CN117890683A - 有源无线通信设备的总辐射功率测量方法、系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种有源通信设备的总辐射功率测量方法、系统及电子设备，涉及电磁场测量技术领域，该系统包括：横电磁波室、信号发生器和接收分析装置；其中，所述横电磁波室包括：金属外防护罩、金属板隔膜、第一负载端口和第二负载端口；所述金属板隔膜设置于所述外防护罩围成的腔室内形成同轴传输线；所述信号发生器的输出端口连接参考天线的馈电端口；所述接收分析装置的输入端口连接所述第一负载端口，获取输出功率，以基于输出功率确定所述横电磁波室的损耗，以及完成有源无线通信设备的总辐射功率测量。本申请降低了测量系统的搭建难度和成本，并能实现构造成一个高度反射性的环境，提升测定有源无线通信设备总辐射功率的精确度。
Description
技术领域
本申请涉及电子通信技术领域，特别涉及电磁场测量技术领域，尤其涉及一种有源无线通信设备的总辐射功率测量方法、系统及电子设备。
背景技术
有源无线通信设备总辐射功率是无线电通信与雷达系统的主要指标。目前已有多种用于总辐射功率测量的方法，其中包括消声室测量法、混响室测量法以及开放区域测试场测量法。这些传统测量方法各有优缺点，例如消声室测量法测量时间长、设备昂贵、占地面积大且搭建难度较大，而混响室测量法耗时较长，开放区域测试场测量法受环境干扰性大。因此，缺少一种简单快捷且精确测量有源无线通信设备总辐射功率的方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种有源无线通信设备的总辐射功率测量方法、系统及电子设备，以解决如何实现简单快捷并精确测量有源无线通信设备总辐射功率的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，包括：横电磁波室、信号发生器和接收分析装置；
其中，所述横电磁波室包括：外防护罩、金属板隔膜、第一负载端口和第二负载端口；所述金属板隔膜设置于所述外防护罩围成的腔室内，所述第一负载端口和第二负载端口设置于所述外防护罩两端；
正式测量前，所述信号发生器的输出端口连接参考天线的馈电端口，以向参考天线提供发射功率，所述金属板隔膜用于放置所述参考天线；进行正式测量时，所述金属板隔膜用于放置待测有源无线通信设备；
所述接收分析装置的输入端口连接所述第一负载端口，获取输出功率，以基于所述参考天线对应的输出功率完成标定测量，确定所述横电磁波室的损耗，并基于所述待测有源无线通信设备进行待测有源无线通信设备的总辐射功率测量。
在一种可能的实现方式中，该系统还包括：移相器；
其中，所述移相器连接所述第二负载端口，被配置为调整相移器对电磁波的相位，以改变所述外防护罩围成的腔室内电磁场的分布。
在一种可能的实现方式中，该系统还包括：短路元件；
其中，所述短路元件设置于所述第二负载端口侧；所述接收分析装置为接收机或频谱分析仪。
在一种可能的实现方式中，在正式测量前，矢量网络分析仪与所述参考天线连接，以获取所述参考天线的散射参数和同轴线损耗的散射参数。
第二方面，本申请实施例提供了一种有源无线通信设备的总辐射功率测量方法，包括：
将待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应所述待测有源无线通信设备的不同状态；
将参考天线替换待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述信号发生器向所述参考天线发送的输入功率，获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应所述参考天线的不同状态；
根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的所述参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
在一种可能的实现方式中，根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的所述参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率，包括：
根据对应参考天线的多个接收功率采集结果与总辐射功率，确定功率传输系数；
根据对应待测有源无线通信设备的多个接收功率采集结果与所述功率传输系数确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
在一种可能的实现方式中，所述获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果，包括：
调整待测有源无线通信设备和所述参考天线的放置位置，并获取每个位置所对应的接收功率；或者，
改变移相器的输出相位，并获取每个输出相位所对应的接收功率。
在一种可能的实现方式中，所述待测有源无线通信设备放置位置非对称分布；所述输出相位非对称。
在一种可能的实现方式中，在所述将待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果之前，还包括：
获取矢量网络分析仪从所述参考天线获得的散射参数和同轴线损耗的散射参数。
第三方面，本申请实施例提供了一种有源无线通信设备的总辐射功率测量装置，包括：
