CN210270000U - 一种3g/4g/5g天线通用测量系统 - Google Patents
一种3g/4g/5g天线通用测量系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种3G/4G/5G天线通用测量系统，包括发射天线、待测天线、网络分析仪和主控计算机；所述待测天线的光纤端口和BBU的光纤端口之间通过第二光纤电缆连接；待测天线的射频端口和网络分析仪的射频端口之间还设置有第一射频光纤转换器和第二射频光纤转换器；所述第一射频光纤转换器的一端连接待测天线的射频端口，其另一端通过第一光纤电缆连接第二射频光纤转换器，第二射频光纤转换器的另一端连接网络分析仪的射频端口；在第一光纤电缆和第二光纤电缆上设置共轴旋转组件。本实用新型实现了射频信号和光纤信号的同步传输，避免了射频电缆和光纤电缆在旋转测量中的缠绕，使得5G天线可以不间断连续测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种3G/4G/5G天线通用测量系统，属于微波通信天线测量领域。
背景技术
当前第五代移动通信网络(简称5G)即将实现推广实施。5G天线，即MIMO天线(多进多出天线)，其结构与传统的3G/4G天线存在较大区别，最大区别在于，3G/4G天线为普通无源天线，只需要射频链路即可连接；而5G天线为有源天线，同时存在射频链路、光链路、TCP/IP网络等其他接口，结构更为复杂。5G天线的特殊结构决定了测量时需要同时传输射频信号和光信号，而原有的3G/4G天线测量系统只能实现单独无源或单独有源的测量，但无法满足5G天线既有无源也有有源测量的实际测量需求。
目前，3G/4G天线的常规测量系统通常包括待测天线、发射天线、网络分析仪和计算机，待测天线和发射天线分别通过独立的射频电缆与网络分析仪相连接，网络分析仪还与计算机相连接。计算机控制网络分析仪使发射天线发射信号，待测天线接收到发射信号，并将数据传回到网络分析仪；网络分析仪采集接收信号数据后、将数据反馈至与其相连的计算机，通过计算机分析处理数据、得到待测天线的辐射指标。在测量过程中，由于待测天线往往需要多角度旋转接收信号，与其连接的射频电缆往往会发生缠绕，因而在该射频电缆上安装汇流滑环和射频关节。但5G天线测量时需要同时旋转射频电缆、光纤电缆和控制电缆，上述常规测量系统无法满足持续测量要求。
实用新型内容
为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种 3G/4G/5G天线通用测量系统，使5G天线实现有源/无源同时测量，实现射频信号、光纤信号的连续不间断传输测量。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种3G/4G/5G天线通用测量系统，包括发射机构、待测机构、网络分析仪、BBU和主控计算机；所述发射机构包括发射天线、用于安装发射天线的天线支架，发射天线通过发射射频电缆连接网络分析仪；待测机构包括待测天线、用于固定待测天线并使其多角度旋转的测量转台，所述待测天线的光纤端口和BBU的光纤端口之间通过第二光纤电缆相连接；待测天线的射频端口和网络分析仪的射频端口之间还设置有第一射频光纤转换器和第二射频光纤转换器；所述第一射频光纤转换器的一端通过第一射频电缆Ⅰ连接待测天线的射频端口，其另一端通过第一光纤电缆连接第二射频光纤转换器，第二射频光纤转换器的另一端通过第一射频电缆Ⅱ连接网络分析仪的射频端口；所述第一光纤电缆和第二光纤电缆均与共轴旋转组件连接、实现光纤信号的连续传输；所述网络分析仪、BBU均与控制其运行的主控计算机相连。
本实用新型的进一步改进在于：所述共轴旋转组件包括基座、带有行星减速器的方位驱动电机、方位轴、汇流环和光纤关节；所述方位轴固定连接在基座上，其轴侧段底端与角度传感器同轴固定连接；所述汇流环套设在方位轴上、且与基座固定连接；光纤关节同轴固定安装在汇流环底部的空腔内。
本实用新型的进一步改进在于：所述光纤关节为多通道关节，汇流环为多通道汇流环。
本实用新型的进一步改进在于：所述发射天线与网络分析仪之间还设置有功率放大器。
本实用新型的进一步改进在于：所述第一射频电缆Ⅰ上设置有射频开关，射频开关通过一转串接口与主控计算机相连接。
本实用新型的进一步改进在于：所述射频开关为单刀多掷开关或双刀多掷开关。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
