CN215493849U - 线阵列天线检测设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种线阵列天线检测设备及系统。其中，线阵列天线检测设备包括扫描装置、驱动组件和位置检测装置，扫描装置与所述外部终端通讯连接，驱动组件与所述扫描装置驱动连接，所述驱动组件与所述外部终端通讯连接，位置检测装置与所述外部终端通讯连接。本实用新型提高了线阵列天线的检测效率。

Description

线阵列天线检测设备及系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域领域，特别涉及一种线阵列天线检测设备及系统。

背景技术

在基站的线阵列天线生产的过程中，需要对出厂的线阵列天线的性能进行检测，但传统的检测系统需要较大的空间进行布置，并且测试流程非常复杂，耗时较久，大大的降低了线阵列天线出厂的效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种线阵列天线检测设备，旨在提高线阵列天线的检测效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的线阵列天线检测设备，包括：

扫描装置，用于与所述外部终端通讯连接，所述扫描装置在预设范围内可移动，并在所述外部终端的控制下对预设测试区域进行扫描，所述预设测试区域用于放置线阵列天线；

驱动组件，与所述扫描装置驱动连接，所述驱动组件用于与所述外部终端通讯连接，用于在所述外部终端的控制下驱动所述扫描装置在所述预设范围内移动；以及

位置检测装置，用于与所述外部终端通讯连接，所述位置检测装置用于检测所述扫描装置的位置，并输出位置检测信号至所述外部终端；

所述扫描装置还用于在对预设测试区域进行扫描时，检测所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号，并获得所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至所述外部终端。

可选地，所述扫描装置还用于与所述预设测试区域放置的线阵列天线电连接，并在所述外部终端的控制下对所述预设测试区域放置的线阵列天线发送测试信号，以使所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出辐射信号。

可选地，所述预设范围具有第一位置和第二位置，线阵列天线的长度方向与所述第一位置至第二位置的方向一致，所述扫描装置包括：

探头，与所述驱动组件驱动连接，所述驱动组件用于驱动所述探头沿线阵列天线的长度方向移动，所述探头用于检测所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号并输出；

极化器，所述极化器与所述探头电连接，所述极化器用于与所述外部终端通讯连接，并在所述外部终端的控制下，改变所述探头的极化，以使探头接收所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的不同极化的辐射信号；

矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪分别与所述探头和所述线阵列天线电连接，所述矢量网络分析仪用于与所述外部终端通讯连接；

所述矢量网络分析仪，还用于在所述外部终端的控制下对所述预设测试区域放置的线阵列天线发送测试信号；

所述矢量网络分析仪，还用于获得所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至所述外部终端。

可选地，所述驱动组件包括：

导轨，所述导轨沿所述第一位置和第二位置的方向延伸设置；

传动件，设置于所述导轨上，所述传动件上设置有所述探头和极化器；

驱动件，所述驱动件用于与所述外部终端通讯连接，所述驱动件用于在所述外部终端的控制下驱动所述传动件在所述导轨上移动。

可选地，所述线阵列天线检测设备还包括同步装置，所述同步装置分别与所述矢量网络分析仪和所述位置检测装置电连接；

所述同步装置用于与所述外部终端通讯连接；

所述同步装置还用于同步所述位置检测装置输出的位置检测信号和所述矢量网络分析仪输出的辐射信号的场强数据的时序。

可选地，所述线阵列天线包括多个线阵列单元，所述矢量网络分析仪还用于输出多组所述测试信号时对应同步输出多个同步信号，每一组所述测试信号对应一个所述同步信号，每一组所述测试信号包括多个频率的射频信号，各个频率的所述射频信号的持续时间相同；

所述线阵列天线检测设备还包括射频开关装置和第二同步装置，所述第二同步装置与所述矢量网络分析仪电连接，所述射频开关装置的射频输入端与所述矢量网络分析仪电连接，所述射频开关装置的受控端与所述第二同步装置电连接，所述射频开关装置的多个射频输出端分别与多个所述阵列单元的射频输入端一一对应电连接；

所述第二同步装置，用于根据矢量网络分析仪输出的所述同步信号的周期控制所述矢量网络分析仪与多个所述线阵列单元之间的通断，以使所述扫描装置在每个所述线阵列单元上均间隔预设采样距离进行依次采样。