获取模块，将待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应所述待测有源无线通信设备的不同状态；
将参考天线替换待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述信号发生器向所述参考天线发送的输入功率，并获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应所述待测有源无线通信设备的不同状态；
确定模块，用于根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
第五方面，本申请实施例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存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
本申请实施例提供一种有源无线通信设备的总辐射功率测量方法、系统及电子设备，可以实现以下技术效果：
基于横电磁波室、信号发生器和接收分析装置构建了有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，通过将接收分析装置的输入端口连接第一负载端口，以获取参考天线对应的输出功率完成标定测量，确定横电磁波室的损耗，并获取待测有源无线通信设备对应的输出功率，基于输出功率完成有源无线通信设备的总辐射功率测量。其中，本申请充分利用了横电磁波室体积小、成本低、适合大部分有源无线通信设备等有源无线通信设备的特点，降低了测量系统的搭建难度和成本。另外，横电磁波室在高频时会构造成一个高度反射性的环境，电磁波会在室内不断地多次反射，形成一个高度统计的电磁场，从而提升确定有源无线通信设备总辐射功率的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的结构示意图；
图3是本申请另一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的结构示意图；
图4是本申请一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量方法的流程示意图；
图5是本申请一实施例得出的待测有源无线通信设备实际的辐射功率与传统测量方法测量得出的待测有源无线通信设备实际的辐射功率；
图6是本申请一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量装置的结构示意图；
图7是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
本申请实施例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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似的，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
为了节省测量时间、保持测量结果的精确性并提高测量效率，本发明旨在提供一种新的测量有源无线通信设备总辐射功率(Total Radiated Power，TRP)的新系统和方法，该系统和方法利用横电磁波室(transverse electromagnetic wave cell；TEM cell)进行测量。如图1所示，TEM cell通常为50欧同轴传输线扩大为矩形的同轴TEM cell，它的两端逐渐变细为50欧负载端口，可与仪器或负载相连。在一定频率范围内产生横电磁模式。
通常，TEM cell主要用于电磁兼容的应用，用于无线电泄漏和电磁辐射抗干扰度测试，而未用于总辐射功率或辐射功率的测量。
本发明充分本申请充分利用了TEM cell体积小、成本低、适合大部分有源无线通信设备等有源无线通信设备的特点，搭建一种有源无线通信设备的总辐射功率测量系统。
进一步的，结合源搅拌法或相移法，多次迭代在腔室内产生一个平均均匀场，以测量总辐射功率。通过本发明，我们可以实现高效、精确的有源无线通信设备总辐射功率测量，同时降低测量的时间和成本，为有源无线通信设备的研发和生产过程提供更可靠的支持，例如：对手机、通话手表等移动终端设备的研发和生产提供更可靠的支持。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
图1是本申请一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的结构示意图。如图1所示，包括：TEM cell、信号发生器和接收分析装置。
其中，如图2是本申请一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的结构示意图。如图2所示，TEM cell包括：外防护罩1、金属板隔膜2、第一负载端口和第二负载端口。金属板隔膜2设置于外防护罩1围成的腔室内，第一负载端口和第二负载端口设置于外防护罩1两端；金属板隔膜2上用于放置待测有源无线通信设备。
其中，TEM cell的外防护罩1起外导体的作用。TEM cell内部的金属板隔膜2起到内导体的作用。金属板隔膜2为铜隔膜。金属板隔膜2用于连接TEM cell的两个负载端口4，并被电介质材料5支撑。
在具体实施过程中，通常将出入门3打开，并将介电常数较低的材料6(通常是泡沫材料)和待测有源无线通信设备7放入TEM cell并置于金属板隔膜2上。
