CN216350958U - 一种毫米波天线测试转台及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种毫米波天线测试转台及系统,其中,毫米波天线测试转台包括:基座、转轴和固定平台;转轴转动安装在所述基座上,且向所述基座的一侧延伸;固定平台通过平面移动机构连接在所述转轴上,用于固定待测设备,所述平面移动机构用于:带动所述固定平台相对于所述转轴移动,以将所述待测设备上待测天线的发射中心调节到与所述转轴的中轴线共线的位置。使用本申请提供的毫米波天线测试转台可以简化带有多个毫米波天线的电子设备的测试的过程,更便于测试人员进行测试,提高了测试的效率。
Description
技术领域
本申请涉及天线测试技术领域,特别涉及一种毫米波天线测试转台及系统。
背景技术
天线是无线电设备不可缺少的元件,天线的性能直接影响到无线电设备的使用。为了保证无线电设备具有良好的无线通信功能,需要对无线电设备中安装的天线进行测试。毫米波通信技术是第五代移动通信技术(5th Generation Mobile CommunicationTechnology,简称5G)的重要部分。全球已有多个国家和地区部署了5G毫米波商用网络。手机终端厂商们已推出了总计数十款支持5G毫米波功能的手持终端设备。可以预期,随着5G毫米波技术的普及,5G毫米波终端的数量将大大增加。在5G毫米波终端的生产流程中,毫米波天线测试是检验设备功能是否正常、保证设备通信质量的重要一环。相对于频率低于6GHz的终端测试场景,毫米波终端的天线具有以下特点:
(1)、天线形式为阵列天线,即每个天线中包含多个阵列分布的天线单元;
(2)、能够发射的波束呈扁平状,扁平状波束的方向可调节,即每个天线阵列能够发射多个不同方向的波束;
(3)、每台设备具有多个天线,分别指向设备的不同方向,可能的指向一般包括:侧边和背部;
(4)、需要依次对设备的每个天线进行测试,在测试每个天线的过程中,需要对该天线的指向不同方向的各个波束依次测量。
基于以上特点,针对每个阵列天线的测试,由于阵列天线会向多个不同的方向发射多个波束,所以,需要对天线在不同方向上的性能进行测试。具体的,可以使待测天线绕自身的发射中心转动,以实现对天线不同收发方向的性能测试。
相关技术中,可以使用测试转台实现待测天线绕发射中心的转动,测试转台包括转轴以及固定在转轴上的用于固定待测设备的固定平台,当待测设备固定在固定平台上时,待测设备上待测天线的发射中心与转轴的中轴线共线,以实现待测天线绕自身的发射中心转动,从而保证每次测试时收发天线间的距离相等。
考虑到单个阵列天线的覆盖范围有限,为了使每台终端设备具有更广的信号覆盖范围,通常会在终端设备上设置多个指向侧边或指向背部的阵列天线。若使用相关技术的测试转台进行测试,需要多次移动待测终端设备,以保证待测天线的发射中心与转轴的中轴线共线。测试某一个阵列天线时,测试人员将待测终端设备固定在转台上,并保证转轴的中轴线与该阵列天线的中心共线,测试完该阵列天线后,测试人员需要重新调整待测终端设备的位置,使得转轴的中心依次与不同阵列天线的发射中心共线,从而依次对待测终端设备的不同阵列天线进行测试。可见,使用现有的测试转台进行天线测试的过程比较繁琐,测试人员测试十分不方便,使得测试的效率较低。
实用新型内容
本申请提供一种毫米波天线测试转台及系统,可以简化天线测试的过程,更便于测试人员进行测试,提高了测试的效率。具体方案如下:
第一方面,本申请提供的一种毫米波天线测试转台,包括:
基座;
转轴,转动安装在所述基座上,且向所述基座的一侧延伸;
