CN117347738A - 全频段多探头近场测试系统 - Google Patents
全频段多探头近场测试系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117347738A CN117347738A CN202311658791.2A CN202311658791A CN117347738A CN 117347738 A CN117347738 A CN 117347738A CN 202311658791 A CN202311658791 A CN 202311658791A CN 117347738 A CN117347738 A CN 117347738A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sampling system
- frequency
- frequency sampling
- full
- antenna
- 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
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 130
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
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
- G01R29/105—Radiation diagrams of antennas using anechoic chambers; Chambers or open field sites used therefor
-
- 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
- G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
- G01R29/0871—Complete apparatus or systems; circuits, e.g. receivers or amplifiers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
本发明提供了一种全频段多探头近场测试系统，包括测试暗室及均设于测试暗室内的低频采样系统、高频采样系统、毫米波采样系统和待测物运动系统；低频、高频采样系统均呈半环形，并以同心、内径相等且正交的方式竖立设置；所述待测物运动系统用于安装待测天线并可驱动待测天线在半环的圆心处进行空间移动；所述低频采样系统、高频采样系统和毫米波采样系统均用于对待测天线的信号进行采样。将低频采样系统、高频采样系统和毫米波采样系统集成于一个测试暗室，低频采样系统和高频采样系统同心设置、待测物运动系统控制待测天线在圆心处空间活动，共用同一套待测物运动系统，满足5G/6G全频段的测试，并减少成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备测试技术领域，具体而言，本发明涉及一种全频段多探头近场测试系统。
背景技术
随着通信技术的发展，通信设备的复杂程度越来越高，相应的，通信设备的测试要求就越来越高，因此诞生了紧缩场、多探头球面近场等测试系统来对复杂的通信设备进行测试，其中多探头球面近场测试系统以其测试精度高、测试范围广等优秀特点成为行业内的标杆，其一般由采样系统、分析系统和待测物运动系统构成，通过待测物运动系统来安装待测天线并驱动待测天线空间活动，由采样系统对待测天线辐射的电磁波进行采样，最后由分析系统计算获得待测天线各项电参数。
然而，市场上用于测试5G/6G通信设备的多探头球面近场测试系统多用于低频（0.35～6GHz）、高频（6～40GHz）和毫米波频段（40~110GHz）中单一频段的测试，不能满足5G/6G全频段（0.35GHz~110GHz）测试的需要。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种可满足5G/6G全频段测试需要的全频段多探头近场测试系统。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种全频段多探头近场测试系统，包括测试暗室及均设于测试暗室内的低频采样系统、高频采样系统、毫米波采样系统和待测物运动系统；所述低频采样系统和高频采样系统均呈半环形，低频采样系统和高频采样系统以同心、内径相等且正交的方式竖立设置；所述待测物运动系统用于安装待测天线并可驱动待测天线在半环的圆心处进行空间移动；所述低频采样系统、高频采样系统和毫米波采样系统均用于对待测天线的信号进行采样以供后续系统分析获得待测天线的性能参数。
在其中一种实施方式中，所述低频采样系统和高频采样系统均设有多个双极化采样天线，各自的双极化采样天线沿圆周方向均匀分布且朝向所述圆心。
在其中一种实施方式中，所述低频采样系统和高频采样系统均设有射频开关，所述射频开关设有多个输出端口，并且所述多个输出端口与各双极化采样天线一一对应设置。
在其中一种实施方式中，所述低频采样系统和高频采样系统的顶端相接。
在其中一种实施方式中，两采样系统的顶端相互嵌套设置。
在其中一种实施方式中，所述测试系统还设有两个支撑结构，所述支撑结构从各采样系统背对采样天线的一侧支撑低频采样系统和高频采样系统。
在其中一种实施方式中，所述支撑结构采用非金属材料制成并镂空设置。
在其中一种实施方式中，所述毫米波采样系统包括底座、被支撑于底座上方的多轴机械臂及设置在多轴机械臂末端的安装法兰，所述安装法兰用于安装毫米波探头。
在其中一种实施方式中，所述毫米波采样系统位于待测物运动系统远离高频采样系统的一侧，并且毫米波采样系统与待测物运动系统的连线垂直于低频采样系统与待测物运动系统的连线。