另外，如图1所示，接收分析装置的输入端口连接第一负载端口，获取输出功率，以基于输出功率完成有源无线通信设备的总辐射功率测量。
另外，正式测量前，信号发生器的输出端口连接参考天线的馈电端口，以向参考天线提供发射功率，金属板隔膜2用于放置参考天线，接收分析装置的输入端口连接第一负载端口，获取输出功率，以基于参考天线对应的输出功率完成标定测量，确定TEM cell的损耗，提高有源无线通信设备的总辐射功率测量的精确度。
在具体实施过程中，标定测量对同一频率只需测一次。后续便可重复测量相同频率的待测设备了，因此，本申请方案适用于批量设备的总辐射功率测量，提高测量效率。
在不同实施例中，接收分析装置可以为接收机或频谱分析仪。在其他实施例中，接收分析装置还可以为其他实现接收机或频谱分析仪在本申请中作用的装置。
图1中有源无线通信设备以天线示出，根据测试需求，可以用于测试天线之外其他有源无线通信设备，例如：手机、平板、电话手表等移动终端。
在具体实施过程中，用TEM cell直接测量辐射功率，接收到的值并不一定是总辐射功率，因为TEM cell有损耗，且其大小与有源无线通信设备在腔体内的位置有关，所以不能直接得到TRP。因此，本申请实施例中，需要基于矢量网络分析仪从TEM cell的第一负载端口获取到的输出功率，进一步进行数据处理，以获取有源无线通信设备的总辐射功率测量结果。
在本实施例中，基于TEM cell、信号发生器和接收分析装置构建了有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，通过将接收分析装置的输入端口连接第一负载端口，以获取参考天线对应的输出功率完成标定测量，确定横电磁波室的损耗，并获取待测有源无线通信设备对应的输出功率，基于输出功率完成有源无线通信设备的总辐射功率测量。其中，本申请充分利用了TEM cell体积小、成本低、适合大部分有源无线通信设备等有源无线通信设备的特点，降低了测量系统的搭建难度和成本。另外，TEM cell在高频时会构造成一个高度反射性的环境，电磁波会在室内不断地多次反射，形成一个高度统计的电磁场，从而提升确定有源无线通信设备总辐射功率的精确度。
上述主要介绍了有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的组成结构，在具体测量过程中，基于本申请实施例提供的总辐射功率测量系统，需要产生一个均匀稳定的电磁场，保证在各个位置的强度和相位基本相同，以保证测量准确度。通过测量有源无线参考天线在该均匀场中的辐射特性，如散射参数(S参数)，计算出待测有源无线通信设备的总辐射功率。
产生均匀稳定的电磁场的方法可以分为源搅拌法和相移法两类。
源搅拌法即改变有源无线通信设备在金属隔膜2上的位置。可选地，通过出入门3人工进行拿取或移动有源无线通信设备，以改变位置。可选的，设置位置可调设备，以自动改变有源无线通信设备在金属隔膜2上的位置。
源搅拌法的优势在于可以覆盖较宽的频率范围，适用于测量宽频带有源无线通信设备的总辐射功率。同时，该方法可以在TEM cell内产生均匀的电磁场，从而使得测量结果更加准确可靠。相比其他复杂的测量方法，源搅拌法的实现相对简单，不需要复杂的设备和调整，并且成本效益很高。
综上，源搅拌法是一种快速、准确且成本效益高的测量有源无线通信设备总辐射功率的方法。
相移法原理是在TEM cell的一个端口连接移相器件，并通过调整移相器件对电磁波的相位来改变整个电磁场的分布。可选的，移相器件为能够物理调节与第二复杂端口距离的期间。可选的，移相器件为数字移相器，通过数字控制或通过计算机接口进行控制。
相移法通过对整个负载进行调整，端口处的入射波经过相位改变后，在反射时会经历输入阻抗的变化，从而形成高度随机化的场分布。这使得TEM cell腔内产生类似于源搅拌或高频带下混响室搅拌的均匀随机特性。
相移法因为可以通过调整相位器来实现不同频率下的测量，因此，其优势在于可以适用于较宽频带的天线总辐射功率测量。其次，通过连续调整相位，可以在TEM cell内实现均匀随机的电磁场分布，从而提高了测量结果的准确性和可靠性。同时，移相器作为一个组成部分可以根据需要进行调整，因此在测量时可以根据具体情况进行改变，增加了实验的灵活性和可控性。
综上，相移法是一种优越的TEM cell内测量天线总辐射功率的方法，通过相位调整和连续修改负载来实现均匀随机的电磁场分布，从而提高了测量的准确性和可靠性，并适用于较宽频带的天线测量。
在一种可能的实现方式中，基于图1所示的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，还包括：移相器。
其中，移相器连接第二负载端口，被配置为调整相移器对电磁波的相位，以改变外防护罩围成的腔室内电磁场的分布。
如上，移相器旨在通过连续调整相位，在TEM cell内实现均匀随机的电磁场分布，从而提高了测量结果的准确性和可靠性。
另外，如上，用TEM cell直接测量辐射功率，接收到的值并不一定是TRP，因为在传输过程中，包括：接收分析装置接收辐射功率及在外防护罩围成的腔室内传播时，对应存在线损和反射损耗，为减小第一负载端口处获取的功率与实际功率之间的差值，需要减小反射量或保证所有输出功率从第一负载端口输出。
在一种可能的实现方式中，有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，还包括：短路元件；
