CN111351991A - 辐射杂散功率测试系统、方法及测试系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种辐射杂散功率测试系统、方法及测试系统的控制方法，该测试系统包括：微波暗箱，用于放置被测设备；信号接收装置包括置于转台上的多只天线，用于接收被测设备产生的预设测试频段的辐射杂散信号；谐波混频器，用于接收并将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；信号处理装置，用于接收并对中频信号进行处理，生成辐射杂散功率数据；控制装置，用于确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。本发明可以对辐射杂散功率进行测试，效率高，可批量测试。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种辐射杂散功率测试系统、方法及测试系统的控制方法。
背景技术
随着电子技术的发展，无线产品在日常生活和工作中得到越来越广泛的应用，而电子产品质量的保证很大程度上要依赖于对其进行的各项测试，辐射杂散测试就是其中很重要的一项。这一测试项目比较繁琐，实验人员无法高效、快捷、准确地完成此测试项目。现有的无线产品辐射杂散检测方法主要有两种。
一是替代法，每次测量时都需使用替代天线及信号源，调节信号源的频率和输出功率，使得天线接收到的信号与测量出的杂散信号的频率及场强相等。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，一次测试用信号源替代无线产品，需要根据接收机的读值调节信号源。对于多频点测试，则需要重复测量多次。
二是换算法，通过接收机测量无线产品在某一距离所产生的场强值，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ERP需要减去地面的反射系数，30MHz以下反射系数是6dB，30MHz-1GHz反射系数为4.7dB，1GHz以上反射系数为0；且频谱仪的测量单位一般为dBm而非场强值，与低频接收机的单位不一致。因此该方法并不能直观地得到结果，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。另外，在毫米波等极高、极宽频段，因现今市面上常见的频谱仪无法利用自身混频到达此频段，需外接高次谐波混频器，如果测量范围达到110GHz，则至少需要2个谐波混频器。若采用此种方法，需要人工更换混频器，额外增加工作量。
通过上述可以得出现有辐射杂散功率测试方法的测试过程都很繁琐，耗时比较长，成本较高，对人工依赖性大，导致效率低下，不能批量测试。
发明内容
本发明实施例提出一种辐射杂散功率测试系统，用以对辐射杂散功率进行测试，效率高，可批量测试，该系统包括：
微波暗箱、置于微波暗箱内的能够转动的转台、信号接收装置、谐波混频器、信号处理装置和控制装置，其中，
微波暗箱，用于放置被测设备；
信号接收装置包括置于转台上的多只天线，用于接收被测设备产生的预设测试频段的辐射杂散信号；
谐波混频器，与信号接收装置连接，用于接收并将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；
信号处理装置，与谐波混频器通信，用于接收并对中频信号进行处理，生成辐射杂散功率数据；
控制装置，用于确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
本发明实施例提出一种辐射杂散功率测试系统的控制方法，用以对辐射杂散功率进行测试，效率高，可批量测试，该控制方法用于控制上述辐射杂散功率测试系统，包括：
确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；
控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；
控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
本发明实施例提出一种辐射杂散功率测试方法，用以对辐射杂散功率进行测试，效率高，可批量测试，该测试方法应用于上述辐射杂散功率测试系统，包括：
接收预设测试频段的辐射杂散信号；
将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；
对所述中频信号进行处理，生成频谱数据，所述频谱数据包括多个频率下的辐射杂散功率数据。
在本发明实施例中，辐射杂散功率测试系统包括微波暗箱、置于微波暗箱内的能够转动的转台、信号接收装置、谐波混频器、信号处理装置和控制装置，其中，微波暗箱，用于放置被测设备；信号接收装置包括置于转台上的多只天线，用于接收被测设备产生的预设测试频段的辐射杂散信号；谐波混频器，与信号接收装置连接，用于接收并将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；信号处理装置，与谐波混频器通信，用于接收并对中频信号进行处理，生成辐射杂散功率数据；控制装置，用于确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。在上述测试系统中，信号接收装置包括置于转台上的多只天线和谐波混频器，通过控制装置的控制，控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度，控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通，从而实现获得预设测试频段的辐射杂散信号，进而生成辐射杂散功率数据，上述过程可高度自动化实现，不用任何人工参与，效率高；信号接收装置置于暗箱中，替代了传统的高成本的暗室，节约了成本；且通过控制装置的控制，可实现多个测试频段下的杂散功率测试，即实现了高效批量测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中辐射杂散功率测试系统的示意图；
