CN111525967A - 一种毫米波终端测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种毫米波终端测试系统和方法，所述测试系统包括承载台、毫米波波束成型器、毫米波天线阵列、信号处理器和控制器，所述承载台用于放置待测毫米波终端，毫米波天线阵列与所述承载台相对设置，毫米波波束成型器设置在所述毫米波天线阵列背离所述承载台的一侧，且所述毫米波波束成型器的输出口与所述毫米波天线阵列相连，所述毫米波波束成型器的输入口与所述信号处理器相连。本公开实施例的一种毫米波终端测试装置和方法中，通过波束成型器和天线阵列，实现通过电控的方法自适应的调整测试波束方向的功能，可根据实际不同的测试需求实时、自动调整测试波束，提高了终端测试的效率，同时提高了控制精度，保证了测试结果的准确性。

Description

一种毫米波终端测试系统和方法

技术领域

本公开属于通信测试技术领域，具体涉及一种毫米波终端测试系统和一种毫米波终端测试方法。

背景技术

无线通信已经发展到5G时代，所涉及的典型产品有频率在6GHz以内的无线通信产品和毫米波频段的无线通信产品。

目前，国内的6GHz频率以下的5G产品已经商用；由于国内毫米波产业链配套有待提高，所以毫米波无线通信5G产品发展滞后，但我们中国是人口大国，人口密度较大，毫米波的高吞吐率和大容量覆盖优势明显，未来将会迎来级数式增长。然而，现有技术中还未出现合适的5G毫米波测试系统方案，所以特此提出这一发明，推动毫米波无线通信产业链快速发展。此外，在天线或终端测试系统中，需要根据待测毫米波有源相控阵设备的测试需求的不同，而人工调整测试用喇叭天线的位置，测试效率低，且由于人工操作缺乏统一标准和准确性，因此导致测试精度不高。

发明内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种毫米波终端测试系统和一种毫米波终端测试方法。

本公开的一个方面提供一种毫米波终端测试系统，包括承载台、毫米波波束成型器、毫米波天线阵列、信号处理器和控制器，所述承载台用于放置待测毫米波终端，所述毫米波天线阵列与所述承载台相对设置，所述毫米波波束成型器设置在所述毫米波天线阵列背离所述承载台的一侧，且所述毫米波波束成型器的输出口与所述毫米波天线阵列相连，所述毫米波波束成型器的输入口与所述信号处理器相连，所述毫米波波束成型器的控制口与所述控制器相连；其中，

所述控制器，用于在上行链路射频性能测试时，控制所述毫米波波束成型器从所述信号处理器接收初始上行测试信号并对其进行波束调整后生成上行测试信号，所述毫米波天线阵列根据所述上行测试信号生成上行测试波束；以及，

所述控制器，还用于在下行链路射频性能测试时，控制所述毫米波波束成型器从所述毫米波天线阵列接收初始下行测试信号并对其进行波束调整后生成下行测试信号，并传输至所述信号处理器。

可选的，所述毫米波波束成型器包括功分器和多个多路波束控制单元，所述多路波束控制单元包括上行波束控制模块、下行波束控制模块和开关模块；其中，

所述上行波束控制模块的输入端通过所述功分器与所述输入口相连，所述上行波束控制模块的输出端与所述输出口相连；

所述下行波束控制模块的输入端与所述输出口相连，所述下行波束控制模块的输出端通过所述功分器与所述输入口相连；

所述开关模块与所述控制器相连，以在所述控制器的控制下选择性地使得所述上行波束控制模块和所述下行波束控制模块工作。

可选的，所述上行波束控制模块包括第一放大器和第一增益/相位控制电路，所述开关模块包括第一开关和第二开关；其中，

所述第一增益/相位控制电路的输入端通过所述第一开关与所述功分器相连，所述第一增益/相位控制电路的输出端与所述第一放大器的输入端相连，所述第一放大器的输出端通过所述第二开关与所述输出口相连。

可选的，所述下行波束控制模块包括第二放大器和第二增益/相位控制电路；其中，

所述第二增益/相位控制电路的输入端与所述第二放大器的输出端相连，所述第二放大器的输入端通过所述第二开关与所述输出口相连，所述第二增益/相位控制电路的输出端通过所述第一开关与所述功分器相连。

可选的，还包括移动机构，所述移动机构与所述承载台和所述毫米波波束成型器中的至少一者相连，以驱动所述毫米波波束成型器相对所述承载台移动。

可选的，所述移动机构包括直线电机、x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨；其中，

所述直线电机的输出轴分别与所述x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨相连，所述直线电机的控制端与所述控制器相连；

所述毫米波波束成型器可移动地设置在所述x轴导轨上，所述x轴导轨可移动地设置在所述y轴导轨和所述z轴导轨上。

可选的，还包括屏蔽箱，所述承载台、所述毫米波波束成型器以及所述毫米波天线阵列均设置在所述屏蔽箱内。

可选的，所述系统还包括上下变频器，所述上下变频器的第一端与所述信号处理器相连，所述上下变频器的第二端与所述毫米波波束成型器相连，以选择性地将初始上行测试信号转换为高频上行测试信号或将所述下行测试信号转换为低频下行测试信号。

