CN113242572A - Aau测试方法、装置以及多探头吸波暗箱 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种AAU测试方法、装置以及多探头吸波暗箱，其中，该方法包括：根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果，其中，所述校准结果为对测试环境进行校准得到的校准结果；根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿；在补偿后的所述测试环境中，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测有源天线单元AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标，其中，所述待测AAU设置于所述多探头吸波暗箱中，可以解决相关技术中AAU使用标准远场或紧缩场测试无线性能时，场地指标要求严苛、建设费用高且测试复杂，不能应用在批量生产测试的问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，具体而言，涉及一种AAU测试方法、装置以及多探头吸波暗箱。
背景技术
传统基站设备(整机+金属滤波器)在其自身金属滤波器输出端具有射频端口，其射频指标的测试通常采用传导测试方法，测试界面在设备的射频端口。
新形态的天线滤波一体化(Antenna Filter Unified，简称为AFU)天线出现后，介质滤波器代替传统金属滤波器且介质滤波器已经上移至天线。这时“整机+滤波器模块”就无法在传导工位进行射频指标测试。
同时5G网络为满足高速率、大容量应用场景，要求有源波束覆盖更为准确。这就要求有源天线单元AAU(Active Antenna Unit)整体链路的相位起伏误差小于±5°，而介质滤波器由于自身特点就存在不同通道相位起伏±(5-8)°，加之天线单元之间互耦因素影响产生的相位误差，已经远远不能满足通信系统波束精准赋形要求；为此要对AAU的相位进行测试和校准。
现阶段5G网络配套的AAU，主流都是多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output)MIMO天线阵面(多端口阵面)--64端口或32端口，采用单探头测试方案效率低、误差大。
AAU是天馈和有源收发信机的一体化设备，他们之间的接口表现为内部接口，实际工程上难以直接进行射频端口测试，就对AAU测试带来了挑战。使用传统基站设备的传导测试方法来测试AAU，需要将AAU的有源部分和天线阵面拆开。对于AAU来说，破坏了其一体化的拓扑结构，影响了设备集成度。
相关技术中，通过标准远场或紧缩场对AAU全阵面的无线指标进行测试，在标准远场或紧缩场中，场地指标要求严苛、建设费用高且测试复杂，不能应用在批量生产测试中。
发明内容
本发明实施例提供了一种AAU测试方法、装置以及多探头吸波暗箱，以至少解决相关技术中AAU通过标准远场或紧缩场测试无线性能时，场地指标要求严苛、建设费用高且测试复杂，不能应用在批量生产测试的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种AAU测试方法，其特征在于，包括：
根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果，其中，所述校准结果为对测试环境进行校准得到的校准结果；
根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿；
在补偿后的所述测试环境中，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测有源天线单元AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标，其中，所述待测AAU设置于所述多探头吸波暗箱中。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种AAU测试装置，包括：
获取模块，用于根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果，其中，所述校准结果为对测试环境进行校准得到的校准结果；
补偿模块，用于根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿；
测试模块，用于在补偿后的所述测试环境中，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测有源天线单元AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标，其中，所述待测AAU设置于所述多探头吸波暗箱中，所述测试探头为多个。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种多探头吸波暗箱，包括：测试探头、托盘夹持工装、屏蔽箱、天线阵面，所述测试探头设置于所述屏蔽箱内部，且设置于所述屏蔽箱的顶部，所述测试探头为多个；
所述托盘夹持工装，用于固定待测AUU之后设置于所述屏蔽箱的内部，且位于所述测试探头的正下方；
所述天线阵面，与所述待测AAU的天线相同，用于在服务器的控制下，对测试环境进行校准，得到校准结果，其中，所述校准结果用于所述服务器对所述测试环境进行补偿；