固定平台,通过平面移动机构连接在所述转轴上,用于固定待测设备,所述平面移动机构用于:带动所述固定平台相对于所述转轴移动,以将所述待测设备上待测天线的发射中心调节到与所述转轴的中轴线共线的位置。
上述基座可以是板状结构、块状结构、支架结构中的任意一种结构,也可以是多种结构的组合,基座能够用于安装转轴即可,具体结构不限定。
基座上可以设置有安装孔,转轴转动安装在该安装孔内。或者,基座上可以设置有套管,转轴转动安装在套管内。转轴也可以通过其他方式转动安装在基座上,本申请不具体限定。
可选地,转轴可以通过转动轴承转动安装在基座上。具体的,可以转动轴承的外圈可以固定套在上述安装孔或上述套管内,转轴固定在转动轴承的内圈内。通过转轴轴承来安装转轴,更便于转轴的转动。
转轴向基座的一侧延伸,可以是转轴向基座的顶侧延伸或向基座的周侧延伸,当转轴向基座的顶侧延伸时,可以使得毫米波天线测试转台的结构更合理,测试时使用也更方便。
本申请实施例中,可以通过电机驱动转轴转动。当电机的输出轴的延伸方向与转轴的延伸方向不同(通常为垂直)时,电机可以通过锥齿轮传动机构或者其他能够改变转动方向的传动机构与转轴传动连接。当无需改变传动方向时,电机也可以直接与转轴连接,或者通过齿轮机构、挠性传动机构等与齿轮传动连接。驱动转轴转动的电机可以安装在基座上。
上述固定平台可以是板状结构、支架结构、块状结构、多种结构的组合结构等任意能够固定待测设备的结构。
上述平面移动机构能够带动固定平台相对于转轴在与转轴的中轴线相交的平面移动,以将待测天线的发射中心调节到与转轴的中轴线共线的位置。可选地,平面移动机构可以带动固定平台在与转轴的中轴线垂直的平面移动,这样,可以使毫米波天线测试转台的结构更合理,更容易实现固定平台水平运动,更便于天线测试。
平面移动机构可以是平面移动机器人、移动小车等能够移动的机构。具体的,可以在转轴上(例如转轴端部或中部)设置第一支撑件,该第一支撑件可以是支撑板、支撑块或支撑架等,将移动机器人或移动小车放置在该第一支撑件上进行移动,固定平台固定在移动机器人或移动小车上,从而被平面移动机构带动而相对于转轴移动。
本申请提供的毫米波天线测试转台,由于固定平台通过平面移动机构连接在转轴上,平面移动机构能够带动固定平台相对于转轴移动,并移动到固定平台上的待测天线的发射中心与转轴的中轴线共线的位置。这样,若电子设备上设置有多个天线,测试每一个天线时,可以通过平面移动机构移动固定平台而使待测天线的发射中心与转轴的中轴线共线,无需测试人员手动重新调整电子设备的位置,简化了天线的测试过程,从而简化了带有多个毫米波天线的电子设备的测试的过程,更便于测试人员进行测试,提高了测试的效率。
另外,本申请提供的毫米波天线测试转台可以适用于不同型号、尺寸的待测设备,适用范围更广、实用性更好。
本申请提供的毫米波天线测试转台通过平面移动机构即可实现固定平台相对于转轴的移动,从而实现对待测天线相对于转轴位置的调节,结构简单易实现,体积较小,使用十分方便。
在一个可能的设计中,所述平面移动机构包括:
第一移动部件,连接在所述转轴上,且可相对于所述转轴沿第一方向移动,所述第一方向与所述转轴的中轴线相交;
第二移动部件,连接在所述第一移动部件上,且可相对于所述第一移动部件沿第二方向移动,所述第二方向分别与所述第一方向、所述转轴的中轴线相交;
所述固定平台固定在所述第二移动部件上。
上述第一移动部件可以是设置在转轴上、且可相对于转轴直线移动的任意部件,例如,第一移动部件可以是滑块、移动小车、轨道小车等任意能够进行直线移动的部件。相应地,可以设置直线轨道(例如直线磁轨、直线铁轨等)等直线导向结构,通过直线轨道使第一移动部件沿第一方向移动。或者,也可以通过计算机控制第一移动部件沿直线轨迹运动。本申请不限定第一移动部件实现沿第一方向移动的具体方式。
