测量区域用于不同的测试目的和/或用于在相同屏蔽空间内同时测试多个被测设备。测量区域对应于所谓的静区使得被分派给每个测量区域的电磁波不干扰彼此。

此外，本发明提供了一种用于操作测量系统的方法，测量系统具有被测设备、至少第一屏蔽空间和第二屏蔽空间以及被分派给两个屏蔽空间的传送系统，该方法具有以下步骤：

-经由传送系统将被测设备插入到第一屏蔽空间中；

-经由被分配给第一屏蔽空间的至少第一馈送天线执行第一测量；

-经由传送系统将被测设备插入到第二屏蔽空间中；以及

-经由被分配给第二屏蔽空间的至少第二馈送天线执行第二测量。

被测设备仅仅在传送系统上被放置一次，传送系统将被测设备从第一屏蔽空间自动输送到第二屏蔽空间。实际上，归因于被测设备仅仅在传送系统上被放置一次的事实，对于在不同的屏蔽空间中执行的不同的测量，不用相对于传送系统将被测设备重新定位和/或重新取向。

换言之，被测设备相对于传送系统的相对取向在被测设备的测试期间被维持，使得被测设备在不同的屏蔽空间中具有相对于传送系统的相同取向。

总体上，任意数量的额外的屏蔽空间和测量可以被添加到上述的用于操作测量系统和/或通过使用测量系统来测试被测设备的方法。

测试被测设备所需要的时间被显著减少，因为被测设备仅仅在传送系统上被定位(和取向)一次，使得无需用于在不同屏蔽空间中执行的不同测量期间重新定位和/或重新取向被测设备的手动输入。

根据一方面，在第一屏蔽空间中执行的测量与在第二屏蔽空间中执行的测量彼此不同。实际上，被测设备的不同侧可以在不同屏蔽空间内被测量。备选地或额外地，经由被测设备交换的电磁信号的不同极化能够在不同屏蔽空间内被测量。因此，能够通过使用具有用于不同测量目的的不同屏蔽空间的测量系统来测量被测设备整体。

另外，针对多个被测设备执行测量，其中，至多一个被测设备在对应的测量期间被定位在专用屏蔽空间中。因此，用于测试多个被测设备的时间能够被减少，因为不同的测量可以被同时执行，即在不同屏蔽空间中，使得每个屏蔽空间能够同时被用于测试不同的被测设备。用于多个被测设备的总体测试时间能够被恰当地减少。

例如，在各种屏蔽空间中执行多个测量，测量彼此独立地被执行。测量可以以随后的方式来完成使得用于不同测量的电磁波信号的电磁耦合能够被恰当地抑制。

另外，在一个屏蔽空间中执行对不同被测设备的波束指向测量、多输入多输出(MIMO)测量和/或同时测量。因此，多个馈送天线可以被分派到一个测量区域，使得不同的测量，特别是波束指向测量和/或MIMO测量能够被恰当地执行。备选地或额外地，多个馈送天线可以在相同屏蔽空间内产生不同测量区域，使得两个或更多个被测设备能够在相同屏蔽空间内被同时测试。

(一个或多个)馈送天线可以以可移动方式被提供在各自的屏蔽空间内，使得各自的主辐射方向能够被恰当地更改。馈送天线的移动可以由控制单元来控制。

例如，在测量中的至少一个期间经由被测设备主动地产生电磁波。因此，被测设备的发送属性能够被恰当地测试，因为馈送天线接收产生的电磁波。

此外，可以通过在测量中的至少一个期间经由馈送天线中的一个产生的电磁波来诱导被测设备发射电磁波。因此，能够通过恰当地仿真被测设备来间接地测试被测设备的接收特性。

附图说明

现在将参考附图描述本发明。在附图中，

-图1示意性地示出了根据本发明的测量系统，以及

-图2示意性地示出了根据本发明的用于操作测量系统的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图阐述的详细描述旨在为所公开的主题的各种实施例的描述并不旨在表示仅有的实施例，其中，类似的附图标记指代类似的元件。本公开内容中描述的每个实施例仅仅被提供为示例或图示并且不应当被解释为优于其他实施例或比其他实施例有利。本文中提供的说明性示例不旨在为穷尽的或者将要求保护的主题限制于所公开的精确形式。