所述测试探头，用于在所述测试环境补偿之后，对所述待测AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，根据校准结果对测试环境进行补偿后，通过多个测试探头对AAU进行测试，可以解决相关技术中AAU通过标准远场或紧缩场测试无线性能时，场地指标要求严苛、建设费用高且测试复杂，不能应用在批量生产测试的问题，从而提高测试效率，且降低成本、并可应用于AAU批量生产测试中。
附图说明
图1是本发明实施例的AAU测试方法的移动终端的硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例的AAU测试方法的流程图；
图3是根据本实施例的AAU的示意图；
图4是根据本实施例的多探头吸波暗箱的示意图；
图5是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图一；
图6是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图二；
图7是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图三；
图8是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图四；
图9是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图五；
图10是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图六；
图11是根据本发明实施例的AAU测试装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的AAU测试方法的移动终端的硬件结构框图，如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的AAU测试方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端或网络架构的AAU测试方法，图2是根据本发明实施例的AAU测试方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果，其中，所述校准结果为对测试环境进行校准得到的校准结果；
图3是根据本实施例的AAU的示意图，如图3所示，包括收发信机、AAU天线和天线罩。
在示例性实施例中，上述步骤S202具体可以包括：通过所述测试探头对所述待测AAU的射频端口进行射频指标测试，得到所述待测AAU的射频指标；通过所述测试探头对所述待测AAU进行无线指标测试，得到所述待测AAU的无线指标。
步骤S204，根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿；
步骤S206，在补偿后的所述测试环境中，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测有源天线单元AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标，其中，所述待测AAU设置于所述多探头吸波暗箱中，所述测试探头为多个。
通过上述步骤S202至S206，根据校准结果对测试环境进行补偿后，通过多个测试探头对AAU进行测试，可以解决相关技术中AAU通过标准远场或紧缩场测试无线性能时，场地指标要求严苛、建设费用高且测试复杂，不能应用在批量生产测试的问题，从而提高测试效率，且降低成本，并可以应用于AAU的批量生产测试中。
在示例性实施例中，在根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果之前，在不同频点对所述多探头吸波暗箱的测试环境进行校准，得到所述频点与校准结果的对应关系，存储所述频点与校准结果的对应关系。
本实施例中，在不同频点对所述多探头吸波暗箱的测试环境进行校准，得到所述频点与校准结果的对应关系具体可以包括：
在不同频点对所述多探头吸波暗箱中的天线阵面进行相位校准，得到所述频点与相位校准数据的对应关系，进一步的，在不同频点对所述多探头吸波暗箱中的天线阵面进行相位校准，得到所述频点与相位校准数据的对应关系，进一步的，在预先设置的频段内设置不同频点，测试所述天线阵面的各单元的第一相位值，并对所述第一相位值进行归一化处理，得到第一相位数据，其中，所述天线阵面设置于远场的测试转台上，所述天线阵面的各单元和矢量网络分析仪通过射频线缆连接；通过所述多探头吸波暗箱的三维平台调整相位校准后的所述天线阵面的各单元与所述测试探头之间的位置关系，对所述天线阵面的各单元进行相位测试，得到第二相位值，并对所述第二测试值进行归一化处理，得到第二相位数据，其中，相位校准后的所述天线阵面设置于所述多探头吸波暗箱中；将所述第二相位数据与所述第一相位数据的差值确定为所述天线阵面的各单元的所述相位校准数据，得到所述频点与相位校准数据的对应关系；
基于相位校准后的所述天线阵面，在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU射频指标测试环境校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系，进一步的，在不同频点对相位校准后的天线阵面与所述测试探头之间的暗箱环境进行射频指标测试环境插损校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系，其中，所述天线阵面的结构和组成方式与所述待测AAU的天线阵面相同，具体的，对在预先设置的频段内的不同频点执行以下步骤，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系，对于正在执行的频点称为当前频点：使用矢量网络分析仪对所述天线阵面中各单元的测试端口连接的射频线缆的两端进行S参数测试，得到第一插损；使用所述矢量网络分析仪测试所述测试探头的探头射频线的外部测试端口和所述天线阵面射频线的外部测试端口之间的S参数，得到第二插损；将所述第二插损与所述第一插损的差值确定为所述当前频点对应的所述射频指标校准数据；
