CN112039561A - 一种Massive MIMO天线组件及其分模块测试方法 - Google Patents

一种Massive MIMO天线组件及其分模块测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种Massive MIMO天线组件及其分模块测试方法，所述Massive MIMO天线包括多个射频连接头、校准接头、滤波器、主信号通路、校准网络、滤波器测试点和校准网络测试点，滤波器测试点和校准网络测试点分别为对滤波器和校准网络进行数据测试的测试点，且测试时，滤波器测试点用单探针压接接头或焊接接头测试，校准网络测试点则全部用焊接接头测试。本发明实现了对滤波器和校准网络分别进行测试，且可提高测试数据的精确性。

Description

一种Massive MIMO天线组件及其分模块测试方法
技术领域
本发明涉及一种天线阵列，尤其是涉及一种Massive MIMO天线组件及MassiveMIMO天线的分模块测试方法。
背景技术
在已经来临的5G通信时代，随时随地的信号接入需求对系统容量和信号传输速率提出了挑战。为解决指数级增长的通信业务量，需要布局密集的站点以及天线阵列(Massive MIMO天线)，这就对精确的波束指向和信号覆盖范围提出了要求，进而对用于波束赋形的幅度和相位提出了高精度的需求。
在申请号为CN201810698247.3的专利中公开了一种紧凑型小型化的MassiveMIMO天线，该天线集成滤波器单元于校准网络中。该案利于节省站点资源，并且利于滤波器和天线性能的良好匹配。
但是，在该类型天线的生产中，当测试不通过时，需要分别判断滤波器单元和辐射单元的性能。并且在实际应用中，需要单独得到每一条主信号通路上滤波器的幅度和相位数据，以及通过校准端口得到每一条天线通路的幅度和相位数据，以用于波束赋形，进而达到精确的信号覆盖和传输。也就是说该案虽然提出了一种天线的解决方案，但是缺少各模块的精确测试方法，使该案在实际生产和应用中面临重大挑战。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种Massive MIMO天线组件及Massive MIMO天线的分模块测试方法。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种Massive MIMO天线组件，所述Massive MIMO天线组件包括Massive MIMO天线和用于测试Massive MIMO天线的若干射频测试接头，所述Massive MIMO天线包括多个射频连接头、一个校准接头、一个校准网络、多个滤波器、多个主信号通路和多个辐射单元，所述射频连接头的输出端与所述滤波器的输入端一一对应地电连接，所述Massive MIMO天线还包括多个用于测试滤波器且与滤波器一一对应的滤波器测试点，及多个用于测试校准网络且与主信号通路一一对应的校准网络测试点，所述滤波器的输出端与所述滤波器测试点一一对应地电连接，所述校准网络测试点与所述主信号通路一一对应地电连接，所述主信号通路与所述辐射单元一一对应地电连接，所述射频测试接头包括焊接接头，所述校准网络测试点与所述焊接接头电性相连。
优选地，所述射频测试接头还包括单探针压接接头，所述滤波器测试点与所述单探针压接接头或所述焊接接头电性相连进行测试。
优选地，所有所述滤波器测试点分别与同一个所述单探针压接接头电性相连。
优选地，所述Massive MIMO天线还包括多个公共测试点，所述焊接接头为公共焊接接头，所述公共测试点分别可与对应的滤波器测试点和对应的校准网络测试点电连接，所述公共焊接接头焊接于公共测试点。
优选地，所述Massive MIMO天线还包括多个桥接片，每个所述滤波器测试点通过一所述桥接片在测试结束后与对应的所述校准网络测试点连接上。
本发明还揭示了另外一种技术方案：一种Massive MIMO天线的分模块测试方法，包括：