其中，短路元件设置于第二负载端口侧。
在本实施例中，第二负载端口侧连接短路元件，保证接收到的输出功率从第一负载端口输出。
在其他可能的实现方式中，有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，还包括：匹配阻抗；
其中，匹配阻抗设置于第二负载端口侧。
在本实施例中，第二负载端口侧连接匹配阻抗，使传输线特征阻抗与信号的源端阻抗和负载阻抗匹配，避免信号发生反射导致信号波形的畸变等一系列问题。由于在高速电路中要想把信号能量从源端全部有效地传送到负载端。具体地，匹配阻抗与第一负载端口侧连接的矢量网络分析仪形成阻抗匹配，以确保控制信号在传输过程中没有发生反射。可选的，匹配阻抗为阻抗匹配件，阻抗匹配件的阻抗为50欧姆。
在一种可能的实现方式中，在正式测量前，矢量网络分析仪与参考天线连接，以获取参考天线的散射参数和同轴线损耗的散射参数。
在本实施例中，在正式测量前基于矢量网络分析仪获取参考天线的散射参数和同轴线损耗的散射参数，以避免信号传播过程中发生损耗影响有源无线通信设备的总辐射功率测试结果精确度。
图3是本申请另一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的结构示意图。如图3所示，包括：TEM cell、接收分析装置、移相器和短路元件。
其中，短路元件设置于第二负载端口侧，并在有源无线通信设备的总辐射功率测量系统包括移相器，实现基于相移法完成测量时，将移相器设置于短路元件和第二负载端口之间，不影响测量同时保证所有输出功率由第一负载端口侧输出。
以上为本申请的装置实施例，对于其中未详尽描述的测量细节，可以参考下述对应的方法实施例。
图4是本申请一实施例提供的有源无线通信设备的总辐射功率测量方法的实现流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤：
S401，将待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取接收分析装置从第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应待测有源无线通信设备的不同状态。
S402，将参考天线替换待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取信号发生器向参考天线发送的输入功率，并获取接收分析装置从第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应参考天线的不同状态。
S403，根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
在一种可能的实现方式中，根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率，包括：
根据对应参考天线的多个接收功率采集结果与总辐射功率，确定功率传输系数；
根据对应待测有源无线通信设备的多个接收功率采集结果与功率传输系数确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
在本申请实施例计算过程中，功率传输系数定义为在TEM cell端口处收到的功率与有源无线通信设备辐射功率的比值。在电磁场均匀且稳定的前提下，待测有源无线通信设备的功率传输系数与参考天线的功率传输系数是相等的。
其中，多项参数之间关系据如下：
ηtrans-AUT＝ηtrans-Ref
(2)
Prad-ref＝Pge·(1-|<SA11>|2)·ηrad
(3)
其中，ηtrans为功率传输系数；Prec为接收分析装置从TEM cell的第一负载端口采集到的功率；Prad为有源无线通信设备辐射功率；ηtrans-AUT为待测有源无线通信设备的功率传输系数；ηtrans-Ref为已知总辐射功率的参考天线的功率传输系数Prad-ref为参考天线的辐射功率；Pge为信号发生器输出的辐射功率；SA11为参考天线对应的反射损耗；ηrad为参考天线的辐射效率；<·>为求取平均值；1-|<SA11>|2为参考天线匹配效率。
以上公式(2)成立的原因是TEM cell在高频时会构造成一个高度反射性的环境，电磁波会在腔室内不断地多次反射，形成一个高度统计的电磁场，即每次因搅拌而产生的电磁场都是随机的，但是平均了以后会形成一个高度均匀性的电磁场。在这样的环境中，参考天线和待测有源无线通信设备都将受到相同的电磁场的影响。由于参考天线和待测有源无线通信设备在相同的TEM cell环境中，它们所接收到的电磁能量来自相同的统计电磁场，因此它们的功率传输效率是相等的。这意味着TEM cell中测得的参考天线的功率传输效率可以作为参考值，用于比较和校准待测有源无线通信设备的总输出功率。
在一种可能的实现方式中，获取接收分析装置从第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果，包括：
调整待测有源无线通信设备和参考天线的放置位置，并获取每个位置所对应的接收功率；或者，
改变移相器的输出相位，并获取每个输出相位所对应的接收功率。
在一种可能的实现方式中，待测有源无线通信设备放置位置非对称分布；输出相位非对称。