可选的，所述波束成型器为毫米波波束成型器，所述毫米波天线阵列为有源相控阵天线。本公开的另一个方面，还提供一种毫米波终端测试方法，采用上文记载的测试系统，所述测试方法包括上行链路射频性能测试和下行链路射频性能测试；其中，

所述上行链路射频性能测试，具体包括：

所述信号处理器向所述毫米波天线阵列发送初始上行测试信号；

所述控制器控制所述毫米波波束成型器对所述初始上行测试信号进行波束调整后生成上行测试信号；

所述毫米波天线阵列根据所述上行测试信号生成并向所述待测毫米波终端发出上行测试波束，完成所述上行链路射频性能测试；以及，

所述下行链路射频性能测试，具体包括：

所述待测毫米波终端向所述毫米波天线阵列发出下行测试波束；

所述毫米波天线阵列根据接收到的所述下行测试波束生成初始下行测试信号；

所述控制器控制所述毫米波波束成型器对所述初始下行测试信号进行波束调整后生成下行测试信号；

所述信号处理器接收并处理所述下行测试信号，完成所述下行链路射频性能测试。

可选的，所述波束调整包括：

所述毫米波波束成型器，根据所述待测毫米波终端所需的波束方向和/或增益，对波束的相位和/或增益进行调整。

本公开实施例的一种毫米波终端测试装置和方法中，通过毫米波波束成型器和毫米波天线阵列，实现通过电控的方法自适应的调整测试波束方向的功能，可根据实际不同的测试需求实时、自动调整测试波束，提高了终端测试的效率，同时提高了控制精度，保证了测试结果的准确性。

附图说明

图1为本公开一实施例的毫米波终端测试系统的结构示意图；

图2为本公开另一实施例的毫米波波束成型器的结构示意图；

图3为本公开另一实施例的毫米波终端测试方法的流程示意图；

图4为本公开另一实施例的毫米波终端测试方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。

如图1所示，为本公开提出的一种毫米波终端测试系统，包括承载台1、毫米波波束成型器2、毫米波天线阵列3、信号处理器4和控制器5。

所述承载台1用于放置待测毫米波终端A，所述毫米波天线阵列3与所述承载台1相对设置，所述毫米波波束成型器2设置在所述毫米波天线阵列3背离所述承载台1的一侧，且所述毫米波波束成型器3的输出口22与所述毫米波天线阵列3相连，所述毫米波波束成型器2的输入口21与所述信号处理器4相连，所述毫米波波束成型器3的控制口23与所述控制器5相连。

本实施例中一种终端测试系统可用于测试各个波段的各种结构的终端，示例性的，所述系统可用于测试收发毫米波信号的终端，也可用于测试收发波长小于毫米波的终端，示例性的，所述系统可用于测试喇叭天线、微带天线、缝隙天线、相控阵天线等。具体地，本实施例中所提出的一种终端测试系统主要用于测试毫米波有源相控阵，也就是说，在所述终端测试系统中，所述待测毫米波终端主要为待测毫米波有源相控阵。

所述控制器5，用于在上行链路射频性能测试时，控制所述毫米波波束成型器2从所述信号处理器4接收初始上行测试信号并对其进行波束调整后生成上行测试信号，所述毫米波天线阵列3根据所述上行测试信号生成上行测试波束。此外，所述控制器5，还用于在下行链路射频性能测试时，控制所述毫米波波束成型器2从所述毫米波天线阵列3接收初始下行测试信号并对其进行波束调整后生成下行测试信号，并传输至所述信号处理器4。

示例性的，图1中，A为待测毫米波终端，本实施例中对待测毫米波终端的类型并不做具体限制，本实施例中所提出的毫米波终端测试系统可用于测试任意类型的具有收发毫米波信号功能的终端，所述待测毫米波终端包括毫米波天线，以及含有毫米波天线的芯片、模块、终端、毫米波无线通信设备等，以及有收发信号功能的芯片、模块、终端、无线通信设备等，例如，可以为含有毫米波天线的手机或可收发毫米波信号的手机。B为待测毫米波终端发射的波束的示意图，C为毫米波天线阵列发射的波束的示意图，需要说明的是，A、B、C仅为示意性说明，仅供参考。

示例性的，如图1所示，承载台1与毫米波天线阵列3上下相对设置，毫米波波束成型器2设置在毫米波天线阵列3的上侧。需要说明的是，承载台与毫米波天线阵列相对设置，所述相对设置并不是仅能相对对齐设置，可以相对错位设置。结合图1所示，例如，所述承载台与所述毫米波天线阵列在相对设置的基础上，可以位于所述毫米波天线阵列的左上侧或右上侧。