在图1中，示出了测量系统10，其包括三个屏蔽空间12、14、16以及被分派给屏蔽空间12至16的传送系统18。

如图1所示，测量系统10还包括被定位在传送系统18(即，其上放置了被测设备20的传送带22)上的被测设备20。

屏蔽空间12至16中的每个包括被用作各自的屏蔽空间12至16的入口的第一可密封开口24以及被用作各自的屏蔽空间12至16的出口的第二可密封开口26。可密封开口24、26中的每一个被配置为如由各自的箭头L所指示的被移动，例如以线性方式被移动。

传送系统18延伸通过屏蔽空间12至16，使得其还延伸通过每个屏蔽空间12至16的可密封开口24、26。

因此，被定位在传送系统18的传送带22上的被测设备20经由传送系统18被输送通过屏蔽空间12至16。

在图1中进一步示出了不同的屏蔽空间12至16中的每一个包括至少一个馈送天线28，至少一个馈送天线28被配置为产生被指向分配的测量区域30(也称静区)中的被测设备20的电磁波。

另外，馈送天线28中的每一个还被配置为从各自的测量区域30，即当被测设备20被定位在各自的测量区域30中时从正被测试的被测设备20，接收电磁波。为了这个目的，馈送天线28可以仿真被测设备20以发射由馈送天线28测量的电磁波，使得能够执行间接测量，或者更确切地说，诱导的测量。

因此，被测设备20的接收特性以及发送特性能够在各自的屏蔽空间12至16中被无线测试。

另外，测量系统10包括控制单元32，控制单元32尤其被连接到馈送天线28。控制单元32被配置为控制由馈送天线28在不同屏蔽空间12至16内执行的不同测量，使得控制各自的馈送天线28发送和/或测量电磁信号。

此外，控制单元32还可以被连接到传送系统18以控制被测设备20沿着由“P”指示的传送路径的移动，其中，传送路径P由传送系统18建立。

如图1所示，屏蔽空间12至16以不同的方式被配置，因为各自的馈送天线28关于传送系统18不以同取向被布置。

例如，第一屏蔽空间12被配置为测试被测设备20关于其顶面的辐射特性。第二屏蔽空间14被配置为测试被测设备20关于其背面的辐射特性，而第三屏蔽空间16被配置为测试被测设备20关于其前面的辐射特性。

对于这些不同的测试取向，馈送天线28被分派到关于延伸通过屏蔽空间12至16以及以固定方式被定位在传送系统18上的被测设备20的传送系统18的不同位置。

因此，被测设备20的不同取向能够经由测量系统10被恰当地测试而无需旋转被测设备20。因此，减少了用于测试被测设备20关于其辐射特性(即其角度行为)所花费的时间，因为被测设备20被输送通过不同的屏蔽空间12至16，其中，屏蔽空间12至16内的馈送天线28的取向确保被测设备20的侧和/或不同的角度取向能够被恰当地测试。

总体上，每个测量区域12至16内的被测设备20关于(一个或多个)馈送天线28的相对取向针对不同屏蔽空间12至16内的每个测量区域30是不同的，使得被测设备20的不同辐射特性能够以成本高效且快速的方式被探测。

在示出的实施例中，第二屏蔽空间14包括多个馈送天线28，使得由虚线指示的多个测量区域30能够归因于多个馈送天线28而在该屏蔽空间14内被产生。

除了经由多个馈送天线28产生的多个测量区域30之外，在单个屏蔽空间14内提供的多个馈送天线28还能够用于测试被测设备20关于其波束指向属性和/或多输入多输出(MIMO)特性。

例如，屏蔽空间12至16中的每个可以包括多个馈送天线28。

总体上，馈送天线28还可以被配置为产生和/或接收预定极化的电磁波。因此，每个屏蔽空间12至16还能够用于测试用于通信目的的电磁波的特定极化。因此，测量系统10能够用于测试被测设备20的极化特性。

在下文中，参考图2中示出的流程图描述了用于操作用于测试被测设备20的如图1所示的测量系统10的方法。

首先，被测设备20被放置于传送系统18上，例如传送带22上。为了这个目的，定位器单元(未示出)可以被使用，其确保被测设备20以预定取向被定位在传送系统18上。

因此，被测设备20可以被定位在定位器单元内，使得具有被测设备20的定位器单元被恰当地放置在传送系统18上。

之后，被测设备20通过传送系统18经由可密封开口24(即可密封入口)被输送到第一屏蔽空间12中，使得被测设备20被插入到第一屏蔽空间12中。被测设备20经由传送系统18在第一屏蔽空间12内被输送，使得被测设备20被定位在所分配的测量区域30中以用于测试目的。一旦被测设备20被定位在所分配的测量区域30中，传送系统18就可以停止并且可密封开口24被封闭，使得屏蔽空间12从外部被恰当地屏蔽。

之后，控制单元32可以控制恰当的馈送天线28以在被测设备20上执行测量，即，测试关于被测设备20的顶面的辐射特性。

如以上已经讨论的，能够在第一屏蔽空间12内恰当地测试被测设备20的极化、波束指向特性、MIMO特性和/或其他特性。

一旦已经在第一屏蔽空间12内执行了测量，控制单元32就控制第一屏蔽空间12的第二可密封开口26打开。

之后，控制单元32可以控制传送系统18以经由第一屏蔽空间12的第二可密封开口26(即出口)将被测设备20从第一屏蔽空间12向外移动出来。

之后，第一可密封开口24，即第二屏蔽空间14的入口，被打开，使得被测设备20能够经由传送系统18被插入到第二屏蔽空间14中。

一旦被测设备20已经到达第二屏蔽空间14内的所分配的测量区域30，第一可密封开口24就被封闭，使得第二屏蔽空间14被屏蔽。传送系统18可以再次在测试的持续时间内停止。

之后，第二测量能够经由被分配给第二屏蔽空间14的(一个或多个)馈送天线28被执行。如以上所讨论的，能够执行不同的测量，使得被测设备20被恰当地测试。

如图1所示，被测设备20关于其背面的无线特性可以在第二屏蔽空间14内被测试。

当已经执行了第二测量时，控制单元32控制第二屏蔽空间14的第二可密封开口26打开。另外，传送系统18由控制单元32控制，使得被测设备20经由第二可密封开口26(即出口)从第二屏蔽空间14向外移动出来。

之后，被测设备20经由传送系统18被输送朝向第三屏蔽空间16，经由控制单元32打开第一可密封开口24，使得被测设备20能够被插入到第三屏蔽空间16中。被测设备20经由传送系统18被输送到第三屏蔽空间16内的所分配的测量区域30。之后，第一可密封开口24经由控制单元32被封闭，控制单元32还控制各自的馈送天线28在第三屏蔽空间16内执行专用测量。传送系统18可以被控制为停止。

如图1所示，在第三屏蔽空间16内完成的测量可以涉及被测设备20关于被测设备20的前面的无线测量，使得被测设备20的辐射特性还能够关于其前面被探测。

一旦已经在第三屏蔽空间16内完成了测量，第三屏蔽空间16的第二可密封开口26，即出口，被打开，使得被测设备20能够沿着传送路径P从第三屏蔽空间16被输送出。

测量系统10还能够用于同时测试多个被测设备20，其中，多个被测设备20可以相对于彼此以一定距离被定位在传送带22上。

在被测设备20之间的距离可以对应于不同屏蔽空间12至16到彼此的距离，使得同时地，第一被测设备20可以在第三屏蔽空间16中被测试，第二被测设备20可以在第二屏蔽空间14中被测试，并且第三被测设备20可以在第一屏蔽空间12中被测试。

