CN110412360A - 紧缩型车辆天线射频性能测试系统 - Google Patents

紧缩型车辆天线射频性能测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种紧缩型车辆天线射频性能测试系统，包括：转台、安装立架、多探头环形阵列结构、若干立柱、雷达模拟器和柱面场探头；转台用于带动待测试车辆水平转动和升降、横向移动、纵向移动，安装立架跨立于转台的上方，多探头环形阵列结构设于安装立架上；立柱能绕中心轴线环形转动，雷达模拟器和柱面场探头均设于立柱上，立柱上设置有升降驱动结构和伸缩驱动结构，升降驱动结构带动雷达模拟器、柱面场探头竖向升降，伸缩驱动结构带动雷达模拟器、柱面场探头靠近或者远离待测试车辆。本发明可以对车辆直接进行整车测试，并将柱面场测试和球面场测试进行结合，测试频段宽，还可以进行多个目标不同方位的雷达模拟测试。

Description

紧缩型车辆天线射频性能测试系统
技术领域
本发明涉及天线性能测试技术领域，尤其是涉及一种紧缩型车辆天线射频性能测试系统。
背景技术
随着通信技术的发展，5G技术在汽车行业的应用越来越广泛，在车辆生产完毕后，需要对车辆的天线射频性能进行测试。目前的天线测试系统大多数仅能对被测目标进行柱面场测试或者球面场测试，由于车辆的天线射频范围比较宽，传统的天线测试系统很难做到全方面进行测试，一般都需要针对不同的频段范围去分开展开测试，从而导致测试难度增加、测试效率和精度下降，故而有待改进，而且传统的天线测试系统难以模拟动态的雷达信号，难以对多个目标不同方位的雷达模拟测试，更加不利于对车辆的天线射频性能进行测试，故而有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种紧缩型车辆天线射频性能测试系统，可以对车辆直接进行整车测试，并将柱面场测试和球面场测试进行结合，测试频段宽，还可以进行多个目标不同方位的雷达模拟测试。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种紧缩型车辆天线射频性能测试系统，包括：转台、安装立架、多探头环形阵列结构、若干立柱、雷达模拟器和柱面场探头；
所述转台上水平放置有待测试车辆，所述转台用于带动所述待测试车辆绕中心轴线水平转动和升降、沿横向轴线移动、沿纵向轴线移动，所述安装立架跨立于所述转台的上方，所述多探头环形阵列结构设于所述安装立架上；
所述立柱设于所述转台旁侧且能绕所述中心轴线环形转动，所述雷达模拟器和所述柱面场探头均设于所述立柱上，所述立柱上设置有升降驱动结构和伸缩驱动结构，所述升降驱动结构带动所述雷达模拟器、所述柱面场探头沿竖向轴线升降，所述伸缩驱动结构带动所述雷达模拟器、所述柱面场探头靠近或者远离所述待测试车辆。
通过采用上述技术方案，将车辆开入转台上之后，转台带动待测试车辆转动和升降，配合柱面场探头，可以对待测试车辆进行柱面场测试，同时转台带动待测试车辆转动，配合多探头环形阵列结构上呈环形布置的探头，可以对待测试车辆进行球面场测试，因此该测试系统不仅可以对车辆直接进行整车测试，而且将柱面场测试和球面场测试进行结合，测试频段宽；由于立柱能环形转动，而且雷达模拟器可以被升降驱动结构驱动升降，因此在可以根据需要随时转换雷达模拟器相对于待测试车辆的角度和高度，以进行多个目标不同方位的雷达模拟测试，测试结果更加精准，测试效率也比较高。
本发明进一步设置为，所述伸缩驱动结构具体为气缸，所述气缸固定安装于一滑块上，所述滑块滑动装配于所述立柱的一侧壁，所述滑块被所述升降驱动结构驱动升降。
通过采用上述技术方案，滑块为气缸提供了稳定的安装位置，在滑块被驱动升降时可以带动气缸、雷达模拟器、柱面场探头一起升降，气缸工作时，可以驱使雷达模拟器和柱面场探头一起靠近或者远离待测试车辆，以适应不同的车辆测试。
本发明进一步设置为，所述立柱为钢材焊接而成的空心结构，所述升降驱动结构包括：顶滑轮、钢丝绳以及拽引电机，
所述顶滑轮设于所述立柱的顶部且位于所述立柱内部，所述拽引电机设于所述立柱的底部且位于所述立柱内部，所述钢丝绳的两端分别固定于所述滑块、所述拽引电机，所述钢丝绳绕过所述顶滑轮。
