CN115276836A - 一种紧缩场测试系统 - Google Patents

Abstract

一种紧缩场测试系统，涉及无线测试领域，包括屏蔽腔体、测试天线和反射面部件，屏蔽腔体用于提供紧缩场测试环境；测试天线设置于屏蔽腔体内，用于发射信号和/或接收信号；反射面部件用于将测试天线所发射的测试信号转换成均匀信号并反射至无线设备来接收；和/或用于将被测无线设备所发射的测试信号反射并聚焦至测试天线来接收；反射面部件以第一方式设置于屏蔽腔体的第一位置，以使得均匀信号以第一倾斜角度反射，第一倾斜角度与竖直面的角度大于0度且小于90度。本申请在被限制空间距离的紧缩场测试系统中，保证了被测无线设备尽可能大的测试距离，提高了被测无线设备的无线性能的测试精度。

Description

一种紧缩场测试系统

技术领域

本发明涉及无线测试领域，具体涉及一种紧缩场测试系统。

背景技术

无线通信设备在进入市场之前，其无线性能必须经过严格的研发和生产测试，其中测试速度和测试精度是无线测试过程中必须要考虑的重要指标。

在测试无线通信设备的无线性能时，无线设备需要放置在吸波暗室中，以模拟无反射的电磁环境。在现有的测试系统中，根据电磁波的传播特征及探头数目的多少可以分为多种不同的测试方式：远场及近场系统、单探头及多探头测试系统、无反射暗室及混响室测试系统和紧缩场测试系统等，针对不同的被测设备及测试频段可适当采用不同大小、不同方法的测试系统。

紧缩场测试系统是基于物理空间电磁波形变换原理，通过反射面或介质凸透镜将测试天线发射的球面波在低于远场距离的空间内变换为平面波，从而满足远场测试对于相位及幅度平整度的要求。但是在紧凑的紧缩场测试系统中，测试系统的测试距离是受限的，从而会导致被测无线设备的无线性能的测试精度降低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：在紧凑的紧缩场测试系统中，由于测试距离受限造成被测无线设备的无线性能的测试精度不高。

根据第一方面，一种实施例中提供一种紧缩场测试系统，包括：

屏蔽腔体，用于提供紧缩场测试环境；

测试天线，设置于所述屏蔽腔体内，用于发射信号，和/或，接收信号；

反射面部件，用于将所述测试天线所发射的测试信号转换成均匀信号并反射至无线设备来接收；和/或，用于将所述被测无线设备所发射的测试信号反射并聚焦至所述测试天线来接收；所述反射面部件以第一方式设置于所述屏蔽腔体的第一位置，以使得所述均匀信号以第一倾斜角度反射，所述第一倾斜角度与竖直面的角度大于0度且小于90度。

一实施例中，所述第一方式为：所述反射面部件在其反射面以呈现预设的倾斜角度的方式被设置。

一实施例中，所述屏蔽腔体包括顶部和侧部，所述第一位置为所述屏蔽腔体的顶部和侧部的交汇处。

一实施例中，所述屏蔽腔体为立方体，所述第一位置为所述屏蔽腔体的一个顶角处。

一实施例中，所述预设的倾斜角度使得所述反射面部件的反射面正对着所述屏蔽腔体的所述一个顶角处相对应的底角。

一实施例中，还包括所述承载台，所述承载台包括承载部，所述承载部用于承载所述被测无线设备，所述承载部以一预设角度设置。

一实施例中，所述屏蔽腔体为立方体，所述第一位置为所述屏蔽腔体的一个顶角处，所述承载台设置于所述屏蔽腔体的一个顶角处相对应的一个底角处。

一实施例中，所述承载台还包括移动机构，所述移动机构能够移动所述承载部，以带动位于所述承载部的被测无线设备移动。

一实施例中，所述承载台还包括转动机构，所述转动机构能够转动所述承载部，以调整所述承载部的角度从而调整位于所述承载部的被测无线设备的测试角度；所述转动机构包括第一转动机构和/或第二转动机构，所述第一转动机构用于在第一方向上转动所述承载部，所述第二转动机构用于在第二方向上转动所述承载部。

一实施例中，所述测试天线设置于所述屏蔽腔体内一预设位置，使得所述测试天线避开所述反射面部件与所述承载台之间的信号传输路径。

根据上述实施例的一种紧缩场测试系统，将反射面按照第一方式设置在屏蔽腔体的第一位置，以保证被反射面转换的均匀信号的传输路径为倾斜的，从而在被限制空间距离的紧缩场测试系统中，实现尽可能大的测试距离，进而提高了被测无线设备的无线性能的测试精度。

