CN210894526U

CN210894526U - 一种基于多探头波束合成技术的测量设备

Info

Publication number: CN210894526U
Application number: CN201921214738.2U
Authority: CN
Inventors: 韩栋; 梁家军
Original assignee: Termway Technology Shenzhen Co ltd
Current assignee: Shenzhen Xinghang Wulian Science And Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2020-06-30
Anticipated expiration: 2029-07-30

Abstract

本实用新型公开了一种基于多探头波束合成技术的测量设备，该基于多探头波束合成技术的测量方法，应用于基于多探头波束合成技术的测量设备，所述测量设备包括电波暗室、控制台、环形支架、待测物转台、波束合成网络和至少两个实际探头，包括：通过所述电波暗室吸收电磁波和隔绝外部干扰电磁场；通过所述控制台控制所述波束合成网络的调整，控制所述待测物转台旋转；通过所述待测物转台带动待测物体旋转；通过所述波束合成网络为至少两个所述实际探头提供信号激励，生成至少一个等效探头。本实用新型使用较少的探头，探头间间距大，耦合效应不明显，测试结果精度，结构简单，效率高。

Description

一种基于多探头波束合成技术的测量设备

技术领域

本实用新型涉及天线、微波毫米波器件、无线产品的测量技术领域，具体的说，是涉及一种基于多探头波束合成技术的测量设备。

背景技术

多探头法天线、微波毫米波器件、无线产品测量领域常用的一种方法。现有的多探头法实现过采样基本上都是在支架圆周上均匀或者不均匀排列足够多的探头。随着5G移动通信技术的发展，尤其是测量工作在毫米波频段范围的器件，其采样点数需求迅速增加，所需的采样探头数目也急剧增长。采样探头的数目急增导致难以在有限空间的环形支架上进行布置。

因为环形支架上探头的安装空间有限，无论是均匀排列或者不均匀排列都使得探头安置得比较密，在有限空间可以安置的探头数目有限，拥挤的探头之间产生的耦合效应一定程度上影响系统测试精度，因此，如何在有限空间实现更多探头数目以及对探头之间实现去耦是当前测量设备及测量方法存在的难题之一。

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基于多探头波束合成技术的测量设备。

本实用新型技术方案如下所述：

一种基于多探头波束合成技术的测量设备，其特征在于，包括电波暗室、环形支架、待测物转台、波束合成网络和至少两个实际探头，所述环形支架垂直设置在所述电波暗室，控制台分别与所述待测物转台、所述波束合成网络连接，所述波束合成网络与所述实际探头连接，所述待测物转台设置在所述环形支架的底部，所述待测物转台的顶部位于所述环形支架的中心，所述实际探头设置在所述环形支架上。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述实际探头均匀或者不均匀设置在所述环形支架上。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述电波暗室内壁为导体层，所述电波暗室内壁设置有吸波棉。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述吸波棉为三维立体空间结构，所述三维立体空间结构为圆柱体、球体或者六面图。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述波束合成网络设置有与所述实际探头数量相对的输出支路。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述的控制台包括硬件及控制软件。

本实用新型的实质性效果：本实用新型利用较少的实际探头，采用波束合成技术获得更多的等效探头，等效探头并不占据实际的环形支架上的物理空间；本实用新型实际探头在环形支架上的物理空间相距较远，耦合效应不明显，且等效探头与实际探头之间不存在耦合效应，测量结果精准；本实用新型结构简单，效率高，使用的实际探头数目远少于现有的多探头测量系统，有效的解决了在有限空间实现更多探头数目以及对探头之间实现去耦的难题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电波暗室、环形支架、待测物转台和实际探头之间的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的波束合成网络的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的控制台的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例等效探头在环形支架生成的结构分布图；

图5为本实用新型一实施例等效探头在环形支架生成的结构分布图。

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1-5所示，一种基于多探头波束合成技术的测量设备，包括控制台10、电波暗室 11、环形支架12、待测物转台13、波束合成网络14和至少两个实际探头，环形支架12垂直设置在电波暗室11，控制台10分别与待测物转台13、波束合成网络14连接，波束合成网络14与实际探头连接，待测物转台13设置在环形支架12的底部，待测物转台13的顶部位于环形支架12的中心，实际探头设置在环形支架12上。

电波暗室11，用于吸收电磁波和和隔绝外部干扰电磁场。控制台10，用于控制波束合成网络14的调整，控制待测物转台13旋转。待测物转台13，用于带动待测物体旋转。波束合成网络14为至少两个实际探头提供信号激励，生成至少一个等效探头。通过控制实际探头间信号激励的激励幅度、激励相位，赋值和确定等效探头的方向性、增益、相位、波束宽度以及空间位置。

具体的，本实用新型使用的原有实际探头的数量可以是极少数，通过选择任意两个或者两个以上实际探头之间波束合成产生的等效探头的数量远大于原有实际探头数量，例如，对于常用的24个探头的电磁检测系统，利用本方法，实际探头的数量可减少至5个。该方法不但减少了实际探头的数量成本，同时，解决了探头安装过密产生的耦合问题。

具体的，环形支架12上实际探头的数量为N，由两个或者两个以上任意组合的实际探头进行波束合成所产生的总波束数量等于M，

因此，通过波束合成技术之后，环形支架12上可以得到的总采样探头数量为实际探头数量与等效探头数量之和T，即 T＝M+N。并且，等效探头M远大于实际探头N，显而易见地，可用极少数的实际探头就能满足多探头测量系统的需求。