可选地，所述预设采样距离小于或等于每一组所述测试信号中频率最高的射频信号的半波长。

可选地，所述线阵列天线检测设备还包括：

暗室，所述扫描装置、驱动组件均设置于所述暗室内；其中，所述暗室的内壁具有顶面和连接所述顶面的多个周侧面，所述顶面和至少一个所述周侧面设置有吸波材料。

本实用新型还提出了一种线阵列天线检测系统，所述线阵列天线检测系统包括外部终端和如上述任一项所述的线阵列天线检测设备。

本实用新型通过设置驱动组件，用于在外部终端的控制下，驱动扫描装置在预设范围内可移动，以使扫描装置在外部终端的控制下对预设测试区域内的线阵列天线进行扫描，使得扫描装置检测预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号，并获得预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至外部终端。同时，位置检测装置用于在外部终端的控制下，检测扫描装置的位置，并输出位置检测信号至外部终端，从而使外部终端根据位置检测信号和预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据生成线阵列天线在一维上的近场场强分布数据，以供用户在外部终端进行判断当前线阵列天线的质量。如此，在实际应用中，对于厂商来说，无需再为检测出厂时的线阵列天线搭建体积较大的传统检测设备，同时缩短了检测一个线阵列天线的时间，提高了线阵列天线的检测效率，进而提高了线阵列天线出厂的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型线阵列天线检测设备一实施例的功能模块结构图；

图2为本实用新型线阵列天线检测设备一实施例的功能示意图；

图3为本实用新型线阵列天线检测设备另一实施例的功能示意图；

图4为本实用新型线阵列天线检测设备另一实施例的功能示意图；

图5为本实用新型线阵列天线检测设备另一实施例的功能示意图；

图6为本实用新型线阵列天线检测设备另一实施例的正面视角示意图；

图7为本实用新型线阵列天线检测设备另一实施例的侧面视角示意图；

图8为本实用新型矢量网络分析仪在工作时输出的同步信号。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	扫描装置	20	驱动组件
30	位置检测装置	40	同步装置
				50	射频开关装置	11	探头
12	极化器	13	矢量网络分析仪
				21	导轨	22	传动件
23	驱动件	60	第二同步装置

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

为提高了线阵列天线的检测效率，本实用新型提出一种线阵列天线检测设备

参考图1和图2，在本实用新型一实施例中，本实用新型提出的线阵列天线检测设备包括扫描装置10、驱动组件20和位置检测装置30。

其中，扫描装置10用于与外部终端通讯连接，扫描装置10在预设范围内可移动，并在外部终端的控制下对预设测试区域进行扫描，预设测试区域用于放置线阵列天线。

驱动组件20与扫描装置10驱动连接，驱动组件20用于与外部终端通讯连接，用于在外部终端的控制下驱动扫描装置10在预设范围内移动。

位置检测装置30用于与外部终端通讯连接，位置检测装置30用于检测扫描装置10的位置，并输出位置检测信号至外部终端。

扫描装置10还用于在对预设测试区域进行扫描时，检测预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号，并获得预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至外部终端，以供外部终端根据位置检测信号和预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据生成线阵列天线的近场场强分布数据。

需要理解的是，在线阵列天线的测量中，线阵列天线往往与一外部信号源连接，外部信号源将测试信号输出至线阵列天线的输入端，线阵列天线会对外不同的位置发出辐射信号，可以通过线阵列天线对外不同的位置发出辐射信号的场强数据的情况判断当前线阵列天线的质量是否合格。

在本实施例中，预设范围为扫描装置能够移动的范围，预设测试区域为本实用新型线阵列天线检测设备的待测天线放置放置区域，该区域周围可以设置有吸波材料从而形成暗室。

在本实施例中，外部终端可以为电脑等。扫描装置10、驱动组件20和位置检测装置30可以在内部设置无线通讯模块，并通过WIFI、4G/5G、局域网和无线网等无线通讯网络与外部终端建立通讯连接，实现数据互传与控制；也可以按照RS485、RS233、CAN等有线通讯协议通过通讯电缆与外部终端建立通讯连接，实现数据互传与控制。

在本实施例中，扫描装置10可以包括探头11和辐射信号场强检测装置来组成。其中，探头11可以采用单个探头11，也可以采用探头11阵列，用于在驱动组件20的带动下，对预设测试区域进行扫描，由于检测对象是线阵列天线，所以在实际应用中，探头11可以设置在线阵列天线的正上方例如在线阵列天线的中轴线的正上方(参考图7)，并且沿着线阵列天线的长度方向进行移动。辐射信号场强检测装置可以采用矢量网络分析仪13，矢量接收机等场强检测仪。在移动中的探头11可以采集线阵列天线向不同位置发出的辐射信号，并将其输出至场强检测仪。场强检测仪会测定其辐射信号的场强的矢量值并将其上传至外部终端。