第一步，提供一Massive MIMO天线及若干用于测试Massive MIMO天线的射频测试接头，所述Massive MIMO天线包括多个射频连接头、多个滤波器、一个校准接头、一个校准网络、多个主信号通路、多个辐射单元、多个滤波器测试点和多个校准网络测试点，所述射频连接头的输出端与所述滤波器的输入端一一对应地电连接，所述滤波器的输出端与所述滤波器测试点一一对应地电连接，所述校准网络测试点与所述主信号通路一一对应地电连接，所述主信号通路与所述辐射单元一一对应地电连接，所述滤波器测试点用于测试滤波器且与滤波器一一对应，所述校准网络测试点用于测试校准网络且与主信号通路一一对应，所述射频测试接头包括焊接接头；
第二步，将所述射频测试接头与滤波器测试点电性连接，将测试信号自射频连接头的输入端输入，通过对应的滤波器自射频测试接头输出，完成对至少一个所述滤波器的测试；
第三步，将所有所述校准网络测试点电性连接一所述焊接接头，除正在被测试的焊接接头外，其余焊接接头与负载相连，将测试信号自焊接接头输入，通过正被对应的主信号通路，所述主信号通路的测试信号耦合到校准网络自校准端口输出；
第四步，提供桥接片在测试结束后连接滤波器测试点及对应的校准网络测试点，使射频连接头的输入端至辐射单元形成一完整的信号通路。
优选地，所述射频测试接头还包括单探针压接接头，所述第二步中的射频测试接头为所述单探针压接接头或所述焊接接头。
优选地，所述Massive MIMO天线还包括多个公共测试点，所述射频测试接头为公共焊接接头，所述公共焊接接头焊接于公共测试点上，每个公共焊接接头对应一滤波器测试点和一校准网络测试点，所述第二步中，将公共测试点与滤波器测试点电性连接，完成对所述滤波器的测试；且所述第三步中，先断开公共测试点与滤波器测试点的电性连接，将所有所述校准网络测试点与对应的公共测试点电性连接，完成对所述主信号通路的测试。
优选地，所述方法还包括：
第五步，测试结束后，用桥接片将滤波器测试点与对应的信号通路测试点连接上。
优选地，所述第二步中，利用同一个射频测试接头对滤波器逐个进行测试，及所述第二步中，焊接接头对所述校准网络逐条进行测试。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用分模块的测试方式，实现对Massive MIMO天线的滤波器和校准网络分别进行测试，精确获取各模块的测试数据。
2、本发明在测试校准网络时，将所有的校准网络测试点用焊接接头测试，这样在测试时就无需按压接触，在测试过程中可以保持稳定一致的状态，且对产品主体的平整度没有严苛的要求，另外焊接接头本身对信号相位数据的影响较小，实现获取准确的滤波器和天线信号的测试数据。
附图说明
图1是本发明Massive MIMO天线的结构示意图；
图2是图1中的局部结构示意图；
图3是图2另一替换实施例的结构示意图；
图4是实施例1对应的Massive MIMO天线的结构示意图；
图5是实施例2对应的Massive MIMO天线的结构示意图；
图6是实施例3对应的Massive MIMO天线的结构示意图。
附图标记：
1、射频连接头，2、滤波器，3、主信号通路，4、辐射单元，5、校准网络，6、校准接头，7、滤波器测试点，8、校准网络测试点，9、单探针压接接头，10、焊接接头，11、公共焊接接头，12、公共测试点，13、桥接片。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种Massive MIMO天线组件及Massive MIMO天线的分模块测试方法，采用分模块的测试方式，实现对滤波器和校准网络的性能分别进行测试，得到的测试数据以用于波束赋形，进而达到精确的信号覆盖和传输。且在测试校准网络时，用焊接接头代替单探针压接接头进行测试，提高校准网络数据测试的精确性。
