CN111865441A - 一种封装天线测量系统、方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种封装天线测量系统、方法及装置,应用于计算机技术领域,该封装天线测量系统包括:由控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向目标封装天线模块中的单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,并向测量仪发送测量指令,由所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果。可见,本发明实施例所提供的方案,可以实现对关于响应差异的测量项所针对的响应结果进行测量的目的。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,特别是涉及一种封装天线测量系统、方法及装置。
背景技术
封装天线技术是目前智能手机天线的主要解决方案,通过封装天线的模块化设计,可扩展的相控阵封装天线被广泛应用于蜂窝和卫星通信的波束形成和定向链路方面。其中,相控阵封装天线可以包括毫米波相控阵封装天线,等等。
针对相控阵封装天线而言,用户对相控阵封装天线中的天线单元进行配置后,相控阵封装天线的理论响应结果与实际响应结果存在差异,这种差异会影响封装天线的性能。
因此,为了评估相控阵封装天线性能以及修正等目的,存在对相控阵封装天线的关于响应差异的测量项进行测量的需求。那么,为了对相控阵封装天线的关于响应差异的测量项进行测量,如何对关于响应差异的测量项所针对的响应结果进行测量,是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种封装天线测量系统、方法及装置,以实现对关于响应差异的测量项所针对的响应结果进行测量,具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种封装天线测量方法,所述方法应用于封装天线测量系统中的控制设备,所述封装天线测量系统还包括测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的相控阵封装天线的封装天线模块;所述方法包括:
获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息;
向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述目标测量项进行测量时所利用的配置信息;
向所述测量仪发送测量指令,以使所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果;其中,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令。
可选地,所述测量项包括:不确定度测量、校准测量或波束扫描测量;
其中,所述不确定度测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的第一天线状态的响应差异的测量,且针对所述不确定测量的所述目标配置信息包括所述第一天线状态的状态值;所述第一天线状态包括幅度和/或相位;
所述校准测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异的测量,且针对所述校准测量的所述目标配置信息包括第二天线状态的状态值,所述第二天线状态包括幅度和/或相位;
所述波束扫描测量为所述相控阵封装天线的波束扫描性能的响应差异的评估,且针对所述波速扫描测量的所述目标配置信息包括第三天线状态的状态值,所述第三天线状态包括相位。
可选地,所述测量项包括波束扫描测量时,在向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令之前,所述方法还包括:
获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异;
向所述单片机发送携带有所述初始激励的响应差异的补偿指令,以使所述单片机利用所述补偿指令携带的所述初始激励的响应差异,对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异进行补偿;
所述向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,包括:
在检测到所述相控阵封装天线中的天线单元完成初始激励的响应差异补偿之后,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令。
可选地,所述获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息之后,向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令之前,所述方法还包括:
判断所述测量项对应的计数器中所记录的数值是否到达预定数值,如果否,执行向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令的步骤,并对所述计数器中所记录的数值加1;如果是,结束;
其中,所述测量项对应的计数器为:用于统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次数的计数器。
第二方面,本发明实施例提供了一种封装天线测量系统,包括:控制设备和测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的相控阵封装天线的封装天线模块;
所述控制设备,用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述测量项进行测量时所利用的配置信息;
所述控制设备,还用于在向所述单片机发送所述配置指令后,向所述测量仪发送测量指令,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令;
所述测量仪,用于在接收到所述测量指令后,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果。