在本实施例中，位置检测装置30可以光栅，磁栅，编码器等定位检测装置或者雷达检测装置，可以直接检测探头11在预设范围内的坐标位置。位置检测装置30亦可以采用编码器来实现，驱动组件20可以包括导轨21，导轨21 沿线阵列天线的长度的方向设置，探头11可以在驱动组件20的驱动下在预设范围内移动，即在导轨21的导轨上在预设的探头行程内移动。编码器可以检测当前探头11在导轨21上移动的位置，并上报至外部终端。外部终端便能够根据用户预设设置的参数，比如探头11距离线阵列天线的高度，计算得到探头11相对于线阵列天线的位置，例如探头11相对于线阵列天线中心位置的角度，由于当前探头11处于线阵列天线的中轴线的正上方，则该角度即为线阵列天线在垂直主切面上(线阵列天线中轴线位置的垂直切面)不同的辐射角度。

通过上述设置，外部终端可以同时接收位置检测信号和线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据，并将其一一对应形成线阵列天线在垂直主切面上(线阵列天线中轴线位置的垂直切面)上的近场场强分布数据。此刻，用户只需要在外部终端与预设的检测合格值进行比对，便能够判断当前的线阵列天线的质量是否正常。外部终端亦可以自行进行比对当前的测试值与标准值，并判断当前线阵列天线的质量是否正常。其中，预设的检测合格值可以由研发人员在实验室以同样的测试参数测试获得并设置。

如此，在实际的质量测试中，质量检测人员无需再使用传统的检测设备对线阵列天线的3D方向图进行检测以确认线阵列天线的质量是否正常。只需要对线阵列天线一维上的近场场强分布数据，便能够实现对于线阵列天线的质量的检测，有效地提高了线阵列天线的检测效率。同时，相较于传统的检测设备，本实用新型提出的线阵列天线检测设备占地空间较小，成本较低，能够实现对每一根出厂的线阵列天线进行检测，有效地提高了线阵列天线的出厂的良品率。

在本实用新型另一实施例中，扫描装置10还用于与预设测试区域放置的线阵列天线电连接，并在外部终端的控制下对预设测试区域放置的线阵列天线发送测试信号，以使预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出辐射信号。在本实施例中，扫描装置10还可以采用矢量网络分析仪13和探头11组合来时间，矢量网络分析仪13可以分别与线阵列天线的输入端和探头11相连接，矢量网络分析仪13可以在外部终端的控制下，自己向线阵列天线输出检测信号，并且测量通过探头11采集线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据，以上报至外部终端。如此，本实用新型线阵列天线检测设备无需再额外设置用于发射测试信号的测试信号发射设备，节省了设备成本，缩小了整套设备的占地面积。

本实用新型通过设置驱动组件20，用于在外部终端的控制下，驱动扫描装置10在预设范围内可移动，以使扫描装置10在外部终端的控制下对预设测试区域内的线阵列天线进行扫描，使得扫描装置10检测预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号，并获得预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至外部终端。同时，位置检测装置 30用于在外部终端的控制下，检测扫描装置10的位置，并输出位置检测信号至外部终端，从而使外部终端根据位置检测信号和预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据生成线阵列天线在一维上的近场场强分布数据，以供用户在外部终端进行判断当前线阵列天线的质量。如此，在实际应用中，对于厂商来说，无需再为检测出厂时的线阵列天线搭建体积较大的传统检测设备，同时缩短了检测一个线阵列天线的时间，提高了线阵列天线的检测效率，进而提高了线阵列天线出厂的效率。

参考图2，在本实用新型一实施例中，预设范围具有第一位置和第二位置，线阵列天线的长度方向与第一位置至第二位置的方向一致，扫描装置10包括探头11、极化器12和矢量网络分析仪13。

其中，探头11与驱动组件20驱动连接，驱动组件20用于驱动探头11沿线阵列天线的长度方向移动，探头11用于检测预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号并输出。

极化器12与探头11电连接，极化器12用于与外部终端通讯连接，并在外部终端的控制下，改变探头11的极化，以使探头11接收预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的不同极化的辐射信号。

矢量网络分析仪13，矢量网络分析仪13分别与探头11和线阵列天线电连接，矢量网络分析仪13用于与外部终端通讯连接；

矢量网络分析仪13，还用于在外部终端的控制下对预设测试区域放置的线阵列天线发送测试信号；

矢量网络分析仪13，还用于获得预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至外部终端。

需要理解的是，线阵列天线会朝向不同角度对外辐射不同场强大小的多个辐射信号，在本实施例中，由上述内容可知，检测线阵列天线的质量并不需要完整的三维场强图，仅需要对天线的正前方，即沿天线长度方向(垂直主切面)的场强进行采样并形成近场场强分布数据，即可检测天线的质量。在本实施例中，近场场强分布数据的辐射角度为探头11与线阵列天线的中间位置垂直线之间的角度(参考图6)，可以由探头11距离线阵列天线的垂直方向上的距离，以及探头11距离线阵列天线中心沿线阵列天线长度方向即水平方向上的距离计算得到。