结合图1和图2所示，本发明实施例所揭示的一种Massive MIMO天线，包括多个射频连接头1、多个滤波器2、多条主信号通路3、多个辐射单元4、一个校准网络5和一校准接头6，其中，一个射频连接头1对应一个滤波器2，具体地，射频连接头1的输出端与对应滤波器2电连接。滤波器2用于滤除上述测试信号中的杂波。
校准网络5与所有的主信号通路3耦合，且与校准接头6电连接。用于耦合主信号通路3上的测试信号，并将耦合到的测试信号最终送到校准端口6，从而获得主信号通路3到辐射单元4的幅度和相位数据。
进一步地，结合图2、图4所示，本发明实施例所揭示的一种Massive MIMO天线，还包括多个滤波器测试点7和多个校准网络测试点8。其中，每个滤波器2对应设置一个滤波器测试点7，具体地，滤波器2的输出端与滤波器测试点7相连，滤波器测试点7用于测试对应滤波器数据。每个校准网络测试点8对应一条主信号通路3，具体地，校准网络测试点8与对应的主信号通路3电连接，，用于测量辐射单元4的幅度和相位数据。
测试时，由于滤波器测试点7和校准网络测试点8的设置，每个滤波器2与对应辐射单元4连接的主信号通路3是断开的，即不是电连接的。滤波器测试点7和校准网络测试点8接相应的射频测试接头进行测试，实施时，射频测试接头包括焊接接头10和单探针压接接头9。其中，结合图4和图5所示，滤波器测试点7可接单探针压接接头9或焊接接头10进行测量，如图4所示，接单探针压接接头9时，由于是逐个对滤波器2进行测试，所以，所有的滤波器测试点7可用同一个单探针压接接头9分别进行测量，即一个单探针压接接头9测完一个滤波器2后，逐个对其他滤波器2进行测量。这样避免了不同单探针压接接头9对滤波器2相位数据的影响；且由于是逐个测试，因此对产品主体的平整度没有严苛的要求，可以获取准确的滤波器数据。当然，可替换的，也可以所有的滤波器测试点7均接单探针压接接头9，进行逐个测量。
如图5所示，滤波器测试点7接焊接接头10时，所有的滤波器测试点7全部SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)焊接接头10，测试时，也可逐个对滤波器2进行测量，即焊接接头10逐个接测试仪器(图未示)进行测量。
结合图4和图5所示，所有的校准网络测试点8则全部接焊接接头10进行测量。本发明将校准网络测试点8采用焊接接头10，而不采用单探针压接接头9，是因为：在测试时，所有的校准网络测试点8，除了在测试的校准网络测试点8的接头连接测试仪器(图未示)外，其它校准网络测试点8的接头都需连接负载(图未示)，来吸收功率能量。如果用单探针压接接头9，需要将所有测试点的单探针压接接头9全部接触良好，且由于每个单探针压接接头9不同，所以单探针压接接头9本身对信号相位数的影响也不同，而且探针下压的高低也会影响射频信号的相位数，当接触不良或者每个测试点的压接平面不一致时，将会读出不准确的相位数据，这时对产品主体的平整度要求比较高，这在实际使用时难度很大。同时，单探针压接接头9在使用时，需要达到和焊接接头同样的性能，其本身相位精度也是设计难点。所以本发明将所有校准网络测试点8的接头换成焊接接头10的SMT连接器，这样就无需按压接触，而且它们本身对信号相位数据的影响较小，可以避免上述对产品主体的平整度要求比较高、影响相位数据等问题。
另外，如图6所示，作为可替换的，每个滤波器测试点7和对应的校准网络测试点8可以对应设置一个公共测试点12，本实施例中，射频测试接头为公共焊接接头11。每个公共焊接接头11焊接于一公共测试点12上，将该公共测试点12分别与对应的滤波器测试点7电连接或与对应的校准网络测试点8电连接，实现对滤波器2和校准网络5的分别测试。其中，与滤波器测试点7连接时，可以逐个与滤波器测试点7连接，或者逐个将公共焊接接头11连接测试仪器，从而实现逐个对滤波器2进行测量；与校准网络测试点8连接时，则将所有校准网络测试点8全部与对应的公共测试点12连接，测试时，可以将公共焊接接头11逐个连接上测试仪器，实现校准网络5的测量。