本实用新型提供了一种3G/4G/5G天线通用测量系统，将待测天线的无源射频信号先转为光纤信号，与有源输出的光纤信号一起经共轴旋转组件传输后，光纤信号再还原为射频信号、经网络分析仪传输至主控计算机，有源部分光纤信号传输至BBU转换数字信号后提供至计算机进行数据处理，实现了测量过程中射频信号和光纤信号的同时传输，满足待测天线不断旋转采样时的信号连续传输要求。共轴旋转组件中的光纤关节采用多通道关节满足射频转光通道和有源多路光纤信号的传输，汇流环满足控制及通信信号的传输，从而实现射频信号、光纤信号以及控制通信信号的连续不间断传输，有效避免了射频电缆和光纤电缆在旋转测量中的缠绕，满足了5G天线辐射特性的采样要求。
本实用新型测量系统以5G天线测量为主、同时兼顾3G/4G传统天线的测量，能很好的解决不同移动通信基站天线的测量需求，既能够满足5G 天线同时无源/有源测量、也能满足了传统3G/4G天线只有无源测量要求，创新地解决了有源光纤和无源射频信号的共轴不间断连续旋转测试的问题显著降低了不同通信段代通信天线测量系统的成本费用，意义重大。
附图说明
图1为本实用新型的连接示意图；
图2为共轴旋转组件的机械连接示意图；
图3为测量3G/4G天线时的测量系统连接示意图；
其中，1-发射天线，2-待测天线，3-网络分析仪，4-主控计算机，5-发射射频电缆，61-第一射频电缆Ⅰ，62-第一光纤电缆，63-第一射频电缆Ⅱ， 7-第二光纤电缆，8-第一射频光纤转换器，9-共轴旋转组件，91-基座，92- 行星减速器，93-方位轴，94-汇流环，95-光纤关节，96-角度传感器，10- 第二射频光纤转换器，11-功率放大器，12-网络路由器，13-射频开关， 14-BBU。
具体实施方式
下面通过参考附图来详细说明本实用新型。
一种3G/4G/5G天线通用测量系统，如图1所示，包括发射机构、待测机构、网络分析仪3、基站有源通信设备14(BBU)和主控计算机4；所述发射机构包括发射天线1、用于安装发射天线1的天线支架，发射天线1通过发射射频电缆5连接网络分析仪3；待测机构包括待测天线2、用于固定待测天线2并使其多角度旋转的测量转台，待测天线2与网络分析仪3通过射频线路连接，待测天线2和BBU14之间通过光纤线路连接；所述网络分析仪3和BBU14分别与控制其运行、并实现数据收发分析的主控计算机 4连接。
所述待测天线2的光纤端口和BBU14的光纤端口之间通过第二光纤电缆7相连接；待测天线2的射频端口和网络分析仪3的射频端口之间还设置有第一射频光纤转换器8和第二射频光纤转换器10，所述第一射频光纤转换器8的一端通过第一射频电缆Ⅰ61连接待测天线2的射频端口，其另一端通过第一光纤电缆62连接第二射频光纤转换器10，第二射频光纤转换器10的另一端通过第一射频电缆Ⅱ63连接网络分析仪3的射频端口。第一光纤电缆62和第二光纤电缆7均与共轴旋转组件9连接，通过共轴旋转组件9实现光纤信号传输状态下的光纤电缆的无阻碍旋转；由于测量时需要对待测天线2进行全方位球面采样，共轴旋转组件9可以在待测天线2旋转过程中保持电缆独立、避免发生缠绕。
如图2所示，所述共轴旋转组件9包括基座91、带有高精度行星减速器92的方位驱动电机、方位轴93、汇流环94和光纤关节95。所述方位轴 93固定连接在基座91上，其轴侧段底端与高精度角度传感器96同轴固定连接，以测量待测天线2的旋转角度数据；所述汇流环94套设在方位轴93 上、且与基座91固定连接，用于通信信号和控制信号的传输；光纤关节95 同轴固定安装在汇流环94底部的空腔内，用于第一光纤电缆62、第二光纤电缆7的信号传输。方位驱动电机安装在基座91上，其输出轴经高精度行星减速器带动方位轴93旋转。所述光纤关节95为多通道关节，可满足第一光纤电缆62、第二光纤电缆7同时传输的基本要求；汇流环94为多通道汇流环，满足控制信号电缆、通信信号电缆以及其他信号电缆同时传输的基本要求。
为了提高发射天线的信号功率，在发射天线1与网络分析仪3之间还设置有功率放大器11。
所述第一射频电缆Ⅰ61上设置一射频开关13，所述射频开关13通过一转串接口与主控计算机4相连接。所述射频开关13为单刀多掷开关或双刀多掷开关。将待测天线2的多个测试接头与射频开关13相连后，通过主控计算机控制转换射频开关13的工作路线，减少射频线路的拆装连接。
