CN214669327U - 一种测试系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种测试系统，用于获得被测件的无线性能，包括：测试环境、转台、扫描机构、机械臂、第一测试天线和第二测试天线，其中，转台用于承载被测件并带动被测件在水平方向转动；扫描机构上安装有第一测试天线，扫描机构用于带动第一测试天线在竖直方向做圆弧形运动，以配合转台的转动对被测件执行球面扫描测试；机械臂包括至少两个，每个机械臂上安装有第二测试天线，机械臂用于带动第二测试天线到达被测件的预设测试点。本公开的测试系统为大型被测件的无线性能测试提供了很大的灵活性。

Description

一种测试系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于无线测试的系统。

背景技术

无线性能测试是无线通信的保障性支撑技术，无线设备在研发、生产、使用或维护过程中，常常需要进行无线性能测试。目前的无线性能测试方法大多参考CTIA(美国无线通信和互联网协会)规范中提出的移动通信设备OTA(Over-the-air)性能测试方法。该方法要求被测件置于测试系统的中心，通过测试天线对被测件的三维天线性能进行测试。当被测件为飞机、坦克、卫星、智能网联汽车等大型设备时，由于被测件尺寸很大，测试距离相应地变大，此外，大型设备通常具有多个无线通信模块，需要测试的项目较多，测试变得复杂，对测试系统也提出了新的需求。

实用新型内容

本公开描述了一种测试系统，用于获得被测件的无线性能。

根据本公开的实施例的第一方面，提供一种测试系统，包括：测试环境、转台、扫描机构、机械臂、第一测试天线和第二测试天线，其中，转台用于承载被测件并带动被测件在水平方向转动；扫描机构上安装有第一测试天线，扫描机构用于带动第一测试天线在竖直方向做圆弧形运动，以配合转台的转动对被测件执行球面扫描测试；机械臂包括至少两个，每个机械臂上安装有第二测试天线，机械臂用于带动第二测试天线到达被测件的预设测试点。

根据测试系统的一个实施例，机械臂包括至少三个，其中，至少两个机械臂上安装有第二测试天线，至少两个机械臂用于带动第二测试天线到达被测件的预设测试点；至少一个机械臂上安装有雷达角反射器或雷达回波模拟器，至少一个机械臂用于带动雷达角反射器或雷达回波模拟器到达预设位置。

根据测试系统的一个实施例，还包括机械臂移动机构，用于带动机械臂移动。

根据测试系统的一个实施例，机械臂移动机构为导轨。

根据测试系统的一个实施例，测试环境包括机械臂待机区和机械臂测试区，导轨铺设于机械臂待机区和机械臂测试区之间。

根据测试系统的一个实施例，测试环境为全波暗室、EMC暗室、或者设置有吸波屏风的场地。

根据测试系统的一个实施例，转台还包括升降机构，用于带动被测件作升降运动。

根据测试系统的一个实施例，扫描机构为滑轨或摇臂。

根据测试系统的一个实施例，还包括测试仪，测试仪与第一测试天线以及第二测试天线相连，用于与被测件建立无线连接，并获得被测件的无线性能。

附图说明

图1是本公开根据一个实施例示出的测试系统的示意图。

图2是本公开根据一个实施例示出的测试系统的示意图。

图3是本公开根据一个实施例示出的测试系统的示意图。

具体实施方式

以下参照附图描述本公开的实施例。应当理解，附图不是必须为等比例的。描述的实施例是示例性的，而非旨在限制本公开，可以以相同方式或类似方式与实施例的特征组合或替代这些特征。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

无线性能测试是无线通信的保障性支撑技术，无线设备在研发、生产、使用或维护过程中，常常需要进行无线性能测试。目前的无线性能测试方法大多参考CTIA(美国无线通信和互联网协会)规范中提出的移动通信设备OTA(Over-the-air)性能测试方法。该方法要求被测件置于测试系统的中心，通过测试天线对被测件的三维天线性能进行测试。当被测件为飞机、坦克、卫星、智能网联汽车等大型设备时，由于被测件尺寸很大，测试距离相应地变大，此外，大型设备通常具有多个无线通信模块，需要测试的项目较多，测试变得复杂，对测试系统也提出了新的需求。

鉴于此，本公开的一方面实施例提供了一种测试系统，测试系统包括测试环境、转台、扫描机构、机械臂、第一测试天线和第二测试天线。其中：

测试环境用于创建无反射环境，可以为全波暗室、EMC暗室、或者设置有吸波屏风的场地。

转台用于承载被测件并带动被测件在水平方向转动。可选地，转台还包括升降机构，用于带动被测件作升降运动，便于根据测试需要调整被测件的高度，例如将被测件的测试中心托举到系统的测试中心。