可选地,所述测量项包括波束扫描测量时,所述控制设备还用于在向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令之前,获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异,向所述单片机发送携带有所述初始激励的响应差异的补偿指令,以使所述单元机利用所述补偿指令携带的所述初始激励的响应差异,对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异进行补偿;
所述向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,包括:
在检测到所述相控阵封装天线中的天线单元完成初始激励的响应差异补偿之后,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令。
可选地,所述控制设备还用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息之后,向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令之前,判断所述测量项对应的计数器中所记录的数值是否到达预定数值,如果否,执行向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令的步骤,并对所述计数器中所记录的数值加1;如果是,结束;
其中,所述测量项对应的计数器为:用于统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次数的计数器。
可选地,所述控制设备通过通用异步收发传输器UART接口与目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接;
所述控制设备通过局域网LAN接口与所述测量仪建立有通信连接。
第三方面,本发明实施例提供了一种封装天线测量装置,所述装置应用于封装天线测量系统中的控制设备,所述封装天线测量系统还包括测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的相控阵封装天线的封装天线模块;所述装置包括:
获取模块,用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息;
第一发送模块,用于向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述目标测量项进行测量时所利用的配置信息;
第二发送模块,用于向所述测量仪发送测量指令,以使所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对响应结果;
其中,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令。
第四方面,本发明实施例提供了一种控制设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现一种封装天线测量方法的步骤。
本发明实施例有益效果:
本发明实施例所提供的方案中,由控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向目标封装天线模块中的单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,并向测量仪发送测量指令,由所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于所测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的测量结果。可见,本发明实施例所提供的方案,可以实现对关于响应差异的测量项所针对的响应结果进行测量。
当然,实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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。
图1为本发明实施例所提供的目标封装天线模块的结构示意图;
图2为本发明实施例所提供的相控阵封装天线的结构示意图;
图3为本发明实施例所提供的一种封装天线测量系统的结构示意图;
图4为本发明实施例所提供的一种封装天线测量方法的结构示意图;
图5为本发明实施例所提供的一种封装天线测量装置的结构示意图。
图6为本发明实施例所提供的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了实现对关于响应差异的测量项所针对的响应结果进行测量,本发明实施例提供了一种封装天线测量系统、方法及装置。
需要强调的是,为了实现对关于响应差异的测量项进行测量,需要获知该测量项所针对的响应结果,以及与该测量项所针对的响应结果进行比对的理论结果,从而得到响应差异。本发明实施例的目的在于:测量该测量项所针对的响应结果。可选地,该测量项包括:不确定度测量、校准测量或波束扫描测量,关于不确定度测量、校准测量或波束扫描测量的详细介绍内容,下文进行介绍。
本发明实施例中,待测量的相控阵封装天线可以为毫米波相控阵封装天线,当然并不局限于此,任一种存在测量需求的相控阵封装天线均作为本发明实施例的待测量的相控阵封装天线。并且,待测量的相控阵封装天线包含在封装天线模块中,该封装天线模块还包括单片机。外部设备可以通过单片机向待测量的相控阵封装天线发送各类指令,例如:配置指令、补偿指令等,从而使得待测量的相控阵封装天线进行相应指令的响应。为了方便引用,将包含有待测量的相控阵封装天线命名为目标相控阵封装天线。
为了方便理解方案,对本发明实施例所涉及的相控阵封装天线,以及包含待测量的相控阵封装天线的目标封装天线模块的结构和原理,进行概要介绍:
目标封装天线模块可以包括带有相控阵封装天线的开发板、带有单片机的开发板、电源转换器,其中,相控阵封装天线和单片机之间建立有通信连接,电源转换器用于实现供电。当然,该目标封装天线模块还可以包括:散热片、风扇等器件。示例性的,图1示出了目标封装天线模块的一种结构示意图。如图1所示,目标封装天线模块100包括一个带有相控阵封装天线101的开发板102,一个散热片103、两个风扇104、一个带有单片机105的开发板106,以及两个直连电源转换器107;并且,两个直连电源转换器107分别为5V转1.8V和5V转2.5V,两个直连电源转换器107分别用于对相控阵封装天线101中的射频芯片,以及风扇104供电。
