CN115389825A - 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 - Google Patents
一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115389825A CN115389825A CN202211057691.XA CN202211057691A CN115389825A CN 115389825 A CN115389825 A CN 115389825A CN 202211057691 A CN202211057691 A CN 202211057691A CN 115389825 A CN115389825 A CN 115389825A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- antenna
- amplitude
- active array
- probe
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/04—Housings; Supporting members; Arrangements of terminals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明公布一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法,该旨在提高有源阵列天线方向图的测量速度,且能够缩小测量距离,并能在无转台、固定探头位置的前提下完成有源阵列天线方向图的测量。该系统包括机械调整装置,幅度相位测试子系统,控制子系统和探头天线。该方法根据阵面参数确定天线探头摆放位置;根据阵面参数及探头位置将阵列中单元天线划分为一定数量的天线组;根据待测波束组建立天线组的待测幅相状态表,并对重复状态进行合并;测试得到实测幅相激励表;根据仿真和实测的天线组方向图,由实测幅相激励表计算天线组的归一化幅相激励表;通过仿真和实测的天线组方向图、天线组的归一化幅相激励表,计算阵列的待测波束方向图。
Description
技术领域
本发明属于天线测量技术领域,涉及一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法,可用于在阵列近场对不同波束的方向图进行快速测量。
背景技术
在无线通信技术的不断演进过程中,增加系统的频谱带宽和频谱效率是实现无线通信系统需求的关键。目前的无线通信技术已经非常接近信道容量的香农极限,因此,对于新一代移动通信系统而言,采用更高频段的频谱资源(包括Sub-6GHz频段和毫米波频段)来提高通信系统所需的信号带宽、利用动态波束赋形技术和多通道输入输出(MIMO)技术来实现空分复用,从而显著提升频谱资源利用率已经成为5G无线通信基站的主流技术。在毫米波硬件系统架构上,采用有源天线阵列来实现动态波束赋形已经成为目前5G毫米波通信收发系统的主流架构。
近几年来,随着5G相关产业逐渐步入技术商用化和实际部署阶段,对于有源阵列天线的测试技术也显得愈发重要。目前来说,传统低频段系统的传导测试方法应用在有源阵列天线上主要存在以下几个问题:
1、有源阵列天线,尤其是毫米波有源阵列天线单元数量规模大、单元尺寸小,同时多与收发系统实现一体化集成,在设计时通常不会预留收发系统至天线间的连接器接口,因此很难直接运用传导测试。
2、在较高的频段,尤其是毫米波频段,采用传导测试对测试电缆的损耗、一致性和可重复性提出了极高的要求,导致传导测试不切实际。
3、较大规模有源阵列的辐射场特性对于实现系统应用至关重要,而通过传导测试难以准确评估阵面级系统的辐射特性。
因此,传统统低频段系统的传导测试方法对于较大规模、较高频率的有源阵列天线将不再具有可行性,尤其是对于毫米波频段,根据3GPP标准规定,毫米波有源阵列天线的测试都须在空口下进行。
严格的讲,只有远场或者等效远场(例如紧缩场)的测试结果才能代表指标最终测试结果,但通常对测试环境和测试时间提出了较高的要求。
发明内容
技术问题:本发明的目的是提出一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法,通过近场空口幅相测试的测试结果进行相应的计算也能表征出远场的方向图测试结果,从而降低对测试环境的要求,降低测试成本,减少测试时间。
技术方案:为达到上述目的,本发明技术方案是这样实现的:
本发明的一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统,其特征在于:包括探头天线,机械调整装置,幅度相位测试子系统和控制子系统,其中:
所述探头天线,是任意一个已知方向图特性的天线,为了提高测试过程中的信噪比,采用高增益天线;