图2为本发明实施例中批量测试的流程图；
图3为本发明实施例中辐射杂散功率测试系统的控制方法的流程图；
图4为本发明实施例中辐射杂散功率测试方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
图1为本发明实施例中辐射杂散功率测试系统的示意图，如图1所示，该系统包括：微波暗箱、置于微波暗箱内的能够转动的转台、信号接收装置、谐波混频器、信号处理装置和控制装置，其中，
微波暗箱，用于放置被测设备；
信号接收装置包括置于转台上的多只天线，用于接收被测设备产生的预设测试频段的辐射杂散信号；
谐波混频器，与信号接收装置连接，用于接收并将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；
信号处理装置，与谐波混频器通信，用于接收并对中频信号进行处理，生成辐射杂散功率数据；
控制装置，用于确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
在本发明实施例中，信号接收装置包括置于转台上的多只天线，通过控制装置的控制，控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度，控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通，从而实现获得预设测试频段的辐射杂散信号，进而生成辐射杂散功率数据，上述过程可高度自动化实现，不用任何人工参与，效率高；信号接收装置置于微波暗箱中，替代了传统的高成本的暗室，节约了成本；且通过控制装置的控制，可实现多个测试频段下的杂散功率测试，即实现了高效批量测试。
具体实施时，杂散发射是指必要带宽之外的一个或多个频率的发射，其发射电平可以降低而不致影响相应信息的传递；杂散发射包含谐波发射、寄生发射、互调产物及变频产物，但带外发射除外。
本发明实施例中的微波暗箱为附着吸波材料的用于隔离内外电磁环境的薄板金属箱体，从而充分保证一个隔离的密闭的测试环境，而相对于现有技术中采用暗室来达到隔离内外电磁环境的目的，微波暗箱所需空间和成本更小。置于微波暗箱内的能够转动的转台用于通过转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度，具体是指天线的口面中心与被测设备的几何中心位于同一水平高度，也称为天线与被测设备同位于测试轴线上，这样可保证被测设备的辐射杂散信号被天线充分接收，从而达到更好的测试效果。接收装置包括置于转台上的多只天线，每只天线可接收不同测试频段的辐射杂散信号，多只天线使得杂散功率测试的覆盖范围非常大。
在一实施例中，信号接收装置用于接收被测设备产生的频率范围在[26.5GHz，110GHz]内的辐射杂散信号。
具体实施时，上述频率范围在[26.5GHz，110GHz]内的辐射杂散信号可通过多只天线接收，例如，第一只天线接收频率范围在[26.5GHz，50GHz]内的辐射杂散信号，第二只天线接收频率范围在[50GHz，75GHz]内的辐射杂散信号，第三只天线接收频率范围在[75GHz，110GHz]内的辐射杂散信号，这三只天线形成信号接收装置。
由于信号接收装置有多只天线，而每次测试需要使用其中一只天线，需要每次改变天线，为了实现测试的高度自动化，控制装置确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通；从而使得信号处理装置可以接收预设测试频段的辐射杂散信号，并对所述预设测试频段的辐射杂散信号进行处理，生成辐射杂散功率数据，自动实现了杂散功率测试。完成第一次测试后，控制装置再确定下次需要进行的测试频段，依据上述过程完成新的测试频段的杂散功率测试，实现了对杂散功率的批量测试。控制装置可以是计算机或者其他有计算、控制功能的设备，相关变化例均应落入本发明的保护范围。
在一实施例中，信号处理装置包括：
频谱分析仪，与谐波混频器连接，用于接收谐波混频器输出的中频信号并处理，生成频谱数据，所述频谱数据包括多个频率下的辐射杂散功率数据。
在上述实施例中，频谱分析仪通过获得谐波混频器输出的中频信号，并处理，生成频谱数据，所述频谱数据包括多个频率下的辐射杂散功率数据，在一实施例中，频谱数据可以再发送给控制装置，进行后续分析与展示。
在一实施例中，谐波混频器与频谱分析仪通过第一射频开关连接；
信号接收装置与谐波混频器通过第二射频开关连接；
控制装置具体用于：通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
在上述实施例中，由于在进行测试前，一般先进行线路连接，频谱分析仪要提前打开预热一段时间，例如30分钟，被测设备要置于微波暗箱内连接并开机，使被测设备处于发信机最大发射状态；然后启动控制装置，控制频谱分析仪对接收信号最大保持，这些准备工作完成，且确认线路连接后，控制装置可通过控制第一射频开关和第二射频开关闭合，使得整个线路导通，因此，第一射频开关和第二射频开关起到了安全启动的作用。
在一实施例中，谐波混频器有多个；
控制装置还用于：
从多个谐波混频器中，确定预设测试频段对应的谐波混频器；