另外,相控阵封装天线中集成有若干天线单元和若干射频芯片。其中,相控阵封装天线中的若干射频芯片所选用的型号可以相同,并且,若干射频芯片可选用的型号可以包括多种,本发明实施例对此不作限定。需要说明的是,每个射频芯片在同一时刻的工作模式包括:全部为发射模式,或全部为接收模式。相控阵封装天线中集成的天线单元和射频芯片的数量可以根据需要进行选择,例如:集成有4个射频芯片和16个天线单元,或者,集成有3个射频芯片和12个天线单元,等等,这都是合理的。
示例性的,以集成有4个射频芯片和16个天线单元为例,对相控阵封装天线的结构进行说明:
如图2所示,4个射频芯片包括:芯片C1、芯片C2(图中未示出)、芯片C3(图中未示出)和芯片C4,每个射频芯片中包括4个天线单元,其中,以芯片C1和芯片C4为例,芯片C1中包括的4个天线单元为:C1_RF1、C1_RF2(图中未标出)、C1_RF3(图中未标出)、C1_RF4,芯片C4中包括的4个天线单元为:C4_RF1、C4_RF2(图中未标出)、C4_RF3(图中未标出)、C4_RF4。相控阵封装天线在通过开关选择的发射或接收模式下,射频芯片对每个天线单元都有单独的幅度和相位的控制链,其中,幅度通过EA(element attenuator,单元衰减器)进行控制,相位通过移相器进行控制。每个控制链都包含一个EA、一个移相器和一个放大器,放大器在发射和接收模式下分别是PA(power amplifier,功率放大器),和LNA(low noiseamplifier,低噪声放大器)。发射模式下,功率放大器开启,低噪声放大器关闭;接收模式下,低噪声放大器开启,功率放大器关闭,放大器还具有对单个天线单元掉电的功能。除了以上单独的控制链外,每个射频芯片还具有另外两个CA(common attenuator,公共衰减器),以及两个TA(temperature attenuator,温度补偿衰减器),共同作用于4个天线单元。衰减器EA的最小衰减步长可以为0.5dB,公共衰减器的最小衰减步长可以为1dB,天线单元等距离分布,当然并不局限于此。
下面,对本发明实施例所提供的一种封装天线测量系统进行介绍。
如图3所示,本发明实施例所提供的一种封装天线测量系统,可以包括:
控制设备310和测量仪320,所述控制设备310分别与所述测量仪320、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪320还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的相控阵封装天线的封装天线模块;
控制设备310,用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述测量项进行测量时所利用的配置信息;
所述控制设备310,还用于在向所述单片机发送所述配置指令后,向所述测量仪发送测量指令,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令;
所述测量仪320,用于在接收到所述测量指令后,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果。
为了方案清楚,下面对该封装天线测量系统中的各个组成部分分别进行介绍:
本发明的实施例中,控制设备可以是一种智能设备,所具备的功能包括但不限于数据处理、数据发送及数据接收等。所述控制设备可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等等,控制设备内的控制程序可以为基于C++编程语言和Qt框架开发,测量仪可以是VNA(Vector Network Analyzer,矢量网络分析仪),当并不局限于此。
并且,所述控制设备可以通过UART(Universal Asynchronous Receiver/transmitter,通用非同步收发传输器)接口与目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,当然并不局限于此;所述控制设备可以通过LAN(Local Area Network,局域网)接口与所述测量仪建立有通信连接,所述测量仪通过射频接口与所述目标封装天线模块建立有通信连接。需要说明的是,控制设备通过UART接口与目标封装天线模块中的单片机的通信连接所利用的信息包括:端口号、波特率、数据位、奇偶校验位、停止位和流控制。
另外,所述测量项为关于响应差异的测量项,所述目标配置信息为对所述测量项进行测量时所利用的配置信息;并且,测量项所针对的响应结果可以为相控阵封装天线针对于目标配置信息的响应结果,或者,基于该目标配置信息的响应结果所确定出的结果内容。需要说明的是,所述控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息的实现方式存在多种。示例性的,在一种实现方式中,用户通过所述控制设备的交互界面内设置的输入框,输入针对测量项的目标配置信息。
示例性的,在另一种实现方式中,将针对测量项的目标配置信息预先写入所述控制设备中,从而,在测量时,执行从预先写入的信息中获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息。
另外,本发明实施例中的所述测量项可以包括:不确定度测量、校准测量或波束扫描测量;
其中,所述不确定度测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的第一天线状态的响应差异的测量,且针对所述不确定测量的所述目标配置信息包括所述第一天线状态的状态值;所述第一天线状态包括幅度和/或相位;
所述校准测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异的测量,且针对所述校准测量的所述目标配置信息包括第二天线状态的状态值,所述第二天线状态包括幅度和/或相位;
所述波束扫描测量为所述相控阵封装天线的波束扫描性能的响应差异的评估,且针对所述波速扫描测量的所述目标配置信息包括第三天线状态的状态值,所述第三天线状态包括相位。
需要说明的是,当所述测量项包括不确定度测量时,针对目标配置信息的响应结果为:相控阵封装天线的天线单元的幅度和相位;当所述测量项包括校准测量时,针对目标配置信息的响应结果为:相控阵封装天线的天线单元的幅度和相位;当所述测量项包括波束扫描测量时,针对目标配置信息的响应结果为:相控阵封装天线的天线单元的相位。