所述机械调整装置,包括探头位置调整装置和有源阵列天线位置调整装置,用于对探头天线和被测有源阵列天线的高度、距离、俯仰角、方位角、相对位置进行调整,从而实现探头天线中心和被测有源阵列天线中心的对齐、探头天线法向和被测有源阵列天线法向的对齐,并标定距离;
所述幅度相位测试子系统,包括探头天线、用于进行幅度相位测试的幅相测试仪器、用于连接幅相测试仪器与探头天线的第一射频电缆、用于连接幅相测试仪器与被测有源阵列天线的第二射频电缆;
所述控制子系统,包括实现控制和运行的控制平台、用于连接控制平台和幅相测试仪器的第一数据线、用于连接控制平台和被测有源阵列天线的第二数据线和相应的控制部分;其中,控制部分包括对被测有源阵列天线上单元的预分组、选取并设计待测波束、根据待测波束生成待测天线组的幅度相位状态表、对被测有源阵列天线的控制、对幅相测试仪器的控制与数据读取、数据处理和方向图绘制;
具体连接关系如下:探头天线固定在探头位置调整装置上,被测有源阵列天线固定在有源阵列天线位置调整装置上,探头天线和幅相测试仪器之间通过第一射频电缆连接,被测有源阵列天线和幅相测试仪器之间通过第二射频电缆连接,幅相测试仪器和控制平台之间通过第一数据线连接,被测有源阵列天线和控制平台之间通过第二数据线连接。
所述探头天线的高增益天线采用角锥喇叭天线。
本发明的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法为:在被测有源阵列天线的近场,调整有源阵列天线位置调整装置的位置并固定后进行空口幅度相位的测量,根据测量结果运行控制子系统中的控制平台,从而得到有源阵列待测波束的远场方向图,该快速测量方法包括如下步骤:
步骤1,根据被测有源阵列天线参数及工作频率确定被测有源阵列天线和探头天线的相对位置,通过有源阵列天线位置调整装置使被测有源阵列天线中心正对探头天线中心,并且要求探头天线中心至被测有源阵列天线中心的距离满足有源阵列的近场范围要求,并同时满足阵列中一个单元的远场范围要求和探头天线的远场范围要求;
步骤2,根据被测有源阵列天线的参数、单元天线方向图及探头天线位置将被测有源阵列天线中单元天线划分为多个天线组,并通过仿真或实测得到天线组的远场复方向图Gmf,m=1,2…M;m为天线组编号,M为天线组总数;
步骤3,根据被测有源阵列天线的参数和步骤2中确定的天线组划分形式选取待测波束组,建立天线组的待测幅相状态表;
步骤4,对待测波束组进行微调,进一步增加建立的天线组待测幅相状态表中的重复状态;
步骤5,对天线组待测幅相状态表中的重复状态进行合并;
步骤6,按照合并后的待测幅相状态表,每次激励一个天线组,使用幅相测试仪器(5)进行幅相测试,得到实测幅相激励表;
步骤7,根据步骤2中仿真或实测的天线组方向图Gmf,由实测幅相激励表计算天线组的归一化幅相激励表,计算过程可以表示为:
其中,m表示天线组的编号,Agm M表示天线组m的实测幅相激励,lgm是天线组m中心至探头天线的距离,σgm表示天线组m的归一化幅相激励,Ggmf是天线组m的远场方向图,和是天线组m中心相对于探头天线的俯仰角和方位角,Gpf是探头天线的远场方向图;
步骤8,通过仿真和实测的天线组方向图、天线组的归一化幅相激励表,计算被测有源阵列天线待测波束的远场方向图,对于任意一个二维U×V单元的有源天线阵列,计算过程表示为:
其中,u=1,2…U,u为天线单元的行编号,U为天线单元行总数,v=1,2…V,v为天线单元的列编号,V为天线单元列总数,σuv是天线单元(u,v)的归一化幅相复激励,luv是天线单元(u,v)中心至理想远场观测点(θ,φ)的距离。Guvf是天线单元(u,v)的远场方向图,Parray(θ,φ)是被测有源阵列天线待测波束的远场方向图。
所述的近场是指探头天线中心至有源阵列中心的距离(D),满足被测有源天线阵列的近场范围要求,但仍要求该距离满足阵列中一个单元的远场范围要求,即其中,dE表示单元天线的最大尺寸,dA表示被测有源阵列天线的最大尺寸。
所述的固定机械调整装置,仅旨在通过机械调整装置实现探头天线中心和被测有源天线阵列中心的对齐、探头天线法向和被测有源天线阵列法向的对齐,并保证探头天线中心至被测有源天线阵列中心的距离要求满足并标定该距离,在实际测量过程中,机械调整装置不进行工作。
所述的固定位置是指在预先进行的调整机械位置过程后,测量过程中各子系统和设备位置不发生变化,探头天线位于探头位置调整装置上,被测有源阵列天线固定在有源阵列天线位置调整装置上。
所述的空口幅度相位的测量,是指被测有源阵列天线和探头天线之间不使用线缆直接连接,而是在空口通过幅相测量仪器或设备直接测量探头天线在不同状态下的被测有源阵列天线的幅度相位特性。
所述的将被测有源阵列天线中单元天线划分为多个天线组,只需要考虑天线组的水平面方向图和等效的天线组幅相复激励即可,此时阵列的水平面方向图表示为