本发明实施例所揭示的一种Massive MIMO天线，还包括：多个桥接片13，每个桥接片13对应一滤波器测试点7和一校准网络测试点8，用于在滤波器2和校准网络5数据均测试结束后，将对应的滤波器测试点7和校准网络测试点8连接上，从而实现滤波器2和辐射单元4的电连接，使射频连接头1的输入端至辐射单元4形成一完整的信号通路，连接后，MassiveMIMO天线正常工作。
基于上述Massive MIMO天线，本发明还揭示了一种Massive MIMO天线的分模块测试方法，下面以3个实施例来具体介绍下本发明分模块测试方法的原理。
实施例1
结合图4所示，本发明实施例1所揭示的一种Massive MIMO天线的分模块测试方法，包括：
A1，将单探针压接接头9置于滤波器测试点7，使单探针压接接头9与滤波器测试点7电性连接，将测试信号自射频连接头1的输入端输入，通过对应的滤波器2自单探针压接接头9输出，对滤波器2进行逐个测试；
A2，将所有校准网络测试点8上全部SMT焊接接头10，除正在被测试的焊接接头10外，其余焊接接头10与负载(图未示)相连，将测试信号自焊接接头10输入，通过主信号通路3，主信号通路3的信号耦合到校准网络5自校准端口6输出，进行测试校准网络5；
A3，测试结束后，将所有的接头从对应的测试点取下，用桥接片13将滤波器测试点7与对应的校准网络测试点8连接上，使射频连接头1的输入端至辐射单元4形成一完整的信号通路。
实施例2
结合图5所示，本发明实施例2所揭示的一种Massive MIMO天线的分模块测试方法，包括：
B1，将所有滤波器测试点7上全部SMT焊接接头10，使焊接接头10与滤波器测试点7电性连接，将测试信号自射频连接头1的输入端输入，通过对应的滤波器2自焊接接头10输出，对滤波器2进行逐个测试；
B2，将所有校准网络测试点8上全部SMT焊接接头10，除正在被测试的焊接接头10外，其余焊接接头10与负载(图未示)相连，将测试信号自焊接接头10输入，通过正被主信号通路3，主信号通路3的信号耦合到校准网络5自校准端口6输出，进行测试校准网络5；
B3，测试结束后，将所有的接头从对应的测试点取下，用桥接片13将滤波器测试点7与对应的校准网络测试点8连接上，使射频连接头1的输入端至辐射单元4形成一完整的信号通路。
实施例3
结合图6所示，本发明实施例3所揭示的一种Massive MIMO天线的分模块测试方法，包括：
C1，将公共焊接接头11的公共测试点12与滤波器测试点7连接，使公共测试点12与滤波器测试点7电性连接，将测试信号自射频连接头1的输入端输入，通过对应的滤波器2自公共焊接接头11输出，对滤波器2进行逐个测试；
C2，先断开公共测试点12与滤波器测试点7的电性连接，将公共焊接接头11的公共测试点12与校准网络测试点8连接，除正在被测试的公共焊接接头11外，其余公共焊接接头11与负载(图未示)相连，将测试信号自公共焊接接头11输入，通过主信号通路3，主信号通路3的测试信号耦合到校准网络5自校准端口6输出，进行测试校准网络5；
C3，测试结束后，将公共测试点12与信号通路测试点8断开，用桥接片13将滤波器测试点7与对应的校准网络测试点8连接上，使射频连接头1的输入端至辐射单元4形成一完整的信号通路。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种Massive MIMO天线组件，所述Massive MIMO天线组件包括Massive MIMO天线和用于测试Massive MIMO天线的若干射频测试接头，所述Massive MIMO天线包括多个射频连接头、一个校准接头、一个校准网络、多个滤波器、多个主信号通路和多个辐射单元，所述射频连接头的输出端与所述滤波器的输入端一一对应地电连接，其特征在于，所述MassiveMIMO天线还包括多个用于测试滤波器且与滤波器一一对应的滤波器测试点，及多个用于测试校准网络且与主信号通路一一对应的校准网络测试点，所述滤波器的输出端与所述滤波器测试点一一对应地电连接，所述校准网络测试点与所述主信号通路一一对应地电连接，所述射频测试接头包括焊接接头，所述校准网络测试点与所述焊接接头电性相连。
