CN115102639B - 一种天线射频性能测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线射频性能测试系统及方法，涉及天线测试技术领域，包括天线测试架，天线测试架包括基座，基座上端两侧对称的滑动连接有侧安装板，侧安装板内侧转动安装有若干个弧形支架，弧形支架上滑动连接有若干个天线射频插座；通讯连接模块，通讯连接模块与天线射频插座电性连接；无线网卡模块，无线网卡模块与通讯连接模块电性连接；测试控制模块，测试控制模块与通讯连接模块电性连接。本发明的优点在于：给出一种新型的可调节式的天线测试架结构，通过在可转动的弧形支架上设置有可滑动调节的天线射频插座，可进行构建多天线状态下的多种排布形态，进而可获取待测试天线的最佳排布状态，便于后续进行无线产品的天线形态设计。

Description

一种天线射频性能测试系统及方法

技术领域

本发明涉及天线测试技术领域，具体是涉及一种天线射频性能测试系统及方法。

背景技术

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。

在无线性能测试中，测试工程师探究无线产品性能的最大能力、方向性和覆盖能力，而这些性能指标与接入设备的天线形态有着较大关系，现有的进行天线射频性能的测试系统，其天线的安装架中天线接口通常为固定设置，这导致了在进行天线测试时无法便捷的进行多天线的形态调节，局限性较高，从而导致在进行无线设备制造中难以获取多天线的最佳排布形态数据。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种天线射频性能测试系统及方法，本技术方案解决了上述的，现有的进行天线射频性能的测试系统，其天线的安装架中天线接口通常为固定设置，这导致了在进行天线测试时无法便捷的进行多天线的形态调节，局限性较高，从而导致在进行无线设备制造中难以获取多天线的最佳排布形态数据的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种天线射频性能测试系统，包括：

天线测试架，天线测试架包括基座，所述基座上端前后两侧对称的开设有滑槽，所述滑槽内部左右对称的滑动连接有侧安装板，每个所述侧安装板跨设于前后两侧的所述滑槽内部，所述侧安装板内侧转动安装有若干个弧形支架，所述弧形支架上滑动连接有若干个天线射频插座，所述天线射频插座用于安装待测试天线；

通讯连接模块，通讯连接模块与所述天线射频插座电性连接，所述通讯连接模块包括若干个射频连接端口以实现通道可调功能，所述通讯连接模块还包括信号衰减组件以实现遮挡模拟功能；

无线网卡模块，无线网卡模块与所述通讯连接模块电性连接，所述无线网卡模块用于接收或发送无线通信信号；

测试控制模块，测试控制模块与所述通讯连接模块电性连接，所述测试控制模块用于控制天线射频性能测试系统完成天线射频性能测试，并获取测试结果；

其中，两侧所述侧安装板内部对应的转动安装有若干个支架插接座，左侧所述侧安装板外侧安装有若干个调节电机，所述调节电机与支架插接座一一对应，所述调节电机输出端与支架插接座固定连接，所述弧形支架两侧固定连接有插接柱，两侧所述插接柱分别插接于两侧所述支架插接座内部。

优选的，所述基座上端中部开设有安装调节槽，所述安装调节槽内部转动连接有双头螺杆，所述双头螺杆两端分别设置有旋向相反的螺纹，两端所述侧安装板分别螺纹连接于双头螺杆两端，所述双头螺杆一端贯穿基座并延伸至基座左端，所述双头螺杆延伸至基座左端的一侧固定连接有转动把手。

优选的，所述弧形支架下端设置有卡齿，所述天线射频插座后端内部滑动连接有锁定件，所述锁定件前端设置有与卡齿相适配的锁定齿，所述锁定齿与卡齿相啮合卡接。

优选的，所述锁定件后端两侧对称固定连接有导向柱，所述导向柱向后延伸出天线射频插座，并与天线射频插座滑动连接，所述导向柱上套接有锁定弹簧，所述锁定弹簧处于拉伸状态，所述天线射频插座中部螺纹连接有锁定螺栓，所述锁定螺栓贯穿并延伸至天线射频插座内部，所述锁定螺栓末端与锁定件抵接。