在本实施例中，探头11的行程，即预设范围，可以为线阵列天线的一端到另一端；也可以根据测量的需求，将探头11的行程长度大于线阵列天线的长度，从而可以获得线阵列天线更多辐射角度上的辐射信号，比如用户对于线阵列天线在辐射角度-60度至60度之间的有一定的质量要求，若探头11距离线阵列天线的高度为1米，那么探头11的行程需要设置为以线阵列天线为中心，沿长度方向上前后各2米，便能够采样到-60度至60度之间的多个辐射信号。

在本实施例中，驱动组件20还用于根据外部终端输出的传送信号驱动扫描装置10沿线阵列天线的长度方向做往复运动，以使扫描装置10接收线阵列天线两个极化的辐射信号。由于线阵列天线往往为双极化线阵列天线，所以需要对天线的两个极化进行检测，改变探头11的极化可以采用极化器12来实现，极化器12可以采用极化电机，极化电机可以由外部终端进行控制，在驱动组件20驱动探头11走完一个行程以后，外部终端可以控制极化电机改变探头11的极化，然后再控制驱动组件20驱动探头11沿着行程反向移动至行程起始点，从而完成对线阵列天线的两个极化的辐射信号的采集。极化器12亦可以采用双极化探头11，若采用双极化探头11，便能够在一次行程的过程中完成对于线阵列天线两个极化辐射信号的采集。

在本实施中，矢量网络分析仪13可以通过有线通讯网络，例如RS-233通讯网络、RS485通讯网络、CAN通讯网络等与外部终端建立有线通讯连接，亦可以通过无线通讯网络，例如WIFI、局域网、蓝牙、4G/5G等通讯网络与外部终端建立无线通讯连接。矢量网络分析仪13会对线阵列天线输出射频信号，线阵列天线接收到射频信号后，再将其对外进行辐射，矢量网络分析仪13会经探头11采集线阵列天线对外辐射的多个辐射信号，再将检测辐射信号的场强数据值并上传到外部终端。同时，外部终端也在接收位置检测装置30上报的位置信息，从而计算得出当前的辐射角度。如此，外部终端便能够将当前线阵列天线正前方的不同辐射角度与对应的辐射信号场强对应，形成线阵列天线近场场强分布数据，用户可以在外部终端，例如电脑上对每个场强图进行判断，确认当前线阵列天线是否有质量问题。同时，电脑还可以根据预设的场强图，自行对形成的场强图进行比对，从而判断当前线阵列天线是否有质量问题，并直接将检测结构显示在显示屏上，以便于用户判断当前线阵列天线是否有质量问题。

通过上述设置，本实用新型能够实现对于线阵列天线正前方的近场场强的检测，且采用的检测设备均为市面上常规的检测设备，检测成本较低，在提高了对线阵列天线检测的效率的同时，降低了检测的成本和检测设备占地面积。

参考图2，在本实用新型一实施例中，驱动组件20包括导轨21、传动件22 和驱动件23。

其中，导轨21沿第一位置和第二位置的方向延伸设置。

传动件22设置于导轨21上，传动件22上设置有探头11和极化器12。

驱动件23用于与外部终端通讯连接，驱动件23用于根据外部终端输出的传送信号驱动传动件22在导轨21上移动。

在本实施例中，导轨21设置有引导传动件22运动的部件，例如齿条、滑槽、气缸等，传动件22的一端可以设置有传动装置，与导轨21上的引导传动件22运动的部件对应连接，例如对应齿条设置的转动齿轮，对应滑槽设置的滑块。驱动件23可以为伺服电机和伺服驱动器，伺服器驱动器可以通过有线通讯网络，例如RS-233通讯网络、RS485通讯网络、CAN通讯网络等与外部终端建立有线通讯连接，亦可以通过无线通讯网络，例如WIFI、局域网、蓝牙、 4G/5G等通讯网络与外部终端建立无线通讯连接，外部终端可以通过与伺服驱动器的通讯连接控制伺服驱动器并驱动伺服电机工作，以带动传动件22在导轨21上沿着线阵列天线的长度方向上移动，从而带动设置在传动件22上的探头11和极化器12沿着线阵列天线的长度方向上的中轴线移动。

