CN205404688U - 用于快速测量阵列天线辐射特性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，包括扫描机构、网络分析仪和计算机，所述网络分析仪和扫描机构分别与控制其运行的计算机相连，所述网络分析仪同时还与天线相连，所述扫描机构包括用于放置天线的操作台、位于天线上方的探针和驱动探针水平移动的驱动器，所述探针和天线的测试接头分别连接至网络分析仪上，在网络分析仪与测试接头之间连接设置一射频开关，所述射频开关和驱动器均通过一转串接口与计算机相连接。使用本实用新型极大的缩短了天线测试时间，解决量产天线实现大批量测试的需求，降低了劳动强度，提高了工作效率。

Description

用于快速测量阵列天线辐射特性的装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于测量天线辐射指标的装置，属于无线设备测试技术领域。

背景技术

阵列天线是移动通信蜂窝网中装机量最大的一种天线，随着系统越来越复杂，对其波瓣宽度、垂直面的主瓣方向、副瓣电平等辐射指标的要求越来越严格。目前常规的测量天线辐射特性主要有远场测量法和近场测量法，这两种测试方法测试速度慢、效率低、体积庞大、对测试场地要求严格，不适合在天线生产线中普及使用。

生产线上量产的天线需要大批量进行测试，受场地和设备的限制，通常的测量方法是采用探针在天线的主辐射面上的各个单元点采集数据，之后通过第三方软件计算方向图获得辐射特性数据，由于阵列天线的测试单元点极多，测试接头也会分为多个，每个接头需要逐个进行测量，每个接头测量完成后都需要拆线，重新连接下一个接头的测试线路，这就导致操作步骤繁琐，工作效率低，劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种操作简单方便的用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，提高工作效率，降低劳动强度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，包括扫描机构、网络分析仪和计算机，所述网络分析仪和扫描机构分别与控制其运行的计算机相连，所述网络分析仪同时还与天线相连，所述扫描机构包括用于放置天线的操作台、位于天线上方的探针和驱动探针水平移动的驱动器，所述探针和天线的测试接头分别连接至网络分析仪上，在网络分析仪与测试接头之间连接设置一射频开关，所述射频开关和驱动器均通过一转串接口与计算机相连接。

上述用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，所述扫描机构还包括设置在操作台侧边外的底座和设置在底座上的水平移动架，所述水平移动架与驱动器相连接，水平移动架上固定设置支架，所述探针设置在支架上。

上述用于快速测量阵列天线辐射特性的装置的进一步改进在于，所述水平移动架包括导轨和嵌装在导轨内的滑块，所述导轨包括相互垂直水平布置的横向移动导轨和纵向移动导轨，所述滑块与装设有探针的支架固定相连，滑块还与调整其移动距离和移动方向的驱动器相连。

上述用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，所述支架包括竖杆和横杆，所述竖杆竖直布置固定设置在水平移动架上，所述横杆水平横置在竖杆的上部，横杆的一端与竖杆固定相连；横杆的另一端固定连接垂直向下布置的探针。

上述用于快速测量阵列天线辐射特性的装置的进一步改进在于，所述竖杆的顶端与横杆横杆之间固定设置用于保持横杆水平状态的拉杆。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，计算机控制网络分析仪将发射信号发送至被测的天线，探针接收到天线发射的信号，将信号数据传回到网络分析仪。计算机还控制驱动器驱动探针在天线的主辐射面上按一定的轨迹运动，同时通过网络分析仪定时读取探针接收到的近场的幅相值，反馈至计算机，进而推算出天线的远场方向图和辐射特性。在网络分析仪与测试接头之间连接设置一射频开关，将天线的多个测试接头分别与射频开关相连后，通过计算机控制转换射频开关的工作线路，不用重复进行线路的拆装连接。使用本实用新型极大的缩短了天线测试时间，解决量产天线实现大批量测试的需求，降低了劳动强度，提高了工作效率。

扫描机构用于探测天线的发射信号，并将信号数据传至与其相连的网络分析仪上。操作台放置天线，使得天线的主辐射面保持水平状态，通过水平移动架上的支架固定探针，由驱动器驱动水平移动架和支架运动，进而带动探针在天线的主辐射面上运动，保证探针能测量至各个单元点。

水平移动架由导轨和滑块组成，滑块通过驱动器控制在导轨上移动，调整探针在天线上的位置，保证测得各个单元点的发射信号。支架由竖杆、横杆和拉杆组成三角形结构，保持稳定，延长了使用寿命，同时保证横杆端头的探针与天线的主辐射面垂直。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的连接简图；

图3是扫描机构的主视图；

图4是图3的俯视图。

图中各标号清单为：1、天线，2、操作台，3、底座，4、支架，5、探针，6、水平移动架，7、驱动器；

Ⅰ、计算机，Ⅱ、网络分析仪，Ⅲ、转串接口，Ⅳ、射频开关。

具体实施方式

参看图1和图2，用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，包括扫描机构、射频开关Ⅳ、网络分析仪Ⅱ和计算机Ⅰ，所述网络分析仪Ⅱ和扫描机构分别与控制其运行的计算机Ⅰ相连，所述网络分析仪Ⅱ同时还与天线的测试接头相连。所述扫描机构用于探测天线1的发射信号，并将信号数据传至与其相连的网络分析仪Ⅱ上。

