CN212275849U - 一种植入式天线工作现场性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种植入式天线工作现场性能测试系统，包括天线测试台、辅助天线、矢量网络分析仪、植入式天线测量设备、工作现场测量设备和天线测试中心设备。天线测试中心设备包括转台控制器、测量数据处理器和三维目标建模器。天线测试台的测试台控制电机与转台控制器连接。被测的植入式天线和辅助天线分别连接矢量网络分析仪，矢量网络分析仪连接测量数据处理器。植入式天线测量设备包括三维成像仪器，工作现场测量设备包括测距仪器和成像仪器，植入式天线测量设备和工作现场测量设备的输出端分别连接三维目标建模器。上述系统能够建立植入式天线及其工作现场的三维电磁模型，适应不同的测试需求，获得植入式天线性能的精确测量结果。

Description

一种植入式天线工作现场性能测试系统

技术领域

本申请涉及天线测试技术领域，特别是涉及一种植入式天线工作现场性能测试系统。

背景技术

随着对设备集成度、一体化要求的提高，车辆、飞机、舰船、卫星等电子信息系统中越来越多设备开始采用植入式天线。不同于伸出设备外部的独立式天线，植入式天线的形状是针对特定设备设计的，并且往往采用嵌入或包裹的方式与设备紧密贴合。因此，对植入式天线进行测试时必须从设备整体角度出发，并且需要考虑该设备的应用环境对植入式天线性能的影响。

由于植入式天线与对应设备及应用环境的紧密关联，对植入式天线进行天线性能测试时，不能采用将天线去除单独进行测试的传统方式，而只能对其采用现场测试的方法。而目前的天线现场测试方法主要关注天线在自由空间中的辐射特性。植入式天线测试具有其特殊性，需要将工作环境及周围设备纳入考虑范围，因此现有的天线测试系统不能获得植入式天线性能的精确测量结果。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种植入式天线工作现场性能测试系统。

一种植入式天线工作现场性能测试系统，包括天线测试台、辅助天线、矢量网络分析仪、植入式天线测量设备、工作现场测量设备和天线测试中心设备。

天线测试中心设备包括转台控制器、测量数据处理器和三维目标建模器。

天线测试台包括被测天线转台、辅助天线转台和测试台控制电机，被测天线转台可在测试台控制电机的驱动下绕自身中轴旋转，辅助天线转台可在测试台控制电机的驱动下进行升降，测试台控制电机与转台控制器连接。

辅助天线设置于辅助天线转台的顶端，被测的植入式天线设置于被测天线转台的顶端，被测的植入式天线和辅助天线分别连接矢量网络分析仪，矢量网络分析仪连接天线测试中心设备的测量数据处理器。

植入式天线测量设备包括三维成像仪器，工作现场测量设备包括测距仪器和成像仪器，植入式天线测量设备和工作现场测量设备的输出端分别连接三维目标建模器。

其中一个实施例中，工作现场测量设备设置在被测天线转台上。

其中一个实施例中，辅助天线转台和被测天线转台的底部通过滑轨连接，辅助天线转台可在测试台控制电机的驱动下沿滑轨滑动。

其中一个实施例中，还包括网络交换机，矢量网络分析仪通过网络交换机连接天线测试中心设备的测量数据处理器。

其中一个实施例中，天线测试中心设备还包括图形显示仪器。

其中一个实施例中，还包括低噪声放大器，辅助天线通过低噪声放大器连接矢量网络分析仪。

其中一个实施例中，还包括功率放大器，被测的植入式天线通过功率放大器连接矢量网络分析仪。

其中一个实施例中，还包括安装在天线测试台上的激光对准器。

上述一种植入式天线工作现场性能测试系统，包括植入式天线测量设备和工作现场测量设备，其中植入式天线测量设备使用三维成像仪器获取被测的植入式天线的三维成像数据，工作现场测量设备通过测距仪器和成像仪器获得被测的植入式天线的工作现场环境数据，三维成像数据和工作现场环境数据被分别回传到天线测试中心设备的三维目标建模器中，可以在此基础上建立植入式天线及工作现场的三维电磁模型。本申请提供一种植入式天线工作现场性能测试系统能够适应不同的植入式天线在不同的工作环境中的测试需求，将植入式天线所在的设备及其工作环境纳入天线测试的考虑范围，能够获得植入式天线性能的精确测量结果。