通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通。
在上述实施例中，不同谐波混频器可接收并处理不同测试频段的辐射杂散信号，因此，为了提高辐射杂散信号的处理精度，控制装置从多个混频器中，确定预设测试频段对应的谐波混频器；通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通，使得预设测试频段对应的谐波混频器能够更好地接收并处理预设测试频段对应的辐射杂散信号，达到精确处理的目的。
在一实施例中，控制装置还用于：
在预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通之后，等待接收第一射频开关和第二射频开关发送的确认信号；
若在设定时长内未收到第一射频开关或第二射频开关的确认信号，生成预警信号，所述预警信号用于提醒测试人员测试系统连接失败。
在上述实施例的控制过程是为了提高测试成功率，及时发现测试中的问题，使得测试人员可以及时处理。第一射频开关、第二射频开关除了可以控制线路导通外，还可以实现测试连接失败问题检查。
图2为本发明实施例中批量测试的流程图，可对多台被测设备进行多个测试频段的杂散功率的批量测试，辐射杂散功率测试系统如图1所示，该流程包括：
步骤201，获得一个从未被测试过的被测设备；
例如，确定被测设备1，该被测设备可以由测试人员置于暗箱中；
步骤202，控制装置从未测试过的测试频段中，确定一个测试频段；
例如，确定测试频段26.5GHz-50GHz；
步骤203，控制装置确定信号接收装置中上述测试频段对应的天线，控制转台转动，使得测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；
步骤204，控制装置从多个谐波混频器中，确定测试频段对应的谐波混频器，通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通；
步骤205，控制装置等待接收第一射频开关和第二射频开关发送的确认信号；若在设定时长内未收到第一射频开关或第二射频开关的确认信号，转至步骤206，否则转至步骤207；
步骤206，控制装置生成预警信号，所述预警信号用于提醒测试人员测试系统连接失败；
步骤207，谐波混频器接收并将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；频谱分析仪接收混频器输出的中频信号并处理，生成频谱数据，所述频谱数据包括多个频率下的辐射杂散功率数据；
步骤208，控制装置接收所述频谱数据，转至步骤201。
当然，可以理解的是，图2的流程还可以有其他变化例，相关变化例均应落入本发明的保护范围。
综上所述，本发明实施例提出的辐射杂散功率测试系统包括微波暗箱、置于微波暗箱内的能够转动的转台、信号接收装置、谐波混频器、信号处理装置和控制装置，其中，微波暗箱，用于放置被测设备；信号接收装置包括置于转台上的多只天线，用于接收被测设备产生的预设测试频段的辐射杂散信号；谐波混频器，与信号接收装置连接，用于接收并将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；信号处理装置，与谐波混频器通信，用于接收并对中频信号进行处理，生成辐射杂散功率数据；控制装置，用于确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。在上述测试系统中，信号接收装置包括置于转台上的多只天线和谐波混频器，通过控制装置的控制，控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度，控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通，从而实现获得预设测试频段的辐射杂散信号，进而生成辐射杂散功率数据，上述过程可高度自动化实现，不用任何人工参与，效率高；信号接收装置置于暗箱中，替代了传统的高成本的暗室，节约了成本；且通过控制装置的控制，可实现多个测试频段下的杂散功率测试，即实现了高效批量测试。
本发明实施例还提出一种辐射杂散功率测试系统的控制方法，用于控制上述辐射杂散功率测试系统，图3为本发明实施例中辐射杂散功率测试系统的控制方法的流程图，该控制方法包括：
步骤301，确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；
步骤302，控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；
步骤303，控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
在一实施例中，辐射杂散功率测试系统的控制方法，还包括：
在谐波混频器有多个时，从多个谐波混频器中，确定预设测试频段对应的谐波混频器；
通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通。
在一实施例中，所述方法还包括：
在预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通之后，等待接收第一射频开关和第二射频开关发送的确认信号；
若在设定时长内未收到第一射频开关或第二射频开关的确认信号，生成预警信号，所述预警信号用于提醒测试人员测试系统连接失败。