扫描机构上安装有至少一个第一测试天线，扫描机构用于带动第一测试天线在竖直方向做圆弧形运动，该圆弧的圆心即转台的转动中心(即被测件的中心)，以配合转台的转动对被测件执行球面扫描测试。可选地，扫描机构为滑轨，第一测试天线安装于圆弧形轨道上，可以沿圆弧形轨道运动，或者扫描机构为摇臂，第一测试天线安装于摇臂上，通过摇臂的转盘马达的驱动，实现第一天线的圆弧形运动。可选地，第一测试天线位于被测件的近场辐射范围，以对被测件执行近场球面扫描测试。

机械臂包括至少两个，每个机械臂上安装有第二测试天线，机械臂用于带动第二测试天线到达被测件的预设测试点，以对被测件执行测试。机械臂能够控制第二测试天线在其可达范围内以任意角度到达预设测试点，并且在具有多个机械臂的场景下，为大型被测件的测试提供了很大的灵活性。可以理解的是，大型设备通常具有多个无线通信模块，多个机械臂可以实现对不同模块同时执行测试。此外，多个机械臂可以方便地实现MIMO测试、协议一致性测试、或者协议场景模拟测试等。

可选地，机械臂包括至少三个，其中，至少两个机械臂上安装有第二测试天线，至少两个机械臂用于带动第二测试天线到达被测件的预设测试点；至少一个机械臂上安装有雷达角反射器或雷达回波模拟器，至少一个机械臂用于带动雷达角反射器或雷达回波模拟器到达预设位置。

相关技术中，在许多先进的车辆设计中在车辆内部集成了数个雷达，雷达传感器通过对观测区回波信号的时延、多普勒频移、到达角和幅度的估计来测量目标的距离、径向速度、方位角和大小。由于雷达的复杂性和智能化程度越来越高，利用雷达信号质量的直接评价来判断其在实际应用场景中的性能是不够的。除了对其进行常规测试外，对整机功能的测试也变得越来越必要。在车辆附近的特定参考距离设置雷达角反射器或雷达回波模拟器能够实现此功能测试，即，通过雷达角反射器或雷达回波模拟器模拟雷达监测到目标物体的场景，包括目标物体的位置，移动速度，方向等等，对此车辆需要作出相应的反应，如转向、刹车等，通过检测车辆雷达的响应可以实现此类功能测试。此外，为了模拟车辆的正常工作状态，雷达功能测试和无线通信测试可以同时执行，例如在执行MIMO测试时，在车辆附件放置雷达角反射器或雷达回波模拟器，以此检测车辆的MIMO性能是否稳定。

可选地，测试系统还包括机械臂移动机构，用于带动机械臂在地面移动。机械臂移动机构例如可以为承载着机械臂的可移动小车，或者为铺设于地面的导轨，机械臂的底座置于导轨上并可以沿着导轨移动。导轨结构简单，操作容易，便于根据测试需求预设多个机械臂的行动路线，并且可以避免机械臂移动时发生碰撞。作为一种示例，测试环境中可以预先设置机械臂待机区和机械臂测试区，将导轨铺设于机械臂待机区和机械臂测试区之间，以在不需要机械臂执行测试时移动至待机区，在需要机械臂执行测试时快速准确地移动至测试区。

可选地，测试系统还包括通信天线，用于与被测件建立通信连接。

可选地，测试系统还包括测试仪，测试仪与第一测试天线以及第二测试天线相连，用于与被测件建立无线连接，并获得被测件的无线性能。作为一种示例，根据测试需求，测试仪可以为相关技术中的矢量网络分析仪，或/和信道模拟器，或/和模拟基站，或/和雷达回波发生器等，可以理解，这里所说的测试仪可以是一台仪器或多台仪器。

可选地，测试系统还包括射频开关和放大器等链接相关的装置。

本实施方式的测试系统将用于球面扫描的第一测试天线和用于其他测试项目的第二测试天线分别设置，第一测试天线用于执行被测件的球面扫描测试，第二测试天线用于灵活地执行其他测试，能够实现不同无线模块的并行测试以提高测试效率，此外，也为大型被测件在不同的无线模块同时工作下的通信性能稳定性的测试提供了灵活解决方案。需要说明的是，本公开中，第一测试天线和第二测试天线的区别主要在于：两者安装于不同的机械结构上，以便于执行不同的测试项目。可以理解的是，第一测试天线和第二测试天线可以为同一类型的天线，或者为同样的天线。

图1-2示意了测试系统的一种具体实施方式(侧视图)。参照图1-2，暗室100提供了测试环境，暗室100是内壁设置了吸波材料的屏蔽室，可以是全波暗室或EMC暗室。转台200用于承载被测件900并带动被测件900在水平方向转动，转台200还包括升降机构201，用于带动被测件900作升降运动。本实施方式中，被测件900是智能网联汽车。滑轨300上安装有第一测试天线301，第一测试天线301可在滑轨300的圆弧形轨道上作圆弧形运动，以配合转台200的转动实现对被测件900的球面扫描测试，需要说明的是，本实施方式中滑轨300为四分之一圆弧形，第一测试天线301在其轨道上运动一次，可在四分之一圆弧上进行多个扫描点的采样，结合转台200以预设的间隔角度转动，重复多次采样，就可以获得被测件900的上半个球面的扫描测试值。滑轨300的形状不限于本实施方式所示例的四分之一圆弧，例如还可以为二分之一圆弧。第一测试天线301的数量也不限于图1-2中所示的一个。测试系统包括两个机械臂400，每个机械臂400的臂杆末端均安装有第二测试天线401，机械臂400用于带动第二测试天线401到达被测件900的预设测试点，以对被测件900执行测试。导轨402用于带动机械臂400在其轨道上移动，便于灵活地执行测试。测试系统包括四个通信天线500，设于暗室100的顶部，用于与被测件900建立通信连接。测试系统还包括测试仪600，测试仪600与第一测试天线301以及第二测试天线401电连接，用于与被测件900建立无线连接，并获得被测件900的无线性能。

类似地，图3示意了测试系统的另一种具体实施方式(俯视图)。参照图3，本实施方式中包括四个机械臂400，每个机械臂400的臂杆末端均安装有第二测试天线。相应地，测试系统包括四个导轨402，导轨402铺设于机械臂待机区410和机械臂测试区420之间，其中，机械臂测试区420靠近转台200，便于机械臂400执行测试；机械臂待机区410位于方形的暗室100的四个内角，以在待机状态下远离转台200，减小对其他测试的干扰，图3所示的四个机械臂400即位于机械臂待机区410。

对本公开的测试系统可以根据测试需要，对大型被测件执行灵活的测试。在此对其中一种测试流程作出示意性说明。测试流程主要包括以下步骤：

步骤S101，机械臂保持待机状态，将被测件装载于转台上。参考图1和图3，机械臂400的臂杆收缩折叠，机械臂400位于机械臂待机区410，并保持断电状态。参照图1，机械臂400朝向被测件900的一侧可以设置吸波材料403用于遮挡电磁波，避免机械臂400的金属结构反射电磁波造成测试环境的劣化。参照图2，用于遮挡的吸波材料403也可以直接设置在机械臂400的金属表面。

步骤S102，通过扫描机构和转台的配合，对被测件执行球面扫描测试，获得被测件的方向图信息。具体而言，在转台的每个转动角度下，扫描机构带动第一测试天线在竖直方向做圆弧形运动，圆弧形运动轨迹上设有一定间隔的采样点，从而获取被测件在一个切面上的采样信息，在转台的每个转动角度重复此操作直至转台转动一周，实现被测件的上半球面电磁参数的采样测试。

步骤S103，机械臂由待机状态切换至测试状态。具体而言，机械臂通过导轨移动至机械臂测试区，切换至上电状态，机械臂的臂杆展开，机械臂控制第二测试天线到达预设的测试点，机械臂掉电保持以防止对稍后的测试造成电磁干扰。参考图2，两个机械臂400控制第二测试天线401分别到达不同的测试点。

步骤S104，通过第二测试天线对被测件执行测试。例如，多个第二测试天线对被测件执行MIMO测试。

需要说明的是，本公开中的图均为简化的示意图，仅用于示意性地说明实施例中各部分之间的位置关系与连接关系。

以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式或示例中。在本公开中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种测试系统，用于获得被测件的无线性能，其特征在于，包括：测试环境、转台、扫描机构、机械臂、第一测试天线和第二测试天线，其中，

所述转台用于承载所述被测件并带动所述被测件在水平方向转动；

所述扫描机构上安装有所述第一测试天线，所述扫描机构用于带动所述第一测试天线在竖直方向做圆弧形运动，以配合所述转台的转动对所述被测件执行球面扫描测试；

所述机械臂包括至少两个，每个所述机械臂上安装有所述第二测试天线，所述机械臂用于带动所述第二测试天线到达所述被测件的预设测试点。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于：所述机械臂包括至少三个，其中，

至少两个所述机械臂上安装有所述第二测试天线，至少两个所述机械臂用于带动所述第二测试天线到达所述被测件的预设测试点；

至少一个所述机械臂上安装有雷达角反射器或雷达回波模拟器，至少一个所述机械臂用于带动所述雷达角反射器或雷达回波模拟器到达预设位置。

3.根据权利要求1或2所述的测试系统，其特征在于：还包括机械臂移动机构，用于带动所述机械臂移动。

4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述机械臂移动机构为导轨。

5.根据权利要求4所述的测试系统，其特征在于，所述测试环境包括机械臂待机区和机械臂测试区，所述导轨铺设于所述机械臂待机区和所述机械臂测试区之间。

6.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试环境为全波暗室、EMC暗室、或者设置有吸波屏风的场地。

7.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述转台还包括升降机构，用于带动所述被测件作升降运动。

8.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述扫描机构为滑轨或摇臂。

9.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括测试仪，所述测试仪与所述第一测试天线以及所述第二测试天线相连，用于与所述被测件建立无线连接，并获得所述被测件的无线性能。

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