所述网络分析仪Ⅱ采集接收信号数据后，将数据发送到相连的计算机Ⅰ上。所述计算机Ⅰ控制扫描机构和网络分析仪，同时处理分析得到的数据，计算绘出天线的方向图，得到天线的辐射指标。在网络分析仪Ⅱ与测试接头之间连接设置一射频开关Ⅳ，所述射频开关Ⅳ可选用单刀多掷开关或双刀多掷开关，本实用新型中射频开关Ⅳ选用单刀四掷开关，射频开关Ⅳ通过一转串接口Ⅲ与计算机Ⅰ相连接。将天线的多个测试接头分别与射频开关Ⅳ相连后，通过计算机Ⅰ控制转换射频开关Ⅳ的工作线路，不用重复进行线路的拆装连接。

所述扫描机构的结构如图1、图3和图4所示，包括操作台2、底座3、水平移动架6和探针5。所述操作台2固定设置在地面上，操作台2的顶面为一水平面，用于放置需要进行测量的天线1。所述底座3放置在操作台2的侧边，底座3的底端设置方便移动的滚轮，将底座3放置到合适的位置后，通过螺栓固定设置在地面。所述水平移动架6设置在底座3上，水平移动架6上固定设置支架4，探针5安装在支架4位于放置天线1的操作台2上方的一侧。探针5同时与网络分析仪进行连接，通过水平移动架控制运动，测量天线1的各个测试点。

所述底座3为方形框架结构，在底座3的顶部设置气缸，所述气缸竖直布置，气缸的缸体固定在底座3上；气缸的活塞杆上固定设置一高度调整块，所述高度调整块为方板结构，为保证高度调整块的水平稳定，气缸设置多个，均布在高度调整块的底部。

所述水平移动架6固定设置在高度调整块上，水平移动架6包括导轨和滑块。所述导轨水平布置，包括横向移动导轨和纵向移动导轨，横向移动导轨与纵向移动导轨在同一水平面上相互垂直。所述滑块嵌装在导轨内，滑块上固定设置支架4，滑块同时还与驱动器7相连，驱动器7通过转串接口Ⅲ与计算机Ⅰ连接，在计算机Ⅰ控制下，驱动器7带动滑块在导轨内滑移，调整移动方向和移动距离，进而带动支架4及其上面的探针5移动。

所述支架4包括竖杆和横杆，所述竖杆竖直布置固定设置在水平移动架6上，所述横杆水平横置在竖杆的上部，横杆的一端与竖杆固定相连；横杆的另一端固定连接探针5，探针5的工作面垂直向下布置。由于支架4的一部分位于天线1的正上方，为防止金属对信号造成干扰，保证测量结果的准确，支架4采用非金属制得，本实用新型中支架4采用硬性塑料制成。在竖杆与横杆之间固定设置倾斜布置的拉杆，用于保持横杆呈水平状态，使得探针5竖直向下，与天线的主辐射面相互垂直。拉杆的一端固定连接在竖杆的顶端；拉杆的另一端与横杆设置探针的一端相连接。

Claims (5)

1.用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，其特征是，包括扫描机构、网络分析仪（Ⅱ）和计算机（Ⅰ），所述网络分析仪（Ⅱ）和扫描机构分别与控制其运行的计算机（Ⅰ）相连，所述网络分析仪（Ⅱ）同时还与天线（1）相连，所述扫描机构包括用于放置天线（1）的操作台（2）、位于天线（1）上方的探针（5）和驱动探针（5）水平移动的驱动器（7），所述探针（5）和天线（1）的测试接头分别连接至网络分析仪（Ⅱ）上，在网络分析仪（Ⅱ）与测试接头之间连接设置一射频开关（Ⅳ），所述射频开关（Ⅳ）和驱动器（7）均通过一转串接口（Ⅲ）与计算机（Ⅰ）相连接。

2.根据权利要求1所述的用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，其特征是，所述扫描机构还包括设置在操作台（2）侧边外的底座（3）和设置在底座（3）上的水平移动架（6），所述水平移动架（6）与驱动器（7）相连接，水平移动架（6）上固定设置支架（4），所述探针（5）设置在支架（4）上。

3.根据权利要求2所述的用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，其特征是，所述水平移动架（6）包括导轨和嵌装在导轨内的滑块，所述导轨包括相互垂直水平布置的横向移动导轨和纵向移动导轨，所述滑块与装设有探针（5）的支架（4）固定相连，滑块还与调整其移动距离和移动方向的驱动器（7）相连。

4.根据权利要求2或3任一项所述的用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，其特征是，所述支架（4）包括竖杆和横杆，所述竖杆竖直布置固定设置在水平移动架（6）上，所述横杆水平横置在竖杆的上部，横杆的一端与竖杆固定相连；横杆的另一端固定连接垂直向下布置的探针（5）。

5.根据权利要求4所述的用于快速测量阵列天线辐射特性的装置，其特征是，所述竖杆的顶端与横杆横杆之间固定设置用于保持横杆水平状态的拉杆。