CN214795017U - 一种有源天线阵测试装置及测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种有源天线阵测试装置和测试系统，该测试装置包括安装平台、毫米波探头以及三个驱动件；三个所述驱动件分别与所述安装平台连接，三个所述驱动件分别驱动所述安装平台在三维空间的三个维度方向上做直线运动；所述毫米波探头与所述安装平台固定连接，改变所述安装平台的位置，以调整所述毫米波探头的位置。本实用新型实施例提供的测试装置结构简单、小巧、轻便、成本低，便于移动，可以有效解决现有测试装置不便于移动以及成本高的问题。

Description

一种有源天线阵测试装置及测试系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种有源天线阵测试装置及测试系统。

背景技术

在5G毫米波基站设备中通常采用大规模有源天线阵技术，而且，每个天线单元的幅度相位值都可以独立调整。从而，导致有源天线阵的测试较为困难。

现有的有源天线阵的测试装置多采用固定安装在暗室中的“T”字型扫描架，实现二维的移动。由于暗室的不可移动性限制了测试的灵活性，导致测试装置不便于移动，无法满足不同的研发人员在不同的工作台上的测试需求。而且，暗室结构复杂、造价高昂，会导致较大的前期研发经济投入。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种有源天线阵测试装置及测试系统，以解决现有的测试装置不便于移动以及成本高的问题。

为了解决上述问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种有源天线阵测试装置，包括安装平台、毫米波探头以及三个驱动件；

三个所述驱动件分别与所述安装平台连接，三个所述驱动件分别驱动所述安装平台在三维空间的三个维度方向上做直线运动；

所述毫米波探头与所述安装平台固定连接，改变所述安装平台的位置，以调整所述毫米波探头的位置。

可选地，所述测试装置还包括滑轨；

所述滑轨沿三维空间的第一维度方向布置，并与驱动所述安装平台在所述第一维度方向做直线运动的所述驱动件平行间隔布置。

可选地，所述安装平台在所述三维空间的第一维度方向和第二维度方向的行程均为500mm，所述安装平台在三维空间的第三维度方向的行程为100mm；

所述测试装置在三个维度方向的步进精度均为0.05mm。

可选地，所述毫米波探头为直导波探头；

所述毫米波探头的工作频率为21.7GHz–33GHz。

可选地，所述驱动件为直线驱动电机。

第二方面，本实用新型实施例提供一种测试系统，包括变频组件和上述的测试装置；

所述变频组件与所述测试装置通信连接，所述变频组件用于实现sub6G波频段与5G毫米波频段的变频。

可选地，所述毫米波探头包括接头；

所述接头上设有射频线缆，所述变频组件与所述射频线缆连接。

可选地，所述测试系统还包括sub6G仪表；

所述sub6G仪表与所述变频组件通信连接。

可选地，所述测试系统还包括控制服务器、测试装置控制器、以及待测有源天线阵；

所述控制服务器分别与所述测试装置控制器、所述变频组件、所述sub6G仪表以及所述待测天线阵通信连接，所述测试装置控制器与所述测试装置通信连接。

在本实用新型实施例中，有源天线阵测试装置包括安装平台、毫米波探头以及三个驱动件。三个驱动件分别与安装平台连接，三个驱动件分别驱动安装平台在三维空间的三个维度方向上做直线运动。而且，毫米波探头与安装平台固定连接，改变安装平台的位置，即可同步调整毫米波探头的位置。这样，驱动件可以精细地驱动毫米波探头移动，以对有源天线阵面进行测试。而且，本实用新型实施例提供的测试装置结构简单、小巧、轻便，成本低，便于移动，可以有效解决现有测试装置不便于移动以及成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本实用新型实施例的一种有源天线阵测试装置的结构示意图；

图2表示本实用新型实施例的一种毫米波探头的结构示意图；

图3表示本实用新型实施例的一种测试系统的框图；

图4表示本实用新型实施例的一种变频组件的框图；

图5表示本实用新型实施例的一种测试系统的连线示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

第一方面，参照图1和图2，本实用新型实施例提供了一种有源天线阵测试装置10，包括安装平台11、毫米波探头12以及三个驱动件13；

三个所述驱动件13分别与所述安装平台11连接，三个所述驱动件13分别驱动所述安装平台11在三维空间的三个维度方向上做直线运动；

所述毫米波探头12与所述安装平台11固定连接，改变所述安装平台11的位置，以调整所述毫米波探头12的位置。

具体而言，本实用新型实施例提供的有源天线阵测试装置10，包括安装平台11、毫米波探头12以及三个驱动件13，如图1和图2所示。三个驱动件13分别驱动安装平台11在三维空间的三个维度方向上做直线运动，可以理解的是，三维空间包括第一维度方向Y、第二维度方向X以及第三维度方向Z，如图1所示，一个驱动件13可以驱动安装平台11在第一维度方向Y做直线运动，一个驱动件13可以驱动安装平台11在第二维度方向X做直线运动，另一驱动件13还可以驱动安装平台11在第三维度方向Z做直线运动。这样，可以实现在三维空间中调整安装平台11的位置。

测试装置10包括毫米波探头12，如图2所示，毫米波探头12与安装平台11固定连接，通过改变安装平台11的位置，即可同步调整毫米波探头12的位置。从而，可以实现在三维空间中调整毫米波探头12的位置。当然，驱动件13与安装平台11之间可以设置直线模组，该直线模组可以为同步带型直线模组，也可以为滚珠丝杆型直线模组。其中，同步带型直线模组可以包括：皮带、直线导轨、铝合金型材、联轴器、马达以及光电开关等；滚珠丝杆型直线模组可以包括：滚珠丝杆、直线导轨、铝合金型材、滚珠丝杆支撑座、联轴器、马达以及光电开关等。通过直线模组可以精细控制毫米波探头12在三个维度方向(X、Y、Z)上的位移，从而，可以保证有源天线阵面测试的准确性。

此外，本实用新型实施例提供的有源天线阵测试装置10的整体尺寸为700mm*700mm*300mm，测试装置10的整体重量小于27kg。相比传统的测试装置，本实用新型实施例提供的测试装置10无需在暗室中进行测试，且体积、重量较小，便于移动，可以满足不同研究人员在不同的工作平台上进行测试工作，极大地提高了测试工作的便利性。而且，该测试装置10的结构简单，成本低，易于操作，适宜推广使用。

在本实用新型实施例中，有源天线阵测试装置包括安装平台、毫米波探头以及三个驱动件。三个驱动件分别与安装平台连接，三个驱动件分别驱动安装平台在三维空间的三个维度方向上做直线运动。而且，毫米波探头与安装平台固定连接，改变安装平台的位置，即可同步调整毫米波探头的位置。这样，驱动件可以精细地驱动毫米波探头移动，以对有源天线阵面进行测试。而且，本实用新型实施例提供的测试装置结构简单、小巧、轻便，成本低，便于移动，可以有效解决现有测试装置不便于移动以及成本高的问题。

可选地，参照图1，所述测试装置10还包括滑轨14；

所述滑轨14沿三维空间的第一维度方向Y布置，并与驱动所述安装平台11在所述第一维度方向Y做直线运动的所述驱动件13平行间隔布置。

具体而言，如图1所示，测试装置10还包括滑轨14，滑轨14沿第一维度方向Y布置。而且，滑轨14与其中一个驱动件13平行间隔布置，该驱动件13用于驱动安装平台11在第一维度方向Y做直线运动。这样，滑轨14可以起到辅助安装平台11在第一维度方向Y上运动的作用。而且，滑动14与该驱动件13平行间隔布置，可以起到支撑另外两个驱动件13的作用，提升测试装置10的结构稳固性。

可选地，所述安装平台11在所述三维空间的第一维度方向Y和第二维度方向X的行程均为500mm，所述安装平台11在三维空间的第三维度方向Z的行程为100mm；

所述测试装置10在三个维度方向的步进精度均为0.05mm。

具体而言，安装平台11在第一维度方向Y和第二维度方向X的行程均为500mm，安装平台11在第三维度方向Z的行程为100mm。即安装平台11在第一维度方向Y上可以运动的总行程为500mm，同理，安装平台11在第二维度方向X上可以运动的总行程也为500mm，安装平台11在第三维度方向Z上可以运动的总行程为100mm。其中，三个维度方向的步进精度均为0.05mm。可见，测试装置10的控制精度高，毫米波探头12在高精度的控制下，可以实现前后、左右、上下三个维度的精细运动控制。

可选地，参照图2，所述毫米波探头12为直导波探头；

所述毫米波探头12的工作频率为21.7GHz–33GHz。

具体而言，图2展示了毫米波探头12的结构示意图。其中，毫米波探头12为直导波探头，该毫米波探头12的工作频率的范围为21.7GHz至33GHz，可以覆盖3GPP(3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴计划)中的5G毫米波FR2中N258频段。

可选地，所述驱动件13为直线驱动电机。

具体而言，本实用新型实施例的测试装置10中使用的驱动件13可以为直线驱动电机。直线驱动电机可以将电能直接转换成直线运动的机械能，无需任何传动装置，即可驱动安装平台11做直线运动。这样，可以进一步简化测试装置10的结构，减小测试装置10的重量，节省测试装置10的成本。从而，可以进一步提升测试装置10的便携性。

参照图3和图4，本实用新型实施例还提供一种测试系统，包括变频组件21和上述的测试装置10；

所述变频组件21与所述测试装置10通信连接，所述变频组件21用于实现sub6G波频段与5G毫米波频段的变频。

具体而言，如图3所示，本实用新型实施例还提供一种测试系统，该测试系统包括变频组件21和上述的测试装置10。其中，变频组件21与测试装置10通信连接，可以实现变频组件21与测试装置10之间的信号传输。该变频组件21的内部框图如图4所示，变频组件21还包括控制信号传输的开关211。变频组件21主要用于实现sub6G波频段与5G毫米波频段的变频，可以将接收到的sub6G波信号变频为5G毫米波信号，再将5G毫米波信号传输至毫米波探头12，以实现毫米波探头12对接收到的毫米波信号进行检测。从而，可以实现对有源天线阵面的测试。因此，通过变频组件21，可以将测试系统升级到可以覆盖毫米波频段，极大的降低了测试系统的建设成本。

可选地，参照图2，所述毫米波探头12包括接头121；

所述接头121上设有射频线缆122，所述变频组件21与所述射频线缆122连接。

具体而言，如图2所示，毫米波探头12包括接头121，接头121的直径可以为2.4mm。接头121上设有射频线缆122，变频组件21与射频线缆122连接。这样，可以实现变频组件21与测试装置10的通信连接。

可选地，参照图3和图5，所述测试系统还包括sub6G仪表22；

所述sub6G仪表22与所述变频组件21通信连接。

具体而言，如图3和图5所示，测试系统还包括sub6G仪表22，sub6G仪表22与变频组件21通信连接，可以实现sub6G仪表22与变频组件21之间的信号传输。其中，Sub6G仪表22可以用于接收待测有源天线阵面的射频信号，并将该射频信号传输至变频组件21。

可选地，参照图3和图5，所述测试系统还包括控制服务器23、测试装置控制器24、以及待测有源天线阵25；

所述控制服务器23分别与所述测试装置控制器24、所述变频组件21、所述sub6G仪表22以及所述待测天线阵25通信连接，所述测试装置控制器24与所述测试装置10通信连接。

具体而言，如图3所示，测试系统还包括控制服务器23、测试装置控制器24，以及待测有源天线阵25。其中，控制服务器23可以为控制PC机(Personal Computer，个人计算机)。控制服务器23分别与测试装置控制器24、sub6G仪表22以及待测天线阵25通信连接，控制服务器23可以通过控制总线231分别向测试装置控制器24、变频组件21、sub6G仪表以及待测有源天线阵25传递控制信号，如图5所示。测试装置控制器24与测试装置10通信连接，测试装置控制器24通过控制总线231可以传递控制信号至测试装置10。

如图5所示，sub6G仪表与待测有源天线阵25通信连接，sub6G仪表与待测有源天线阵25、变频组件21之间可以传输射频信号251，变频组件21与测试装置10之间可以传输射频信号251。此外，测试系统中还可以包括界面软件，界面软件主要完成测试装置的控制、矢网的控制，以及待测有源天线阵的控制。从而，通过将sub6G仪表22、待测有源天线阵25以及变频组件21进行组合使用，可以实现自动化测试系统。

因此，本实用新型实施例提供的测试系统，相比传统的毫米波测试系统而言，具有体积小、便于移动、自动化等特点，还可以降低测试系统的建设成本，适于推广使用。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (9)

1.一种有源天线阵测试装置，其特征在于，包括安装平台、毫米波探头以及三个驱动件；

三个所述驱动件分别与所述安装平台连接，三个所述驱动件分别驱动所述安装平台在三维空间的三个维度方向上做直线运动；

所述毫米波探头与所述安装平台固定连接，改变所述安装平台的位置，以调整所述毫米波探头的位置。

2.根据权利要求1所述的有源天线阵测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括滑轨；

所述滑轨沿三维空间的第一维度方向布置，并与驱动所述安装平台在所述第一维度方向做直线运动的所述驱动件平行间隔布置。

3.根据权利要求2所述的有源天线阵测试装置，其特征在于，所述安装平台在所述三维空间的第一维度方向和第二维度方向的行程均为500mm，所述安装平台在三维空间的第三维度方向的行程为100mm；

所述测试装置在三个维度方向的步进精度均为0.05mm。

4.根据权利要求1所述的有源天线阵测试装置，其特征在于，所述毫米波探头为直导波探头；

所述毫米波探头的工作频率为21.7GHz–33GHz。

5.根据权利要求1所述的有源天线阵测试装置，其特征在于，所述驱动件为直线驱动电机。

6.一种测试系统，其特征在于，包括变频组件和权利要求1-5任一项所述的测试装置；

所述变频组件与所述测试装置通信连接，所述变频组件用于实现sub6G波频段与5G毫米波频段的变频。

7.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述毫米波探头包括接头；

所述接头上设有射频线缆，所述变频组件与所述射频线缆连接。

8.根据权利要求6所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括sub6G仪表；

所述sub6G仪表与所述变频组件通信连接。

9.根据权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括控制服务器、测试装置控制器、以及待测有源天线阵；

所述控制服务器分别与所述测试装置控制器、所述变频组件、所述sub6G仪表以及所述待测天线阵通信连接，所述测试装置控制器与所述测试装置通信连接。

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