CN206096272U - 一种192探头近场天线测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种192探头近场天线测试系统，该测试系统包括测试系统软件载体、与测试系统软件载体经有源切换装置连接的若干个192探头近场天线测试设备，192探头近场天线测试设备包括底座、支架、金属环、192个探头、转台、电箱、信号传输测量仪以及抱杆，探头包括191个具有双极化超宽带特性的探头和1个参考探头。本实用新型测量效率高、测量精度高，无需牺牲采样精度，同时节约了场地范围，在被测物尺寸上具有明显优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线测量系统，更具体地说，是涉及一种192探头近场天线测试系统。
背景技术
移动通信的迅猛发展推动了天线的研发工作，国内出现了一些年产天线达到几百万台、品种达到数百种之多的企业，这些企业的产品涵盖了消费类电子产品使用的小型天线，移动通信基站、军工装备等设备使用的中型或大型天线。天线测量的速度，精度以及可测被测物类型覆盖面已经成为企业研发工作进程的瓶颈。
目前市场上的多探头近场天线测量系统其被测物尺寸受到限制只能测试手机等小型物体，移动通信基站、军工装备等设备使用的中型或大型天线难以测量，测试尺寸不能够达到人们的期望水平，制约了整个近场天线测量设备的发展。
上述缺陷，值得解决。
发明内容
为了克服现有的技术的不足, 本实用新型提供一种192探头近场天线测试系统。
本实用新型技术方案如下所述：
一种192探头近场天线测试系统，包括测试系统软件载体、与所述测试系统软件载体经有源切换装置连接的若干个多探头近场天线测试设备，所述测试系统软件载体经矢量网络分析仪或无线通讯仪与有源切换装置连接，其特征在于，所述多探头近场天线测试设备为192探头近场天线测试设备，所述192探头近场天线测试设备包括底座、支架、金属环、192个探头、转台、电箱、信号传输测量仪以及抱杆，所述探头包括191个具有双极化超宽带特性的探头和1个参考探头；
所述金属环固定在所述底座上，所述探头设于所述金属环内侧并按一定角度间隔均匀分布，探头切换单元设于所述金属环内并与所述探头连接，所述抱杆下端穿过所述金属环并连接所述转台。
进一步的，所述测试系统软件载体为普通PC机，所述矢量网络分析仪通过GPIB标准接口或网口或串口连接至所述测试系统软件载体，通过射频接口连接所述电箱。
进一步的，所述电箱包括供电电箱、转台控制电箱、探头切换控制电箱、发射/接收信号切换电箱、仪器切换控制电箱、发射信号放大单元电箱以及接收信号放大单元电箱。
进一步的，所述金属环内侧设有U型的吸波棉，若干块所述吸波棉将所述金属环整体包裹，所述探头分别从所述吸波棉开孔处伸出并指向所述金属环中心位置。
进一步的，所述转台包括转台底座、多轴转台、若干台电机以及运动方向导轨，所述多轴转台驱动所述转台工作，并带动所述抱杆做X向转动、Y和Z向移动、水平面旋转以及俯仰旋转。
更进一步的，所述多轴转台为五轴转台，所述电机共有五台。
更进一步的，所述转台在X、Y、Z轴向分别设有异常触发开关。
进一步的，所述探头切换单元为多个多路高速电子开关，通过控制所述多路高速电子开关打开、关闭不同通路可以选择相应的所述探头以及极化。
进一步的，所述探头切换单元和所述探头通过射频同轴线缆连接。
根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，
1、本实用新型在被测物外围设360度包围被测物的双极化超宽带探头阵列，通过快速电子扫描代替慢速机械扫描，被测物仅需要一维旋转即可确定包围该被测天线的一个球面上的场，测量效率可提高350倍以上。
2、本实用新型测量效率高，无需牺牲采样精度，测量精度有显著优势。
3、本实用新型测量场地仅需要162平米左右，大大节约了场地范围。
4、本实用新型最大可测被测物尺寸可达6.9米，在被测物尺寸上具有明显优势。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图；
图2为本实用新型的结构示意图。
在图中，1、底座；2、支架；3、金属环；4、探头；5、抱杆；6、吸波棉；7、五轴转台。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本实用新型进行进一步的描述：
如图1和图2所示，本实用新型提供一种192探头近场天线测试系统。包括测量系统软件载体、与测量系统软件载体经有源切换装置连接的若干个192探头近场天线测量设备，测量系统软件载体经矢量网络分析仪或无线通讯仪与有源切换装置连接。
192探头近场天线测试设备包括底座1、支架2、金属环3、192个探头4、电箱、信号传输测量仪、抱杆5，信号传输测量仪分析信号并传输S参数，192个探头包括191个具有双极化超宽带特性的探头和1个参考探头。
金属环3固定在底座1上，探头4设于金属环3内侧并按一定角度间隔均匀分布，金属环3内侧设有U型的吸波棉6，若干块吸波棉6将金属环3整体包裹，探头4分别从吸波棉6开孔处伸出并指向金属环3中心位置。
探头切换单元设于金属环3内并与探头4连接，探头切换单元为多个多路高速电子开关，通过控制多路高速电子开关打开、关闭不同通路可以选择相应的探头4以及极化，探头切换单元和探头4通过射频同轴线缆连接。
抱杆5下端穿过金属环3连接转台，转台包括转台底座、五轴转台7、五台电机、运动方向导轨，五轴转台7驱动转台工作，带动抱杆5做X向转动，Y、Z向移动、水平面旋转和俯仰旋转，转台在X、Y、Z轴向有异常触发开关用以实现异常转动时自动中断转动，避免系统损坏。