通过采用上述技术方案，拽引电机在工作时，会收、放钢丝绳，配合顶滑轮的转向作用，钢丝绳会带动滑块升降，这种升降结构稳定，易于安装、维护、控制和操作。
本发明进一步设置为，所述立柱为钢材焊接而成的空心结构，所述升降驱动结构包括：步进电机、丝杆和铜套，
所述丝杆转动装配于所述立柱内且竖向布置，所述铜套螺纹传动装配于所述丝杆且与所述滑块固定连接，所述丝杆与所述步进电机的输出轴相连接。
通过采用上述技术方案，步进电机在工作时，会带动丝杆正、反转动，从而带动铜套和滑块一起升降，这种升降结构稳定，易于控制和操作。
本发明进一步设置为，所述转台的旁侧设置有圆弧滑槽，所述圆弧滑槽内设置有弧形滑轨，所述立柱的底部滑动装配于所述弧形滑轨上。
通过采用上述技术方案，圆弧滑槽对立柱的底部具有良好的限位作用，弧形滑轨的设计具有良好的导向作用，有利于立柱在圆弧滑槽内稳定滑动。
本发明进一步设置为，所述立柱被人力驱动沿所述弧形滑轨转动，或者，
所述弧形滑轨上设置有弧形齿条，所述立柱的底部转动安装有齿轮，所述齿轮与所述弧形齿条相啮合，所述齿轮被一驱动电机驱动正、反转动。
通过采用上述技术方案，立柱可以被人力推动，这种设计操作比较简单，制作成本比较低；驱动电机工作时会带动齿轮正、反转动，因此齿轮会沿着弧形齿条来回运动，从而实现立柱在圆弧滑槽内被自动驱动移动，这种设计自动化程度更高。
本发明进一步设置为，所述立柱设置有四个，相应的所述弧形滑轨设置有四组。
通过采用上述技术方案，四个立柱的设计，意味着可以有四组雷达模拟器和柱面场探头，从而该测试系统可以从四个方位去对车辆进行雷达模拟测试，测试效率更高，所获得的不同方位的测试数据，可以后期进行对比分析，从而测试结果更具有代表性和精确性。
本发明进一步设置为，所述多探头环形阵列结构包括对称布置的第一探头组和第二探头组，所述第一探头组的探头测试频率范围是70MHz-500MHz，所述第二探头组的探头测试频率范围是500MHz-6GHz，所述柱面场探头的测试频率范围是6GHz-90GHz。
通过采用上述技术方案，上述的探头设计，可以使得整个测试系统的测试频段在70MHz-90GHz之间，比较宽，可以供用户随意选择使用，更加实用。
本发明进一步设置为，所述第一探头组的探头的表面包裹吸波材料以进行伪装，与所述第一探头组对应部分的所述安装立架由钢材焊接而成且其表面设置有第一吸波棉，与所述第二探头组对应部分的所述安装立架由玻璃钢管组装而成，所述立柱的侧面设置有第二吸波棉。
通过采用上述技术方案，增设的第二吸波棉可以防止立柱产生干扰雷达模拟测试的信号，进而雷达模拟测试结果会更加精确；包裹第一探头组探头的吸波材料，可以很好的防止其他信号干扰探头接收信号，进一步提升测试精确度；玻璃钢管为非金属材质，本身不易产生信号干扰的问题，而且结构比较牢固，由钢材焊接而成的部分安装立架同样具有结构强度高的有点，而且配合增设的第一吸波棉，可以防止安装立架产生干扰探头测试的信号，进而天线测试结果会更加精确。
本发明进一步设置为，所述转台上设置有第一底板、第二底板和承托板，
所述第一底板和所述承托板之间设置有剪叉式升降结构，
所述转台上设置有横向导轨，所述第二底板滑动装配于所述横向导轨，所述第二底板被一电机驱动的滚珠丝杠结构所驱动滑移，
所述第二底板上设置有纵向导轨，所述第一底板滑动装配于所述纵向导轨，所述第一底板被另一电机驱动的滚珠丝杠结构所驱动滑移。
通过采用上述技术方案，承托板被剪叉式升降结构驱动升降时，会带动待测试车辆升降，以便配合转台的水平旋转和柱面场探头，实现柱面场测试目的；第二底板被驱动横向移动以及第一底板被驱动纵向移动时，会带动待测试车辆纵横移动，从而方便调整待测试车辆的位置，测试更加方便。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
其一，将车辆开入转台上之后，转台带动待测试车辆转动和升降，配合柱面场探头，可以对待测试车辆进行柱面场测试，同时转台带动待测试车辆转动，配合多探头环形阵列结构上呈环形布置的探头，可以对待测试车辆进行球面场测试，因此该测试系统不仅可以对车辆直接进行整车测试，而且将柱面场测试和球面场测试进行结合，测试频段宽；由于立柱能环形转动，而且雷达模拟器可以被升降驱动结构驱动升降，因此在可以根据需要随时转换雷达模拟器相对于待测试车辆的角度和高度，以进行多个目标不同方位的雷达模拟测试，测试结果更加精准，测试效率也比较高；
其二，增设的第二吸波棉可以防止立柱产生干扰雷达模拟测试的信号，进而雷达模拟测试结果会更加精确；包裹第一探头组探头的吸波材料，可以很好的防止其他信号干扰探头接收信号，进一步提升测试精确度；玻璃钢管为非金属材质，本身不易产生信号干扰的问题，而且结构比较牢固，由钢材焊接而成的部分安装立架同样具有结构强度高的有点，而且配合增设的第一吸波棉，可以防止安装立架产生干扰探头测试的信号，进而天线测试结果会更加精确。
附图说明
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例一中升降驱动结构的结构示意图；
图3是本发明实施例一中立柱和弧形滑轨之间的装配关系示意图；
图4是本发明实施例二中升降驱动结构的结构示意图。
附图标记：1、雷达模拟器；2、柱面场探头；3、转台；31、第一底板；32、第二底板；33、承托板；34、剪叉式升降结构；35、横向导轨；36、纵向导轨；4、安装立架；41、玻璃钢管；42、第一吸波棉；5、多探头环形阵列结构；51、第一探头组；52、第二探头组；6、立柱；61、第二吸波棉；7、升降驱动结构；71、顶滑轮；72、钢丝绳；73、拽引电机；74、步进电机；75、丝杆；76、铜套；8、伸缩驱动结构；9、滑块；10、圆弧滑槽；11、弧形滑轨；12、弧形齿条；13、齿轮；14、驱动电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
参照图1和图2，为本发明公开的一种紧缩型车辆天线射频性能测试系统，包括：转台3、安装立架4、多探头环形阵列结构5、若干立柱6、雷达模拟器1和柱面场探头2。
转台3上水平放置有待测试车辆，转台3用于带动待测试车辆绕中心轴线水平转动和升降、沿横向轴线移动、沿纵向轴线移动，安装立架4跨立于转台3的上方，多探头环形阵列结构5设于安装立架4上。
立柱6设于转台3旁侧且能绕中心轴线环形转动，雷达模拟器1和柱面场探头2均设于立柱6上，立柱6上设置有升降驱动结构7和伸缩驱动结构8，升降驱动结构7带动雷达模拟器1、柱面场探头2沿竖向轴线升降，伸缩驱动结构8带动雷达模拟器1、柱面场探头2靠近或者远离待测试车辆。
转台3上设置有第一底板31、第二底板32和承托板33，第一底板31和承托板33之间设置有剪叉式升降结构34，转台3上设置有横向导轨35，第二底板32滑动装配于横向导轨35，第二底板32被一电机驱动的滚珠丝杠结构所驱动滑移，第二底板32上设置有纵向导轨36，第一底板31滑动装配于纵向导轨36，第一底板31被另一电机驱动的滚珠丝杠结构所驱动滑移。
承托板33被剪叉式升降结构34驱动升降时，会带动待测试车辆升降，以便配合转台3的水平旋转和柱面场探头2，实现柱面场测试目的；第二底板32被驱动横向移动以及第一底板31被驱动纵向移动时，会带动待测试车辆纵横移动，从而方便调整待测试车辆的位置，测试更加方便。
立柱6设置有四个，相应的弧形滑轨11设置有四组，四个立柱6的设计，意味着可以有四组雷达模拟器1和柱面场探头2，从而该测试系统可以从四个方位去对车辆进行雷达模拟测试，测试效率更高，所获得的不同方位的测试数据，可以后期进行对比分析，从而测试结果更具有代表性和精确性。
伸缩驱动结构8具体为气缸（气缸在其他实施例中还可以替换为油缸或者其他伸缩结构），气缸固定安装于一滑块9上，滑块9滑动装配于立柱6的一侧壁，滑块9被升降驱动结构7驱动升降，滑块9为气缸提供了稳定的安装位置，在滑块9被驱动升降时可以带动气缸、雷达模拟器1、柱面场探头2一起升降，气缸工作时，可以驱使雷达模拟器1和柱面场探头2一起靠近或者远离待测试车辆，以适应不同的车辆测试。
立柱6为钢材焊接而成的空心结构，升降驱动结构7包括：顶滑轮71、钢丝绳72以及拽引电机73，顶滑轮71设于立柱6的顶部且位于立柱6内部，拽引电机73设于立柱6的底部且位于立柱6内部，钢丝绳72的两端分别固定于滑块9、拽引电机73，钢丝绳72绕过顶滑轮71。拽引电机73在工作时，会收、放钢丝绳72，配合顶滑轮71的转向作用，钢丝绳72会带动滑块9升降，这种升降结构稳定，易于安装、维护、控制和操作。
转台3的旁侧设置有圆弧滑槽10，圆弧滑槽10内设置有弧形滑轨11，立柱6的底部滑动装配于弧形滑轨11上，圆弧滑槽10对立柱6的底部具有良好的限位作用，弧形滑轨11的设计具有良好的导向作用，有利于立柱6在圆弧滑槽10内稳定滑动。
多探头环形阵列结构5包括对称布置的第一探头组51和第二探头组52，第一探头组51的探头测试频率范围是70MHz-500MHz，第二探头组52的探头测试频率范围是500MHz-6GHz，柱面场探头2的测试频率范围是6GHz-90GHz。上述的探头设计，可以使得整个测试系统的测试频段在70MHz-90GHz之间，比较宽，可以供用户随意选择使用，更加实用。
第一探头组51的探头的表面包裹吸波材料以进行伪装，与第一探头组51对应部分的安装立架4由钢材焊接而成且其表面设置有第一吸波棉42，与第二探头组52对应部分的安装立架4由玻璃钢管41组装而成，立柱6的侧面设置有第二吸波棉61，增设的第二吸波棉61可以防止立柱6产生干扰雷达模拟测试的信号，进而雷达模拟测试结果会更加精确；包裹第一探头组51探头的吸波材料，可以很好的防止其他信号干扰探头接收信号，进一步提升测试精确度；玻璃钢管41为非金属材质，本身不易产生信号干扰的问题，而且结构比较牢固，由钢材焊接而成的部分安装立架4同样具有结构强度高的有点，而且配合增设的第一吸波棉42，可以防止安装立架4产生干扰探头测试的信号，进而天线测试结果会更加精确。
结合图1和图3所示，弧形滑轨11上设置有弧形齿条12，立柱6的底部转动安装有齿轮13，齿轮13与弧形齿条12相啮合，齿轮13被一驱动电机14驱动正、反转动。驱动电机14工作时会带动齿轮13正、反转动，因此齿轮13会沿着弧形齿条12来回运动，从而实现立柱6在圆弧滑槽10内被自动驱动移动，这种设计自动化程度更高。
本实施例的实施原理为：将车辆开入转台3上之后，转台3带动待测试车辆转动和升降，配合柱面场探头2，可以对待测试车辆进行柱面场测试，同时转台3带动待测试车辆转动，配合多探头环形阵列结构5上呈环形布置的探头，可以对待测试车辆进行球面场测试，因此该测试系统不仅可以对车辆直接进行整车测试，而且将柱面场测试和球面场测试进行结合，测试频段宽；由于立柱6能环形转动，而且雷达模拟器1可以被升降驱动结构7驱动升降，因此在可以根据需要随时转换雷达模拟器1相对于待测试车辆的角度和高度，以进行多个目标不同方位的雷达模拟测试，测试结果更加精准，测试效率也比较高。
实施例二：
参照图1和图4，为本发明公开的一种紧缩型车辆天线射频性能测试系统，与实施例一的区别之处在于，升降驱动结构7包括：步进电机74、丝杆75和铜套76，丝杆75转动装配于立柱6内且竖向布置，铜套76螺纹传动装配于丝杆75且与滑块9固定连接，丝杆75与步进电机74的输出轴相连接。步进电机74在工作时，会带动丝杆75正、反转动，从而带动铜套76和滑块9一起升降，这种升降结构稳定，易于控制和操作。
立柱6被人力驱动沿弧形滑轨11转动，立柱6可以被人力推动，这种设计操作比较简单，制作成本比较低。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，包括：转台(3)、安装立架(4)、多探头环形阵列结构(5)、若干立柱(6)、雷达模拟器(1)和柱面场探头(2)；
所述转台(3)上水平放置有待测试车辆，所述转台(3)用于带动所述待测试车辆绕中心轴线水平转动和升降、沿横向轴线移动、沿纵向轴线移动，所述安装立架(4)跨立于所述转台(3)的上方，所述多探头环形阵列结构(5)设于所述安装立架(4)上；
所述立柱(6)设于所述转台(3)旁侧且能绕所述中心轴线环形转动，所述雷达模拟器(1)和所述柱面场探头(2)均设于所述立柱(6)上，所述立柱(6)上设置有升降驱动结构(7)和伸缩驱动结构(8)，所述升降驱动结构(7)带动所述雷达模拟器(1)、所述柱面场探头(2)沿竖向轴线升降，所述伸缩驱动结构(8)带动所述雷达模拟器(1)、所述柱面场探头(2)靠近或者远离所述待测试车辆。