需要说明的是,当测量项包括不确定度测量时,第一天线状态包括的相位可以为0-360度的任一相位值,例如30度、45度和60度等等。当测量项包括校准测量时,第二天线状态包括的相位可以为0-360度的任一相位值,例如0度、30度等等。当测量项包括波束扫描测量时,第三天线状态包括的相位可以为0-360度的任一相位值,且天线单元间的相位差相同,例如:天线单元间的相位差可以设置为20度,或者30度等等,通过设置天线单元间的相位差实现波束在不同空间方向上的扫描。
可以理解的是,所述控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息的次数,根据用户需要,可以获取一次,或者多次。即当用户对某一种测量项进行测量时,可以只进行一次测量,也可以进行多次测量,当进行多次测量时,测量仪的输出结果可以为多次测量的平均值,也可以为经预定算法处理后的值,在此不做限定。
需要说明的是,控制设备将目标配置信息,通过UART接口发送到单片机,单片机具有一套处理框架,在该处理框架中,接收配置指令,并在分析和处理后,通过SPI(serialperipheral interface,串行外设接口),实现对相控阵封装天线进行信息配置。
另外,配置指令可以包括使用通用异步接收器/发送器串行通信的AT命令,AT命令可以包括:对相控阵封装天线中的天线单元进行整体设置,或者对单个天线单元进行设置,其中,对单个天线单元的设置,可以包括,收/发切换、开/关使能、幅度衰减和相位偏移。而测量指令可以包括SCPI命令(可编程仪器标准命令,Standard Commands forProgrammable Instruments)。控制设置利用VISA(虚拟仪器软件结构,VirtualInstrument Software Architecture)库函数,发送SCPI命令给测量仪,以实现对测量仪的控制。
需要说明的是,测量仪在测得所述相控阵封装天线对目标配置信息的响应结果后,输出的测量结果,可以为相控阵封装天线对目标配置信息的响应结果,也可以为针对测量项的不同输出要求,在测得相控阵封装天线对目标配置信息的响应结果后,通过分析处理,得到的结果,这都是合理的。
其中,当所述测量项包括不确定度测量时,基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果具体包括:将测量得到的响应结果作为所述测量项所针对的响应结果,并将所述测量项所针对的响应结果进行输出。
当所述测量项包括校准测量时,基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果具体包括:利用预定的校准算法,对测量得到的响应结果进行校准处理,得到校准结果,将校准结果作为初始激励的响应结果,并将初始激励的响应结果作为所述测量项所针对的响应结果进行输出。
示例性的,校准算法可以包括:旋转矢量算法、开-关算法,或者180度反转算法。其中,旋转矢量算法、开-关算法,或者180度反转算法是现有的算法,利用旋转矢量算法、开-关算法,或者180度反转算法,对测量得到的响应结果进行校准处理也是现有的处理方式,本发明实施例不做赘述。
当所述测量项包括波束扫描测量时,基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果具体包括:将测量得到的响应结果作为所述测量项所针对的响应结果,并将所述测量项所针对的响应结果进行输出。
本发明实施例所提供的方案中,提出了一种封装天线测量系统,由控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向目标封装天线模块中的单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,并向测量仪发送测量指令,由所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于所述响应结果,输出针对所述测量项的测量结果。可见,本发明实施例所提供的方案,可以实现对相控阵封装天线的关于响应差异的测量项进行测量的目的。另外,本方案中,可以针对各测量项进行多次测量,以得到准确度较高的测量结果。
可选地,为了提高相控阵封装天线的波束扫描测量的准确性,在本发明实施例中,所述测量项包括波束扫描测量时,所述控制设备还用于在向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令之前:
获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异,向所述单片机发送携带有所述初始激励的响应差异的补偿指令,以使所述单元机利用所述补偿指令携带的所述初始激励的响应差异,对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异进行补偿;
所述向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,包括:
在检测到所述相控阵封装天线中的天线单元完成初始激励的响应差异补偿之后,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令。
需要说明的是,控制设备获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异的实现方式可以存在多种。
示例性的,在一种实现方式中,用户在控制设备的交互界面内设置的输入框,输入所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异。
示例性的,在另一种实现方式中,对相控阵封装天线进行波束扫描测量前,控制设备向测量仪发送对相控阵封装天线进行校准测量的测量指令,以使测量仪测得相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应结果,将测量的响应结果,通过校准算法处理后,得到校准结果,作为初始激励的响应差异。
考虑到测量次数可以为至少一次,因此,可以利用计数器进行次数统计。相应的,本发明实施例中,所述控制设备还用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息之后,向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令之前,所述控制设备还用于:
判断所述测量项对应的计数器中所记录的数值是否到达预定数值,如果否,执行向所述毫米波相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令的步骤,并对所述计数器中所记录的数值加1;如果是,结束;
其中,所述测量项对应的计数器为:用于统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次数的计数器。
需要说明的是,在对相控阵封装天线的各测量项进行测量时,针对每一测量项,可以进行一次或多次测量,在进行测量时,利用测量项对应的计数器,统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次,并将计数器中所记录的数值与预定数值来进行比对。因此,在对测量项进行至少一次的测量时,设置的预定数值不小于1。可以理解的是,在对相控阵封装天线的各测量项进行测量前,所述测量项对应的计数器为0。
此外,由于相控阵封装天线的芯片温度会影响芯片中有源器件放大器的性能,为了提高测量结果的准确性,相应的,需要补偿掉由温度增加引起的放大器增益下降。其中,补偿由温度增加引起的放大器增益下降的实现方式可以有多种,示例性的,在一种实现方式中,控制设备读取相控阵封装天线的芯片温度,根据所读取的温度向单片机发送相应的关于温度补偿的AT命令。示例性的,在另一种实现方式中,结合测量仪读取功率下降值,并通过降低衰减来补偿。
以下,提出一种封装天线测量方法,应用于封装天线测量系统中的控制设备,所述封装天线测量系统还包括测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的毫米波相控阵封装天线的封装天线模块;
下面,首先对本发明实施例所提供的一种封装天线测量方法进行介绍。
如图4所示,本发明实施例所提供的一种封装天线测量方法,可以包括:
S401,获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息;
S402,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述目标测量项进行测量时所利用的配置信息;
S403,向所述测量仪发送测量指令,以使所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果。
可选的,在本发明实施例中,所述测量项包括:不确定度测量、校准测量或波束扫描测量;
其中,所述不确定度测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的第一天线状态的响应差异的测量,且针对所述不确定测量的所述目标配置信息包括所述第一天线状态的状态值;所述第一天线状态包括幅度和/或相位;
所述校准测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异的测量,且针对所述校准测量的所述目标配置信息包括第二天线状态的状态值,所述第二天线状态包括幅度和/或相位;
所述波束扫描测量为所述相控阵封装天线的波束扫描性能的响应差异的评估,且针对所述波速扫描测量的所述目标配置信息包括第三天线状态的状态值,所述第三天线状态包括相位。
可选的,在本发明实施例中,所述测量项包括波束扫描测量时,在向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令之前,所述方法还包括:
获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异;
向所述单片机发送携带有所述初始激励的响应差异的补偿指令,以使所述单元机利用所述补偿指令携带的所述初始激励的响应差异,对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异进行补偿;
所述向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,包括:
在检测到所述相控阵封装天线中的天线单元完成初始激励的响应差异补偿之后,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令。
可选的,在本发明实施例中,所述获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息之后,向所述毫米波相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的第一配置指令之前,所述方法包括:
判断所述测量项对应的计数器中所记录的数值是否到达预定数值,如果否,执行向所述毫米波相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令的步骤,并对所述计数器中所记录的数值加1;如果是,结束;
其中,所述测量项对应的计数器为:用于统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次数的计数器。
以上各步骤的详细内容,参见图3所示实施例的控制设备的相关内容,在此不做赘述。
本发明实施例所提供的方案中,提出了一种封装天线测量方法,由控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向目标封装天线模块中的单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,并向测量仪发送测量指令,由所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于所述响应结果,输出针对所述测量项的测量结果。可见,本发明实施例所提供的方案,可以实现对关于响应差异的测量项所针对的响应结果进行测量的目的。
相应于上述方法实施例,本发明实施例还提供了一种封装天线测量装置,应用于封装天线测量系统中的控制设备,所述封装天线测量系统还包括测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的毫米波相控阵封装天线的封装天线模块。如图5所示,该装置包括:
获取模块510,用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息;
第一发送模块520,用于向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述目标测量项进行测量时所利用的配置信息;
