CN208459582U - 一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，所述多探头天线测试系统包括：转台控制模块、复数个探头、校准天线、水平旋转装置和弧形运动装置；所述复数个探头沿弧线等间距或不等间距阵列排布，所述转台控制模块与水平旋转装置和圆弧形运动装置连接，校准天线固定于水平旋转装置和弧形运动装置上，校准天线位于所述复数个探头所围成的圆弧线的圆心位置，本实用新型所用方法只需移动弧形运动装置3次以及用数学递推的方式便可实现对多探头天线测试系统上所有探头的幅度和相位的校准并且不限探头的个数，大大提升了校准速度，比传统校准方式快10倍，并且由于没有使用传统校准方式中放置于系统中心位置的二维转台，消除了由该转台引起的电磁波反射误差，使得校准更加精确。

Description

一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置

技术领域

本实用新型涉及天线测试系统，尤其涉及一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置。

背景技术

近些年来，随着多探头天线测试技术被越来越广泛的运用到无线通讯设备的测试领域，对于多探头天线测试系统的校准也提出了更多的要求。校准的精确性要求越来越高，校准的方法要求越来越简单，校准的速度要求越来越快。

传统的多探头天线校准方法要求在被测环形系统的中心，架设一个二维的转台，将用于校准的天线放置在转台上面，校准过程中，转台沿着多探头天线阵列的垂直面进行转动，并且当校准天线指向每一个探头时，校准天线做360度旋转；这种校准方法对于二维转台的放置和转动精度要求极高，校准时间很长，并且由于二维转台本身反射面积较大，在校准过程中相当于一个反射物，从而影响测试精度；这种校准方法受到越来越多的质疑和诟病。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，运用数学递推的算法，并结合水平旋转装置和弧形运动装置的实际使用，能够快速的，精确的对多探头天线测试系统进行幅度和相位的校准，并且由于没有二维转台的影响，校准的过程与真实测试环境一致，具有更好的代表性，本实用新型的目的在于，设计一种用于校准多探头天线测试系统幅度和相位的探头校准装置。

本实用新型实现的技术方案如下所述：一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，包括：转台控制模块、复数个探头、校准天线、水平旋转装置和弧形运动装置；所述复数个探头沿弧线等间距或不等间距阵列排布，所述转台控制模块与水平旋转装置和弧形运动装置连接，校准天线固定于水平旋转装置和弧形运动装置上，校准天线位于所述复数个探头所围成的圆弧线的圆心位置。

进一步地，所述多探头天线测试系统还包括支架，所述校准天线设于所述支架的顶端，支架固设于水平旋转装置和弧形运动装置上。

进一步地，弧线阵列排布包括：完整的圆环或部分圆环。

进一步地，所述弧形运动装置上设有限位装置。

进一步地，所述限位装置包括：物理限位装置或电子开关限位装置或寻零开关装置或软件限位模块。

进一步地，所述支架包括高分子材料或金属材料制成。

进一步地，弧形运动装置的旋转中心和所述复数个探头所围成的环的中心重合，当水平旋转装置旋转时，弧形运动装置的旋转中心保持不变。

进一步地，所述弧形运动装置的旋转面和所述复数个探头所围成的圆弧线平面重合。

水平旋转装置沿着水平方向可转动360度。

弧形运动装置沿着多探头天线测试系统探头阵列组成的垂直面方向可以转动至少360/(P+1)度，其中P为探头的数量。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型中的多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，转台控制模块控制地平转轴和弧形运动装置，调整支架的位置使所述校准天线位于所述复数个探头所围成的环的中心位置，本申请的装置在使用时仅需移动弧形运动装置3次以及用数学递推的方式便可实现对多探头天线测试系统上所有探头的幅度和相位的校准并且不限探头的个数，且无论探头的阵列是等间距还是不等间距，同时无论是弧线阵列排布是完整的圆环或部分圆环，对探头的幅度和相位都能够精准的检测并且进行校准，大大提升了校准速度，比传统校准方式快10倍；并且由于没有使用传统校准方式中放置于系统中心位置的二维转台，消除了由该转台引起的电磁波反射误差，使得校准更加精确。