在其中一种实施方式中，所述近场测试系统还包括温控子系统，所述温控子系统设有罩设于待测天线外周的温度夹具。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的近场测试系统，将低频采样系统、高频采样系统和毫米波采样系统集成于一个测试暗室，低频采样系统和高频采样系统同心设置、待测物运动系统控制待测天线在圆心处空间活动，共用同一套待测物运动系统，满足5G/6G全频段的测试，并减少成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一种实施例提供的全频段多探头近场测试系统的结构示意图；
图2为图1中A部分的放大图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“连接”可以是直接相接，也可是通过中间部件（元件）间接连接。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
参见图1和图2，本发明涉及一种全频段多探头近场测试系统（以下简称“近场测试系统”），用于测试5G/6G频段的通信设备，例如5G天线，获取待测天线的电气性能。
所述近场测试系统包括测试暗室100及均设置于测试暗室100内的低频采样系统200、高频采样系统300、毫米波采样系统400、待测物运动系统500、温控子系统600和射频收发系统700。
所述测试暗室用于提供无干扰的测试环境，其长、宽、高分别为15m、15m、13m，所述测试暗室内壁上设有吸波材料，避免金属材料对测试结果产生不良影响，提高测试结果的准确性。
其中，术语“低频”和“高频”为相对概念，分别指的是5G频段内频率较低的频段和5G频段内频率较高的频段，所述低频采样系统工作于0.35～6GHz，用于对工作频段在该频段范围的天线信号进行采样；所述高频采样系统工作于6～40GHz，用于对工作频段在该频段范围的天线信号进行采样；所述毫米波采样系统的工作频段为40~110GHz，用于对工作在该频段范围的天线信号进行采样。
所述低频采样系统200与高频采样系统300均为半环结构20，并且两者以相同圆心（即同心）、直径相同的方式竖立且正交设置。所述低频采样系统和高频采样系统各自沿圆周方向均匀分布有多个双极化采样天线10，各双极化采样天线的辐射面朝向所述圆心。
在其中一种实施方式中，所述低频采样系统200和高频采样系统300均设有由射频开关（未示出，下同）组成的开关矩阵，每个所述射频开关设有多个输出端口，并且所述多个输出端口与各双极化采样天线一一对应设置，从而可通过射频开关切换各采样天线对待测天线进行采样。
在其中一种实施方式中，所述半环结构20包括位于外侧的座体21及多个沿圆周方向均匀分布于内侧的天线组22，每个所述天线组22上设有六个双极化采样天线10，通过将双极化采样天线分组设置，方便采样天线的组网以优化采样系统的电气性能，也方便低频采样系统和高频采样系统的组装。
对应地，一个射频开关为单刀六掷开关，具有六个输出端口，与一个天线组内的双极化天线一一对应相接。
所述近场测试系统还设置有两个支撑结构30，两个所述支撑结构30从低频采样系统200或高频采样系统300背对双极化采样天线10辐射面的一侧支撑采样系统。在其中一种实施方式中，所述支撑结构采用非金属材料制成并镂空设置，避免金属材料对测试结果造成干扰。
进一步地，低频采样系统200和高频采样系统300的顶端相互嵌套，两采样系统之间相互支撑，提高采样系统安装结构的稳定性。在其他实施方式中，低频、高频采样系统的顶端可通过L型连接件（例如角码）相接。
所述待测物运动系统包括底座及安装于底座上的多轴工业机器人，所述待测天线安装于多轴工业机器人的末端并可被驱动在半环的圆心处进行空间移动。
在其中一种实施方式中，所述毫米波采样系统400包括底座、被支撑于底座上方的多轴机械臂40及设置在多轴机械臂末端的安装法兰，所述安装法兰用于安装毫米波探头。
在其中一种实施方式中，所述毫米波采样系统400位于待测物运动系统500远离高频采样系统300的一侧，并且毫米波采样系统与待测物运动系统的连线垂直于低频采样系统与待测物运动系统的连线。
由此，将低频采样系统200、高频采样系统300和毫米波采样系统400集成于一个测试暗室100内，低频采样系统和高频采样系统同心设置、待测物运动系统控制待测天线在圆心处空间活动，共用同一套待测物运动系统，满足5G/6G全频段移动通信、相控阵雷达、卫星通信/卫星导航等应用的通信设备测试，并减少成本。
所述近场测试系统还包括温控子系统600，具有环境效应(高低温、偏心、耦合)的误差补偿能力。所述温控子系统600设有罩设于待测天线外周的温度夹具，构建变温环境并提供精确控制及宽温低损耗夹具，提供低误差测试环境。
需要理解的，所述测试系统还设有射频收发系统700，所述射频收发系统与各采样系统和待测物运动系统电性连接，负责宽频带分布式模块化信号发生与多通道信号接收。
采样本发明的测试系统对待测天线进行性能测试的步骤如下：
1.校准测试系统；
2.通过待测物运动系统将待测物（待测天线）准确定位到待测区（如所述圆心处）；
3.射频收发射系统通过射频线缆将发射的电磁信号传输到待测物；
4.球面近场高、低频采样系统或毫米波采样系统将对待测物发射出的电磁场信号进行扫描；
5.将被采集的信号再反馈给射频接收系统；
6.最后通过软件求解出DUT的实际性能，由此完成待测物的性能测试。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中发明的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
Claims (10)
1.一种全频段多探头近场测试系统，其特征在于，包括测试暗室及均设于测试暗室内的低频采样系统、高频采样系统、毫米波采样系统和待测物运动系统；
所述低频采样系统和高频采样系统均呈半环形，低频采样系统和高频采样系统以同心、内径相等且正交的方式竖立设置；
所述待测物运动系统用于安装待测天线并可驱动待测天线在半环的圆心处进行空间移动；
所述低频采样系统、高频采样系统和毫米波采样系统均用于对待测天线的信号进行采样以供后续系统分析获得待测天线的性能参数。
2.根据权利要求1所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述低频采样系统和高频采样系统均设有多个双极化采样天线，各自的双极化采样天线沿圆周方向均匀分布且朝向所述圆心。