第二发送模块530,向所述测量仪发送测量指令,以使所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果;
其中,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令。
可选的,在本发明实施例中,所述测量项包括:不确定度测量、校准测量或波束扫描测量;
其中,所述不确定度测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的第一天线状态的响应差异的测量,且针对所述不确定测量的所述目标配置信息包括所述第一天线状态的状态值;所述第一天线状态包括幅度和/或相位;
所述校准测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异的测量,且针对所述校准测量的所述目标配置信息包括第二天线状态的状态值,所述第二天线状态包括幅度和/或相位;
所述波束扫描测量为所述相控阵封装天线的波束扫描性能的响应差异的评估,且针对所述波速扫描测量的所述目标配置信息包括第三天线状态的状态值,所述第三天线状态包括相位。
可选的,在本发明实施例中,所述装置还包括:
补偿模块,用于在所述测量项包括波束扫描测量时,在向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令之前,获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异;
向所述单片机发送携带有所述初始激励的响应差异的补偿指令,以使所述单元机利用所述补偿指令携带的所述初始激励的响应差异,对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异进行补偿;
所述向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,包括:
在检测到所述相控阵封装天线中的天线单元完成初始激励的响应差异补偿之后,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令。
可选的,在本发明实施例中,所述装置还包括:
判断模块,用于在所述控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息之后,向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令之前,判断所述测量项对应的计数器中所记录的数值是否到达预定数值,如果否,执行向所述毫米波相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令的步骤,并对所述计数器中所记录的数值加1;如果是,结束;
其中,所述测量项对应的计数器为:用于统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次数的计数器。
本发明实施例所提供的方案中,提出了一种封装天线测量方法,由控制设备获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向目标封装天线模块中的单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,并向测量仪发送测量指令,由所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于所述响应结果,输出针对所述测量项的测量结果。可见,本发明实施例所提供的方案,可以实现对关于响应差异的测量项所针对的响应结果进行测量的目的。
本发明实施例还提供了一种控制设备,如图6所示,包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604,其中,处理器601,通信接口602,存储器603通过通信总线604完成相互间的通信,
存储器603,用于存放计算机程序;
处理器601,用于执行存储器603上所存放的程序时,实现本发明实施例所提供的封装天线测量方法的步骤。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一封装天线测量方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中,还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述实施例中任一封装天线测量方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非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作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种封装天线测量方法,其特征在于,所述方法应用于封装天线测量系统中的控制设备,所述封装天线测量系统还包括测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的相控阵封装天线的封装天线模块;所述方法包括:
获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息;
向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述目标测量项进行测量时所利用的配置信息;
向所述测量仪发送测量指令,以使所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果;其中,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述测量项包括:不确定度测量、校准测量或波束扫描测量;
其中,所述不确定度测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的第一天线状态的响应差异的测量,且针对所述不确定测量的所述目标配置信息包括所述第一天线状态的状态值;所述第一天线状态包括幅度和/或相位;
所述校准测量为对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异的测量,且针对所述校准测量的所述目标配置信息包括第二天线状态的状态值,所述第二天线状态包括幅度和/或相位;