第一移动部件可以直接移动设置在转轴的端面上,例如,转轴的直径较大时,转轴端面的面积也较大,从而使得第一移动部件可以直接安装在转轴的端面上。或者,第一移动部件也可以通过其他连接结构间接移动设置在转轴上,例如,上述第一移动部件可以设置在固定于转轴顶端的第一支撑件上。
第一方向与转轴的中轴线相交,可以是第一方向与转轴的中轴线垂直,也可以是第一方向与转轴之间的夹角为锐角或钝角。第一方向与转轴的中轴线不平行即可,具体方向不限定。
第二移动部件可以与第一移动部件相同,也可以不同,本申请不具体限定。第二移动部件的具体结构、实现移动的方式参考第一移动部件即可,此处不再赘述。
第二方向与第一方向相交,可以是第二方与第一方向垂直,也可以是第二方向与第一方向之间的夹角为锐角或钝角。第二方向与转轴的中轴线相交,可以是第二方向与转轴的中轴线垂直,也可以是第二方向与转轴的中轴线之间的夹角为锐角或钝角。第二方向与转轴的中心线、第一方向均不平行即可,具体方向不限定。
本实施例中,可以通过直线驱动机构来驱动第一移动部件、第二移动部件进行直线移动。直线驱动部件是值能够输出直线驱动力的机构,例如,直线电机、气缸、液压缸等,但不限于此。
本实施例中,通过两个移动部件分别沿两个相交的直线方向移动而带动固定平台在二维平面移动,从而实现对待测天线相对于转轴位置的调整,由于直线移动的控制简单易实现,所以,本实施例的方案可以使得毫米波天线测试转台的结构与控制更简单。
在一个可能的设计中,所述第一方向与所述中轴线垂直,所述第二方向分别与所述第一方向、所述中轴线垂直。
本实施例可以使得第一方向与第二方向组成的平面与转轴的中轴线垂直,进而使得固定平台在垂直与转轴中轴线的平面上移动,这样,当转轴竖直设置时,固定平台可以水平设置且水平移动,使得待测设备也可以水平放置,更便于进行天线测试,测试人员测试起来也更方便。另外,还可以使得毫米波天线测试转台的结构更合理、紧凑,更节省占用空间。
在一个可能的设计中,所述平面移动机构还包括:
第一滑动连接结构,固定在所述转轴上,且沿所述第一方向延伸,所述第一移动部件滑动连接在所述第一滑动连接结构上;
第二滑动连接结构,固定在所述第一移动部件上,且沿所述第二方向延伸,所述第二移动部件滑动连接在所述第二滑动连接结构上。
第一滑动连接结构可以是滑轨。具体的,第一滑动连接结构可以是长条形柱体,第一移动部件可以滑动套接在长条形柱体(棱柱、圆柱等)外。第一滑动连接结构也可以是其他具有滑动导向功能的滑动连接结构,本申请不具体限定。
第一滑动连接结构可以通过焊接、螺纹连接、卡接、铆接等固定方式固定在转轴上,第二滑动连接结构可以通过焊接、螺纹连接、卡接、铆接等固定方式固定在第一移动部件上,但不限于此。
本实施例通过两个滑动连接结构可以简单、方便地实现两个移动部件的移动,使得毫米波天线测试转台的机构更简单,对两个移动部件的移动控制更方便。
在一个可能的设计中,所述第一滑动连接结构、所述第二滑动连接结构可以均为滑槽结构。
本实施例可以使得第一移动部件滑动连接在滑槽结构内,从而更便于第一移动部件与第一滑动连接结构的滑动连接,从而使毫米波天线测试转台的结构更简单。
在一个可能的设计中,所述平面移动机构还包括:
第一驱动机构,通过第一丝杆与所述第一移动部件螺纹连接,所述第一丝杆沿所述第一方向延伸;
第二驱动机构,通过第二丝杆与所述第二移动部件螺纹连接,所述第二丝杆沿所述第二方向延伸。
上述第一驱动机构可以是电机、发动机等动力输出机构,第一驱动机构是能够输出转矩的机构,例如,可以是转动电机、输出轴进行转动的发动机等,但不限于此。