其中,i=1,2…I,i为天线组的列编号,I为天线组列总数,GgivH是天线组(i,v)的水平面方向图,σgiv是天线组(i,v)的归一化幅相复激励,liv是天线组(i,v)中心至观测点的距离。
所述的划分为多个天线组过程中,需要保证任意天线组至探头天线的幅相测试结果记为Agiv M能够接近天线组的远场幅相测试结果记为Agiv。
有益效果:与现有技术相比,本发明提供了一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法,其优势在于:
(1)整个测试过程在阵列近场即可完成,因此对于暗室空间大小或开放空间大小的需求大大降低,对于本发明中示例的被测件,对于传统远场测试,所需要的阵面至探头距离为8.67m,而使用本发明中的测试方法,所需要的阵面至探头距离为0.7m,仅为传统远场测试方法的8.1%。
(2)整个测试过程在预先调整机械位置后无需位移,因此相对传统远场测试方法,无需转台,从而进一步节省成本和测试系统复杂度。
(3)整个测试过程只需要针对天线组进行幅度相位测试,相对于传统远场测试方法,测试次数大大减小,以微调后水平面的7个波束为例,传统远场测试方法若采用1度1测,对于-60°至60°范围的方向图,共需进行7×121=847次幅相测量,而本方法只需进行45次测量,仅为传统远场测试方法的5.3%,若采用测量方法中的可选步骤4,对待测波束组进行微调,进一步增加建立的天线组待测幅相状态表中的重复状态,则所需的测量方法可进一步减少至37次,仅为传统远场测试方法的4.4%。
附图说明
图1为本发明提出的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统的整体结构示意图。
图2为本发明提出的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法的实现流程图。
图3为本发明所提供测量示例中的被测件天线侧照片。
图4为本发明中提到的天线分组示意图。
图5为本发明提出的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法所测得的不同波束下方向图和采用传统远场方向图测试方法的对比,其中,(a)所测波束的指向为0°,阵列处于发射状态;(b)所测波束的指向为0°,阵列处于接收状态;(c)所测波束的指向为15°,阵列处于发射状态;(d)所测波束的指向为-15°,阵列处于接收状态;(e)所测波束的指向为30°,阵列处于发射状态;(f)所测波束的指向为-30°,阵列处于接收状态;(g)所测波束的指向为45°,阵列处于发射状态;(h)所测波束的指向为-45°,阵列处于接收状态。
图中有:探头天线1、被测有源阵列天线2、探头位置调整装置3、有源阵列天线位置调整装置4、幅相测试仪器5、控制平台6、第一射频电缆7、第二射频电缆8、第一数据线9、第二数据线10。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
参照图1,一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统,包括:探头天线,机械调整装置,幅度相位测试子系统和控制与算法子系统,其中:
所述探头天线,是任意一个已知方向图特性的天线,通常为了提高测试过程中的信噪比,采用高增益的天线,在本示例中采用了角锥喇叭天线作为探头天线。
机械调整装置,包括探头位置调整装置3和阵列位置调整装置4,用于对探头和阵列的高度、距离D、俯仰角、方位角、相对位置进行调整,从而实现探头中心和阵列中心的对齐、探头法向和阵列法向的对齐并标定距离。
所述幅度相位测试子系统,包括用于进行幅度相位测试的幅相测试仪器5,和用于连接幅相测试仪器与探头天线、被测有源阵列天线的第一射频电缆7、第二射频电缆8。
所述控制子系统,包括实现控制平台6,和相应的软件部分。其中,软件部分包括对有源阵列上单元的预分组、选取并设计待测波束、根据待测波束生成待测天线组的幅度相位状态表、对有源阵列的控制、对幅相测试仪器的控制与数据读取、数据处理与方向图绘制。
参照图2,一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法,下面结合如图3所示的被测有源阵列天线作为示例,对本发明所提出的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法进行清楚、完整地描述,其步骤如下:
(1)根据阵面参数及工作频率确定有源阵列和探头的相对位置,通过机械调整装置使有源阵列中心正对探头中心,并且要求探头天线中心至有源阵列中心的距离满足有源阵列的近场范围要求,并同时满足阵列中一个单元的远场范围要求。如图3所示,本发明中使用了一个8×8单元的有源天线阵列作为示例,其中每个单元是一个2×1的探针馈电二元贴片天线阵,测试频段为26GHz,天线单元在水平方向上以半波长进行排列,在竖直方向上以整个波长进行排列,本测量系统示例中探头天线中心至有源阵列中心的距离为0.7m,满足有源阵列的近场范围要求和阵列中一个单元的远场范围要求;