本发明的关键在于以电磁场均匀且稳定为前提，引入参考天线来计算待测有源无线通信设备的总辐射功率。使用源搅拌方法时，可以通过增加改变天线和待测有源无线通信设备位置和方向的次数，并避免放置位置对称分布，使场分布更加随机，以在平均后获得更均匀稳定的电磁场，从而得到更精准的总辐射功率数据。然而，增加测量次数会增加测量时间，降低测量效率，并可能引入重复性问题，降低实验的随机性。因此，需要在改变次数和测量效率之间达到一个平衡点，在保持准确性的情况下尽量减少改变次数，以达到测量目的。可选的，改变位置和方向的次数为10～20次。
使用相移法时，可以通过减少每次相位角度变化的差值，增加相位器相位变化的次数，使场分布更加随机，同样能达到在平均后电磁场更均匀稳定的目的。相较于源搅拌方法，由于相位变化范围在0°到360°之间，增加相位变化的次数理论上不会出现重复的场情况。但是增加次数会增加测量时间，也需要在改变次数和测量效率之间找到一个平衡点，在保持准确性的情况下尽量减少改变次数以达到测量目的。可选的，改变次数为10～20次。
在一种可能的实现方式中，在步骤401之前，还包括：
获取矢量网络分析仪从参考天线获得的散射参数和同轴线损耗的散射参数。
有源无线
在一具体实施例中，基于图3所示的有源无线通信设备的总辐射功率测量装置结构示意图，采用源搅拌法进行测量的具体实施步骤如下：
将待测有源无线通信设备和泡沫材料从出入门放进TEM cell，置于金属板隔膜上。其中，待测有源无线通信设备为有源无线，或，设有有源天线的不同类型的通信设备。
用同轴传输线将接收分析装置的输入端口连接到TEM cell的第一负载端口。用短路器件连接TEM cell的第二负载端口。
将待测有源无线通信设备置于金属板隔膜上的不同位置并调整待测有源无线通信设备的不同朝向于图2中虚线框内10到15次，同时记录接收功率采集结果。
将参考天线置于金属板隔膜上的不同位置并调整参考天线的不同朝向于图2中虚线框内10到15次，同时记录接收功率采集结果。
在TEM cell中的电磁场具有良好的均匀性的前提下，使用参考天线在校准频率范围内的参考功率传输系数，结合公式(1)计算待测有源无线通信设备的总辐射功率。
在一具体实施例中，基于图3所示的有源无线通信设备的总辐射功率测量装置结构示意图，测量方法的具体实施步骤如下：
确定测量时需要用到的频率范围和频率样本点数，这个频率范围需要参考相移器的工作频率范围。
将待测有源无线通信设备和泡沫材料从出入门放进TEM cell，置于金属板隔膜上。
用同轴传输线将接收分析装置的输入端口连接到TEM cell的第一负载端口。用短路器件连接TEM cell的第二负载端口。
将待测有源无线通信设备置于金属板隔膜上，调整相移器从0°到360°之间的不同角度，通常为16次，即22.5°一次，每次调整后，记录接收功率采集结果。
将参考天线置于金属板隔膜上，调整相移器从0°到360°之间的不同角度，每次调整后，记录接收功率采集结果。
在TEM cell中的电磁场具有良好的均匀性的前提下，使用参考天线在校准频率范围内的参考功率传输系数，结合公式(1)计算待测有源无线通信设备的总辐射功率。
如图5示出了基于本申请方案得出的待测有源无线通信设备实际的辐射功率与传统测量方法测量得出的待测有源无线通信设备实际的辐射功率基本吻合。
+其中，获取模块601，用于将待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取接收分析装置从第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应待测有源无线通信设备的不同状态；
将参考天线替换待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取信号发生器向参考天线发送的输入功率，并获取接收分析装置从第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应待测有源无线通信设备的不同状态；
确定模块602，用于根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
图7是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图7所示，该实施例的电子设备7包括：处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个有源无线通信设备的总辐射功率测量方法实施例中的步骤，例如图4所示的各步骤。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示各模块的功能。
示例性的，所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中，并由所述处理器70执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序72在所述电子设备7中的执行过程。例如，所述计算机程序72可以被分割成图5所示各模块。