此外，所述毫米波波束成型器2设置在所述毫米波天线阵列3背离所述承载台1的一侧，仅用于说明毫米波波束成型器与承载台在毫米波天线阵列的不同侧，并不用于限制毫米波波束成型器与毫米波天线阵列的相对位置。结合图1所示，毫米波波束成型器可以位于所述毫米波天线阵列的左上侧或右上侧。

需要说明的是，承载台、毫米波天线阵列和毫米波波束成型器除了如图1所示的上下设置，还可以使用左右设置、前后设置等相对设置方法，本实施例中并不进行限制。

具体地，本实施例中所述毫米波波束成型器、毫米波天线阵列、信号处理器和控制器之间的相连指的是电连接相连。进一步的，所述毫米波波束成型器和所述毫米波天线阵列还可在电连接的基础上，同时机械连接。进一步的，毫米波天线阵列的控制口为一路输入，输入口为一路输入，输出口为至少一路输出，所述输出口的数量根据所述毫米波天线阵列中需要控制的子阵数量来确定，示例性的，如图2所示，所述毫米波波束成型器包含N个输出口，与毫米波天线阵列中子阵数量N相同。

具体地，本实施例中所述毫米波天线阵列为可通过毫米波波束成型器实现波束调整的天线，例如相控阵天线、有源相控阵等。

在上行链路射频性能测试过程中，所述信号处理器4通过输入口21向所述毫米波波束成型器2的发送初始上行测试信号，一般情况下，所述初始上行测试信号为低频信号。所述控制器5通过所述控制口23向所述毫米波波束成型器2发送上行波束控制信号。所述毫米波波束成型器2根据接收到的所述上行波束控制信号调整所述初始上行测试信号，生成调整后的上行测试信号。所述毫米波波束成型器2通过所述输出口22将所述上行测试信号发送至所述毫米波天线阵列，所述毫米波天线阵列根据接收到的上行测试信号，生成并发射上行测试波束，用于对待测毫米波终端进行测试。所述待测毫米波终端根据接收到的上行测试波束，得到上行链路射频测试结果，完成上行链路射频性能测试。

需要说明的是，本实施例中，所述上行波束控制信号为根据测试需求来确定，具体为，根据对待测毫米波终端测试所需的测试波束的方向和增益来确定。示例性的，例如需要测试待测毫米波终端在垂直水平面90°方向的上行链路射频性能，则需根据所述上行波束控制信号控制所述毫米波波束成型器调整初始上行测试信号，使得毫米波天线阵列在垂直水平面90°方向上生成并发射上行测试波束；例如需要测试待测毫米波终端在与水平面夹角60°方向(俯仰角60°，方位角60°)的上行链路射频性能，则需根据所述上行波束控制信号控制所述毫米波波束成型器调整初始上行测试信号，使得毫米波天线阵列在与水平面夹角60°方向(俯仰角60°，方位角60°)上生成并发射上行测试波束。需要说明的是，上述波束方向仅为示例性说明，本实施例中所提出的毫米波终端测试系统可适用于0-360°全域的波束。

在下行链路射频性能测试过程中，所述待测毫米波终端发射下行测试波束，所述毫米波天线阵列3接收所述下行测试波束并将其转换为初始下行测试信号，并通过毫米波波束成型器2的输出口22将所述初始下行测试信号输入至毫米波波束成型器2。所述控制器5通过控制口23向所述毫米波波束成型器2发送下行波束控制信号。所述毫米波波束成型器2根据所述下行波束控制信号对接收到的所述初始下行测试信号进行波束调整后生成下行测试信号，并通过输入口21将下行测试信号输入至所述信号处理器4。所述信号处理器4接收并处理所述下行测试信号，得到下行链路射频测试结果，完成下行链路射频性能测试。

需要说明的是，本实施例中，所述下行波束控制信号为根据测试需求来确定，具体为，根据待测毫米波终端发送的下行测试波束的方向、增益和时序来确定，根据所述下行测试波束的发射方向，得到目标波束方向，可以理解为所述下行测试波束在空间中的发射方位角、俯仰角；所述毫米波天线阵列根据所述下行测试波束得到所述初始下行测试信号，所述波束成型器接收所述初始下行测试信号并进行调整，增强所述下行测试信号中与所述目标波束方向相对应的信号，滤除其他信号，得到下行测试信号。

示例性的，例如待测毫米波终端在垂直水平面90°向上方向发射下行测试波束，则需根据所述下行波束控制信号控制所述毫米波波束成型器调整接收到的初始下行测试信号并生成下行测试信号，使得接收到的在垂直水平面90°方向上的初始下行测试信号增强并过滤掉其他方向的信号，使得信号处理器能够有针对性的进行分析；例如待测毫米波终端在与水平面夹角60°方向(俯仰角60°，方位角60°)发射下行测试波束，则需根据所述下行波束控制信号控制所述毫米波波束成型器调整接收到的初始下行测试信号并生成下行测试信号，使得接收到的在与水平面夹角60°方向(俯仰角60°，方位角60°)上的初始下行测试信号增强并过滤掉其他方向的信号，使得信号处理器能够有针对性的进行分析。本实施例中所提出的毫米波终端测试系统可适用于0-360°全域的波束。