附图说明

图1为现有技术的紧缩场测试系统示意图；

图2为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图一；

图3为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图二；

图4为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图三；

图5为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图四；

图6为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图五；

图7为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图六；

图8为一种实施例中承载台示意图；

图9为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图七；

图10为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图八；

图11为一种实施例中的坐标系示意图；

图12为一种实施例中的紧缩场测试系统示意图九；

图13为现有技术的紧缩场测试系统信号传输方向示意图；

图14为一种实施例中的紧缩场测试系统信号传输方向示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

在无线测试中，基于测试精度和远场条件的要求等考虑，通常追求较大的测试距离，较大的测试距离可以得到更高的测试精度或者可以测量更大的无线通信设备。但是，基于成本考虑通常会追求较为紧凑的测试系统，更小的测试系统造价更低，同时能够在更小的场地空间中安装使用。

紧缩场测试系统通过反射面部件将测试天线发出的球面波转化成平面波，以达到等效远场环境的效果。本发明至少部分基于以下发现：

紧缩场测试系统的静区质量和测试距离有着很大的相关性：首先测试天线不能距离反射面太近，即反射面部件中的反射面的焦距不能太小，否则反射面倾斜严重，不对称性较大，可能导致静区性能下降；其次，静区位置不能距离反射面太近，一方面，如果距离过近，反射面边缘的无规则散射信号容易进入静区，形成干扰；另一方面，如果距离过近，由于测试天线的散射或测试天线自身的后瓣或副瓣的能量的存在，会导致静区的干扰电平较强。因此，上述为制约紧缩场测试系统尺寸的重要因素。

请参照图1，现有技术中，紧缩场测试系统中反射面部件130与被测无线设备140之间的信号传输方向为竖直或水平的，在紧缩场测试系统尺寸受到限制的情况下，竖直或水平的信号传输距离可能是屏蔽腔体中较短的距离，尤其是对于图1所示的方形的屏蔽腔体而言。

本申请在紧缩场测试系统尺寸受到限制的情况下，利用紧缩场测试系统中斜方向的长度增加测试距离，以改善被测无线设备的无线性能的测试精度。

请参照图2，本申请的实施例中公开了一种紧缩场测试系统，包括屏蔽腔体110，测试天线120和反射面部件130；一些实施例中，紧缩场测试系统还可以包括承载台150。

屏蔽腔体110用于提供紧缩场测试环境。屏蔽腔体110是一个能够屏蔽外界电磁干扰、抑制内部电磁多路径反射干扰、对来波能够几乎全部吸收的电磁测量环境，是进行被测无线设备的无线性能测试的理想场所。一些实施例中，请参照图3，屏蔽腔体110的内壁还设置有吸波材料。一些实施例中，屏蔽腔体110包括顶部和侧部。一些实施例中，屏蔽腔体110为立方体。

测试天线120设置于屏蔽腔体110内，测试天线120用于发射信号，和/或，接收信号。一些实施例中，测试天线120设置于屏蔽腔体110内一预设位置，使得测试天线120避开反射面部件130与承载台150之间的信号传输路径，例如，测试天线120可以安装在屏蔽腔110的侧壁或者顶部。

反射面部件130用于将测试天线120所发射的测试信号转换成均匀信号并反射至被测无线设备140来接收，和/或，用于将被测无线设备140所发射的测试信号反射并聚焦至测试天线120来接收。反射面部件130以第一方式设置于屏蔽腔体110的第一位置，以使得均匀信号以第一倾斜角度反射，第一倾斜角度与竖直面的角度大于0度且小于90度。

一些实施例中，第一方式是指反射面部件130在其反射面以呈现预设的倾斜角度的方式被设置，即，反射面部件130为倾斜设置。

在屏蔽腔体110包括顶部和侧部的实施例中，第一位置可以为屏蔽腔体110的顶部和侧部的交汇处。反射面部件130倾斜设置在屏蔽腔体110的顶部和侧部的交汇处，且其反射面以呈现预设的倾斜角度的方式被设置，这可以使得均匀信号以第一倾斜角度反射，该第一倾斜角度与竖直面的角度大于0度且小于90度。