所述波束扫描测量为所述相控阵封装天线的波束扫描性能的响应差异的评估,且针对所述波速扫描测量的所述目标配置信息包括第三天线状态的状态值,所述第三天线状态包括相位。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述测量项包括波束扫描测量时,在向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令之前,所述方法还包括:
获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异;
向所述单片机发送携带有所述初始激励的响应差异的补偿指令,以使所述单片机利用所述补偿指令携带的所述初始激励的响应差异,对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异进行补偿;
所述向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,包括:
在检测到所述相控阵封装天线中的天线单元完成初始激励的响应差异补偿之后,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息之后,向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令之前,所述方法还包括:
判断所述测量项对应的计数器中所记录的数值是否到达预定数值,如果否,执行向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令的步骤,并对所述计数器中所记录的数值加1;如果是,结束;
其中,所述测量项对应的计数器为:用于统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次数的计数器。
5.一种封装天线测量系统,其特征在于,包括:控制设备和测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的相控阵封装天线的封装天线模块;
所述控制设备,用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述测量项进行测量时所利用的配置信息;
所述控制设备,还用于在向所述单片机发送所述配置指令后,向所述测量仪发送测量指令,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令;
所述测量仪,用于在接收到所述测量指令后,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对的响应结果。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述测量项包括波束扫描测量时,所述控制设备还用于在向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令之前,获取所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异,向所述单片机发送携带有所述初始激励的响应差异的补偿指令,以使所述单元机利用所述补偿指令携带的所述初始激励的响应差异,对所述相控阵封装天线中的天线单元的初始激励的响应差异进行补偿;
所述向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,包括:
在检测到所述相控阵封装天线中的天线单元完成初始激励的响应差异补偿之后,向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述控制设备还用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息之后,向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令之前,判断所述测量项对应的计数器中所记录的数值是否到达预定数值,如果否,执行向所述相控阵封装天线中的单片机发送携带有所述目标测量项的配置信息的配置指令的步骤,并对所述计数器中所记录的数值加1;如果是,结束;
其中,所述测量项对应的计数器为:用于统计针对所述测量项的目标配置信息的已获取次数的计数器。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,
所述控制设备通过通用异步收发传输器UART接口与目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接;
所述控制设备通过局域网LAN接口与所述测量仪建立有通信连接。
9.一种封装天线测量装置,其特征在于,所述装置应用于封装天线测量系统中的控制设备,所述封装天线测量系统还包括测量仪,所述控制设备分别与所述测量仪、目标封装天线模块中的单片机建立有通信连接,所述测量仪还与所述目标封装天线模块建立有通信连接,所述目标封装天线模块为包含待测量的相控阵封装天线的封装天线模块;所述装置包括:
获取模块,用于获取为所述相控阵封装天线指定的针对测量项的目标配置信息;
第一发送模块,用于向所述单片机发送携带有所述目标配置信息的配置指令,以使所述单片机利用所述配置指令中携带的所述目标配置信息,对所述相控阵封装天线进行信息配置;所述目标配置信息为对所述目标测量项进行测量时所利用的配置信息;
第二发送模块,用于向所述测量仪发送测量指令,以使所述测量仪,测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果,并基于测量得到的响应结果,输出所述测量项所针对响应结果;
其中,所述测量指令为:用于测量所述相控阵封装天线针对所述目标配置信息的响应结果的指令。
10.一种控制设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
所述存储器,用于存放计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-4任一所述的方法步骤。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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