进一步的，本实施例中的信号处理器4包括信号源41和分析仪42，所述信号源41用于生成初始上行测试信号，即根据测试需求供对应频率、波形和输出电平电信号；所述分析仪42用于解调并分析接收到的下行测试信号并得到下行链路射频测试结果，所述分析仪可根据实际使用需求而具体选取，例如可选取各类标准测试仪表，本实施例中对此并不进行限制。

本实施例中提出的一种毫米波终端测试系统，在上行链路射频性能测试过程中，可根据对待测毫米波终端的测试需求形成上行波束控制信号，并根据所述上行波束控制信号控制毫米波波束成型器，并进一步控制毫米波天线阵列生成并发射符合测试需求的上行测试波束，实现根据测试需求而动态、自适应的调整测试波束的功效。在下行链路射频性能测试过程中，可根据对待测毫米波终端的测试需求形成下行波束控制信号，并根据所述下行波束控制信号控制毫米波波束成型器调整初始下行测试信号，增强与目标方向对应的下行测试信号并过滤掉其他方向的信号，使得信号处理器能够有针对性的进行分析。

上文阐述了本实施例中提出的一种毫米波终端测试系统的具体结构和工作原理，下文将进一步阐述所述系统中的毫米波波束成型器的具体结构。

具体的，结合图2所示，所述毫米波波束成型器2包括功分器24和多个多路波束控制单元25，所述多路波束控制单元包括上行波束控制模块251、下行波束控制模块252和开关模块。

所述上行波束控制模块251的输入端通过所述功分器24与所述输入口21相连，所述上行波束控制模块251的输出端与所述输出口22相连。述上行波束控制模块251与所述控制器5相连。

所述下行波束控制模块252的输入端与所述输出口22相连，所述下行波束控制模块252的输出端通过所述功分器24与所述输入口21相连。述下行波束控制模块252与所述控制器5相连。

所述开关模块与所述控制器5相连，以在所述控制器5的控制下选择性地使得所述上行波束控制模块251和所述下行波束控制模块252工作。

具体地，所述功分器可根据实际情况进行选择，示例性的，如图2所示，选择了1/N功分器，本领域内技术人员还可以根据具体设计需求选择其他功分器，本实施例中并不进行限制。

具体地，所述多路波束控制单元25的数量根据所述毫米波天线阵列3中所需控制的子阵数量来决定，示例性的，如图2所示，所述毫米波天线阵列3中包含了N个多路波束控制单元25，与输出口的数量N以及毫米波天线阵列3中子阵数量相同。

具体地，所述上行波束控制模块251接收控制器5发出的上行波束控制信号，根据上行波束控制信号对通过输入口接收到的初始上行测试信号进行调整，生成调整后的上行测试信号，并通过对应的输出口输出至对应的毫米波天线阵列，示例性的，如图2所示，第一个多路波束控制单元中的上行波束控制模块将上行测试信号通过输出口1输出至毫米波天线阵列中的第一子阵。

具体地，所述下行波束控制模块252接收控制器5发出的下行波束控制信号，根据所述下行波束控制信号对接收到的所述初始下行测试信号进行波束调整后生成下行测试信号，并通过输入口21将下行测试信号输入至所述信号处理器4。所述接收到的所述初始下行测试信号为通过对应的输出口从对应的毫米波天线阵列中的对应子阵中接收，示例性的，如图2所示，第一个多路波束控制单元中的下行波束控制模块通过输出口1从毫米波天线阵列中的第一子阵中接收初始下行测试信号。

具体地，所述开关模块接收所述控制器5发出的开关切换控制信号，根据所述开关切换控制信号选择接通所述上行波束控制模块251和所述下行波束控制模块252中的一者，或选择均不接通。若选择接通上行波束控制模块251，则上行波束控制模块251的输出端与对应的输出口连接，上行波束控制模块251的输入端通过与输入口连接，或通过功分器与输入口连接，上行波束控制模块251可工作。若选择接通下行波束控制模块252，则下行波束控制模块252的输入端与对应的输出口连接，下行波束控制模块252的输出端与输入口连接，或通过功分器与输入口连接，下行波束控制模块252可工作。若选择均不接通，则所述上行波束控制模块251和所述下行波束控制模块252均不工作。

所述开关模块可根据实际情况进行选择，例如使用时分开关，开关切换控制信号对应的为时分控制信号，除此之外，本领域技术人员还可以根据实际情况选择其他开关，本实施例不进行限制。