附图说明

图1为一个实施例中一种植入式天线工作现场性能测试系统的组成示意图；

图2为一个实施例中天线测试台的结构示意图；

图3为另一个实施例中一种植入式天线工作现场性能测试系统的组成示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种植入式天线工作现场性能测试系统，包括：天线测试台、辅助天线、矢量网络分析仪、植入式天线测量设备、工作现场测量设备、天线测试中心设备和网络交换机。

天线测试中心设备包括转台控制器、测量数据处理器和三维目标建模器。

天线测试台包括被测天线转台、辅助天线转台和测试台控制电机，被测天线转台可在测试台控制电机的驱动下绕自身中轴旋转，辅助天线转台可在测试台控制电机的驱动下进行升降，测试台控制电机与转台控制器连接。

辅助天线设置于辅助天线转台的顶端，被测的植入式天线设置于被测天线转台的顶端，被测的植入式天线和辅助天线分别连接矢量网络分析仪，矢量网络分析仪通过网络交换机连接天线测试中心设备的测量数据处理器。

植入式天线测量设备包括三维成像仪器，工作现场测量设备包括测距仪器和成像仪器，植入式天线测量设备和工作现场测量设备的输出端分别连接所述三维目标建模器。工作现场测量设备设置在被测天线转台上。

本实施例提供的系统在使用时，可以分为以下几个阶段：

建模阶段：使用植入式天线测量设备的三维成像仪器对被测的植入式天线进行三维目标成像，将成像数据发送给天线测试中心设备中的三维目标建模器。由于植入式天线的特点，本申请中进行测试的植入式天线是指将天线本身安装在其植入的部件中构成的整体。使用工作现场测量设备对植入式天线的现场工作环境进行测距和/或拍照，将获得的数据发送给天线测试中心设备中的三维目标建模器。三维目标建模器根据已知的植入式天线和现场工作环境中各部件的材料等数据，以及接收到的植入式天线和现场工作环境的结构数据，分别进行三维目标电磁建模，得到对应的天线电磁模型和工作现场电磁模型。

测试阶段：将植入式天线固定在天线测试台的被测天线转台上，测试台控制电机接收天线测试中心设备的指令，驱动植入式天线转动，以及驱动辅助天线升降，完成植入式天线与辅助天线的对正，并在自由空间测试场中不同的测试点获取被测的植入式天线的现场测试信号，实现对被测植入式天线进行全平面扫描。由矢量网络分析仪获取的现场测试信号发送给天线测试中心设备。

数据处理阶段：天线测试中心设备对收到的现场测试信号进行处理，包括：对用现场测试信号进行预处理以消除植入式天线工作现场造成的反射杂波，得到天线直射波信号；根据天线电磁模型和天线直射波信号得到植入式天线的辐射特性；以及根据工作现场电磁模型和植入式天线的辐射特性，分析其在当前工作现场中的远场辐射特性。

需要注意的是，工作现场测量设备可以单独设置在其他可移动的承载装置上，以便获取植入式天线的工作现场测量数据。但将其设置在被测天线转台上能够进一步简化系统的设备组成，降低操作难度和系统成本。

本实施例提供的一种植入式天线工作现场性能测试系统能够适应不同的植入式天线在不同的工作环境中的测试需求，将植入式天线所在的设备及其工作环境纳入天线测试的考虑范围，能够获得植入式天线性能的精确测量结果。

其中一个实施例中，如图2所示，天线测试台的被测天线转台201和辅助天线转台202的底部通过两根滑轨203连接，辅助天线转台202可在测试台控制电机的驱动下沿滑轨203滑动，滑轨203的长度根据植入天线对测试条件的要求确定。测试台控制电机根据天线测试中心设备的发送的指令，驱动辅助天线转台402在滑轨403上滑动，同时可以驱动被测天线转台401的转动和辅助天线转台的升降，以实现植入式天线与辅助天线的对正，并在在自由空间测试场中不同的测试点获取被测的植入式天线的现场测试信号。与人工调整被测的植入式天线和辅助天线之间的距离的方式相比，本实施例提供的一种植入式天线工作现场性能测试系统通天线测试中心设备自动控制测试距离，使得测试数据更加精确，并且能够更快速高效地实现对被测植入式天线进行全平面扫描。