通过上述设置，能够实现对于线阵列天线的不同位置的近场场强的检测，并且占地空间较小，有效地提高了检测的便利性和效率。

可以理解的是，用户还可以设置探头11与线阵列天线之间的距离，传动件22可以与探头11通过金属杆连接，驱动件23可以根据外部终端输出的高度控制信号，控制金属杆沿垂直方向上下移动，从而改变探头11与线阵列天线之间的距离。

理想情况下，外部终端会在接收到辐射信号的场强数据的同时，对应接收到当前与辐射信号的场强数据对应的位置检测信号(计算得到当前的辐射角度)，从而形成线阵列天线的近场场强分布数据。但在实际应用中，由于信号传输和处理存在延迟，辐射信号的场强数据与位置检测信号的时序会存在错位，即辐射信号的场强数据与辐射角度的时序会存在错位，导致最后形成的近场场强分布数据偏位，测试结果有误差。

参考图3，在本实用新型一实施例中，线阵列天线检测设备还包括同步装置40，同步装置40分别与矢量网络分析仪13和位置检测装置30电连接。

其中，同步装置40用于与外部终端通讯连接。

同步装置40还用于同步位置检测装置30输出的位置检测信号和矢量网络分析仪13输出的辐射信号的场强数据的时序。

在本实施例中，矢量网络分析仪13还用于输出多组所述测试信号时对应同步输出多个同步信号，每一组所述测试信号对应一个所述同步信号，每组测试信号由多个频率的射频信号组成。每组中的各频率在扫描过程中，持续时间相同。

需要理解的是，矢量网络分析仪13输出的测试信号由多个频率的射频信号组成，每个频率的射频信号的间隔时间也一致。在实际使用中，通过外部终端可以设置矢量网络分析仪13输出的一组测试信号中的多个射频信号的频率、功率和中频带宽等参数。终端可以测量出每组测量需要的时间，此时间作为计算扫描装置10运动速度的参数，从而保证采样间隔小于半波长。

参考图8，例如输出一组测试信号的总时间为100ms，一共有10个频率的信号(f1-f10)，则输出每个频率信号的时间为10ms，此时矢量网络分析仪13 在输出f1频率的信号时，会开始对外输出一个同步信号，一直持续到结束输出f10频率的信号。此时网络矢量分析仪会停止对线阵列天线输出测试信号，也就代表同时停止输出同步信号。并在间隔一段时间后，继续对外输出下一组测试信号，并同样的对应输出一个同步信号。同步信号通常为一脉冲信号。可以用高电平表示正在测量，低电平表示没在测量。反过来也可以。为了简化说明，本说明只采用高电平表示正在测量来阐述过程。

在本实施例中，同步装置40用于在每一组测试信号对应的同步信号的上升沿时，存储位置检测装置30当前检测的位置检测信号并将其上传到外部终端；以及，在每一组测试信号对应的在同步信号的下降沿时，存储位置检测装置30当前检测的位置检测信号并将其上传到外部终端，以供外部终端同步与所述位置检测装置30输出的位置检测信号对应的所述矢量网络分析仪13输出的辐射信号的场强数据。

具体地，同步装置40可以由MCU、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理芯片)、FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程逻辑门阵列芯片)来实现，例如采用STM32F103VET6演示板。同步装置40分别与矢量网络分析仪13和位置检测装置30电连接，并在同步信号上升沿时，存储当前的位置检测信号并将其上传到外部终端；以及，在同步信号下降沿时，存储当前的位置检测信号并将其上传到外部终端。

具体地，以测试信号总时间为10ms，一共有5个频率的信号(f1-f5)为例进行说明，在矢量网络分析仪13开始运行时，即开始输出f1时，同步装置40 检测到了同步信号的上升沿，则存储下当前的位置检测信号，比如当前探头 11位置为0mm并将0mm上传至外部终端，当矢量网络分析仪13结束输出f5时，同步装置40检测到同步信号的下降沿，则存储下当前的位置信号，比如当前探头11位置为5mm，并将当前的位置检测信号上传到外部终端，即外部终端知道了当前探头11位置为5mm。

由于是通过外部终端设置的5个频率的信号(f1-f5)，所以对于外部终端来说，外部终端在控制矢量网络分析仪13开始工作时，通过矢量网络分析仪 13接收到的5个辐射信号的场强数据依次对应矢量网络分析仪13向线阵列天线输出的频率为f1到f5的射频信号。