本实施例中提出的一种毫米波终端测试系统，通过将毫米波波束成型器设计为两个独立的上行波束控制模块和下行波束控制模块，来实现分别对上行链路和下行链路的独立控制，上行链路和下行链路均可独立的实现该通道信号幅度控制、相位控制及增益补偿，提高控制精度和自适应性，从而实现在动态波束赋形状态下的射频指标自动化测试。通过开关模块来控制上行波束控制模块和下行波束控制模块的工作状态切换，提高了控制与切换精度，提高了时序同步的精确度，从而进一步提高了测试控制精度，提高测试结果的准确性。

进一步的，结合图2所示，所述上行波束控制模块251包括第一放大器2512和第一增益/相位控制电路2511，所述开关模块包括第一开关2531和第二开关2532。

所述第一增益/相位控制电路2511的输入端通过所述第一开关2531与所述功分器24相连，所述第一增益/相位控制电路2511的输出端与所述第一放大器2512的输入端相连，所述第一放大器2512的输出端通过所述第二开关2532与所述输出口22相连。

所述下行波束控制模块252包括第二放大器2522和第二增益/相位控制电路2521。

所述第二增益/相位控制电路2521的输入端与所述第二放大2522器的输出端相连，所述第二放大器2522的输入端通过所述第二开关与2532所述输出口22相连，所述第二增益/相位控制电路2521的输出端通过所述第一开关2531与所述功分器24相连。

具体地，所述开关模块包括第一开关2531和第二开关2532，所述开关模块在图2中并未进行具体标号，所述第一开关2531主要用于在输入口21实现对上行波束控制模块251和所述下行波束控制模块252的工作控制，所述第二开关2532主要用于在输出口22实现对上行波束控制模块251和所述下行波束控制模块252的工作控制。

具体地，当选择所述上行波束控制模块251工作时，所述第一开关2531连通第一增益/相位控制电路2511的输入端和功分器24，所述第二开关2532连通所述第一放大器2512的输出端和对应的输出口，示例性的，如图2所示，第一个上行波束控制模块251中的第一放大器通过第二开关连通输出口1。

所述第一增益/相位控制电路2511根据上行波束控制信号对通过输入口接收的初始上行测试信号进行增益和/或相位调整，实现增益调整、相位调整、增益补偿中的一者或多者，并将调整后的信号输出至第一放大器2512，所述第一放大器2512将接收到的信号进行放大处理，输出上行测试信号。

具体地，当选择所述下行波束控制模块252工作时，所述第一开关2531连通第二增益/相位控制电路2512的输出端和功分器24，所述第二开关2532连通所述第二放大器2522的输入端和对应的输出口，示例性的，如图2所示，第一个下行波束控制模块252中的第二放大器通过第二开关连通输出口1。

所述第二放大器2522对通过输出口接收到的初始下行测试信号进行放大处理并输出至所述第二增益/相位控制电路2521，第二增益/相位控制电路2521根据下行波束控制信号对接收到的信号进行增益和/或相位调整，实现增益调整、相位调整、增益补偿中的一者或多者，输出下行测试信号。

需要说明的是，所述第一放大器2512和第二放大器2522可根据实际情况选择具体的放大器或低噪放器件，本实施例中并不进行限制。所述第一增益/相位控制电路2511和所述第二增益/相位控制电路2512可根据实际情况进行设计，本实施例中并不进行限制。

进一步的，如图1所示，所述系统还包括屏蔽箱7，用于屏蔽外界信号，所述承载台、所述毫米波波束成型器以及所述毫米波天线阵列均设置在所述屏蔽箱内。示例性的，所述屏蔽箱可选择微波暗室或者微波箱，也可以选择其他可起到屏蔽作用的装置，本实施例中并不进行限制。

进一步的，如图1所示，所述系统还包括上下变频器6，所述上下变频器6的第一端61与所述信号处理器4相连，所述上下变频器6的第二端62与所述毫米波波束成型器2相连，以选择性地将初始上行测试信号转换为毫米波高频上行测试信号或将所述下行测试信号转换为低频下行测试信号。

在上行链路射频性能测试时，初始上行测试信号一般情况下为低频信号，所述上下变频器6用于实现上变频功能，将低频信号转换为高频信号；在下行链路射频性能测试时，所述下行测试信号一般情况下为高频信号，所述上下变频器6用于实现下变频功能，将高频信号转换为低频信号，从而实现根据使用需求而调节信号频率的作用。

进一步的，如图1所示，所述系统还包括移动机构8，移动机构8与所述承载台1和所述毫米波波束成型器2中的至少一者相连，以驱动所述毫米波波束成型器2相对所述承载台1移动。

具体地，所述移动机构8包括直线电机、x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨。所述直线电机的输出轴分别与所述x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨相连，所述直线电机的控制端与所述控制器相连。所述毫米波波束成型器2可移动地设置在所述x轴导轨上，所述x轴导轨可移动地设置在所述y轴导轨和所述z轴导轨上。