综上所述，本发明实施例提出的辐射杂散功率测试系统的控制方法可控制上述辐射杂散功率测试系统，信号接收装置包括置于转台上的多只天线，通过控制装置的控制，控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度，控制预设测试频段对应的天线与信号处理装置导通，从而实现获得预设测试频段的辐射杂散信号，进而生成辐射杂散功率数据，上述过程可高度自动化实现，不用任何人工参与，效率高；信号接收装置置于微波暗箱中，替代了传统的高成本的暗室，节约了成本；且通过控制装置的控制，可实现多个测试频段下的杂散功率测试，即实现了批量测试。
本发明实施例还提出一种辐射杂散功率测试方法，应用于上述辐射杂散功率测试系统，图4为本发明实施例中辐射杂散功率测试方法的流程图，如图4所示，该方法包括：
步骤401，接收预设测试频段的辐射杂散信号；
步骤402，将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；
步骤403，对所述中频信号进行处理，生成频谱数据，所述频谱数据包括多个频率下的辐射杂散功率数据。
综上所述，本发明实施例提出的辐射杂散功率测试方法可应用于上述辐射杂散功率测试系统，信号接收装置包括置于转台上的多只天线，通过控制装置的控制，控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度，控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通，从而实现获得预设测试频段的辐射杂散信号，进而生成辐射杂散功率数据，上述过程可高度自动化实现，不用任何人工参与，效率高；信号接收装置置于微波暗箱中，替代了传统的高成本的暗室，节约了成本；且通过控制装置的控制，可实现多个测试频段下的杂散功率测试，即实现了批量测试。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种辐射杂散功率测试系统，其特征在于，包括：微波暗箱、置于微波暗箱内的能够转动的转台、信号接收装置、谐波混频器、信号处理装置和控制装置，其中，
微波暗箱，用于放置被测设备；
信号接收装置包括置于转台上的多只天线，用于接收被测设备产生的预设测试频段的辐射杂散信号；
谐波混频器，与信号接收装置连接，用于接收并将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；
信号处理装置，与谐波混频器通信，用于接收并对中频信号进行处理，生成辐射杂散功率数据；
控制装置，用于确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
2.如权利要求1所述的辐射杂散功率测试系统，其特征在于，信号处理装置包括：
频谱分析仪，与谐波混频器连接，用于接收谐波混频器输出的中频信号并处理，生成频谱数据，所述频谱数据包括多个频率下的辐射杂散功率数据。
3.如权利要求2所述的辐射杂散功率测试系统，其特征在于，谐波混频器与频谱分析仪通过第一射频开关连接；
信号接收装置与谐波混频器通过第二射频开关连接；
控制装置具体用于：通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
4.如权利要求3所述的辐射杂散功率测试系统，其特征在于，谐波混频器有多个；
控制装置还用于：
从多个谐波混频器中，确定预设测试频段对应的谐波混频器；
通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通。
5.如权利要求4所述的辐射杂散功率测试系统，其特征在于，控制装置还用于：
在预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通之后，等待接收第一射频开关和第二射频开关发送的确认信号；
若在设定时长内未收到第一射频开关或第二射频开关的确认信号，生成预警信号，所述预警信号用于提醒测试人员测试系统连接失败。
6.如权利要求1所述的辐射杂散功率测试系统，其特征在于，信号接收装置用于接收被测设备产生的频率范围在[26.5GHz，110GHz]内的辐射杂散信号。
7.一种辐射杂散功率测试系统的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1至6任一项所述的辐射杂散功率测试系统，包括：
确定信号接收装置中预设测试频段对应的天线；
控制转台转动，使得预设测试频段对应的天线与被测设备位于同一水平高度；
控制预设测试频段对应的天线、谐波混频器与信号处理装置导通。
8.如权利要求7所述的辐射杂散功率测试系统的控制方法，其特征在于，还包括：
在谐波混频器有多个时，从多个谐波混频器中，确定预设测试频段对应的谐波混频器；
通过控制第一射频开关和第二射频开关，将预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通。
9.如权利要求8所述的辐射杂散功率测试系统的控制方法，其特征在于，还包括：
在预设测试频段对应的天线、预设测试频段对应的谐波混频器与信号处理装置导通之后，等待接收第一射频开关和第二射频开关发送的确认信号；
若在设定时长内未收到第一射频开关或第二射频开关的确认信号，生成预警信号，所述预警信号用于提醒测试人员测试系统连接失败。
10.一种辐射杂散功率测试方法，其特征在于，应用于权利要求1至6任一项所述的辐射杂散功率测试系统，包括：
接收预设测试频段的辐射杂散信号；
将预设测试频段的辐射杂散信号转换为中频信号；
对所述中频信号进行处理，生成频谱数据，所述频谱数据包括多个频率下的辐射杂散功率数据。
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