3.根据权利要求2所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述低频采样系统和高频采样系统均设有射频开关，所述射频开关设有多个输出端口，并且所述多个输出端口与各双极化采样天线一一对应设置。
4.根据权利要求1所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述低频采样系统和高频采样系统的顶端相接。
5.根据权利要求1所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，两采样系统的顶端相互嵌套设置。
6.根据权利要求2所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述测试系统还设有两个支撑结构，所述支撑结构从各采样系统背对采样天线的一侧支撑低频采样系统和高频采样系统。
7.根据权利要求6所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述支撑结构采用非金属材料制成并镂空设置。
8.根据权利要求1所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述毫米波采样系统包括底座、被支撑于底座上方的多轴机械臂及设置在多轴机械臂末端的安装法兰，所述安装法兰用于安装毫米波探头。
9.根据权利要求8所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述毫米波采样系统位于待测物运动系统远离高频采样系统的一侧，并且毫米波采样系统与待测物运动系统的连线垂直于低频采样系统与待测物运动系统的连线。
10.根据权利要求1所述的全频段多探头近场测试系统，其特征在于，所述近场测试系统还包括温控子系统，所述温控子系统包括罩设于待测天线外周的温度夹具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311658791.2A CN117347738A (zh) | 2023-12-06 | 2023-12-06 | 全频段多探头近场测试系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311658791.2A CN117347738A (zh) | 2023-12-06 | 2023-12-06 | 全频段多探头近场测试系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117347738A true CN117347738A (zh) | 2024-01-05 |
Family
ID=89367153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311658791.2A Pending CN117347738A (zh) | 2023-12-06 | 2023-12-06 | 全频段多探头近场测试系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117347738A (zh) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170016944A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Raytheon Company | Methods and Apparatus for Thermal Testing of Antennas |
| CN108241095A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 刘科宏 | 一种多探头和单探头综合测试系统和测试方法 |
| US20200021370A1 (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-16 | Litepoint Corporation | System and Method for Over-The-Air (OTA) Testing to Detect Faulty Elements in an Active Array Antenna of an Extremely High Frequency (EHF) Wireless Communication Device |
| CN210222131U (zh) * | 2019-04-12 | 2020-03-31 | 泰姆瑞技术（深圳）有限公司 | 一种快速的三维天线测试装置及天线测试系统 |
| CN111521881A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 中山香山微波科技有限公司 | 天线测试系统 |
| CN211374898U (zh) * | 2019-10-09 | 2020-08-28 | 中山香山微波科技有限公司 | 天线测试系统 |
| CN211826254U (zh) * | 2019-07-08 | 2020-10-30 | 上海益麦电磁技术有限公司 | 一种多频带整车天线测试系统 |
| CN212301697U (zh) * | 2020-05-18 | 2021-01-05 | 深圳市新益技术有限公司 | 一种宽频天线测量系统 |
| CN212965172U (zh) * | 2020-06-04 | 2021-04-13 | 深圳星航物连科学技术有限公司 | 一种多功能天线测试装置及系统 |
| CN113092882A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-09 | 杭州永谐科技有限公司东莞分公司 | 一种多探头天线安装支架 |
-
2023
- 2023-12-06 CN CN202311658791.2A patent/CN117347738A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170016944A1 (en) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Raytheon Company | Methods and Apparatus for Thermal Testing of Antennas |