测试系统软件载体为普通PC机，矢量网络分析仪通过GPIB标准接口或网口或串口连接至测试系统软件载体，通过射频接口连接电箱，电箱包括供电电箱、转台控制电箱、探头切换控制电箱、发射/接收信号切换电箱、发射信号放大单元电箱、接收信号放大单元电箱。本实施例中，矢量网络分析仪其功能是实现无源测量，可选择安捷伦科技有限公司生产的设备，也可选择其他公司生产的配备GPIB接口的设备。
本实用新型工作流程为：安装系统测量软件的计算机运行测量软件，所有指令针对的对象是仪器和电箱。电箱接收到指令后控制内部模块选择相应的射频通路，并且根据指令以特定顺序切换探头以及极化以实现数据采样。测量过程结束后系统测量软件通过计算得出相应的测量结果。
本实用新型具体实施过程为：
测量系统软件载体通过运行测量软件，控制系统硬件在近场范围的空间进行扫描。扫描结果为离散的点。这些离散的数值包含了幅度值和相位值，构成了近场信号幅度和相位分布的描述。测量软件的运算部分运用严格的场外推理论运算得到包围被测物空间的远场的描述，这种对远场的描述包括了效率，增益，方向图等信息。
本实用新型采用球面扫描的近场测量技术，测量的到的原始数据为信号近场幅度和相位的球面分布描述。
本实用新型在被测物外围设360度包围被测物的双极化超宽带探头阵列，通过快速电子扫描代替慢速机械扫描，被测物仅需要一维旋转即可确定包围该被测天线的一个球面上的场。测量效率理论上可提高350倍以上。
采用双极化超宽带191探头阵列，测量时仅需要被测天线进行一维180度旋转，测量效率大大提升。由于测试时间短，测试在屏蔽无反射的暗室环境下进行，相对于远场测试，192探头近场天线测量系统稳定性，准确性等性能有较好保障。由于192探头近场天线测量系统采用近场测量，对近场数据采样并通过场外推等严格算法得出远场辐射参数，在较小空间内（约13.5m*12m*13.5m）实现测量，大大节省空间成本。本发明解决了传统单探头测量系统由于被测物要进行二维旋转导致的测量时间长，测量效率低，测量易受环境和仪器影响的问题。解决了传统远场测试易受环境影响，且场地尺寸要求严格的问题。解决了小型多探头近场测试系统被测物尺寸要求严格的问题。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种192探头近场天线测试系统，包括测试系统软件载体、与所述测试系统软件载体经有源切换装置连接的若干个多探头近场天线测试设备，所述测试系统软件载体经矢量网络分析仪或无线通讯仪与有源切换装置连接，其特征在于，所述多探头近场天线测试设备为192探头近场天线测试设备，所述192探头近场天线测试设备包括底座、支架、金属环、192个探头、转台、电箱、信号传输测量仪以及抱杆，所述探头包括191个具有双极化超宽带特性的探头和1个参考探头；
所述电箱包括供电电箱、转台控制电箱、探头切换控制电箱、仪器切换控制电箱、发射/接收信号切换电箱、发射信号放大单元电箱以及接收信号放大单元电箱；
所述金属环固定在所述底座上，所述探头设于所述金属环内侧并按一定角度间隔均匀分布，探头切换单元设于所述金属环内并与所述探头连接，所述抱杆下端穿过所述金属环并连接所述转台；
所述转台包括转台底座、多轴转台、若干台电机以及运动方向导轨，所述多轴转台驱动所述转台工作，并带动所述抱杆做X向转动、Y和Z向移动、水平面旋转以及俯仰旋转，所述多轴转台为五轴转台，所述电机共有五台。
2.根据权利要求1所述的192探头近场天线测试系统，其特征在于，所述测试系统软件载体为普通PC机，所述矢量网络分析仪通过GPIB标准接口或网口或串口连接至所述测试系统软件载体，并通过射频接口连接所述电箱。
3.根据权利要求1所述的192探头近场天线测试系统，其特征在于，所述金属环内侧设有U型的吸波棉，若干块所述吸波棉将所述金属环整体包裹，所述探头分别从所述吸波棉开孔处伸出并指向所述金属环中心位置。
4.根据权利要求1所述的192探头近场天线测试系统，其特征在于，所述转台在X、Y、Z轴向分别设有异常触发开关。
5.根据权利要求1所述的192探头近场天线测试系统，其特征在于，所述探头切换单元为多个多路高速电子开关，通过控制所述多路高速电子开关打开、关闭不同通路可以选择相应的所述探头以及极化。
6.根据权利要求1所述的192探头近场天线测试系统，其特征在于，所述探头切换单元和所述探头通过射频同轴线缆连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111650445A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-11 | 深圳星航物连科学技术有限公司 | 一种高效的无源三维天线测试方法及系统 |
| US10838004B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-11-17 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Test arrangement and test method |
-
2016
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| CN111650445A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-11 | 深圳星航物连科学技术有限公司 | 一种高效的无源三维天线测试方法及系统 |
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