在屏蔽腔体110为立方体的实施例中，第一位置可以为屏蔽腔体110的一个顶角处。反射面部件130倾斜设置在屏蔽腔体110的一个顶角处，且反射面部件130按照预设的倾斜角度设置使得反射面部件130的反射面正对着屏蔽腔体110的一个顶角处相对应的底角，这使得均匀信号以第一倾斜角度反射并反射至上述对应的底角，该第一倾斜角度与竖直面的角度大于0度且小于90度，并且当被测无线设备140位于上述对应的底角处时，此时信号传输距离对应于立方体的体对角线，为屏蔽腔体110中的最大距离。

在屏蔽腔体110为立方体的例子中，为了便于说明，将其6个内壁面按照附图中的方位依次称为前面、后面、左侧面、右侧面、底面和顶面；请参照图4，为反射面部件130设置在屏蔽腔体110的顶面和左侧面交汇处的正中间的例子，被测无线设备140位于屏蔽腔体110底面的正中间位置；请参照图5，为反射面部件130设置在屏蔽腔体110的顶面、后面和左侧面三个面交汇的顶角处的例子，被测无线设备140位于在屏蔽腔体110底面的正中间位置；请参照图6，为反射面130设置在屏蔽腔体110的顶面和左侧面交汇处的正中间的例子，被测无线设备140设置在屏蔽腔体110的底面和右侧面交汇处的正中间位置；请参照图7，为反射面130设置在屏蔽腔体110的顶面、后面和左侧面三个面交汇的顶角处的例子，被测无线设备140设置在屏蔽腔体110的底面、前面和右侧面三个面交汇处的底角处(即长方体的体对角线所对应的一个顶角和一个底角)。屏蔽腔体110对应的长、宽、高分别为a、b、c，不妨令a＝b＝c＝1，当均匀信号以竖直方向反射时，反射面部件130与被测无线设备140之间的测试距离为：c＝1。当均匀信号以水平面方向反射时，反射面部件130与被测无线设备140之间的测试距离为：a＝1。当均匀信号以图4所示方向反射时，反射面部件130与被测无线设备140之间的测试距离为：

当均匀信号以图5所示方向反射时，反射面部件130与被测无线设备140之间的测试距离为：

当均匀信号以图6所示方向反射时，反射面部件130与被测无线设备140之间的测试距离为：

当均匀信号以图7所示方向反射时，反射面部件130与被测无线设备140之间的测试距离为：

可以理解，前述示意的测试距离为理想值，在实际的测试系统中，由于各个部件自身的体积、吸波材料的存在等因素，实际的测试距离可能会小于这个计算值。

本申请提供的紧缩场测试系统，将反射面部件130设置在屏蔽腔体110的顶部和侧部的交汇处或者屏蔽腔体110的某个顶角处，从而保证了均匀信号以与竖直面的角度大于0度且小于90度的第一倾斜角度进行反射，进而根据需要可以调整或增加被测无线设备140与反射面之间的测试距离，改善测试系统的静区性能，提高被测无线设备140无线性能的测试精度。

请参照图8，承载台150包括承载部151，承载部151用于承载被测无线设备140。请参照图9，承载台150以一预设角度设置，承载台150的预设角度可以为水平方向，也可以为设定的倾斜角度，设定的倾斜角度使得反射面与被测无线设备140之间的信号传输方向垂直于被测无线设备140的表面，即相关技术中的正入射。请参照图10，一些实施例中，承载台151上可以具有夹具结构160，用于将被测无线设备140固定住，夹具结构160可以具有设定的倾斜角度，以使被测无线设备140在固定于夹具结构160上时，使得反射面与被测无线设备140之间的信号传输方向垂直于被测无线设备140的表面；利用承载台150承载被测无线设备140，因此测试天线120需要避开反射面部件130和承载台150之间的信号传输路径。

一些实施例中，当反射面部件130设置于屏蔽腔体110的一个顶角处，承载台150设置在屏蔽腔体110一个顶角处相对应的底角处，此时被测无线设备140与反射面部件130之间的距离最大，也即信号传输距离最大。

一些实施例中，请参照图8，承载台150还包括移动机构152，利用移动机构152移动承载台150，以带动位于承载台150的被测无线设备140移动。承载台150设置移动机构152，以根据需要在屏蔽腔体110的底部进行移动，以根据测试需求调整测试距离。