此时，根据同步装置40上报的信息，外部终端已经确定了当前在才开始输出f1频率的信号时，探头11的位置为0mm，在结束输出f5频率的信号时，探头11的位置为5mm，由上述可知频率的间隔时间相同，所以矢量网络分析仪 13在探头11位置1mm时输出为f1频率的信号，在探头11位置2mm时输出为f2 频率的信号，在探头11位置3mm时输出为f3频率的信号，在探头11位置4mm 时输出为f4频率的信号，在探头11位置5mm时输出为f5频率的信号。那么外部终端可以将依次接受到的5个矢量网络分析仪13输出的辐射信号的场强数据值(A～E)，与上述5个探头11位置相对应，即A场强值为1mm处，B场强值为 2mm处，C场强值为3mm处，D场强值为4mm处，E场强值为5mm处。如此，外部终端便能够将探头11的位置和场强相匹配，从而避免了因为传输延迟导致的错位。

通过上述设置，能够有效地防止因信号传输延迟造成的辐射信号的场强数据的时序与当前探头11所在的检测位置，即线阵列天线的辐射角度不匹配的情况，提高了线阵列天线近场场强检测地精确性。

在实际应用中，线阵列天线内往往包含有多个阵列单元，在对线阵列天线检测时，需要检测线阵列天线上的每个阵列单元的近场场强，才能够判断当前线阵列天线是否质量合格。

在本实用新型一实施例中，参考图4和图5，线阵列天线检测设备还包括射频开关装置50和第二同步装置60，第二同步装置60与矢量网络分析仪13电连接，射频开关装置50的射频输入端，即射频输入端与矢量网络分析仪13的输出端，即其中一射频端口电连接，射频开关装置50的受控端与第二同步装置60电连接，射频开关装置50的多个射频输出端分别与多个阵列单元的射频输入端一一对应电连接。如果阵列单元数少于射频开关装置50的射频输出端口数，多出的端口可以空置。

其中，第二同步装置60用于根据矢量网络分析仪13输出的同步信号，周期性控制矢量网络分析仪13与多个线阵列单元之间的通断，以使扫描装置10 在每个线阵列单元上均间隔预设采样距离进行一次采样。

需要说明的是，预设采样距离小于或等于每一组测试信号中频率最高的射频信号的半波长。

在本实施例中，第二同步装置60由MCU、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理芯片)、FPGA(Field Programmable Gate Array，可编程逻辑门阵列芯片)来实现，例如采用STM32F103VET6演示板。第二同步装置60同样与矢量网络分析仪13电连接，并且同样接收矢量网络分析仪13输出多组测试信号时对应同步输出多个同步信号。由上述内容可知，同步信号的持续时间内，矢量网络分析仪13在向线阵列天线输出一组测试信号中的多个频率的射频信号，在两个同步信号的间隔时间，矢量网络分析仪13停止向线阵列天线输出信号。第二同步装置60同样可以根据同步信号，输出对应的切换信号控制射频开关装置50切换导通矢量网络分析仪13与多个阵列单元之间的通路

在本实施例中，射频开关装置50可以由一个或多个开关器件组成的一入多出型的开关。也可以是多入多出型的，后一种构型方便组成方向图在线检测系统和S参数检测系统的混合型测试系统。开关器件可以选用继电器型的或者电子型开关，射频开关装置50的射频输入端均与矢量网络分析仪13电连接，多个射频开关装置50的输出端分别与多个阵列单元一一电连接，射频开关装置50的受控端与第二同步装置60电连接，并根据第二同步装置60输出的切换信号，切换导通矢量网络分析仪13与多个阵列单元之间的通路。

具体地，以一个线阵列天线具有两个阵列单元为例进行说明，参考图5，在线阵列天线中有A阵列单元和B阵列单元，A阵列单元和B阵列单元长度均为 2米，射频信号波长最小的为200mm。当开始进行测试时，矢量网络分析仪13 开始输出第一个同步信号，第二同步装置60在检测到第一个同步信号的上升沿时，控制开关器件导通矢量网络分析仪13与A阵列单元之间的通路，断开矢量网络分析仪13与B阵列单元之间的通路。当第二同步装置60在检测到第一个同步信号的下降沿时，开关器件导通矢量网络分析仪13与B阵列单元之间的通路，断开矢量网络分析仪13与A阵列单元之间的通路。当第二同步装置60在检测到第二个同步信号的下降沿时，再控制开关器件导通矢量网络分析仪13与A 阵列单元之间的通路，断开矢量网络分析仪13与B阵列单元之间的通路，以此类推直至检测结束。相当于在矢量网络分析仪13输出一组测试信号时仅导通一组阵列单元与矢量网络分析仪13之间的通路，并且在矢量网络分析仪13输出的每组测试信号的中间间隔时间控制开关器件导通下一组阵列单元与矢量网络分析仪13之间的通路，并且循环往复，直至最后结束测试。如此，由于每组同步信号的持续时间一样，且探头11为匀速运动，故探头11在一次往复移动的过程中，便会对每个阵列单元间隔一定预设采样距离(预设采样距离即为同步信号的持续时间和探头11移动速度的乘积)进行一次采样。此时，只要经过设置的探头11速度额使预设采样距离小于或等于每一组测试信号中频率最高的射频信号的半波长，即小于或等于多个射频信号中波长最短的那个射频信号的波长的一般，比如最小射频信号波长为200mm，则A阵列单元上两次采样之间间隔的采样距离需要小于或等于等于100mm，那么就能够完成对一个阵列单元的近场场强的检测。