所述电子设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述电子设备7可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是电子设备7的示例，并不构成对电子设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述电子设备7的内部存储单元，例如电子设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述电子设备7的外部存储设备，例如所述电子设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述电子设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述电子设备所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个有源无线通信设备的总辐射功率测量方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，其特征在于，包括：横电磁波室、信号发生器和接收分析装置；
其中，所述横电磁波室包括：外防护罩、金属板隔膜、第一负载端口和第二负载端口；所述金属板隔膜设置于所述外防护罩围成的腔室内，所述第一负载端口和第二负载端口设置于所述外防护罩两端；
正式测量前，所述信号发生器的输出端口连接参考天线的馈电端口，以向参考天线提供发射功率，所述金属板隔膜用于放置所述参考天线；进行正式测量时，所述金属板隔膜用于放置待测有源无线通信设备；
所述接收分析装置的输入端口连接所述第一负载端口，获取输出功率，以基于所述参考天线对应的输出功率完成标定测量，确定所述横电磁波室的损耗，并基于所述待测有源无线通信设备进行待测有源无线通信设备的总辐射功率测量。
2.根据权利要求1所述的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，其特征在于，还包括：移相器；
其中，所述移相器连接所述第二负载端口，被配置为调整相移器对电磁波的相位，以改变所述外防护罩围成的腔室内电磁场的分布。
3.根据权利要求1或2所述的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，其特征在于，还包括：短路元件；
其中，所述短路元件设置于所述第二负载端口侧；所述接收分析装置为接收机或频谱分析仪。
4.根据权利要求1所述的有源无线通信设备的总辐射功率测量系统，其特征在于，在正式测量前，矢量网络分析仪与所述参考天线连接，以获取所述参考天线的散射参数和同轴线损耗的散射参数。
5.一种基于权利要求1至4任一项所述有源无线通信设备的总辐射功率测量系统的有源无线通信设备的总辐射功率测量方法，其特征在于，包括：
将待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应所述待测有源无线通信设备的不同状态；
将参考天线替换待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述信号发生器向所述参考天线发送的输入功率，并获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果；其中，不同接收功率采集结果对应所述参考天线的不同状态；
根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的所述参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
6.根据权利要求5所述的有源无线通信设备的总辐射功率测量方法，其特征在于，根据多个接收功率采集结果和已知总辐射功率的所述参考天线的总辐射功率，确定待测有源无线通信设备的总辐射功率，包括：
根据对应所述参考天线的多个接收功率采集结果与总辐射功率，确定功率传输系数；
根据对应待测有源无线通信设备的多个接收功率采集结果与所述功率传输系数确定待测有源无线通信设备的总辐射功率。
7.根据权利要求5所述的有源无线通信设备的总辐射功率测量方法，其特征在于，所述获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果，包括：
调整待测有源无线通信设备和所述参考天线的放置位置，并获取每个位置所对应的接收功率；或者，
改变移相器的输出相位，并获取每个输出相位所对应的接收功率。
8.根据权利要求7所述的有源无线通信设备的总辐射功率测量方法，其特征在于，所述待测有源无线通信设备放置位置非对称分布；所述输出相位非对称。
9.根据权利要求5所述的有源无线通信设备的总辐射功率测量方法，其特征在于，在所述将待测有源无线通信设备放置于金属板隔膜上后，获取所述接收分析装置从所述第一负载端口接收到的多个接收功率采集结果之前，还包括：
获取矢量网络分析仪从所述参考天线获得的散射参数和同轴线损耗的散射参数。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并能够在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求5至9中任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202311336053.6A CN117890683A (zh) | 2023-10-16 | 2023-10-16 | 有源无线通信设备的总辐射功率测量方法、系统及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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