原有实际探头的数量极少的情况，实际探头在环形支架12上设置的间隔可以很远，其实际探头之间的耦合效应较小，甚至可以忽略；同时，等效探头与实际探头并不存在耦合，因此，本方法的另一个优点是与传统的多探头测量系统相比，探头之间的耦合效应非常小，可以大大提高测量结果的准确度。

优选的，实际探头均匀或者不均匀设置在环形支架12上。

优选的，电波暗室11外壁为导体层，导体层用于隔绝外界电磁波，电波暗室11内壁设置有吸波棉111，通过吸波棉111吸收电磁波。

优选的，吸波棉111为三维立体空间结构，三维立体空间结构可以为但不仅限于圆柱体、球体或者六面图。

优选的，波束合成网络14设置有与实际探头数量相对的输出支路，每一输出支路对应给一个实际探头提供特定的信号幅度和相位激励。

优选的，控制台10包括硬件及控制软件，功能在于可以发出指令以控制待测物转台转动以及波束合成网络的功率分配比及相位赋值。

图4为本实用新型通过相邻的两个实际探头之间的合成波束产生新的等效探头的分布示意图。如图4所示，环支架上均匀分布12个实际探头1、2、3、…、11、12；以环支架中心为原点，每个实际探头之间的相隔角度为360/12＝30度。通过控制第N个以及第N+1 个实际探头的激励幅度、相位以及系统校正单元，得到新的等效探头N’。等效采样探头N’的增益、波束宽度与实际探头相同。等效采样探头N’的位置处于第N个实际探头与第N+1 个实际探头的中间位置。因此，由12个实际探头产生的等效探头为1’、2’、3’、…、 11’。具体地，等效探头1’由实际探头1和实际探头2通过波束合成生成；等效探头2’由实际探头2和实际探头3通过波束合成生成，以此类推。本实施例方案利用12个实际探头，通过相邻的两个实际探头之间的合成波束得到11个等效探头，总共得到23个探头，可满足24多探头法测试系统的需求。相比传统的24探头法测试系统，实际探头数目减少 11个。

图5为本实用新型通过两个及两个以上任意组合的非全部相邻实际探头之间的合成波束产生新的等效采样探头。如图5所示，环形支架12上非均匀分布有11个实际探头1、2、3、…、11。其中，以环支架中心为原点，相邻实际探头之间的夹角为30度或者是60度。如果相邻实际探头之间夹角为30度，则在它们之间存在一个等效探头；如果相邻实际探头之间夹角为60度，则它们之间存在两个等效探头。具体地，等效探头1’由实际探头1和实际探头2波束合成得到；等效探头2’由实际探头2和实际探头3波束合成得到；等效探头3’和等效探头4’由实际探头3、实际探头4和实际探头5之间波束合成得到；等效探头5’和等效探头6’由实际探头4、实际探头5、实际探头6和实际探头7之间波束合成得到；等效探头7’和等效探头8’由实际探头6、实际探头7、和实际探头8之间波束合成得到；等效探头9’由实际探头8和实际探头9波束合成得到；等效探头10’和等效探头11’由实际探头8、实际探头9、实际探头10和实际探头11间波束合成得到；等效采样探头12’由实际探头10和实际探头11束合成得到。显而易见地，本实施例利用11个实际探头通过选择两个及两个以上任意组合的非全部相邻实际探头之间的合成波束生成12个新的等效探头，总的探头数目可以保证24个，满足24多探头法测试系统的需求。相比传统的24探头法测试系统，实际探头数目减少12个。

本实用新型的实质性效果：本实用新型利用较少的实际探头，采用波束合成技术获得更多的等效探头，等效探头并不占据实际的环形支架上的物理空间；本实用新型实际探头在环形支架上的物理空间相距较远，耦合效应不明显，且等效探头与实际探头之间不存在耦合效应，测量结果精准；本实用新型结构简单，效率高，使用的实际探头数目远少于现有的多探头测量系统。

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

1.一种基于多探头波束合成技术的测量设备，其特征在于，包括电波暗室、环形支架、待测物转台、波束合成网络和至少两个实际探头，所述环形支架垂直设置在所述电波暗室，控制台分别与所述待测物转台、所述波束合成网络连接，所述波束合成网络与所述实际探头连接，所述待测物转台设置在所述环形支架的底部，所述待测物转台的顶部位于所述环形支架的中心，所述实际探头设置在所述环形支架上。

2.根据权利要求1所述的基于多探头波束合成技术的测量设备，其特征在于，所述实际探头均匀或者不均匀设置在所述环形支架上。

3.根据权利要求2所述的基于多探头波束合成技术的测量设备，其特征在于，所述电波暗室内壁为导体层，所述电波暗室内壁设置有吸波棉。

4.根据权利要求3所述的基于多探头波束合成技术的测量设备，其特征在于，所述吸波棉为三维立体空间结构，所述三维立体空间结构为圆柱体、球体或者六面图。

5.根据权利要求1所述的基于多探头波束合成技术的测量设备，其特征在于，所述波束合成网络设置有与所述实际探头数量相对的输出支路。

6.根据权利要求1所述的基于多探头波束合成技术的测量设备，其特征在于，所述的控制台包括硬件及控制软件。