那么可以理解的是，在上述举的例子中，探头11仅通过一次预设范围内的，即探头行程内的往复移动，便能够完成了对两个阵列单元在两个极化上的近场场强的检测。同理，若有A阵列单元、B阵列单元和C阵列单元三个阵列单元，还是上述的条件，那么只需要设置好探头11的速度，同样可以采用与上述相同的方法切换导通矢量网络分析仪13与A阵列单元、B阵列单元和C 阵列单元三个阵列单元任一阵列单元之间的通路即可，以在探头11一次往复的移动中，完成三个阵列单元的近场场强的检测。无需让探头11多次在导轨 21上来回移动，以单独检测每一个阵列单元。

此外，需要理解的是，上述第二同步装置60和同步装置40可以为同一同步装置40，也可以为两个独立的同步装置40。

通过上述设置，能够使探头11在预设范围内来回移动一次便能够接收多个阵列单元输出的多个辐射信号，完成对于线阵列天线，即多个阵列单元的检测。无需在预设范围内来回移动多次以单独检测每根阵列单元，有效地减小了检测的总时间，提高了对于线阵列天线检测的效率。

在本实用新型一实施例中，参考图4和图6，驱动组件20还用于根据外部终端输出的传送信号驱动扫描装置10沿线阵列天线的长度方向移动与传送信号对应的距离。

在实际应用中，根据线阵列天线具体使用情况的不同由用户在外部终端上控制扫描装置10行走不同的检测行程，即本实施例中探头11的行程。比如当前线阵列天线，用户仅对线阵列天线的-20度到20度辐射角度之间的有着比较高的要求，那么若探头11距离线阵列天线高度为1米，以线阵列天线的中心点为界限，用户可以在外部终端上设置从线阵列天线中心点向一端距离0.4米的位置为探头11开始移动的起始点，将线阵列天线中心点向另一端距离0.4米的位置为探头11移动的终点，并控制扫描装置10在此行程上做一个往返移动，矢量网络分析仪13便能够测量出线阵列天线的-20度到20度辐射角度之间的近场场强数值，再上传至外部终端以供用户进行辨别和分析当前天线是否有质量问题，或者是外部终端自行与预设值进行比对，判断当前线阵列天线是否有质量问题。

通过上述设置，能够针对用户的需求，选择特定的检测行程，从而更快地完成检测工作，减少检测时间，进一步地的提高检测效率。

在本实用新型一实施例中，参考图4，线阵列天线检测设备还包括：

暗室，所述扫描装置10、驱动组件20均设置于所述暗室内。

其中，所述暗室的内壁具有顶面和连接所述顶面的多个周侧面，所述顶面和至少一个所述周侧面设置有吸波材料。

需要理解的是，由于测试环境中往往存在着环境场强，为了屏蔽环境场强对于测试结果的影响，需要将线阵列天线放置于暗室进行测试，暗室围成的范围即为设备的预设测试区域。

在实际应用中，1～4代的基站天线多采用线阵列天线，而基站天线在实际使用中，主要的辐射方向为上半空间，背向辐射比较小，所以只需要在暗室的顶部和一侧面设置有吸波材料，就能够满足对于线阵列天线近场场强检测准确度的需求。

通过上述设置，能够屏蔽外界电磁环境的影响，提高了线阵列天线近场场强检测的准确性。同时，根据基站天线的使用实际特性，可以仅在暗室内部的顶面和一侧设置吸波材料，从而有效地降低了设备的成本。

本实用新型还提出一种线阵列天线检测系统，线阵列天线检测系统包括外部终端和如上述任一项的线阵列天线检测设备。

值得注意的是，由于本实用新型线阵列天线检测系统基于上述的线阵列天线检测设备，因此，本实用新型线阵列天线检测系统的实施例包括上述线阵列天线检测设备全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种线阵列天线检测设备，其特征在于，所述线阵列天线检测设备包括：