(2)根据阵面参数及探头位置将阵列中单元天线划分为一定数量的天线组,并通过仿真或实测得到天线组的远场复方向图Ggmf,m=1,2…M,m为天线组的编号,M为天线组总数。
对于一个N单元的有源阵列天线,根据电磁场叠加定理,它的理想远场电场分布可以表示为
其中,(l,θ,φ)是任意一个远场观测点的极坐标,n=1,2…N;n为天线单元编号,N为天线单元总数,Gnf是天线单元n的远场方向图,θn和φn是远场观测点相对于天线单元n的方位角和俯仰角,hn是远场观测点至天线单元n的空间响应,ξn是天线单元n的幅相复激励。
在远场条件下,空间响应hn可以分解为幅度响应(路径损耗)λ/(4πln)和相位响应2πrn/λ,其中ln是观测点至天线单元n的距离。因此,对于二维U×V单元的有源天线阵列,其归一化方向图可以表示为
其中,u=1,2…U,u为天线单元的行编号,U为天线单元行总数,v=1,2…V,v为天线单元的列编号,V为天线单元列总数,σuv是天线单元(u,v)的归一化幅相复激励。
在评估有源阵列天线的波束成形性能时,通常只需要测量其水平面和竖直面的波束即可,以水平面波束为例,在二维阵列形成水平面波束时,需要保证其每一列在竖直面形成法向波束,也就是说,在形成不同的水平面波束时,阵列中每一列的单元之间的相位关系保持不变。因此,可以将每一列的天线单元划分为若干个天线组,只需要考虑天线组的水平面方向图和等效的天线组幅相复激励即可,此时阵列的水平面方向图可以表示为
其中,i=1,2…I,i为天线组的列编号,I为天线组列总数,GgivH是天线组(i,v)的水平面方向图,σgiv是天线组(i,v)的归一化幅相复激励,liv是天线组(i,v)中心至观测点的距离。
在分组过程中,需要保证任意天线组至探头天线的幅相测试结果(记为Agiv M)能够接近天线组的远场幅相测试结果(记为Agiv),由于测试过程是在阵列的近场范围内,因此,当天线组中单元数量过多时,探头天线也有可能在天线组的近场范围内。但考虑到σgiv是天线组(i,v)的归一化幅相复激励,只有不同天线组的Agiv M-Agiv存在较大误差时,才会对σgiv的计算产生影响,可以通过减小天线组中天线单元的数量来避免该误差。对于本发明中示例的8×8单元有源阵列,可以参照图4进行分组,每列天线单元构成一个天线组。
(3)根据阵面参数和天线组选取待测波束组,建立天线组的待测幅相状态表。本发明中作为示例的测量系统选取了被测阵列在水平面的7个波束,其波束指向分别为-45°,-30°,-15°,0°,15°,30°和45°,其中每个天线组的幅度状态均保持为最大值,天线组的相位状态如下表1所示:
表1
待测波束组的天线组待测相位状态表
其中,标灰色为重复状态,在56个相位状态中共有11个重复状态。
(4)(可选)对待测波束组进行微调,进一步增加建立的天线组待测幅相状态表中的重复状态,从而减小测试次数,对于如表1所示的待测波束组和天线组待测相位状态表,可以微调为如下表2所示,其中,标灰色为重复状态,在56个相位状态中共有18个重复状态,且每个天线组的幅度状态仍保持为最大值。
表2
微调后待测波束组的天线组待测相位状态表
(5)对天线组待测幅相状态表中的重复状态进行简并,共只需进行45次测试,若采用步骤(4),则共只需进行37次测试;
(6)按照简并后的待测幅相状态表,每次激励一个天线组,使用幅相测试仪器或设备进行幅相测试,得到实测幅相激励表,即Agiv M;
(7)根据(2)中仿真或实测的天线组方向图Ggmf,由实测幅相激励表计算天线组的归一化幅相激励表σgm,计算过程可以表示为:
(8)通过仿真和实测的天线组方向图、天线组的归一化幅相激励表,计算阵列的待测波束方向图。计算过程可以表示为:
其中,GgivH是天线组(i,v)的水平面方向图,σgiv即为步骤(7)中所求得某个波束对应的天线组归一化幅相激励σgm,dx是天线单元水平方向的间距。
为了验证本发明提出的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法地真实性和可靠性,再应用本发明提出的测量系统及方法对图3中的被测阵列进行方向图测试后,特使用传统远场测试方法对其进行了测试,图5提供了测试对比结果。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