第一驱动机构的输出轴可以与第一丝杆的一端固定连接,从而带动第一丝杆转动,第一移动部件可以与第一丝杆螺纹连接,从而通过螺纹传动在所述第一丝杆转动时沿第一丝杆的延伸方向移动。
第一移动部件可以直接与第一丝杆螺纹连接,例如,可以在第一移动部件上设置螺纹孔,该螺纹孔与第一丝杆上的螺纹配合连接。第一移动部件也可以间接与第一丝杆螺纹连接,例如,可以在第一丝杆上螺纹连接螺母,将第一移动部件固定在螺母上,螺母相对于第一丝杆移动时带动第一移动部件移动。
第二驱动机构、第二丝杆和第二移动部件的设置方式可以参考上述对第一驱动部件和第一丝杆的说明,此处不再赘述。
本实施例是通过丝杆螺母传动机构实现对第一移动部件、第二移动部件的直线驱动,结构简单易实现。
在一个可能的设计中,所述毫米波天线测试转台还包括:
伺服系统,分别与所述第一移动部件、所述第二移动部件传动连接,以控制所述第一移动部件、所述第二移动部件移动,从而调节所述固定平台的位置。
上述伺服系统可以包括伺服电机、反馈元件和伺服驱动器。伺服电机用于驱动第一移动部件、第二移动部件移动,反馈单元用于检测固定在固定平台上的待测天线的发射中心是否与转轴的中轴线共线,并将检测结果发送给伺服驱动器,伺服驱动器根据从反馈单元接收到的检测结果控制伺服电机运动,直至待测天线的发射中心与转轴的中轴线共线。
上述反馈单元可以是位置检测器,或者是其他用于确定待测天线的设备。
可选地,上述伺服系统可以包括第一伺服子系统和第二伺服子系统,第一伺服子系统用于驱动第一移动部件移动,第二伺服子系统用于驱动第二移动部件移动。这样,两个伺服系统分别驱动两个移动部件移动,可以使毫米波天线测试转台调整待测天线的位置更灵活,从而更便于测试人员进行天线测试。
本实施例通过伺服系统驱动两个移动部件移动,可以更准确、快速地使待测天线的发射中心与转轴的中轴线共线,提高了测试人员进行天线测试的效率。
第二方面,本申请还提供了一种毫米波天线测试系统,所述毫米波天线测试系统包括:
如第一方面任一项所述的毫米波天线测试转台;
第一测试天线,设置在所述毫米波天线测试转台的固定平台的一侧,且朝向所述固定平台,用于与待测设备上的待测天线进行电磁波信号传输。
由于不同电子设备上天线的极化方向可能不同,为了提高毫米波天线测试系统的适用范围,上述第一测试天线可以是双极化天线,这样,第一测试天线可以适用于测试两种不同极化方向的待测天线。测试人员无需更换第一测试天线即可以实现对不同极化方向的天线的测试。
第一测试天线可以相对于毫米波天线测试转台固定设置,具体的,第一测试天线可以通过支架、支撑杆等支撑结构固定在地面、桌面或暗室的内底壁等支撑面上。
第一测试天线的高度可以高于固定平台特定距离,该特定距离可以根据待测设备上待测天线的位置确定,以第一测试天线与固定在固定平台上的待测天线高度相同为原则,以提高测试的准确性。
第一测试天线也可以相对于毫米波天线测试转台可活动设置。例如,第一测试天线可以相对于地面、桌面等支撑面可沿高度方向可伸缩设置,以调节第一测试天线的高度。或者第一测试天线可以在支撑面上可移动设置,以调节第一测试天线与毫米波天线测试转台之间的间距。这样,可以满足对天线在不同测试条件的测试,用户测试更方便、灵活。
本申请实施例提供的毫米波天线测试系统,当待测的电子设备上沿侧边设置有多个天线,测试每一个天线时,都可以通过毫米波天线测试转台的平面移动机构对移动固定平台进行平面移动,从而使待测天线的发射中心与转轴的中轴线共线,无需测试人员手动重新调整电子设备的位置,简化了天线的测试过程,从而简化了带有多个毫米波天线的电子设备的测试的过程,更便于测试人员进行测试,提高了测试的效率。