附图说明

图1多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置一个示意图。

图2多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置一个示意图。

图3多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置一个示意图。

图4多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置一个示意图。

图5多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置一个示意图。

图6多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置一个示意图。

其中，1为探头，2为所述复数个探头所围成的环，3为校准天线，4为支架，5为水平旋转装置，6为弧形运动装置，7为转台控制模块。

具体实施方式

如图1、图3中所示，本实用新型实现的技术方案如下所述：一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，包括：转台控制模块7、复数个探头1、校准天线3、水平旋转装置5和弧形运动装置6；所述复数个探头1沿弧线等间距或不等间距阵列排布，所述转台控制模块7与水平旋转装置5和弧形运动装置6连接，校准天线3固定于水平旋转装置5和弧形运动装置6上，校准天线3位于所述复数个探头1所所围成的圆弧线的圆心位置。

校准天线3位于所述复数个探头1所围成的圆弧线的圆心位置，可以解释为校准天线3的重心或几何中心位于所述复数个探头1所围成的圆弧线的圆心位置，这个位置减少了转台对于校准的影响，使测试更加精准。

假设多探头天线测试系统共有(2N+1)双极化探头，校准天线指向多探头天线阵列中心位置的探头(第N号探头)。

另，弧形运动装置6与支架4的接触面包括具有凹面弧形的表面,这样的结构在垂直方向上更容易调整角度，可以在弧形运动装置6的底部的两端具有支撑架，支撑架外具有弹簧，若弧形运动装置6的旋转面的横向为X轴，弧形运动装置6和支架4的交接处为原点，如果校准天线3需要向X轴的负轴的方向转动，转台控制模块9的控制位于负轴上的支撑架向下运动，位于正轴上的支撑架向上运动。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型中的多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，转台控制模块7控制水平旋转装置5和弧形运动装置6，调整支架4的位置使所述校准天线3位于所述复数个探头1所围成的圆弧线的圆心位置，本申请的装置在使用时仅需移动弧形运动装置6三次以及用数学递推的方式便可实现对多探头天线测试系统上所有探头的幅度和相位的校准并且不限探头的个数，且无论探头的阵列是等间距还是不等间距，同时无论是弧线阵列排布是完整的圆环或部分圆环，对探头的幅度和相位都能够精准的检测并且进行校准，大大提升了校准速度，比传统校准方式快10倍；并且由于没有使用传统校准方式中放置于系统中心位置的二维转台，消除了由该转台引起的电磁波反射误差，使得校准更加精确。