| CN108241095A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 刘科宏 | 一种多探头和单探头综合测试系统和测试方法 |
| US20200021370A1 (en) * | 2018-07-16 | 2020-01-16 | Litepoint Corporation | System and Method for Over-The-Air (OTA) Testing to Detect Faulty Elements in an Active Array Antenna of an Extremely High Frequency (EHF) Wireless Communication Device |
| CN210222131U (zh) * | 2019-04-12 | 2020-03-31 | 泰姆瑞技术（深圳）有限公司 | 一种快速的三维天线测试装置及天线测试系统 |
| CN211826254U (zh) * | 2019-07-08 | 2020-10-30 | 上海益麦电磁技术有限公司 | 一种多频带整车天线测试系统 |
| CN211374898U (zh) * | 2019-10-09 | 2020-08-28 | 中山香山微波科技有限公司 | 天线测试系统 |
| CN111521881A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-11 | 中山香山微波科技有限公司 | 天线测试系统 |
| CN212301697U (zh) * | 2020-05-18 | 2021-01-05 | 深圳市新益技术有限公司 | 一种宽频天线测量系统 |
| CN212965172U (zh) * | 2020-06-04 | 2021-04-13 | 深圳星航物连科学技术有限公司 | 一种多功能天线测试装置及系统 |
| CN113092882A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-09 | 杭州永谐科技有限公司东莞分公司 | 一种多探头天线安装支架 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姚远: "《光透明薄膜天线技术》", 31 July 2016, 北京邮电大学出版社, pages: 58 - 59 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106872801B (zh) | 一种近场测试系统 | |
| CN112034266B (zh) | 一种毫米波多馈源紧缩场测试系统 | |
| JP2005502860A (ja) | 電磁波測定装置 | |
| CN102576044A (zh) | 波导中的天线的特性确定 | |
| CN211061611U (zh) | 一种车载雷达测试装置 | |
| US7969367B2 (en) | Antenna coupler | |
| CN112394234A (zh) | 快速空中产线测试平台 | |
| Boehm et al. | Robotically controlled directivity and gain measurements of integrated antennas at 280 GHz | |
| CN210294411U (zh) | 一种基于电扫天线的太赫兹紧缩场测试系统 | |
| CN113661397A (zh) | 测试布置、自动化测试设备、以及用于测试包括电路和耦合到该电路的天线的被测装置的方法 | |
| US20200333389A1 (en) | Freespace antenna measurement system | |
| CN113242098B (zh) | 一种射频性能测试系统及方法 | |
| Duchesne et al. | Compact multi-probe antenna test station for rapid testing of antennas and wireless terminals | |
| KR101913819B1 (ko) | 장거리 레이더용 배열 안테나와 이의 수평 배열 방사소자 안테나 및 장거리 레이더의 안테나 장치 | |
| Fordham | An introduction to antenna test ranges, measurements and instrumentation | |
| CN113176454A (zh) | 一种反射式太赫兹液晶相控阵面测试系统及方法 | |
| CN117347738A (zh) | 全频段多探头近场测试系统 | |
| CN111613881A (zh) | 测向接收装置及测向系统 | |
| CN109116310B (zh) | 一种飞机防撞系统二次雷达射频收发机 | |
| CN111413553A (zh) | 一种天线测试系统及测试方法 | |
| CN211856750U (zh) | 天线罩测试系统 | |
| CN214375029U (zh) | 紧缩场天线测试系统 | |
| CN212932938U (zh) | 辐射源测向设备 | |
| Salhi et al. | Near-and far-field characterization of planar mm-wave antenna arrays with waveguide-to-microstrip transition | |
| CN115825593A (zh) | 一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备 |
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 |