在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU无线指标测试环境校准，得到所述频点与无线指标校准数据的对应关系，进一步的，调整标准增益的喇叭天线与所述测试探头的相对位置，具体的，通过移动所述多探头吸波暗箱的三维平台，将所述标准增益的喇叭天线调整到所述测试探头的正下方，其中，所述标准增益的喇叭天线设置于所述三维平台上；在不同频点对所述标准增益的喇叭天线与所述测试探头之间的暗箱环境进行无线测试链路插损校准，得到所述无线指标校准数据，其中，所述标准增益的喇叭天线设置于所述多探头吸波暗箱中，具体的，通过信号源发射不同频点的模拟信号，针对不同频点的所述模拟信号，执行以下步骤，得到所述频点与所述无线指标校准数据的对应关系，其中，对于正在执行的频点称为当前频点，所述信号源通过射频线缆与所述标准增益的喇叭天线连接：通过所述测试探头接收所述模拟信号，并通过频谱仪确定所述模拟信号的接收信号功率值，其中，所述频谱仪通过射频线缆与所述测试探头连接；根据所述接收信号功率值确定所述当前频点对应的所述无线指标校准数据，其中，所述校准结果包括所述相位校准数据、所述射频指标校准数据以及所述无线指标校准数据。
本实施例中，可以通过以下方式根据所述接收信号功率值确定所述当前频点对应的所述无线指标校准数据：
ΔGC＝Pt-Pr-L2+Gt，
其中，ΔGC为所述无线指标校准数据，Pt为所述模拟信号的功率值，Pr为所述接收信号功率，L2为所述频谱仪与测试探头之间的线缆插损，Gt为所述喇叭天线的增益。
在示例性实施例中，上述步骤S202具体可以包括：根据所述频点与相位校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标相位校准数据；根据所述频点与射频指标校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标射频指标校准数据，根据所述频点与无线指标校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标无线指标校准数据；对应的，上述步骤S204具体可以包括：根据所述目标相位校准数据、所述目标射频指标校准数据以及所述目标无线指标校准数据对所述测试环境进行补偿，其中，所述目标校准结果包括所述目标相位校准数据、所述目标射频指标校准数据以及所述目标无线指标校准数据。
本实施例采用多探头吸波暗箱能够完成对AAU中收发信机输出端口射频指标测试、AAU辐射面无线指标测试，包括：
天线阵面单元相位校准：通过标准的远场或紧缩场，对所述天线单元进行相位校准。
AAU射频指标测试环境校准：首先通过网络分析仪等仪器对所述暗箱中连接天线阵面单元的测试线缆插损校准；随后将上述相位校准的天线阵面放置在暗箱中，并调整天线阵面单元与测试探头的相对位置，通过移动三维平移台对阵面各单元与探头之间的暗箱环境进行射频链路插损校准、相位校准。其中所述天线阵面的单元结构和组成方式与所述被测AAU天馈部分完成相同，所述测试探头为宽带双极化探头天线；
AAU无线指标测试环境校准：将标准增益喇叭天线放置在暗箱中，并调整喇叭天线与测试探头的无线位置，通过移动三维平移台对喇叭天线与各个测试探头之间的暗箱环境进行无线链路插损校准。其中所述的标准增益喇叭是指在经过标准场地标定且增益已知的天线。
AAU(有源天线单元)测试：将被测AAU置于所述环境校准后的暗箱中并固定AAU与测试探头之间的相对位置，其测试环境与所述吸波暗箱校准后的测试环境相同；根据所述校准结果对测试环境进行补偿后，通过所述测试探头的对AAU进行测试，得到所述的射频及无线指标。
天线阵面单元相位校准，是指在标准的远场或紧缩场中对天线阵面各单元相位进行校准测试，同时将该天线作为参考天线，测试数据作为测试装置--多探头暗箱环境校准的基准数据。
固定所述被测AAU与所述测试探头之间的相对位置是指：使得所述测试探头的极化方向与所述被测AAU极化方向同向，AAU与测试探头之间垂直距离：d≥2D2/λ，其中，D为单元口径尺寸，λ为AAU工作中心频率对应的波长。
本实施例中的多探头吸波暗箱包括屏蔽箱、吸波材料、接驳台、托盘夹持工装、三维平移台、测试探头、探头位置调整单元、频谱仪、射频矩阵开关、射频测试线缆。
所述屏蔽箱与吸波材料用于在所述测试探头与所述被测AAU之间的形成类似于自由无线、无反射的电磁环境。
所述的接驳台，设置在屏蔽箱外部，主要实现被测AAU的进入和退出功能。
所述的托盘夹持工装，主要实现对被测AAU在测试过程中的固定和保护，材料为非金属材料，减少反射对测试造成影响。托盘上有六个可移动滑块(前后各一个、左右各两个)，通过调整滑块在托盘上的位置，来适应不同尺寸和/或不同频率的AAU。
所述的三维平台用于固定并调整被测AAU与测试探头的垂直测试距离，另外可在测试过程中改变被测AAU与测试探头的水平位置，实现不同端口AAU射频及无线指标测试。
所述测试探头为宽带双极化探头天线，吸波暗箱中可安装4-8个相同规格的测试探头，实现并行测试，提高测试效率；多探头吸波暗箱还包括探头位置调整单元和射频矩阵开关，所述探头位置调整单元包括设在所述屏蔽箱体上的滑动导轨和可独立控制每个探头位置移动的电机，用来控制测试探头之间相对位置的改变，可方便的进行不同频段AAU测试需求。所述的射频矩阵开关采用机械型开关，用来实现不同的测试探头射频链路快速切换，对所述被测不同端口AAU的射频及无线指标进行测试。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可仅通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种多探头吸波暗箱，图4是根据本实施例的多探头吸波暗箱的示意图，如图4所示，包括：测试探头11、托盘夹持工装12、屏蔽箱13、天线阵面(图中未示出)，所述测试探头11设置于所述屏蔽箱13内部，且设置于所述屏蔽箱13的顶部，其中，所述测试探头11为多个；
所述托盘夹持工装12，用于固定待测AUU之后设置于所述屏蔽箱13的内部，且位于所述测试探头11的正下方；
所述天线阵面，与所述待测AAU的天线相同，用于在服务器的控制下，对测试环境进行校准，得到校准结果，其中，所述校准结果用于所述服务器对所述测试环境进行补偿；
所述测试探头11，用于在所述测试环境补偿之后，对所述待测AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标。
在示例性实施例中，还包括：接驳台、天线阵面射频线缆、三维平台、升降架、导轨，其中，所述待测AAU设置于所述三维平台上，所述三维平台通过所述升降架与所述导轨连接，所述接驳台，设置在所述屏蔽箱13外部，用于控制待测AAU进入和退出所述屏蔽箱13；
所述天线阵面射频线缆，连接所述天线阵面和外部仪器，用于输入或输出所述天线阵面的射频信号；
导轨，用于控制所述三维平台的移动轨迹；
升降架，用于控制所述三维平台与所述测试探头11的垂直距离；
探头位置调整单元，包括设置于所述屏蔽箱13上的滑动导轨和独立控制每个测试探头11位置移动的电机，用于控制所述测试探头11的相对位置。
在示例性实施例中，所述托盘夹持工装12包括多个可移动滑块，通过调整所述多个可移动滑块的位置，固定不同尺寸和/或不同频率的所述待测AAU。
上述AFU天线出现后，介质滤波器代替传统金属滤波器且介质滤波器已经上移至天线。这时“整机+滤波器模块”就无法在传导工位进行ACPR、EVM等射频指标测试，同时天线与收发信机的接口表现为内部接口，因此AAU的射频指标需要通过OTA方法测试。
图5是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图一，如图5所示，包括：
接驳台14，设置在暗室外部，主要实现被测AAU自动化的进入和退出功能。
托盘夹持工装12，主要实现对被测AAU在测试过程中的固定和保护，材料为非金属材料，减少反射对测试造成影响。托盘上有六个可移动滑块(前后各一个、左右各两个)，通过调整滑块在托盘上的位置，来适应不同尺寸的被测AAU。
“屏蔽箱+吸波材料”13，用于在所述测试探头与所述被测AAU之间的形成类似于自由无线、无反射的电磁环境；
测试探头天线11，为宽带双极化探头天线，吸波暗箱中可安装8个相同规格的测试探头，实现并行测试，提高测试效率；
探头射频线15，用于输入/输出测试探头射频信号。
天线阵面16，与被测件AAU中的天线部分完全相同，用于测试装置校准；
天线阵面射频线缆17，连接天线阵面单元和外部连接器之间射频线缆，用于输入/输出天线阵面各单元的射频信号：
三维平台18，用于固定和放置被测AAU或被测天线阵面。
导轨19，用于控制三维平台18的移动轨迹，使其做等间距的平面移动，在测试过程中改变被测AAU与测试探头的水平位置，实现不同端口AAU射频及无线指标测试。
升降架110，用于控制三维平台18与测试探头11的垂直距离，可使测试装置适用于不同频段AAU的测试；
探头位置调整单元111，包括设在所述屏蔽箱体上的滑动导轨和可独立控制每个探头位置移动的电机，用来控制多个测试探头之间相对位置的改变，可方便的进行不同尺寸AAU测试需求。
暗箱具体测试过程：在屏蔽箱13中，被测件AAU用托盘夹持工装12固定，通过接驳台14送至到三维平台18上，可以通过改变三维平台18与测试探头11之间的相对位置，改变被测AAU和测试探头天线11之间的相对位置；三维平台下方具有滑动导轨，平台在导轨上滑动，导轨具有限位定距功能，保证测试探头11可以遍历测试AAU各个端口的射频及无线指标。天线阵面16作为测试装置的一部分，是和被测件AAU中天线部分完全相同的，主要用于测试装置的校准。
图6是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图二，如图6所示，AAU天线阵面16，该天线阵面共有12*8个单元，其中垂直方向3个单元合成1路输出--对应AAU一个射频端口，共输出64个射频端口，包括32个+45°端口和32个-45°端口，不同列水平间距d2，3合1单元之间的垂直距离为d2；同时根据8个探头的排列方式，将整个阵面分成4个测试区域。
图7是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图三，如图7所示，测试探头11，该探头阵列共2*4个探头，探头的水平间距d2，垂直间距d1，，单次测试时8个探头分别位于上述天线阵面16测试区域中8个3合1单元中心单元的正上方，探头天线并行移动4次就可完成整个天线阵面的单元性能指标测试。
本发明实施例提供一种AAU(有源天线单元)的OTA测试方法，该测试方法主要包括：AAU天线单元相位校准、暗箱射频指标测试环境校准、暗箱无线指标测试环境校准、AAU(有源天线单元)测试。
该测试方法的具体测试过程描述如下：
1、AAU天线单元相位校准
图8是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图四，如图8所示，在标准的远场中对同被测AAU中天线部分完全相同的天线阵面单元相位进行校准测试，同时将该天线阵面作为参考天线，测试数据作为暗箱环境相位校准的基准数据。
2、暗箱射频指标测试环境校准
暗箱射频指标测试环境校准：首先通过网络分析仪等仪器对所述暗箱中连接天线阵面射频线缆17插损校准；随后将上述相位校准的天线阵面放置在暗箱中，并调整天线阵面与测试探头11的无线位置，通过移动三维平移台18对阵面各单元与探头之间的暗箱环境进行链路插损校准和相位校准。其中所述天线阵面的单元结构和组成方式与所述被测AAU中天线阵面部分完成相同，所述测试探头为宽带双极化探头天线；
3、暗箱无线指标测试环境校准
暗箱无线指标测试环境校准：将标准增益喇叭天线放置在暗箱中，并调整喇叭天线与测试探头的无线位置，通过移动三维平移台对喇叭天线与各个测试探头之间的暗箱环境进行链路插损校准。其中所述的标准增益喇叭是指经过标定且增益已知的天线。
4、AAU测试
将被测AAU置于所述环境校准后的暗箱三维平台18上，固定它与测试探头11之间的无线关系，三维平台18通过导轨在测试装置中做等间距的定位移动，通过探头天线射频线15可以实现射频信号的输入或输出，将被测件AAU作为被测试件(Device Under Test，简称为DUT)进行射频及无线指标测试并得到相应的测量结果。
通过天线单元相位校准表和射频、无线测试环境校准表，得到校准值，将其补偿到测试环境中，结合测量和校准数据计算出被测件--AAU的射频及无线指标。
以下将结合具体应用实例，对本发明的AAU(有源天线单元)OTA测试方法及装置的实施作进一步详细描述。
1、AAU天线单元相位校准
如图8所示，按步骤1，将天线阵面放置在位于远场的测试转台上，通过射频线缆连接天线阵面各单元和矢量网络分析仪，在指定频段内设置频点，测试天线阵面单元的相位值P11，P21，…,Pnm，并以第一单元的其中一个端口为基准归一化数据：0°,P21归，…,Pnm归；同时将该天线阵面作为参考天线，测试数据“0°,P21归，…,Pnm归”作为后续暗箱相位校准的基准数据。
步骤2，将相位校准的天线阵面放置在如图2所示的多探头吸波暗箱中，通过三维平台18调整天线阵面各端口单元与测试探头11之间的位置关系，实现对天线阵面各单元相位测试，测试值P′11，P′21，…,P′nm并以第一个端口为基准归一化数据：0°,P′21归，…,P′nm归。测试装置中天线阵面各端口相位补偿值ΔPnm＝P′nm归-Pnm归。
2、暗箱射频指标测试环境校准
图9是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图五，如图9所示，建立校准环境，按照步骤3，在指定频段内设置频点，用矢量网络分析仪对测试装置中的天线阵面单元测试端口连接射频线缆17的两端(界面2和界面3)进行S参数测试，得到各射频线的插损为L_23_nm(其中n、m对应AAU中天线阵面对应天线振子的序号)。
步骤4，在指定频段内设置频点，用矢量网络分析仪测试--测试探头的射频线15外部测试端口(界面1)和天线阵面射频线17外部测试端口(界面3)之间的S参数，得到各端口射频端口的插损为L_13_nm(其中n、m对应AAU中天线阵面对应天线端口的序号)。
步骤705，计算出在该测试环境下，从测试探头11的测试端口和被测天线阵面测试端口之间的插损L_12_nm＝L_13_nm-L_23_nm。
其中n、m对应AAU天线单元的排列序号。
步骤6，在要求的测试频段内，可以选择高中低三个频点重复步骤4-5,也可以根据具体测试要求进行多频点校准。最后对多组校准数据做插值等数学计算，得到暗箱测试环境下对应校准频率和校准值的一维表格或曲线。通过查表就可以得到各端口中指定频段内任意频点的校准值ΔLC(即为L_12_nm)，该校准值为射频测试链路补偿值。
3、暗箱无线指标测试环境校准
图10是根据本优选实施例的多探头吸波暗箱的示意图六，如图10所示，建立校准环境，暗箱无线指标测试环境校准：将标准增益喇叭天线21放置在多探头吸波暗箱的三维平台18上，并通过射频线缆22和信号源23相连，另一端测试探头天线11通过射频线缆24连接到频谱仪25。
校准过程主要包括以下步骤：
步骤1，通过移动三维平台18，调整喇叭天线21位于测试探头11的正下方。
步骤2，设置信号源23发射连续模拟信号。
步骤3，通过接收探头11接收上述模拟信号，并通过频谱仪25得到相应的接收信号功率，计算方法如下：
Pt-Pr＝L2+(L1-Gr+L0)-Gt，
其中，Pt为所述模拟发射信号功率值，即信号源23输出的连续信号功率值；
Pr为接收信号功率值，对应频谱仪25的接收功率值；
Gr为接收探头天线14增益；
Gt为喇叭天线21的增益；
L1为射频线缆22的插损；
L2为频谱仪与测试探头之间的线缆插损，即射频线缆24的插损：
L0为暗箱环境中无线路损。
其中，Pt和Gt已知，Pr和L2可以测量得到，通过公式计算可以得到无线链路(包括无线路损、线缆插损、接收天线增益等)的无线指标校准数据ΔGC:
ΔGC＝Pt-Pr-L2+Gt,此校准数值ΔGC就是暗箱无线指标测试的补偿值。
4、射频及无线指标测试
如图5所示，建立测试环境，和校准测试比较，用被测AAU替代了校准测试用的天线阵面及射频线，包括：
步骤1，首先对AAU的相位、射频链路、无线链路进行补偿。各端口的补偿值ΔPnm、ΔLC、ΔGC通过校准环节中的校准表查得。
步骤2，对暗箱补偿校准后，按照3GPP协议相关测试要求，通过测试探头对AAU射频端口进行射频指标测试。
步骤3，对暗箱补偿校准后，按照3GPP协议的相关测试要求，通过测试探头对AAU进行无线指标测试，该无线指标包括但不限于相位、有效各向辐射功率(EffectiveIsotropic Radiated Power，简称为EIRP)、有效各向同性灵敏度(Effective IsotropicSensitivity，简称为EIS)等。
综上所述，本实施例，在解决目前AAU没有外部射频端口、AFU新形态测试问题的基础上，有效提高了测试效率，降低了测试成本；本发明的测试方法和装置可以应用于AAU的批量生产测试中。
以上仅为本发明的优选实施案例而已，并不用于限制本发明，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求保护范围。
在本实施例中还提供了一种AAU测试装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图11是根据本发明实施例的AAU测试装置的结构框图，如图11所示，该装置包括：
获取模块112，用于根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果，其中，所述校准结果为对测试环境进行校准得到的校准结果；
补偿模块114，用于根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿；
测试模块116，用于在补偿后的所述测试环境中，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测有源天线单元AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标，其中，所述待测AAU设置于所述多探头吸波暗箱中，所述测试探头为多个。
在示例性实施例中，所述装置还包括：
校准模块，用于在不同频点对所述多探头吸波暗箱的测试环境进行校准，得到所述频点与校准结果的对应关系；
存储模块，用于存储所述频点与校准结果的对应关系。
在示例性实施例中，所述校准模块包括：
相位校准子模块，用于在不同频点对所述多探头吸波暗箱中的天线阵面进行相位校准，得到所述频点与相位校准数据的对应关系；
第一校准子模块，用于基于相位校准后的所述天线阵面，在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU射频指标测试环境校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系；
第二校准子模块，用于在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU无线指标测试环境校准，得到所述频点与无线指标校准数据的对应关系；
其中，所述校准结果包括所述相位校准数据、所述射频指标校准数据以及所述无线指标校准数据。
在示例性实施例中，所述相位校准子模块包括：
处理单元，用于在预先设置的频段内设置不同频点，测试所述天线阵面的各单元的第一相位值，并对所述第一相位值进行归一化处理，得到第一相位数据，其中，所述天线阵面设置于远场的测试转台上；
测试单元，用于通过所述多探头吸波暗箱的三维平台调整相位校准后的所述天线阵面的各单元与所述测试探头之间的位置关系，对所述天线阵面的各单元进行相位测试，得到第二相位值，并对所述第二测试值进行归一化处理，得到第二相位数据，其中，相位校准后的所述天线阵面设置于所述多探头吸波暗箱中；
确定单元，用于将所述第二相位数据与所述第一相位数据的差值确定为所述天线阵面的各单元的所述相位校准数据，得到所述频点与相位校准数据的对应关系。
在示例性实施例中，所述第一校准子模块包括：
第一校准单元，用于在不同频点对相位校准后的所述天线阵面与所述测试探头之间的暗箱环境进行射频指标测试环境校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系，其中，所述天线阵面的结构和组成方式与所述待测AAU的天线阵面相同。
在示例性实施例中，所述第一校准单元，还用于
对在预先设置的频段内的不同频点执行以下步骤，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系，对于正在执行的频点称为当前频点：
使用矢量网络分析仪对相位校准后的所述天线阵面中各单元的测试端口连接的射频线缆的两端进行S参数测试，得到第一插损；
使用所述矢量网络分析仪测试所述测试探头的探头射频线的外部测试端口和所述天线阵面射频线的外部测试端口之间的S参数，得到第二插损；
将所述第二插损与所述第一插损的差值确定为所述当前频点对应的所述射频指标校准数据。
在示例性实施例中，所述第二校准子模块包括：
调整单元，用于调整标准增益的喇叭天线与所述测试探头的相对位置；
第二校准单元，用于在不同频点对所述标准增益的喇叭天线与所述测试探头之间的暗箱环境进行无线测试链路插损校准，得到所述无线指标校准数据，其中，所述标准增益的喇叭天线设置于所述多探头吸波暗箱中。
在示例性实施例中，所述第二校准单元，还用于
通过信号源发射不同频点的模拟信号，针对不同频点的所述模拟信号，执行以下步骤，得到所述频点与所述无线指标校准数据的对应关系，其中，对于正在执行的频点称为当前频点，所述信号源通过射频线缆与所述标准增益的喇叭天线连接：
通过所述测试探头接收所述模拟信号，并通过频谱仪确定所述模拟信号的接收信号功率值，其中，所述频谱仪通过射频线缆与所述测试探头连接；
根据所述接收信号功率值确定所述当前频点对应的所述无线指标校准数据。
在示例性实施例中，所述第三校准单元，还用于通过以下方式根据所述接收信号功率值确定所述当前频点对应的所述无线指标校准数据：
ΔGC＝Pt-Pr-L2+Gt，
其中，ΔGC为所述无线指标校准数据，Pt为所述模拟信号的功率值，Pr为所述接收信号功率值，L2为所述频谱仪与测试探头之间的线缆插损，Gt为所述喇叭天线的增益。
在示例性实施例中，所述获取模块包括：
第一获取子模块，用于根据所述频点与相位校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标相位校准数据；