具体地，在工作过程中，所述直线电机的控制端接收控制器发出的移动控制信号，根据所述移动控制信号控制所述移动机构8运动，进而控制承载台1或毫米波波束成型器2移动，也可以同时控制控制承载台1和毫米波波束成型器2同时移动。由于所述毫米波波束成型器2与毫米波天线阵列机械相连，因此，进一步控制所述毫米波天线阵列移动，从而实现承载台与毫米波天线阵列的相对移动，由于待测毫米波终端放置于承载台上，通过承载台的移动实现待测毫米波终端的移动，因此，通过移动机构8可实现毫米波天线阵列与待测毫米波终端之间的相对移动。

具体地，所述移动控制信号为根据测试需求由所述控制器生成，也就是说，所述控制信号根据接收的测试需求生成所述移动控制信号，在上行链路射频性能测试时，所述测试需求包括待测毫米波终端的位置和所需的上行测试波束的方向，在下行链路射频性能测试时，所述测试需求包括待测毫米波终端位置和发射的下行测试波束的方向和每个下行测试波束对应的时序。

在上行链路射频性能测试时，所述直线电机可根据接收到的移动控制信号，控制所述承载台与毫米波波束成型器移动到特定的位置，由于所述毫米波波束成型器与所述毫米波天线阵列相连接，待测毫米波终端位于承载台上，从而驱动所述毫米波天线阵列和待测毫米波终端相对移动，使得所述毫米波天线阵列位于所述待测毫米波终端测试所需的上行测试波束的方向上。

示例性的，如图1所示，所述待测毫米波终端测试所需的上行测试波束的方向为垂直向上，则所述承载台与所述毫米波天线阵列处于对齐相对位置，所述承载台与所述毫米波天线阵列的中心位于同一条直线上，此时，所述控制器只需要控制所述毫米波波束成型器驱动毫米波天线阵列形成直线向前发射的上行测试波束，即垂直于所述毫米波天线阵列方向的上行测试波束，使得待测毫米波终端能接收到在最大辐射方向上的上行测试波束，实现对扫，在不需要通过毫米波波束成型器调整上行测试波束的角度的情况下实现对扫。

在下行链路射频性能测试时，所述直线电机可根据接收到的移动控制信号，控制所述承载台与毫米波波束成型器移动到特定的位置，使得所述毫米波天线阵列位于所述待测毫米波终端发出的下行测试波束方向上，若所述下行测试波束为垂直向上，如图1所示，即承载台和毫米波天线阵列处于对齐相对位置，所述承载台与所述毫米波天线阵列的中心位于同一条直线上。使得所述毫米天线阵列能在最大辐射方向上的接收下行测试波束，实现对扫，使得接收到的目标方向上的下行测试波束能量最大，提高测试精度。

进一步的，若所述待测毫米波终端发出的下行测试波束为按时序发射的多个连续波束，则所述直线电机可根据接收到的移动控制信号，控制所述承载台与毫米波波束成型器在特定的时序移动到特定的位置，使得所述承载台在对应时序位于所述待测毫米波终端发出的下行测试波束方向上。示例性的，例如，在时序1s时移动至垂直于所述毫米波天线阵列的方向，在时序2s时移动至于水平面夹角为30°(俯仰角30°，方位角30°)的方向位置上。

此时，由于承载台与毫米波天线阵列的相对运动，使得所述毫米波天线阵列在所有时序均位于待测毫米波终端发射的下行测试波束的最大辐射方向上，所述毫米波天线阵列可以接收到待测毫米波终端发射的在最大辐射方向上的下行测试波束，因此，所述毫米波波束成型器在进行相位调整时，所需处理的噪声减小，提高了测试精度。

本实施例中提出的一种毫米波终端测试系统，通过移动机构实现毫米波天线阵列和待测毫米波终端的相对移动，使得在测试过程中，毫米波天线阵列或待测毫米波终端能够在最大辐射方向上接收波束，实现毫米波天线阵列和待测毫米波终端之间的对扫，，提高了测试精度。

下面，结合图3和图4描述本公开另一实施例的一种毫米波终端测试方法，所述测试方法包括上行链路射频性能测试S100和下行链路射频性能测试S200，所述方法包括：

校准：将标准天线放置于所述承载台，分别测试所述标准天线的上行链路射频性能和下行链路射频性能，根据得到的测试结果和所述标准天线的标准性能进行比较，根据比较结果校准所述测试系统。具体的，所述标准天线为任意可作为校准标准的天线，示例性的，可为标准毫米波喇叭天线。

在进行校准后，可分别进行上行链路射频性能测试和下行链路射频性能测试，需要说明的是，二者并无前后关系之分，可先进行上行链路射频性能测试，也可先进行下行链路射频性能测试。