本发明提出的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法,通过近场空口幅相测试的测试结果进行相应的计算,从而表征出远场的方向图测试结果,要求探头天线至阵面距离仅为传统远场测试方法的8.1%,要求测试次数仅为传统远场测试方法的4.4%,极大地降低了有源阵列天线方向图测试的成本,提高了测试效率,且具有系统复杂度低、无需转台等优点。
Claims (9)
1.一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统,其特征在于:包括探头天线,机械调整装置,幅度相位测试子系统和控制子系统,其中:
所述探头天线(1),是任意一个已知方向图特性的天线,为了提高测试过程中的信噪比,采用高增益天线;
所述机械调整装置,包括探头位置调整装置(3)和有源阵列天线位置调整装置(4),用于对探头天线(1)和被测有源阵列天线(2)的高度、距离(D)、俯仰角、方位角、相对位置进行调整,从而实现探头天线(1)中心和被测有源阵列天线(2)中心的对齐、探头天线(1)法向和被测有源阵列天线(2)法向的对齐,并标定距离;
所述幅度相位测试子系统,包括探头天线(1)、用于进行幅度相位测试的幅相测试仪器(5)、用于连接幅相测试仪器(5)与探头天线(1)的第一射频电缆(7)、用于连接幅相测试仪器(5)与被测有源阵列天线(2)的第二射频电缆(8);
所述控制子系统,包括实现控制和运行的控制平台(6)、用于连接控制平台(6)和幅相测试仪器(5)的第一数据线(9)、用于连接控制平台(6)和被测有源阵列天线(2)的第二数据线(10)和相应的控制部分;其中,控制部分包括对被测有源阵列天线(2)上单元的预分组、选取并设计待测波束、根据待测波束生成待测天线组的幅度相位状态表、对被测有源阵列天线(2)的控制、对幅相测试仪器(5)的控制与数据读取、数据处理和方向图绘制;
具体连接关系如下:探头天线(1)固定在探头位置调整装置(3)上,被测有源阵列天线(2)固定在有源阵列天线位置调整装置(4)上,探头天线(1)和幅相测试仪器(5)之间通过第一射频电缆(7)连接,被测有源阵列天线(2)和幅相测试仪器(5)之间通过第二射频电缆(8)连接,幅相测试仪器(5)和控制平台(6)之间通过第一数据线(9)连接,被测有源阵列天线(2)和控制平台(6)之间通过第二数据线(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统,其特征在于,所述探头天线(1)的高增益天线采用角锥喇叭天线。
3.一种如权利要求1或2所述系统的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法,其特征在于,在被测有源阵列天线(2)的近场,调整有源阵列天线位置调整装置(4)的位置并固定后进行空口幅度相位的测量,根据测量结果运行控制子系统中的控制平台(6),从而得到有源阵列待测波束的远场方向图,该快速测量方法包括如下步骤:
步骤1,根据被测有源阵列天线(2)参数及工作频率确定被测有源阵列天线(2)和探头天线(1)的相对位置,通过有源阵列天线位置调整装置(4)使被测有源阵列天线(2)中心正对探头天线(1)中心,并且要求探头天线(1)中心至被测有源阵列天线(2)中心的距离满足有源阵列的近场范围要求,并同时满足阵列中一个单元的远场范围要求和探头天线的远场范围要求;
步骤2,根据被测有源阵列天线(2)的参数、单元天线方向图及探头天线(1)位置将被测有源阵列天线(2)中单元天线划分为多个天线组,并通过仿真或实测得到天线组的远场复方向图Gmf,m=1,2…M;m为天线组编号,M为天线组总数;
步骤3,根据被测有源阵列天线(2)的参数和步骤2中确定的天线组划分形式选取待测波束组,建立天线组的待测幅相状态表;
步骤4,对待测波束组进行微调,进一步增加建立的天线组待测幅相状态表中的重复状态;
步骤5,对天线组待测幅相状态表中的重复状态进行合并;
步骤6,按照合并后的待测幅相状态表,每次激励一个天线组,使用幅相测试仪器(5)进行幅相测试,得到实测幅相激励表;
步骤7,根据步骤2中仿真或实测的天线组方向图Gmf,由实测幅相激励表计算天线组的归一化幅相激励表,计算过程可以表示为:
其中,m表示天线组的编号,Agm M表示天线组m的实测幅相激励,lgm是天线组m中心至探头天线的距离,σgm表示天线组m的归一化幅相激励,Ggmf是天线组m的远场方向图,和是天线组m中心相对于探头天线的俯仰角和方位角,Gpf是探头天线的远场方向图;
步骤8,通过仿真和实测的天线组方向图、天线组的归一化幅相激励表,计算被测有源阵列天线待测波束的远场方向图,对于任意一个二维U×V单元的有源天线阵列,计算过程表示为:
其中,u=1,2…U,u为天线单元的行编号,U为天线单元行总数,v=1,2…V,v为天线单元的列编号,V为天线单元列总数,σuv是天线单元(u,v)的归一化幅相复激励,luv是天线单元(u,v)中心至理想远场观测点(θ,φ)的距离。Guvf是天线单元(u,v)的远场方向图,Parray(θ,φ)是被测有源阵列天线待测波束的远场方向图。