扫描装置，用于与外部终端通讯连接，所述扫描装置在预设范围内可移动，并在所述外部终端的控制下对预设测试区域进行扫描，所述预设测试区域用于放置线阵列天线；

驱动组件，与所述扫描装置驱动连接，所述驱动组件用于与所述外部终端通讯连接，用于在所述外部终端的控制下驱动所述扫描装置在所述预设范围内移动；以及

位置检测装置，用于与所述外部终端通讯连接，所述位置检测装置用于检测所述扫描装置的位置，并输出位置检测信号至所述外部终端；

所述扫描装置还用于在对预设测试区域进行扫描时，检测所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号，并获得所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至所述外部终端。

2.如权利要求1所述的线阵列天线检测设备，其特征在于，所述扫描装置还用于与所述预设测试区域放置的线阵列天线电连接，并在所述外部终端的控制下对所述预设测试区域放置的线阵列天线发送测试信号，以使所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出辐射信号。

3.如权利要求2所述的线阵列天线检测设备，其特征在于，所述预设范围具有第一位置和第二位置，线阵列天线的长度方向与所述第一位置至第二位置的方向一致，所述扫描装置包括：

探头，与所述驱动组件驱动连接，所述驱动组件用于驱动所述探头沿线阵列天线的长度方向移动，所述探头用于检测所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号并输出；

极化器，所述极化器与所述探头电连接，所述极化器用于与所述外部终端通讯连接，并在所述外部终端的控制下，改变所述探头的极化，以使探头接收所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的不同极化的辐射信号；

矢量网络分析仪，所述矢量网络分析仪分别与所述探头和所述线阵列天线电连接，所述矢量网络分析仪用于与所述外部终端通讯连接；

所述矢量网络分析仪，还用于在所述外部终端的控制下对所述预设测试区域放置的线阵列天线发送测试信号；

所述矢量网络分析仪，还用于获得所述预设测试区域的线阵列天线向不同位置发出的辐射信号的场强数据后上传至所述外部终端。

4.如权利要求3所述的线阵列天线检测设备，其特征在于，所述驱动组件包括：

导轨，所述导轨沿所述第一位置和第二位置的方向延伸设置；

传动件，设置于所述导轨上，所述传动件上设置有所述探头和极化器；

驱动件，所述驱动件用于与所述外部终端通讯连接，所述驱动件用于在所述外部终端的控制下驱动所述传动件在所述导轨上移动。

5.如权利要求3所述的线阵列天线检测设备，其特征在于，所述线阵列天线检测设备还包括同步装置，所述同步装置分别与所述矢量网络分析仪和所述位置检测装置电连接；

所述同步装置用于与所述外部终端通讯连接；

所述同步装置还用于同步所述位置检测装置输出的位置检测信号和所述矢量网络分析仪输出的辐射信号的场强数据的时序。

6.如权利要求3所述的线阵列天线检测设备，其特征在于，所述线阵列天线包括多个线阵列单元，所述矢量网络分析仪还用于输出多组所述测试信号时对应同步输出多个同步信号，每一组所述测试信号对应一个所述同步信号，每一组所述测试信号包括多个频率的射频信号，各个频率的所述射频信号的持续时间相同；

所述线阵列天线检测设备还包括射频开关装置和第二同步装置，所述第二同步装置与所述矢量网络分析仪电连接，所述射频开关装置的射频输入端与所述矢量网络分析仪电连接，所述射频开关装置的受控端与所述第二同步装置电连接，所述射频开关装置的多个射频输出端分别与多个所述阵列单元的射频输入端一一对应电连接；

所述第二同步装置，用于根据矢量网络分析仪输出的所述同步信号的周期控制所述矢量网络分析仪与多个所述线阵列单元之间的通断，以使所述扫描装置在每个所述线阵列单元上均间隔预设采样距离进行依次采样。

7.如权利要求6所述的线阵列天线检测设备，其特征在于，所述预设采样距离小于或等于每一组所述测试信号中频率最高的射频信号的半波长。

8.如权利要求1所述的线阵列天线检测设备，其特征在于，所述线阵列天线检测设备还包括：

暗室，所述扫描装置、驱动组件均设置于所述暗室内；其中，所述暗室的内壁具有顶面和连接所述顶面的多个周侧面，所述顶面和至少一个所述周侧面设置有吸波材料。

9.一种线阵列天线检测系统，其特征在于，所述线阵列天线检测系统包括外部终端和如权利要求1-8任一项所述的线阵列天线检测设备。

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