第二获取子模块，用于根据所述频点与射频指标校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标射频指标校准数据；
第三获取子模块，用于根据所述频点与无线指标校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标无线指标校准数据；
对应的，所述补偿模块114包括：
补偿子模块，用于根据所述目标相位校准数据、所述目标射频指标校准数据以及所述目标无线指标校准数据对所述测试环境进行补偿。
在示例性实施例中，所述测试模块116包括：
第一测试子模块，用于通过所述测试探头对所述待测AAU的射频端口进行射频指标测试，得到所述待测AAU的射频指标；
第二测试子模块，用于通过所述测试探头对所述待测AAU进行无线指标测试，得到所述待测AAU的无线指标。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例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中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种AAU测试方法，其特征在于，包括：
根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果，其中，所述校准结果为对测试环境进行校准得到的校准结果；
根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿；
在补偿后的所述测试环境中，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测有源天线单元AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标，其中，所述待测AAU设置于所述多探头吸波暗箱中，所述测试探头为多个。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果之前，所述方法还包括：
在不同频点对所述多探头吸波暗箱的测试环境进行校准，得到所述频点与校准结果的对应关系；
存储所述频点与校准结果的对应关系。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在不同频点对所述多探头吸波暗箱的测试环境进行校准，得到所述频点与校准结果的对应关系包括：
在不同频点对所述多探头吸波暗箱中的天线阵面进行相位校准，得到所述频点与相位校准数据的对应关系；
基于相位校准后的所述天线阵面，在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU射频指标测试环境校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系；
在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU无线指标测试环境校准，得到所述频点与无线指标校准数据的对应关系；
其中，所述校准结果包括所述相位校准数据、所述射频指标校准数据以及所述无线指标校准数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在不同频点对所述多探头吸波暗箱的天线阵面进行相位校准，得到所述频点与相位校准数据的对应关系包括：
在预先设置的频段内设置不同频点，测试所述天线阵面的各单元的第一相位值，并对所述第一相位值进行归一化处理，得到第一相位数据，其中，所述天线阵面设置于远场的测试转台上；
通过所述多探头吸波暗箱的三维平台调整相位校准后的所述天线阵面的各单元与所述测试探头之间的位置关系，对所述天线阵面的各单元进行相位测试，得到第二相位值，并对所述第二测试值进行归一化处理，得到第二相位数据，其中，相位校准后的所述天线阵面设置于所述多探头吸波暗箱中；
将所述第二相位数据与所述第一相位数据的差值确定为所述天线阵面的各单元的所述相位校准数据，得到所述频点与相位校准数据的对应关系。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于相位校准后的所述天线阵面，在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU射频指标测试环境校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系包括：
在不同频点对相位校准后的所述天线阵面与所述测试探头之间的暗箱环境进行射频指标测试环境校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系，其中，所述天线阵面的结构和组成方式与所述待测AAU的天线阵面相同。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在不同频点对相位校准后的所述天线阵面与所述测试探头之间的暗箱环境进行射频指标测试环境插损校准，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系包括：
对在预先设置的频段内的不同频点执行以下步骤，得到所述频点与射频指标校准数据的对应关系，对于正在执行的频点称为当前频点：
使用矢量网络分析仪对相位校准后的所述天线阵面中各单元的测试端口连接的射频线缆的两端进行S参数测试，得到第一插损；
使用所述矢量网络分析仪测试所述测试探头的探头射频线的外部测试端口和所述天线阵面射频线的外部测试端口之间的S参数，得到第二插损；