6.根据权利要求3所述的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法,其特征在于,所述的固定位置是指在预先进行的调整机械位置过程后,测量过程中各子系统和设备位置不发生变化,探头天线(1)位于探头位置调整装置(3)上,被测有源阵列天线(2)固定在有源阵列天线位置调整装置(4)上。
7.根据权利要求3所述的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法,其特征在于,所述的空口幅度相位的测量,是指被测有源阵列天线(2)和探头天线(1)之间不使用线缆直接连接,而是在空口通过幅相测量仪器或设备直接测量探头天线(1)在不同状态下的被测有源阵列天线(2)的幅度相位特性。
9.根据权利要求8所述的有源阵列天线方向图的近场空口快速测量方法,其特征在于,所述的划分为多个天线组过程中,需要保证任意天线组至探头天线的幅相测试结果Agiv M能够接近天线组的远场幅相测试结果Agiv。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211057691.XA CN115389825A (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 |
PCT/CN2023/089963 WO2024045649A1 (zh) | 2022-08-31 | 2023-04-22 | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211057691.XA CN115389825A (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115389825A true CN115389825A (zh) | 2022-11-25 |
Family
ID=84125333
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211057691.XA Pending CN115389825A (zh) | 2022-08-31 | 2022-08-31 | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115389825A (zh) |
WO (1) | WO2024045649A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024045649A1 (zh) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 东南大学 | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108594026B (zh) * | 2018-01-31 | 2020-06-09 | 清华大学 | 一种在辐射近场区重建天线阵远场方向图的近场测试方法 |
CN110542798B (zh) * | 2018-05-28 | 2024-04-09 | 是德科技股份有限公司 | 使用中场天线方向图测试天线阵列的方法和系统 |
CN109541330B (zh) * | 2018-11-12 | 2021-01-12 | 北京航空航天大学 | 一种平面波模拟器的阵列天线通道校准系统 |
US11081788B1 (en) * | 2020-04-03 | 2021-08-03 | The Boeing Company | System and method for near-field testing of a phased array antenna |
CN112564828A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-26 | 中国信息通信研究院 | 面向5g大规模阵列天线测试的ota测试系统及方法 |
CN113281576B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-11-18 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种基于内定标多波位测试的天线方向图测试方法 |
CN114966239B (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-28 | 陕西拾贝通讯技术有限公司 | 基于激励系数变量可分离的准远场测量方法 |