优选的，所述天线射频插座前端开设有天线插接槽，所述天线插接槽内部固定连接有射频母接口。

优选的，所述待测试天线包括插接底座，所述天线插接槽与插接底座相适配，所述插接底座下端固定连接有射频公接口，所述射频公接口与射频母接口电性连接，所述插接底座前端转动连接有天线杆。

优选的，所述射频连接端口设置有8个，所述弧形支架至多设置有8个，所述天线射频插座至多设置有16个，所述通讯连接模块最大实现8×16通道可调功能。

进一步的，提出一种天线射频性能测试方法，适用于上述的天线射频性能测试系统，还包括信号终端，所述信号终端与天线测试架间隔设置，所述信号终端用于接收或者发送测试信号，所述测试方法具体包括：

天线测试架组装，根据实际测试天线布局需求，在侧安装板内侧对应位置的安装对应数量的弧形支架，并将天线射频插座调节到弧形支架上的对应位置进行锁定；

天线安装，将待测试天线插接安装于天线射频插座上实现射频公接口与射频母接口的电性连接；

天线射频性能测试，根据实际测试需求由测试控制模块控制进行待测试天线的射频性能测试。

可选的，所述天线射频性能测试包括：

信号接收测试，信号终端输出接收测试信号，接收测试信号由待测试天线接收后，经过线缆输送至通讯连接模块，测试控制模块根据实际测试需求控制通讯连接模块的通道状态，之后接收测试信号通过射频连接端口输出至信号衰减组件中进行模拟墙体遮挡状态，之后输出至无线网卡模块，据此完成天线的信号接收测试；

和/或

信号发送测试，无线网卡模块输出发送测试信号，发送测试信号输出至信号衰减组件中进行模拟墙体遮挡状态，之后发送测试信号通过射频连接端口输出至通讯连接模块中，再由待测试天线发出，并由信号终端接收，据此完成天线的信号发送测试。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明给出一种新型的可调节式的天线测试架结构，通过在可转动的弧形支架上设置有可滑动调节的天线射频插座，在进行天线射频性能的测试时，可根据实际的测试需求在对应位置的安装对应数量的弧形支架，同时调整天线射频插座的位置，之后在测试时，可通过调节电机带动转动弧形支架进行转动，以模拟构建多天线状态下的多种排布形态，之后通过对不同排布形态下的天线射频性能的测试获取待测试天线的最佳排布状态，进而为后续的无线产品的结构设计提供测试数据，有利于提高无线产品的无线射频性能。

附图说明

图1为本发明的提出的天线测试架立体结构示意图；

图2为本发明中的弧形支架的组件安装结构示意图；

图3为本发明中的弧形支架的组件安装结构剖视图；

图4为图3中A处的局部放大示意图；

图5为本发明中的天线射频插座与待测试天线的组装爆炸图；

图6为本发明提出的测试系统的结构框图；

图7为本发明提出的测试方法的示意图；

图8为本发明提出的测试方法的流程图。

图中标号为：

1、基座；101、滑槽；2、安装调节槽；3、侧安装板；4、双头螺杆；5、转动把手；6、支架插接座；7、调节电机；8、弧形支架；801、卡齿；802、插接柱；9、天线射频插座；901、天线插接槽；902、射频母接口；10、待测试天线；1001、插接底座；1002、射频公接口；1003、天线杆；11、锁定件；1101、锁定齿；1102、导向柱；12、锁定弹簧；13、锁定螺栓。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1-5所示，一种天线射频性能测试系统，包括：

天线测试架，天线测试架包括基座1，基座1上端前后两侧对称的开设有滑槽101，滑槽101内部左右对称的滑动连接有侧安装板3，每个侧安装板3跨设于前后两侧的滑槽101内部，侧安装板3内侧转动安装有若干个弧形支架8，弧形支架8上滑动连接有若干个天线射频插座9，天线射频插座9用于安装待测试天线10，弧形支架8可根据实际的测试需求设计为多种不同尺寸，便于进行待测试天线10的排布状态调节；

通讯连接模块，通讯连接模块与天线射频插座9电性连接，通讯连接模块包括若干个射频连接端口以实现通道可调功能，射频连接端口设置有8个，弧形支架8至多设置有8个，天线射频插座9至多设置有16个，通讯连接模块最大实现8×16通道可调功能，本发明可根据实际的弧形支架8以及天线射频插座9的安装状态以及数量，最大实现8×16通道可调，可有效的满足常规的天线数量设计测试需求，由于无线产品在实际的使用过程中通常与终端产品之间存在着墙体或其他物体的遮挡，会导致信号传输的衰减，因此通讯连接模块还包括信号衰减组件以实现遮挡模拟功能；

无线网卡模块，无线网卡模块与通讯连接模块电性连接，无线网卡模块用于接收或发送无线通信信号，同时，为进一步的提高测试的精准度，可将无线网卡模块设置于屏蔽箱内部，以降低外界干扰提高最终测试结果的精度、稳定性及可靠性；

测试控制模块，测试控制模块与通讯连接模块电性连接，测试控制模块用于控制天线射频性能测试系统完成天线射频性能测试，并获取测试结果；测试控制模块可获取无线网卡以及待测试天线10的型号数据，并根据无线网卡型号数据控制通讯连接模块与无线网卡模块之间的通讯通道连接。

基座1上端中部开设有安装调节槽2，安装调节槽2内部转动连接有双头螺杆4，双头螺杆4两端分别设置有旋向相反的螺纹，两端侧安装板3分别螺纹连接于双头螺杆4两端，双头螺杆4一端贯穿基座1并延伸至基座1左端，双头螺杆4延伸至基座1左端的一侧固定连接有转动把手5，采用对称相向移动的侧安装板3结构，在进行弧形支架8的组装时，旋转转动把手5即可带动侧安装板3同步相内侧或者向外侧移动，进而实现支架插接座6与插接柱802的插接或者脱离。

两侧的侧安装板3内部对应的转动安装有若干个支架插接座6，左侧侧安装板3外侧安装有若干个调节电机7，调节电机7与支架插接座6一一对应，调节电机7输出端与支架插接座6固定连接，弧形支架8两侧固定连接有插接柱802，两侧插接柱802分别插接于两侧支架插接座6内部，在测试过程中，通过调节电机7带动弧形支架8转动即可实现对多天线的排布形态调节。

弧形支架8下端设置有卡齿801，天线射频插座9后端内部滑动连接有锁定件11，锁定件11前端设置有与卡齿801相适配的锁定齿1101，锁定齿1101与卡齿801相啮合卡接，锁定件11后端两侧对称固定连接有导向柱1102，导向柱1102向后延伸出天线射频插座9，并与天线射频插座9滑动连接，导向柱1102上套接有锁定弹簧12，锁定弹簧12处于拉伸状态，天线射频插座9中部螺纹连接有锁定螺栓13，锁定螺栓13贯穿并延伸至天线射频插座9内部，锁定螺栓13末端与锁定件11抵接，在进行天线射频插座9的位置调节时，通过转动锁定螺栓13使其后移，即可在拉伸锁定弹簧12的拉力作用下拉动锁定件11后移，使锁定齿1101与卡齿801断开啮合，此时即可拉动天线射频插座9在弧形支架8进行滑动，之后移动到测试位置处时，通过转动锁定螺栓13使其前移，即可使锁定件11前移，使锁定齿1101与卡齿801恢复啮合卡接，实现天线射频插座9与弧形支架8的位置锁定。

天线射频插座9前端开设有天线插接槽901，天线插接槽901内部固定连接有射频母接口902，待测试天线10包括插接底座1001，天线插接槽901与插接底座1001相适配，插接底座1001下端固定连接有射频公接口1002，射频公接口1002与射频母接口902电性连接，插接底座1001前端转动连接有天线杆1003，待测试天线10与天线射频插座9可拆卸安装。

进一步的，本发明方案还给出一种天线射频性能测试方法，适用于上述的天线射频性能测试系统，其还包括信号终端，信号终端与天线测试架间隔设置，信号终端用于接收或者发送测试信号，测试方法具体包括：

天线测试架组装，根据实际测试天线布局需求，在侧安装板3内侧对应位置的安装对应数量的弧形支架8，并将天线射频插座9调节到弧形支架8上的对应位置进行锁定，根据设计产品的外观尺寸需求，可进行弧形支架8的尺寸设计制造，以使最终组装的天线测试架可适配产品测试需求；

天线安装，将待测试天线10插接安装于天线射频插座9上实现射频公接口1002与射频母接口902的电性连接，天线射频插座9的位置和弧形支架8角度可调节，有效的实现了待测试天线10的指向以及排布形态调节，进而便于获取产品多天线的最佳排布形态数据；

天线射频性能测试，根据实际测试需求由测试控制模块控制进行待测试天线10的射频性能测试，天线射频性能测试包括信号接收测试和信号发送测试两种，使用者可根据实际的产品设计需求进行测试种类选择，对于只需进行信号发送需求的产品可只进行信号发送测试，对于只需进行信号接收需求的产品可只进行信号接收测试，对于同时具有信号发送需求和信号接收需求可同时进行两种测试，多种测试模式，有效的增加了本测试系统的通用性能：

信号接收测试，信号终端输出接收测试信号，接收测试信号由待测试天线10接收后，经过线缆输送至通讯连接模块，测试控制模块根据实际测试需求控制通讯连接模块的通道状态，之后接收测试信号通过射频连接端口输出至信号衰减组件中进行模拟墙体遮挡状态，之后输出至无线网卡模块，据此完成天线的信号接收测试；

和/或

信号发送测试，无线网卡模块输出发送测试信号，发送测试信号输出至信号衰减组件中进行模拟墙体遮挡状态，之后发送测试信号通过射频连接端口输出至通讯连接模块中，再由待测试天线10发出，并由信号终端接收，据此完成天线的信号发送测试。

在进行测试过程中，通过调节电机带动转动弧形支架进行转动，以模拟构建多天线状态下的多种排布形态，之后对不同排布形态下的待测试天线10进行信号接收测试和信号发送测试，获取的天线射频性能，以获取天线外待测试天线的最佳排布状态，进而为后续的无线产品的结构设计提供测试数据，便于进行无线产品设计时可以进行更加合理的天线形态设计，进而可有效提高无线产品的无线射频性能。

综上所述，本发明的优点在于：给出一种新型的可调节式的天线测试架结构，通过在可转动的弧形支架上设置有可滑动调节的天线射频插座，可进行构建多天线状态下的多种排布形态，进而可获取待测试天线的最佳排布状态，便于后续进行无线产品的天线形态设计。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种天线射频性能测试系统，其特征在于，包括：

天线测试架，天线测试架包括基座（1），所述基座（1）上端前后两侧对称的开设有滑槽（101），所述滑槽（101）内部左右对称的滑动连接有侧安装板（3），每个所述侧安装板（3）跨设于前后两侧的所述滑槽（101）内部，所述侧安装板（3）内侧转动安装有若干个弧形支架（8），所述弧形支架（8）上滑动连接有若干个天线射频插座（9），所述天线射频插座（9）用于安装待测试天线（10）；

通讯连接模块，通讯连接模块与所述天线射频插座（9）电性连接，所述通讯连接模块包括若干个射频连接端口以实现通道可调功能，所述通讯连接模块还包括信号衰减组件以实现遮挡模拟功能；

无线网卡模块，无线网卡模块与所述通讯连接模块电性连接，所述无线网卡模块用于接收或发送无线通信信号；

测试控制模块，测试控制模块与所述通讯连接模块电性连接，所述测试控制模块用于控制天线射频性能测试系统完成天线射频性能测试，并获取测试结果；

其中，两侧所述侧安装板（3）内部对应的转动安装有若干个支架插接座（6），左侧所述侧安装板（3）外侧安装有若干个调节电机（7），所述调节电机（7）与支架插接座（6）一一对应，所述调节电机（7）输出端与支架插接座（6）固定连接，所述弧形支架（8）两侧固定连接有插接柱（802），两侧所述插接柱（802）分别插接于两侧所述支架插接座（6）内部。

2.根据权利要求1所述一种天线射频性能测试系统，其特征在于，所述基座（1）上端中部开设有安装调节槽（2），所述安装调节槽（2）内部转动连接有双头螺杆（4），所述双头螺杆（4）两端分别设置有旋向相反的螺纹，两端所述侧安装板（3）分别螺纹连接于双头螺杆（4）两端，所述双头螺杆（4）一端贯穿基座（1）并延伸至基座（1）左端，所述双头螺杆（4）延伸至基座（1）左端的一侧固定连接有转动把手（5）。

3.根据权利要求1所述一种天线射频性能测试系统，其特征在于，所述弧形支架（8）下端设置有卡齿（801），所述天线射频插座（9）后端内部滑动连接有锁定件（11），所述锁定件（11）前端设置有与卡齿（801）相适配的锁定齿（1101），所述锁定齿（1101）与卡齿（801）相啮合卡接。

4.根据权利要求3所述一种天线射频性能测试系统，其特征在于，所述锁定件（11）后端两侧对称固定连接有导向柱（1102），所述导向柱（1102）向后延伸出天线射频插座（9），并与天线射频插座（9）滑动连接，所述导向柱（1102）上套接有锁定弹簧（12），所述锁定弹簧（12）处于拉伸状态，所述天线射频插座（9）中部螺纹连接有锁定螺栓（13），所述锁定螺栓（13）贯穿并延伸至天线射频插座（9）内部，所述锁定螺栓（13）末端与锁定件（11）抵接。

5.根据权利要求1所述一种天线射频性能测试系统，其特征在于，所述天线射频插座（9）前端开设有天线插接槽（901），所述天线插接槽（901）内部固定连接有射频母接口（902）。

6.根据权利要求5所述一种天线射频性能测试系统，其特征在于，所述待测试天线（10）包括插接底座（1001），所述天线插接槽（901）与插接底座（1001）相适配，所述插接底座（1001）下端固定连接有射频公接口（1002），所述射频公接口（1002）与射频母接口（902）电性连接，所述插接底座（1001）前端转动连接有天线杆（1003）。

7.根据权利要求1所述一种天线射频性能测试系统，其特征在于，所述射频连接端口设置有8个，所述弧形支架（8）至多设置有8个，所述天线射频插座（9）至多设置有16个，所述通讯连接模块最大实现8×16通道可调功能。

8.一种天线射频性能测试方法，适用于如权利要求1-7任一项所述的天线射频性能测试系统，其特征在于，还包括信号终端，所述信号终端与天线测试架间隔设置，所述信号终端用于接收或者发送测试信号，所述测试方法具体包括：

天线测试架组装，根据实际测试天线布局需求，在侧安装板（3）内侧对应位置的安装对应数量的弧形支架（8），并将天线射频插座（9）调节到弧形支架（8）上的对应位置进行锁定；

天线安装，将待测试天线（10）插接安装于天线射频插座（9）上实现射频公接口（1002）与射频母接口（902）的电性连接；

天线射频性能测试，根据实际测试需求由测试控制模块控制进行待测试天线（10）的射频性能测试。

9.根据权利要求8所述一种天线射频性能测试方法，其特征在于，所述天线射频性能测试包括：

信号接收测试，信号终端输出接收测试信号，接收测试信号由待测试天线（10）接收后，经过线缆输送至通讯连接模块，测试控制模块根据实际测试需求控制通讯连接模块的通道状态，之后接收测试信号通过射频连接端口输出至信号衰减组件中进行模拟墙体遮挡状态，之后输出至无线网卡模块，据此完成天线的信号接收测试；

和/或

信号发送测试，无线网卡模块输出发送测试信号，发送测试信号输出至信号衰减组件中进行模拟墙体遮挡状态，之后发送测试信号通过射频连接端口输出至通讯连接模块中，再由待测试天线（10）发出，并由信号终端接收，据此完成天线的信号发送测试。

Images