一些实施例中，请参照图8，承载台150还包括转动机构153，转动机构153能够转动承载部151，以调整承载部151的角度从而调整位于承载部151的被测无线设备140的测试角度。该转动机构153包括第一转动机构和/或第二转动机构，第一转动机构用于在第一方向上转动承载部151，第二转动机构用于在第二方向上转动承载部151。第一转动机构为单轴转台，能够实现被测无线设备140在承载部上的二维旋转，第二转动机构为双轴转台，能够实现被测无线设备140在承载部上的三维旋转。

请参照图11所示的坐标系示意图，双轴转台分别用于改变被测无线设备140的俯仰角θ和方位角φ，以实现被测无线设备140的球面采样。当承载台150如图12所示水平安装时，承载部也为水平方向，将双轴转台中用于改变俯仰角θ的第一轴置于用于改变方位角φ的第二轴之上，这种情况下，可以转动双轴转台使得被测无线设备140处于如图9所示的正入射状态，并在此状态下，以被测无线设备140中心为球面坐标的原点，以反射面中心的方向为z轴正方向，执行三维空间范围的扫描。

测试天线120发出的信号经过反射面部件130反射后会到达承载台150，因此承载台150表面或者附近可能会存在一些电磁能量的反射。请参照图13，在现有技术的紧缩场测试系统中，当反射面部件130转换的均匀信号以竖直或水平方向反射至承载台150时，也就是正入射或法向入射时，承载台150反射的能量可能会沿着均匀信号的信号传输路径反射回静区范围内，使静区质量恶化，并影响测试精度。此外，反射回去的信号可能有一部分经过反射面部件130的反射聚焦至测试天线120，对于测量天线120而言，这部分反射回去的信号为噪声，噪声与接收的测试信号叠加也会影响测试精度。本申请提供的紧缩场测试系统，请参照图14，当承载台150水平设置时，反射面部件120反射的信号对于承载台150的承载部来说是斜入射，那么承载台150反射的能量就不会进入静区或被反射回测试天线120处，而是反射到屏蔽腔体110内壁的吸波材料上，再经过二次或多次反射后，噪声的功率大大降低，从而对于被测无线设备140的无线性能的测试精度的影响极小，甚至可以忽略。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种紧缩场测试系统,其特征在于，包括：

屏蔽腔体，用于提供紧缩场测试环境；

测试天线，设置于所述屏蔽腔体内，用于发射信号，和/或，接收信号；

反射面部件，用于将所述测试天线所发射的测试信号转换成均匀信号并反射至被测无线设备来接收；和/或，用于将所述被测无线设备所发射的测试信号反射并聚焦至所述测试天线来接收；所述反射面部件以第一方式设置于所述屏蔽腔体的第一位置，以使得所述均匀信号以第一倾斜角度反射，所述第一倾斜角度与竖直面的角度大于0度且小于90度。

2.如权利要求1所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述第一方式为：所述反射面部件在其反射面以呈现预设的倾斜角度的方式被设置。

3.如权利要求1或2所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述屏蔽腔体包括顶部和侧部，所述第一位置为所述屏蔽腔体的顶部和侧部的交汇处。

4.如权利要求1或2所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述屏蔽腔体为立方体，所述第一位置为所述屏蔽腔体的一个顶角处。

5.如权利要求4所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述预设的倾斜角度使得所述反射面部件的反射面正对着所述屏蔽腔体的所述一个顶角处相对应的底角。

6.如权利要求1所述的紧缩场测试系统，其特征在于，还包括所述承载台，所述承载台包括承载部，所述承载部用于承载所述被测无线设备，所述承载部以一预设角度设置。

7.如权利要求6所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述屏蔽腔体为立方体，所述第一位置为所述屏蔽腔体的一个顶角处，所述承载台设置于所述屏蔽腔体的一个顶角处相对应的一个底角处。

8.如权利要求6所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述承载台还包括移动机构，所述移动机构能够移动所述承载部，以带动位于所述承载部的被测无线设备移动。

9.如权利要求6所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述承载台还包括转动机构，所述转动机构能够转动所述承载部，以调整所述承载部的角度从而调整位于所述承载部的被测无线设备的测试角度；所述转动机构包括第一转动机构和/或第二转动机构，所述第一转动机构用于在第一方向上转动所述承载部，所述第二转动机构用于在第二方向上转动所述承载部。

10.如权利要求6所述的紧缩场测试系统，其特征在于，所述测试天线设置于所述屏蔽腔体内一预设位置，使得所述测试天线避开所述反射面部件与所述承载台之间的信号传输路径。

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