如图3所示，所述上行链路射频性能测试S100，具体包括：

S110：所述信号处理器向所述毫米波天线阵列发送初始上行测试信号。具体为所述信号处理器中的信号源发出初始上行测试信号。

S120：所述控制器控制所述毫米波波束成型器对所述初始上行测试信号进行波束调整后生成上行测试信号。

S130：所述毫米波天线阵列根据所述上行测试信号生成并向所述待测毫米波终端发出上行测试波束，完成所述上行链路射频性能测试。

所述待测毫米波终端接收上行测试波束，得到上行链路射频测试结果，完成上行链路射频性能测试。

如图4所示，所述下行链路射频性能测试S200，具体包括：

S210：所述待测毫米波终端向所述毫米波天线阵列发出下行测试波束。

S220：所述毫米波天线阵列根据接收到的所述下行测试波束生成初始下行测试信号，所述控制器控制所述毫米波波束成型器对所述初始下行测试信号进行波束调整后生成下行测试信号。

具体地，在本步骤中，所述毫米波天线阵列接收所述待测毫米波终端发射的下行测试波束，将其转换为初始下行测试信号并发送至波束成型器，所述波束成型器从所述控制器接收下行波束控制信号，波束成型器根据所述下行波束控制信号对所述初始下行测试信号进行波束调整，生成下行测试信号。

S240：所述信号处理器接收并处理所述下行测试信号，完成所述下行链路射频性能测试。

所述信号处理器接收并处理所述下行测试信号，得到下行链路射频测试结果，完成下行链路射频性能测试。

本实施例中一种终端测试方法可用于测试各个波段的各种结构的终端，示例性的，所述方法可用于测试收发毫米波信号的终端，也可用于测试收发波长小于毫米波的终端，示例性的，所述方法可用于测试喇叭天线、微带天线、缝隙天线、相控阵天线等。具体地，本实施例中所提出的一种终端测试方法主要用于测试毫米波有源相控阵，也就是说，在所述终端测试方法中，所述待测毫米波终端主要为待测毫米波有源相控阵。

进一步的，所述波束调整包括：所述毫米波波束成型器，根据所述待测毫米波终端所需的波束方向和/或增益，对波束的相位和/或增益进行调整。所述根据所述待测毫米波终端所需的波束方向和/或增益，包括在上行链路射频性能测试时根据所述待测毫米波终端所需的波束方向和/或增益，以及在下行链路射频性能测试时根据所述待测毫米波终端发射的波束方向和/或增益，具体为：

所述步骤S120中的所述波束调整包括：所述毫米波波束成型器，根据所述待测毫米波终端所需的波束方向和/或增益，对所述初始上行测试信号进行增益和/或相位的调整，得到调整后的上行测试信号，通过所述调整后的上行测试信号驱动所述毫米波天线阵列发射上行测试波束，实现对上行测试波束的相位和/或增益调整。

所述步骤S220中的所述波束调整，包括：所述毫米波天线阵列接收所述待测毫米波终端发射的下行测试波束，将其转换为初始下行测试信号并发送至毫米波波束成型器，所述毫米波波束成型器根据所述下行测试波束的方向和/或增益，对初始下行测试信号的相位和/或增益进行调整，得到调整后的下行测试信号。

具体地，在本步骤中，所述根据所述下行测试波束的方向和/或增益，对初始下行测试信号的相位和/或增益进行调整，包括：

根据所述下行测试波束的方向，得到目标波束方向和对应的时序。具体地，可以理解为所述下行测试波束在空间中的发射方位角、俯仰角。

根据所述下行测试波束得到所述初始下行测试信号。所述毫米波天线阵列将下行测试波束转换为初始下行测试信号。

增强所述下行测试信号中与所述目标波束方向相对应的信号、滤除其他信号，得到下行测试信号。所述控制装置根据所述目标波束方向和对应的时序得到所述下行波束控制信号并发送至所述波束成型器，所述波束成型器根据所述下行波束控制信号增强所述下行测试信号中与所述目标波束方向相对应的信号、滤除其他信号，得到下行测试信号。进一步的，所述上行链路射频性能测试S100还包括：

S140：控制器根据测试需求向直线电机发送移动控制信号。

具体地，在本步骤中，所述测试需求包括待测毫米波终端的位置和所需的上行测试波束的方向。

S150：所述直线电机根据所述移动控制信号控制与所述承载台相连的移动机构或与所述毫米波波束成型器相连的移动机构运动，以驱动所述毫米波波束成型器相对所述承载台移动。

具体地，在本步骤中，通过驱动所述毫米波波束成型器相对所述承载台移动，使得所述毫米波天线阵列位于所述待测毫米波终端测试所需的上行测试波束的方向上。

进一步的，所述下行链路射频性能测试S200还包括：

S240：控制器根据测试需求向直线电机发送移动控制信号。

具体地，在本步骤中，所述测试需求包括待测毫米波终端位置和发射的下行测试波束的方向和与每个下行测试波束对应的时序。

S250：所述直线电机可根据接收到的移动控制信号，控制所述承载台与毫米波波束成型器移动到特定的位置，使得所述毫米波天线阵列位于所述待测毫米波终端发出的下行测试波束方向上。