2.根据权利要求1所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述伸缩驱动结构(8)具体为气缸，所述气缸固定安装于一滑块(9)上，所述滑块(9)滑动装配于所述立柱(6)的一侧壁，所述滑块(9)被所述升降驱动结构(7)驱动升降。
3.根据权利要求2所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述立柱(6)为钢材焊接而成的空心结构，所述升降驱动结构(7)包括：顶滑轮(71)、钢丝绳(72)以及拽引电机(73)，
所述顶滑轮(71)设于所述立柱(6)的顶部且位于所述立柱(6)内部，所述拽引电机(73)设于所述立柱(6)的底部且位于所述立柱(6)内部，所述钢丝绳(72)的两端分别固定于所述滑块(9)、所述拽引电机(73)，所述钢丝绳(72)绕过所述顶滑轮(71)。
4.根据权利要求2所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述立柱(6)为钢材焊接而成的空心结构，所述升降驱动结构(7)包括：步进电机(74)、丝杆(75)和铜套(76)，
所述丝杆(75)转动装配于所述立柱(6)内且竖向布置，所述铜套(76)螺纹传动装配于所述丝杆(75)且与所述滑块(9)固定连接，所述丝杆(75)与所述步进电机(74)的输出轴相连接。
5.根据权利要求1所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述转台(3)的旁侧设置有圆弧滑槽(10)，所述圆弧滑槽(10)内设置有弧形滑轨(11)，所述立柱(6)的底部滑动装配于所述弧形滑轨(11)上。
6.根据权利要求5所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述立柱(6)被人力驱动沿所述弧形滑轨(11)转动，或者，
所述弧形滑轨(11)上设置有弧形齿条(12)，所述立柱(6)的底部转动安装有齿轮(13)，所述齿轮(13)与所述弧形齿条(12)相啮合，所述齿轮(13)被一驱动电机(14)驱动正、反转动。
7.根据权利要求5所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述立柱(6)设置有四个，相应的所述弧形滑轨(11)设置有四组。
8.根据权利要求1所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述多探头环形阵列结构(5)包括对称布置的第一探头组(51)和第二探头组(52)，所述第一探头组(51)的探头测试频率范围是70MHz-500MHz，所述第二探头组(52)的探头测试频率范围是500MHz-6GHz，所述柱面场探头(2)的测试频率范围是6GHz-90GHz。
9.根据权利要求8所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述第一探头组(51)的探头的表面包裹吸波材料以进行伪装，与所述第一探头组(51)对应部分的所述安装立架(4)由钢材焊接而成且其表面设置有第一吸波棉(42)，与所述第二探头组(52)对应部分的所述安装立架(4)由玻璃钢管(41)组装而成，所述立柱(6)的侧面设置有第二吸波棉(61)。
10.根据权利要求1所述的紧缩型车辆天线射频性能测试系统，其特征在于，所述转台(3)上设置有第一底板(31)、第二底板(32)和承托板(33)，
所述第一底板(31)和所述承托板(33)之间设置有剪叉式升降结构(34)，
所述转台(3)上设置有横向导轨(35)，所述第二底板(32)滑动装配于所述横向导轨(35)，所述第二底板(32)被一电机驱动的滚珠丝杠结构所驱动滑移，
所述第二底板(32)上设置有纵向导轨(36)，所述第一底板(31)滑动装配于所述纵向导轨(36)，所述第一底板(31)被另一电机驱动的滚珠丝杠结构所驱动滑移。
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