控制单元32可以恰当地控制传送系统18和各自的馈送天线28。

总体上，在不同屏蔽空间12至16中执行的测量可以独立于彼此被执行，使得控制单元32归因于在相邻屏蔽空间12至16内执行的测量而不控制馈送天线28执行特定测量。

备选地或额外地，控制单元32控制不同屏蔽空间12至16的馈送天线28，使得能够完成同步测量，其可以降低相邻屏蔽空间12至16之间的耦合效应，如果提供了在屏蔽空间12至16之间的耦合，尤其是用于测量的电磁波。

此外，传送系统18可以包括彼此交互的多个传送带22。例如，每个传送带22被分派给屏蔽空间12至16，使得不同输送速度能够归因于不同的传送带22而被提供。然而，不同的传送带22可以为由控制单元32恰当地控制的相同传送系统18的部分。

因为多个被测设备20能够经由测量系统10被同时测试，所以测量系统10可以为生产线34的部分，使得被测设备20能够以快速且成本高效的方式被测试。

总体上，提供了测量系统10以及用于操作测量系统10的方法，其确保以快速且成本高效的方式对被测设备20进行测试。

Claims (15)

1.一种测量系统(10)，包括被测设备(20)、至少两个单独的屏蔽空间(12-16)和传送系统(18)，

每个屏蔽空间(12-16)包括至少一个馈送天线(28)和分配给所述至少一个馈送天线(28)的至少一个测量区域(30)，

所述馈送天线(28)中的每一个被配置为产生被指向所分配的测量区域(30)的电磁波和/或从所分配的测量区域(30)接收电磁波，以及

所述传送系统(18)被配置为在所述测量区域(30)之间传送所述被测设备(20)。

2.根据权利要求1所述的测量系统(10)，其特征在于，所述被测设备(20)和所述馈送天线(28)的相对取向在每个测量区域(30)中是不同的。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统(10)，其特征在于，所述馈送天线(28)中的每一个被配置为产生和/或接收预定极化的电磁波。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统(10)，其特征在于，所述被测设备(20)相对于所述传送系统(18)的取向是固定的。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统(10)，其特征在于，所述屏蔽空间(12-16)中的每一个包括至少一个可密封开口(24、26)。

6.根据权利要求5所述的测量系统(10)，其特征在于，所述传送系统(18)延伸通过所述可密封开口(24、26)。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统(10)，其特征在于，提供了被连接到所述馈送天线(28)的控制单元(32)，所述控制单元(32)被配置为控制由所述馈送天线(28)执行的测量。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的测量系统(10)，其特征在于，所述屏蔽空间(14)中的至少一个包括多个馈送天线(28)。

9.一种用于操作测量系统(10)的方法，所述测量系统(10)具有被测设备(20)、至少第一屏蔽空间(12-16)和第二屏蔽空间(12-16)以及被分派给两个屏蔽空间(12-16)的传送系统(18)，所述方法具有以下步骤：

-经由所述传送系统(18)将所述被测设备(20)插入到所述第一屏蔽空间(12-16)中；

-经由被分配给所述第一屏蔽空间(12-16)的至少第一馈送天线(28)执行第一测量；

-经由所述传送系统(18)将所述被测设备(20)插入到所述第二屏蔽空间(12-16)中；以及

-经由被分配给所述第二屏蔽空间(12-16)的至少第二馈送天线(28)执行第二测量。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第一屏蔽空间(12-16)中执行的测量与在所述第二屏蔽空间(12-16)中执行的测量彼此不同。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，针对多个被测设备(20)执行测量，其中，至多一个被测设备(20)在对应的测量期间被定位在专用屏蔽空间(12-16)中。

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的方法，其特征在于，在各种屏蔽空间(12-16)中执行多个测量，所述测量彼此独立地被执行。

13.根据权利要求9至12中的任一项所述的方法，其特征在于，在一个屏蔽空间(12-16)中执行不同被测设备(20)的波束指向测量、多输入多输出测量和/或同时测量。

14.根据权利要求9至13中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述测量中的至少一个期间经由所述被测设备(20)主动地产生电磁波。

15.根据权利要求9至14中的任一项所述的方法，其特征在于，通过在所述测量中的至少一个期间经由所述馈送天线(28)中的一个产生的电磁波来诱导所述被测设备(20)发射电磁波。