将所述第二插损与所述第一插损的差值确定为所述当前频点对应的所述射频指标校准数据。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在不同频点对所述多探头吸波暗箱进行AAU无线指标测试环境校准，得到所述频点与无线指标校准数据的对应关系包括：
调整标准增益的喇叭天线与所述测试探头的相对位置；
在不同频点对所述标准增益的喇叭天线与所述测试探头之间的暗箱环境进行无线测试链路插损校准，得到所述无线指标校准数据，其中，所述标准增益的喇叭天线设置于所述多探头吸波暗箱中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在不同频点对所述喇叭天线与所述测试探头之间的暗箱环境进行无线测试链路插损校准，得到所述无线指标校准数据包括：
通过信号源发射不同频点的模拟信号，针对不同频点的所述模拟信号，执行以下步骤，得到所述频点与所述无线指标校准数据的对应关系，其中，对于正在执行的频点称为当前频点，所述信号源通过射频线缆与所述标准增益的喇叭天线连接：
通过所述测试探头接收所述模拟信号，并通过频谱仪确定所述模拟信号的接收信号功率值，其中，所述频谱仪通过射频线缆与所述测试探头连接；
根据所述接收信号功率值确定所述当前频点对应的所述无线指标校准数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过以下方式根据所述接收信号功率值确定所述当前频点对应的所述无线指标校准数据：
ΔGC＝Pt-Pr-L2+Gt，
其中，ΔGC为所述无线指标校准数据，Pt为所述模拟发射信号功率值，Pr为所述接收信号功率值，L2为所述频谱仪与测试探头之间的线缆插损，Gt为所述喇叭天线的增益。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的方法，其特征在于，
根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取所述多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果包括：
根据所述频点与相位校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标相位校准数据；
根据所述频点与射频指标校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标射频指标校准数据；
根据所述频点与无线指标校准数据的对应关系获取所述当前测试频点对应的目标无线指标校准数据；
根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿包括：
根据所述目标相位校准数据、所述目标射频指标校准数据以及所述目标无线指标校准数据对所述测试环境进行补偿。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标包括：
通过所述测试探头对所述待测AAU的射频端口进行射频指标测试，得到所述待测AAU的射频指标；
通过所述测试探头对所述待测AAU进行无线指标测试，得到所述待测AAU的无线指标。
12.一种AAU测试装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于根据预先存储的频点与校准结果的对应关系获取多探头吸波暗箱在当前测试频点对应的目标校准结果，其中，所述校准结果为对测试环境进行校准得到的校准结果；
补偿模块，用于根据所述目标校准结果对所述测试环境进行补偿；
测试模块，用于在补偿后的所述测试环境中，通过所述多探头吸波暗箱的测试探头对待测有源天线单元AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标，其中，所述待测AAU设置于所述多探头吸波暗箱中，所述测试探头为多个。
13.一种多探头吸波暗箱，其特征在于，包括：测试探头、托盘夹持工装、屏蔽箱、天线阵面，所述测试探头设置于所述屏蔽箱内部，且设置于所述屏蔽箱的顶部，其中，所述测试探头为多个；
所述托盘夹持工装，用于固定待测AUU之后设置于所述屏蔽箱的内部，且位于所述测试探头的正下方；
所述天线阵面，与所述待测AAU的天线相同，用于在服务器的控制下，对测试环境进行校准，得到校准结果，其中，所述校准结果用于所述服务器对所述测试环境进行补偿；
所述测试探头，用于在所述测试环境补偿之后，对所述待测AAU进行测试，得到所述待测AAU的射频指标及无线指标。
14.根据权利要求13所述的多探头吸波暗箱，其特征在于，还包括：接驳台、天线阵面射频线缆、三维平台、升降架、导轨，其中，所述待测AAU设置于所述三维平台上，所述三维平台通过所述升降架与所述导轨连接，
所述接驳台，设置在所述屏蔽箱外部，用于控制待测AAU进入和退出所述屏蔽箱；
所述天线阵面射频线缆，连接所述天线阵面和外部仪器，用于输入或输出所述天线阵面的射频信号；
导轨，用于控制所述三维平台的移动；
升降架，用于控制所述三维平台与所述测试探头的垂直距离；
探头位置调整单元，包括设置于所述屏蔽箱上的滑动导轨和独立控制所述测试探头位置移动的电机，用于控制所述测试探头之间的相对位置。
15.根据权利要求13或14所述的多探头吸波暗箱，其特征在于，
所述托盘夹持工装包括多个可移动滑块，通过调整所述多个可移动滑块的位置，固定不同尺寸和/或不同频率的所述待测AAU。
16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至11任一项中所述的方法。
17.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至11任一项中所述的方法。
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