所述主控计算机4通过网络路由器12连接网络分析仪3和BBU14。
本实施例中所使用的光纤关节、射频光纤转换器均为普通市售产品，光纤关节、汇流环的通道数量可根据待测天线的测量需求进行调整。
本实用新型的工作原理为：
将待测天线的无源射频信号先转化为光纤信号，与有源输出的光纤信号一起经共轴旋转组件传输后，再将光纤信号再还原为射频信号、经网络分析仪传输至主控计算机，有源部分光纤信号传输至BBU转换数字信号后提供至主控计算机进行数据处理，得出待测天线的辐射方向特性指标。
本实用新型测量不同类似天线时的系统连接结构为：
1、测量3G、4G天线时
被测天线和网络分析仪之间仅有射频信号传输、没有光纤信号传输，切断第二光纤电缆即可实现，测量系统结构如图3所示。
2、测量5G天线时
被测天线和网络分析仪之间的光纤信号和射频信号同时存在，测量系统结构如图1所示。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种3G/4G/5G天线通用测量系统，其特征在于：包括发射机构、待测机构、网络分析仪(3)、BBU(14)和主控计算机(4)；所述发射机构包括发射天线(1)、用于安装发射天线(1)的天线支架，发射天线(1)通过发射射频电缆(5)连接网络分析仪(3)；待测机构包括待测天线(2)、用于固定待测天线(2)并使其多角度旋转的测量转台，所述待测天线(2)的光纤端口和BBU(14)的光纤端口之间通过第二光纤电缆(7)相连接；待测天线(2)的射频端口和网络分析仪(3)的射频端口之间设置有第一射频光纤转换器(8)和第二射频光纤转换器(10)；所述第一射频光纤转换器(8)的一端通过第一射频电缆Ⅰ(61)连接待测天线(2)的射频端口，其另一端通过第一光纤电缆(62)连接第二射频光纤转换器(10)，第二射频光纤转换器(10)的另一端通过第一射频电缆Ⅱ(63)连接网络分析仪(3)的射频端口；第一光纤电缆(62)和第二光纤电缆(7)上均与共轴旋转组件(9)连接、实现光纤信号的连续传输；所述网络分析仪(3)、BBU(14)均与控制其运行的主控计算机(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种3G/4G/5G天线通用测量系统，其特征在于：所述共轴旋转组件(9)包括基座(91)、带有行星减速器(92)的方位驱动电机、方位轴(93)、汇流环(94)和光纤关节(95)；所述方位轴(93)固定连接在基座(91)上，其轴侧段底端与角度传感器(96)同轴固定连接；所述汇流环(94)套设在方位轴(93)上、且与基座(91)固定连接；光纤关节(95)同轴固定安装在汇流环(94)底部的空腔内。
3.根据权利要求2所述的一种3G/4G/5G天线通用测量系统，其特征在于：所述光纤关节(95)为多通道关节，汇流环(94)为多通道汇流环。
4.根据权利要求3所述的一种3G/4G/5G天线通用测量系统，其特征在于：所述发射天线(1)与网络分析仪(3)之间还设置有功率放大器(11)。
5.根据权利要求4所述的一种3G/4G/5G天线通用测量系统，其特征在于：所述第一射频电缆Ⅰ(61)上设置有射频开关(13)，射频开关(13)通过一转串接口与主控计算机(4)相连接。
6.根据权利要求5所述的一种3G/4G/5G天线通用测量系统，其特征在于：所述射频开关(13)为单刀多掷开关或双刀多掷开关。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112511243A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-16 | 深圳市通用测试系统有限公司 | 无线性能的连续采样测试装置、系统、方法、设备及存储介质 |
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2019
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| CN112511243A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-16 | 深圳市通用测试系统有限公司 | 无线性能的连续采样测试装置、系统、方法、设备及存储介质 |
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