本实用新型中，弧形运动装置6只需要转3个位置就可以实现对多探头天线测试系统上所有探头1的幅度和相位的校准并且不限探头的个数。

本申请中的技术方案可以校准所有探头使得其在测试应用过程中的幅度和相位一致。

在本实用新型中，校准天线3的作用是发射或接受不同频段的CW信号。

另外，所述多探头天线测试系统还包括支架，所述校准天线设于所述支架的顶端，支架固设于水平旋转装置和弧形运动装置上。

另外，弧线阵列排布包括：完整的圆环或部分圆环。

本实用新型可校准一段圆弧线上的探头，此圆弧可是完整的圆环或仅是圆环的一部分。

另外，所述弧形运动装置6上设有限位装置。

优选地，所述限位装置包括：物理限位装置或电子开关限位装置或寻零开关装置或软件限位模块。

弧形运动装置6采用限位装置是为了在弧形运动装置6在旋转的时候，校准天线3的转动角度具有一定的限制。

另外，所述支架4包括高分子材料或金属材料制成。

优选地，采用高分子材料，高分子材料在校准过程中对于波的反射小，从而保证了测试精度。

另外，弧形运动装置的旋转中心和所述复数个探头所围成的环的中心重合，当水平旋转装置旋转时，弧形运动装置的旋转中心保持不变。

另外，所述弧形运动装置的旋转面和所述复数个探头所围成的圆弧线平面重合。

弧形运动装置(6)可以位于与探头阵列圆环平行的平面内，也可位于与探头阵列平行的平面成一定水平夹角的平面内做弧形运动，均在此专利设计保护范围内

可以校准所有探头(1)使得其在测试应用过程中的幅度和响应一致(但不局限于幅度和相位)；可以直接或者间接在相邻探头中间位置比较临近探头性能，实现并验证探头性能。

多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置还包括数据采集分析模块，所述数据采集分析模块与校准天线和探头连接，探头校准的步骤如下：

第一步，数据采集分析模块的一端用射频同轴线连接校准天线，另一端用射频同轴线连接多探头天线测试系统的探头；

第二步假设多探头天线测试系统共有(2N+1)双极化探头，校准天线指向多探头天线阵列中心位置的探头(第N号探头)，水平转台按照一定的步进(X°)转动360度，数据采集分析模块在每一个步进(0°,X°,2X°,3X°…..360-X°)处进行幅度和相位的数据采集，得到该探头2个极化的场强信息。

第三步弧形运动装置6使校准天线3指向多探头天线阵列第N-1号探头和N号探头中心，水平转台按照一定的步进(X°)转动360度，数据采集分析模块在每一个步进(0°,X°,2X°,3X°…..360-X°)处进行幅度和相位的数据采集，得到该探头2个极化的场强信息。

第四步弧形运动装置6使校准天线3指向多探头天线阵列第N号探头和N+1号探头中心，水平转台按照一定的步进(X°)转动360度，数据采集分析模块在每一个步进(0°,X°,2X°,3X°…..360-X°)处进行幅度和相位的数据采集，得到该探头2个极化的场强信息。

所述数据采集分析模块根据以上步骤采集的场强信息计算出每一个探头的校准系数。

把计算出的每一个探头每一个极化的校准系数应用到每一个相应的探头和极化上面，完成校准。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，包括：转台控制模块(7)、复数个探头(1)、校准天线(3)、水平旋转装置(5)和弧形运动装置(6)；所述复数个探头(1)沿弧线等间距或不等间距阵列排布，所述转台控制模块(7)与水平旋转装置(5)和弧形运动装置(6)连接，校准天线(3)固定于水平旋转装置(5)和弧形运动装置(6)上，校准天线(3)位于所述复数个探头(1)所围成的圆弧线的圆心位置。

2.根据权利要求1所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，所述多探头天线测试系统还包括支架(4)，所述校准天线(3)设于所述支架(4)的顶端，支架(4)固设于水平旋转装置(5)和弧形运动装置(6)上。

3.根据权利要求1所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，弧线阵列排布包括：完整的圆环或部分圆环。

4.根据权利要求1所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，所述弧形运动装置(6)上设有限位装置。

5.根据权利要求4所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，所述限位装置包括：物理限位装置或电子开关限位装置或寻零开关装置或软件限位模块。

6.根据权利要求2所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，所述支架(4)包括高分子材料或金属材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，弧形运动装置(6)的旋转中心和所述复数个探头(1)所围成的环(2)的中心重合，当水平旋转装置(5)旋转时，弧形运动装置(6)的旋转中心保持不变。

8.根据权利要求1所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，所述弧形运动装置(6)的旋转面和所述复数个探头(1)所围成的圆弧线的平面重合。

9.根据权利要求1所述的一种多探头天线测试系统电磁性能探头校准装置，其特征在于，弧形运动装置(6)沿着多探头天线测试系统探头阵列组成的垂直面方向可以转动至少360/(P+1)度，其中P为探头的数量。