2.根据权利要求1所述的Massive MIMO天线组件，其特征在于，所述射频测试接头还包括单探针压接接头，所述滤波器测试点与所述单探针压接接头或所述焊接接头电性相连进行测试，所述焊接接头与滤波器测试点或校准网络测试点均可实现表面焊接。
3.根据权利要求2所述的Massive MIMO天线组件，其特征在于，所有所述滤波器测试点分别与同一个所述单探针压接接头电性相连。
4.根据权利要求1所述的Massive MIMO天线组件，其特征在于，所述Massive MIMO天线还包括多个公共测试点，所述焊接接头为公共焊接接头，所述公共测试点分别可与对应的滤波器测试点和对应的信号通路测试点电连接，所述公共焊接接头焊接于公共测试点。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的Massive MIMO天线组件，其特征在于，所述Massive MIMO天线还包括多个桥接片，每个所述滤波器测试点通过一所述桥接片在测试结束后与对应的所述校准网络测试点连接上。
6.一种Massive MIMO天线的分模块测试方法，其特征在于，所述分模块测试方法包括：
第一步，提供一Massive MIMO天线及若干用于测试Massive MIMO天线的射频测试接头，所述Massive MIMO天线包括多个射频连接头、一个校准接头、一个校准网络、多个滤波器、多个主信号通路、多个辐射单元、多个滤波器测试点和多个校准网络测试点，所述射频连接头的输出端与所述滤波器的输入端一一对应地电连接，所述滤波器的输出端与所述滤波器测试点一一对应地电连接，所述校准网络测试点与所述主信号通路一一对应地电连接，所述主信号通路与所述辐射单元一一对应地电连接，所述滤波器测试点用于测试滤波器且与滤波器一一对应，所述校准网络测试点用于测试校准网络且与主信号通路一一对应，所述射频测试接头包括焊接接头；
第二步，将所述射频测试接头与滤波器测试点电性连接，将测试信号自射频连接头的输入端输入，通过对应的滤波器自射频测试接头输出，完成对至少一个所述滤波器的测试；
第三步，将所有所述校准网络测试点电性连接一所述焊接接头，除正在被测试的焊接接头外，其余焊接接头与负载相连，将测试信号自焊接接头输入，通过对应的主信号通路，所述主信号通路的测试信号耦合到校准网络自校准端口输出；
第四步，提供桥接片在测试结束后连接滤波器测试点及对应的校准网络测试点，使射频连接头的输入端至辐射单元形成一完整的信号通路。
7.一种基于权利要求6所述的Massive MIMO天线的分模块测试方法，其特征在于，所述射频测试接头还包括单探针压接接头，所述第二步中的射频测试接头为所述单探针压接接头或所述焊接接头。
8.一种基于权利要求6所述的Massive MIMO天线的分模块测试方法，其特征在于，所述Massive MIMO天线还包括多个公共测试点，所述射频测试接头为公共焊接接头，所述公共焊接接头焊接于公共测试点上，每个公共焊接接头对应一滤波器测试点和一校准网络测试点，所述第二步中，将公共测试点与滤波器测试点电性连接，完成对所述滤波器的测试；且所述第三步中，先断开公共测试点与滤波器测试点的电性连接，将所有所述校准网络测试点与对应的公共测试点电性连接，完成对所述主信号通路的测试。
9.根据权利要求6～8任意一项所述的Massive MIMO天线的分模块方法，其特征在于，所述方法还包括：
第五步，测试结束后，用桥接片将滤波器测试点与对应的校准网络测试点连接上。
10.根据权利要求6～8任意一项所述的Massive MIMO天线的分模块方法，其特征在于，所述第二步中，利用同一个射频测试接头对滤波器逐个进行测试，及所述第二步中，焊接接头对所述主信号通路逐条进行测试。
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