CN115389825A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-25 | 东南大学 | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 |
-
2022
- 2022-08-31 CN CN202211057691.XA patent/CN115389825A/zh active Pending
-
2023
- 2023-04-22 WO PCT/CN2023/089963 patent/WO2024045649A1/zh unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024045649A1 (zh) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 东南大学 | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024045649A1 (zh) | 2024-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108966264B (zh) | 对大规模多入多出无线系统执行空中测试的系统和方法 | |
US20240014907A1 (en) | Method, apparatus and system for measuring total radiated power of array antenna | |
CN108594026B (zh) | 一种在辐射近场区重建天线阵远场方向图的近场测试方法 | |
CN110418364B (zh) | Ota测试系统及校准、测试方法和装置 | |
Kong et al. | Midfield over-the-air test: A new OTA RF performance test method for 5G massive MIMO devices | |
CN111372280B (zh) | 用于确定基站的波束动态特性和多用户性能的系统和方法 | |
WO2020001661A1 (zh) | 一种测量方法及设备 | |
CN111641464B (zh) | 基于阵列波束扫描的相控阵天线初始幅度和相位检测方法 | |
US11205827B2 (en) | Rapid over-the-air production line test platform | |
CN105606906B (zh) | 一种毫米波相控阵测试标定方法 | |
CN109462447A (zh) | 通信基站ota射频性能测试方法及系统 | |
CN112904095A (zh) | 一种阵列天线近场校准系统及方法 | |
WO2024045649A1 (zh) | 一种有源阵列天线方向图的近场空口快速测量系统及方法 | |
CN115047256A (zh) | 一种阵列天线多通道并行测试装置、测试方法及校准方法 | |
CN112034264A (zh) | 一种多探头紧缩场天线测试系统和生成方法 | |
CN105897351A (zh) | 上下行波束成形测量系统和方法 | |
Noren et al. | Measurement and diagnostics of millimeter waves 5G enabled devices | |
CN110873824A (zh) | 一种Massive MIMO天线测试系统及方法 | |
Kong et al. | Mid-field OTA RF test method: new developments and performance comparison with the compact antenna test range (CATR) | |
CN112730998A (zh) | 基于近场的大规模阵列天线ota测试方法及系统 | |
Wang et al. | 5G OTA testing: Challenges and standardization progress | |
CN111447017B (zh) | 阵列天线波束赋形快速测试装置及其测试方法 | |
Wang et al. | Alternative Approach of Evaluating 5G Millimeter Waves Phased Arrays Based on Spherical Near Field | |
CN115792840B (zh) | 一种星载相控阵天线方向图建模在轨修正方法 | |
CN117459986A (zh) | 适用于5g nr设备的空口测试系统及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |