CN215415633U - 一种用于相控阵天线测试近场设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于相控阵天线测试近场设备，包括屏蔽暗箱、上平台、下平台、探头驱动组件、天线驱动组件、矢量网络分析仪、红外探头、近场测试探头和工控机；在探头驱动组件的移动端上设置有红外探头和近场测试探头，红外探头设置在近场测试探头旁；在上平台的下方设置有下平台，所述天线驱动组件设置在下平台上，待测试天线安装在天线驱动组件的移动端上。本实用新型能够随时观测到测试过程中待测天线的位置情况，从而提高相控阵天线测试近场的精确度和可靠性。

Description

一种用于相控阵天线测试近场设备

技术领域

本实用新型属于天线测试技术领域，尤其涉及一种用于相控阵天线测试近场设备。

背景技术

相控阵天线是组装在一起的天线阵元的集合，其中，每个单元的辐射图在结构上与相邻天线的辐射图合成形成称为主瓣的有效辐射图。主瓣在期望的方向辐射能量，而天线设计的目的是在不需要的方向上形成零点和旁瓣。

目前用于相控阵天线测试近场设备较少，测试过程中花大量的人工时间对天线喇叭进行对位测试，并且在测试过程中由于机器震动容易发生天线窜动而无法及时发现，使得测试出来的数据校准数据及方向图并无法反映出真实情况，不能随时的观察测试过程出现的突发情况。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种用于相控阵天线测试近场设备，能够随时观测到测试过程中待测天线的位置情况，从而提高相控阵天线测试近场的精确度和可靠性。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种用于相控阵天线测试近场设备，包括屏蔽暗箱、上平台、下平台、探头驱动组件、天线驱动组件、矢量网络分析仪、红外探头、近场测试探头和工控机；

在所述上平台上设置有通孔，所述探头驱动组件设置在通孔旁；在所述探头驱动组件的移动端上设置有红外探头和近场测试探头，所述红外探头设置在近场测试探头旁；在所述上平台上罩设有屏蔽暗箱；

在所述上平台的下方设置有下平台，所述天线驱动组件设置在下平台上，待测试天线安装在天线驱动组件的移动端上；

所述近场测试探头信号连接至矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪、探头驱动组件、天线驱动组件和红外探头信号连接至工控机。

进一步的是，所述上平台和下平台通过安装支架连接固定。

进一步的是，所述屏蔽暗箱为可拆卸结构，罩扣在安装上平台上。

进一步的是，所述上平台采用大理石平台，提高平面精度，方便直线运动系统高精度的水平运动，并且大理石平台不会受外界环境因素的影响（热胀冷缩）从而影响直线运动系统的水平位移精度。

进一步的是，在所述上平台上铺设有吸波层。

进一步的是，作为近场扫描平面的上平台与作为待测试天线的下平台相互平行。

进一步的是，所述探头驱动组件包含Y轴移动部件、X轴移动部件、Z轴移动部件和Y轴从动部件，所述Y轴移动部件和Y轴从动部件平行设置在上平台的通孔两侧；所述X轴移动部件的一端由Y轴移动部件驱动移动，X轴移动部件的另一端在Y轴从动部件上滑动；在X轴移动部件的移动端上设置有Z轴移动部件，所述X轴移动部件与Z轴移动部件滑动连接；在所述Z轴移动部件的移动端上设置有红外探头和近场测试探头。

进一步的是，所述Y轴移动部件包括Y轴滑轨、Y轴滑块和Y轴电机，Y轴电机通过传动件驱动Y轴滑块沿Y轴滑轨移动，所述X轴移动部件的端部设置在Y轴滑块上；

所述X轴移动部件包括X轴滑轨、X轴滑块和X轴电机，X轴电机通过传动件驱动X轴滑块沿X轴滑轨移动，所述Z轴移动部件设置在X轴滑块上；

所述Z轴移动部件包括Z轴滑轨、Z轴滑块和Z轴电机，Z轴电机通过传动件驱动Z轴滑块沿Z轴滑轨移动，所述红外探头和近场测试探头设置在Z轴滑块上，且红外探头和近场测试探头对向下方；

所述Y轴从动部件包括Y轴从动滑轨和Y轴从动滑块，所述X轴移动部件的另一端部设置在Y轴从动滑块上，X轴移动部件移动后带动Y轴从动滑块沿Y轴从动滑轨移动；

所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机与所述工控机通信连接。

由Y轴移动部件、X轴移动部件和Y轴从动部件构成近场扫描平面，Z垂直于近场扫描平面，通过驱动近场测试探头的方向来测试天线；Y电机用于控制Y轴的运动，X轴电机用于控制X轴的运动，Z轴电机用于控制Z轴的运动；通过所设置的探头驱动组件能够为探头提供稳定且全方位的测试环境，便于调节，从而实现对所测试的天线进行精确扫描。

进一步的是，所述天线驱动组件包括步进移动装置和伺服升降装置，所述步进移动装置置于下平台上，所述伺服升降装置设置在步进移动装置的移动端，在所述伺服升降装置的升降端上设置有待测试天线安装台。

所述步进移动装置带动伺服升降平台做水平运动，伺服升降平台将待测试天线上升后通过通孔通向上平台上的近场扫描平面，能够对待测试天线前后、上下进行调节，便于操作人员不接触上方测试平台，并将待测试天线移动进入近场扫描平面内。

进一步的是，还包括摄像头，在所述上平台上方设置有摄像头，便于实时观测测试状态，摄像头可通过支架安装在上平台上。

采用本技术方案的有益效果：

本实用新型通过天线驱动组件调节使待测相控阵天线通过通孔通向上平台上的近场扫描平面，便于操作人员操作。本实用新型利用探头驱动组件带动近场测试探头进行测试，并将测试数据经由矢量网络分析仪通入工控机进行计算分析；并且在此过程中同时利用红外探头对待测天线的位移进行检测，通过红外探头的与工控机连接进行数据的传输，随时观测到近场测试探头在对待测天线的测试过程中，待测天线的实时位置情况，从而提高相控阵天线测试近场的精确度和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于相控阵天线测试近场设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中探头驱动组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中天线驱动组件的结构示意图；

其中，1是上平台，2是下平台，3是探头驱动组件，4是天线驱动组件，5是红外探头，6是近场测试探头，7是通孔，8是安装支架，9是吸波层，31是Y轴移动部件，32是X轴移动部件，33是Z轴移动部件，34是Y轴从动部件，41是步进移动装置，42是伺服升降装置。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

在本实施例中，参见图1所示，一种用于相控阵天线测试近场设备，包括屏蔽暗箱、上平台1、下平台2、探头驱动组件3、天线驱动组件4、矢量网络分析仪、红外探头5、近场测试探头6和工控机；

在所述上平台1上设置有通孔7，所述探头驱动组件3设置在通孔7旁；在所述探头驱动组件3的移动端上设置有红外探头5和近场测试探头6，所述红外探头5设置在近场测试探头6旁；在所述上平台1上罩设有屏蔽暗箱；

在所述上平台1的下方设置有下平台2，所述天线驱动组件4设置在下平台2上，待测试天线安装在天线驱动组件4的移动端上；

所述近场测试探头6信号连接至矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪、探头驱动组件3、天线驱动组件4和红外探头5信号连接至工控机。

优选的，所述上平台1和下平台2通过安装支架8连接固定。

优选的，所述屏蔽暗箱为可拆卸结构，罩扣在安装上平台1上。

优选的，所述上平台1采用大理石平台，提高平面精度，方便直线运动系统高精度的水平运动，并且大理石平台不会受外界环境因素的影响热胀冷缩从而影响直线运动系统的水平位移精度。

优选的，在所述上平台1上铺设有吸波层9。

优选的，作为近场扫描平面的上平台1与作为待测试天线的下平台相互平行。

作为上述实施例的优化方案1，如图2所示，所述探头驱动组件3包含Y轴移动部件31、X轴移动部件32、Z轴移动部件33和Y轴从动部件34，所述Y轴移动部件31和Y轴从动部件34平行设置在上平台1的通孔7两侧；所述X轴移动部件32的一端由Y轴移动部件31驱动移动，X轴移动部件32的另一端在Y轴从动部件34上滑动；在X轴移动部件32的移动端上设置有Z轴移动部件33，所述X轴移动部件32与Z轴移动部件33滑动连接；在所述Z轴移动部件33的移动端上设置有红外探头5和近场测试探头6。

其中，所述Y轴移动部件31包括Y轴滑轨、Y轴滑块和Y轴电机，Y轴电机通过传动件驱动Y轴滑块沿Y轴滑轨移动，所述X轴移动部件32的端部设置在Y轴滑块上；

所述X轴移动部件32包括X轴滑轨、X轴滑块和X轴电机，X轴电机通过传动件驱动X轴滑块沿X轴滑轨移动，所述Z轴移动部件33设置在X轴滑块上；

所述Z轴移动部件33包括Z轴滑轨、Z轴滑块和Z轴电机，Z轴电机通过传动件驱动Z轴滑块沿Z轴滑轨移动，所述红外探头5和近场测试探头6设置在Z轴滑块上，且红外探头5和近场测试探头6对向下方；

所述Y轴从动部件34包括Y轴从动滑轨和Y轴从动滑块，所述X轴移动部件32的另一端部设置在Y轴从动滑块上，X轴移动部件32移动后带动Y轴从动滑块沿Y轴从动滑轨移动；

所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机与所述工控机通信连接。

由Y轴移动部件31、X轴移动部件32和Y轴从动部件34构成近场扫描平面，Z垂直于近场扫描平面，通过驱动近场测试探头6的方向来测试天线；Y电机用于控制Y轴的运动，X轴电机用于控制X轴的运动，Z轴电机用于控制Z轴的运动；通过所设置的探头驱动组件3能够为探头提供稳定且全方位的测试环境，便于调节，从而实现对所测试的天线进行精确扫描。

作为上述实施例的优化方案2，如图3所示，所述天线驱动组件4包括步进移动装置41和伺服升降装置42，所述步进移动装置41置于下平台2上，所述伺服升降装置42设置在步进移动装置41的移动端，在所述伺服升降装置42的升降端上设置有待测试天线安装台。

所述步进移动装置41带动伺服升降平台做水平运动，伺服升降平台将待测试天线上升后通过通孔7通向上平台1上的近场扫描平面，能够对待测试天线前后、上下进行调节，便于操作人员不接触上方测试平台，并将待测试天线移动进入近场扫描平面内。

作为上述实施例的优化方案3，还包括摄像头，在所述上平台1上方设置有摄像头，便于实时观测测试状态，摄像头可通过支架安装在上平台1上。

为了更好的理解本实用新型，下面对本实用新型的工作原理作一次完整的描述：

安装待测相控阵天线在安装在天线驱动组件4的移动端上，通过天线驱动组件4调节使待测相控阵天线通过通孔7通向上平台1上的近场扫描平面；

由探头驱动组件3移动近场测试探头6，获得所述待测天线设备的测试数据数据，并将测试数据提供给矢量网络分析仪，由矢量网络分析仪进行分析处理后，发送给工控机由工控机进行近场测试数据分析。同时利用红外探头5对待测天线的位移进行检测，通过红外探头5的与工控机连接进行数据的传输，由工控机判定待测天线是否放置水平，是否需要进行调节，保证待测天线进行精确定位，提高测试精确性和可靠性。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，包括屏蔽暗箱、上平台（1）、下平台（2）、探头驱动组件（3）、天线驱动组件（4）、矢量网络分析仪、红外探头（5）、近场测试探头（6）和工控机；

在所述上平台（1）上设置有通孔（7），所述探头驱动组件（3）设置在通孔（7）旁；在所述探头驱动组件（3）的移动端上设置有红外探头（5）和近场测试探头（6），所述红外探头（5）设置在近场测试探头（6）旁；在所述上平台（1）上罩设有屏蔽暗箱；

在所述上平台（1）的下方设置有下平台（2），所述天线驱动组件（4）设置在下平台（2）上，待测试天线安装在天线驱动组件（4）的移动端上；

所述近场测试探头（6）信号连接至矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪、探头驱动组件（3）、天线驱动组件（4）和红外探头（5）信号连接至工控机。

2.根据权利要求1所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，所述上平台（1）和下平台（2）通过安装支架（8）连接固定。

3.根据权利要求1所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，所述屏蔽暗箱为可拆卸结构，罩扣在安装上平台（1）上。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，所述上平台（1）采用大理石平台。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，在所述上平台（1）上铺设有吸波层（9）。

6.根据权利要求1-3任一所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，作为近场扫描平面的上平台（1）与作为待测试天线的下平台（2）相互平行。

7.根据权利要求1所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，所述探头驱动组件（3）包含Y轴移动部件（31）、X轴移动部件（32）、Z轴移动部件（33）和Y轴从动部件（34），所述Y轴移动部件（31）和Y轴从动部件（34）平行设置在上平台（1）的通孔（7）两侧；所述X轴移动部件（32）的一端由Y轴移动部件（31）驱动移动，X轴移动部件（32）的另一端在Y轴从动部件（34）上滑动；在X轴移动部件（32）的移动端上设置有Z轴移动部件（33），所述X轴移动部件（32）与Z轴移动部件（33）滑动连接；在所述Z轴移动部件（33）的移动端上设置有红外探头（5）和近场测试探头（6）。

8.根据权利要求7所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，所述Y轴移动部件（31）包括Y轴滑轨、Y轴滑块和Y轴电机，Y轴电机通过传动件驱动Y轴滑块沿Y轴滑轨移动，所述X轴移动部件（32）的端部设置在Y轴滑块上；

所述X轴移动部件（32）包括X轴滑轨、X轴滑块和X轴电机，X轴电机通过传动件驱动X轴滑块沿X轴滑轨移动，所述Z轴移动部件（33）设置在X轴滑块上；

所述Z轴移动部件（33）包括Z轴滑轨、Z轴滑块和Z轴电机，Z轴电机通过传动件驱动Z轴滑块沿Z轴滑轨移动，所述红外探头（5）和近场测试探头（6）设置在Z轴滑块上，且红外探头（5）和近场测试探头（6）对向下方；

所述Y轴从动部件（34）包括Y轴从动滑轨和Y轴从动滑块，所述X轴移动部件（32）的另一端部设置在Y轴从动滑块上，X轴移动部件（32）移动后带动Y轴从动滑块沿Y轴从动滑轨移动；

所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机与所述工控机通信连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，所述天线驱动组件（4）包括步进移动装置（41）和伺服升降装置（42），所述步进移动装置（41）置于下平台（2）上，所述伺服升降装置（42）设置在步进移动装置（41）的移动端，在所述伺服升降装置（42）的升降端上设置有待测试天线安装台。

10.根据权利要求1所述的一种用于相控阵天线测试近场设备，其特征在于，还包括摄像头，在所述上平台（1）上方设置有摄像头。

Images