进一步的，在本步骤中，若所述待测毫米波终端发出的下行测试波束为按时序发射的多个连续波束，则所述直线电机可根据接收到的移动控制信号，控制所述承载台与毫米波波束成型器在特定的时序移动到特定的位置，使得所述承载台在对应时序位于所述待测毫米波终端发出的下行测试波束方向上。

本实施例中提出的一种毫米波终端测试方法，可根据测试需求，通过毫米波波束成型器对发射和接收的波束进行调整，实现根据测试需求而动态、自适应的调整测试波束的功效。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种毫米波终端测试系统，其特征在于，包括承载台、毫米波波束成型器、毫米波天线阵列、信号处理器和控制器，所述承载台用于放置待测毫米波终端，所述毫米波天线阵列与所述承载台相对设置，所述毫米波波束成型器设置在所述毫米波天线阵列背离所述承载台的一侧，且所述毫米波波束成型器的输出口与所述毫米波天线阵列相连，所述毫米波波束成型器的输入口与所述信号处理器相连，所述毫米波波束成型器的控制口与所述控制器相连；其中，

所述控制器，用于在上行链路射频性能测试时，控制所述毫米波波束成型器从所述信号处理器接收初始上行测试信号并对其进行波束调整后生成上行测试信号，所述毫米波天线阵列根据所述上行测试信号生成上行测试波束；以及，

所述控制器，还用于在下行链路射频性能测试时，控制所述毫米波波束成型器从所述毫米波天线阵列接收初始下行测试信号并对其进行波束调整后生成下行测试信号，并传输至所述信号处理器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述毫米波波束成型器包括功分器和多个多路波束控制单元，所述多路波束控制单元包括上行波束控制模块、下行波束控制模块和开关模块；其中，

所述上行波束控制模块的输入端通过所述功分器与所述输入口相连，所述上行波束控制模块的输出端与所述输出口相连；

所述下行波束控制模块的输入端与所述输出口相连，所述下行波束控制模块的输出端通过所述功分器与所述输入口相连；

所述开关模块与所述控制器相连，以在所述控制器的控制下选择性地使得所述上行波束控制模块和所述下行波束控制模块工作。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上行波束控制模块包括第一放大器和第一增益/相位控制电路，所述开关模块包括第一开关和第二开关；其中，

所述第一增益/相位控制电路的输入端通过所述第一开关与所述功分器相连，所述第一增益/相位控制电路的输出端与所述第一放大器的输入端相连，所述第一放大器的输出端通过所述第二开关与所述输出口相连。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述下行波束控制模块包括第二放大器和第二增益/相位控制电路；其中，

所述第二增益/相位控制电路的输入端与所述第二放大器的输出端相连，所述第二放大器的输入端通过所述第二开关与所述输出口相连，所述第二增益/相位控制电路的输出端通过所述第一开关与所述功分器相连。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括移动机构，所述移动机构与所述承载台和所述毫米波波束成型器中的至少一者相连，以驱动所述毫米波波束成型器相对所述承载台移动。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述移动机构包括直线电机、x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨；其中，

所述直线电机的输出轴分别与所述x轴导轨、y轴导轨和z轴导轨相连，所述直线电机的控制端与所述控制器相连；

所述毫米波波束成型器可移动地设置在所述x轴导轨上，所述x轴导轨可移动地设置在所述y轴导轨和所述z轴导轨上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，还包括屏蔽箱，所述承载台、所述毫米波波束成型器以及所述毫米波天线阵列均设置在所述屏蔽箱内。

8.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括上下变频器，所述上下变频器的第一端与所述信号处理器相连，所述上下变频器的第二端与所述毫米波波束成型器相连，以选择性地将初始上行测试信号转换为高频上行测试信号或将所述下行测试信号转换为低频下行测试信号。

9.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，所述毫米波天线阵列为有源相控阵天线。

10.一种毫米波终端测试方法，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的测试系统，所述测试方法包括上行链路射频性能测试和下行链路射频性能测试；其中，

所述上行链路射频性能测试，具体包括：

所述信号处理器向所述毫米波天线阵列发送初始上行测试信号；

所述控制器控制所述毫米波波束成型器对所述初始上行测试信号进行波束调整后生成上行测试信号；

所述毫米波天线阵列根据所述上行测试信号生成并向所述待测毫米波终端发出上行测试波束，完成所述上行链路射频性能测试；以及，

所述下行链路射频性能测试，具体包括：

所述待测毫米波终端向所述毫米波天线阵列发出下行测试波束；

所述毫米波天线阵列根据接收到的所述下行测试波束生成初始下行测试信号；

所述控制器控制所述毫米波波束成型器对所述初始下行测试信号进行波束调整后生成下行测试信号；

所述信号处理器接收并处理所述下行测试信号，完成所述下行链路射频性能测试。

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