其中一个实施例中，天线测试中心设备还包括图形显示仪器。图形显示仪可以用于显示植入式天线和其工作现场的电磁模型，也可以提供天线测试中心设备的人机接口界面，为建模过程、测试数据获取和处理过程等提供更直观的设置、控制和分析方式。

其中一个实施例中，如图3所示，还包括低噪声放大器和功率放大器，辅助天线通过低噪声放大器连接矢量网络分析仪，被测的植入式天线通过功率放大器连接矢量网络分析仪。低噪声放大器可以增大矢量网络分析仪生成的测试信号，通过辅助天线发射；功率放大器则可以放大被测的植入式天线的接收信号。本实施例提供的一种植入式天线工作现场性能测试系统通过提高辅助天线的发射信号质量和被测的植入式天线的接收信号质量，可以确保后续天线性能分析结果的准确性。需要注意的是，当被测的植入式天线为发射天线时，可以相应调整系统中设备的连接关系，将矢量网络分析仪生成的测试信号通过植入式天线发射，将具有信号接收功能的辅助天线的接收信号通过矢量网络分析仪发送至天线测试中心设备。

其中一个实施例中，还包括安装在天线测试台上的激光对准器。具体地，激光对准器包括激光发射端和激光接收端，激光发射端可以设置在被测天线转台上，激光接收端则对应设置在辅助天线转台上。在设置被测的植入式天线时，其天线指向与激光发射端的光路方向一致；在设置符合辅助天线时，其天线指向与激光接收端的光路方向一致。需要注意的是，激光对准器的激光发射端和接收端的安装位置可以互换。进行测试时，可以直接读取激光对准器的测量结果，以确定被测的植入式天线和辅助天线是否对准，并相应调整天线测试台；也可以将激光对准器的测量结果发送至天线测试中心设备，由天线测试中心设备判断植入式天线和辅助天线的对准情况，并通过测试台控制电机调整天线测试台。本实施例提供的一种植入式天线工作现场性能测试系统能够利用激光对准器实现更精确的天线对准，确保测试数据的精度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种植入式天线工作现场性能测试系统，其特征在于，所述系统包括天线测试台、辅助天线、矢量网络分析仪、植入式天线测量设备、工作现场测量设备和天线测试中心设备，

所述天线测试中心设备包括转台控制器、测量数据处理器和三维目标建模器；

所述天线测试台包括被测天线转台、辅助天线转台和测试台控制电机，所述被测天线转台可在所述测试台控制电机的驱动下绕自身中轴旋转，所述辅助天线转台可在所述测试台控制电机的驱动下进行升降，所述测试台控制电机与所述转台控制器连接；

所述辅助天线设置于所述辅助天线转台的顶端，被测的植入式天线设置于所述被测天线转台的顶端，所述被测的植入式天线和所述辅助天线分别连接所述矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪连接所述天线测试中心设备的所述测量数据处理器；

所述植入式天线测量设备包括三维成像仪器，所述工作现场测量设备包括测距仪器和成像仪器，所述植入式天线测量设备和所述工作现场测量设备的输出端分别连接所述三维目标建模器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述工作现场测量设备设置在所述被测天线转台上。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助天线转台和所述被测天线转台的底部通过滑轨连接，所述辅助天线转台可在所述测试台控制电机的驱动下沿所述滑轨滑动。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的系统，其特征在于，还包括网络交换机，所述矢量网络分析仪通过所述网络交换机连接所述天线测试中心设备的所述测量数据处理器。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述天线测试中心设备还包括图形显示仪器。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括低噪声放大器，所述辅助天线通过所述低噪声放大器连接所述矢量网络分析仪。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，还包括功率放大器，所述被测的植入式天线通过所述功率放大器连接所述矢量网络分析仪。

8.根据权利要求1、2、3、5、6、7中任意一项所述的系统，其特征在于，还包括安装在所述天线测试台上的激光对准器。

Images