在一个可能的设计中,所述毫米波天线测试系统还包括:
第二测试天线,设置在所述固定平台的顶侧,且朝向所述固定平台,用于测试所述待测设备上朝向背部发射波束的待测天线;
所述第一测试天线用于测试所述待测设备上朝向周侧发射波束的待测天线。
第二测试天线也可以为双极化天线,这样,第二测试天线可以适用于测试两种不同极化方向的待测天线。测试人员无需更换第一测试天线即可以实现对不同极化方向的天线的测试。第二测试天线可以与上述第一测试天线的型号、结构相同,也可以不同。第二测试天线的具体结构可以参考第一测试天线,此处不再赘述。
第二测试天线可以通过支架、支撑杆等支撑部件安装在地面等支撑面上,第二测试天线也可以通过安装架、安装杆等安装部件安装在微波暗室的顶壁或侧壁上。
第二测试天线可以相对于固定平台固定设置,也可以相对于固定平台可活动设置,本申请不限定。
本实施例中的第二测试天线能够对电子设备上朝向背侧发射波束的天线进行测试,从而提高毫米波天线测试系统的适用性。
在一个可能的设计中,所述第二测试天线相对于所述固定平台沿圆弧形活动设置,所述圆弧形所在的平面与所述固定平台的支撑面垂直,所述圆弧形的圆心位于所述第二测试天线的朝向所述固定平台的一侧。
本实施方例中,圆弧形的圆心可以位于第一平面上。其中,第一平面为位于固定平台的支撑面的一侧、且与固定平台的支撑面平行的面,第一平面与固定平台之间的距离可以与待测设备的厚度相等或基本相等。这样,当待测设备背面朝上固定在固定台的支撑面上后,上述圆弧形的圆心能够位于待测设备的背面上,从而容易使第二测试天线绕着待测设备靠近背面的待测天线圆弧运动,提高测试的准确性。
本实施方例中,可以通过计算机轨迹控制的方式控制第二测试天线沿上述圆弧形做运动。
本实施例中当第二测试天线沿上述圆弧形进行运动时,可以在运动过程中与待测天线的发射中心距离保持不变,从而使得测试的准确度更高。
在一个可能的设计中,所述毫米波天线测试系统还包括:
圆弧形槽结构,所述第二测试天线滑动连接在所述圆弧形槽结构内。
具体的,圆弧形槽结构可以是截面为“凹”字形的弧形长条结构,圆弧形槽结构也可以是具有圆弧形缺口的板状结构,但不限于此。
本实施例可以使第二测试天线更方便地滑动连接在圆弧形槽结构内,使得第二测试天线的安装结构更简单、更易实现。
在一个可能的设计中,所述毫米波天线测试系统还包括:
第三驱动机构,所述第三驱动机构通过连杆机构与所述第二测试天线传动连接。
上述第三驱动机构可以是电机、发动机、液压缸、气缸等任意能够输出动力的机构。
连杆机构是指由若干个刚性构件(例如板件、杆件等)通过低副(转动副、移动副)连接而形成的机构。连杆机构的运动形式多样,如可实现转动、摆动、移动以及其他平面或空间复杂运动,从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。
连杆机构的一端可以与第三驱动机构固定连接,另一端可以与第二测试天线固定连接,从而使得第三驱动机构可以通过连杆机构驱动第二测试天线运动。
本实施例通过连杆机构可以方便地通过第三驱动机构驱动第二测试天线沿圆弧形运动。
附图说明
图1是电子设备上天线的安装结构示意图;
图2是对电子设备上的天线进行测试的一例测试示意图;
图3是对电子设备上的天线进行测试的另一例测试示意图;
图4是天线发射波束的示意图;
图5是用于解释天线辐射方向的三维坐标图;
图6是对电子设备上的天线进行测试的再一例测试示意图;
图7是对电子设备上的天线进行测试的再一例测试示意图;
图8是通过测试转台对电子设备上的天线进行测试的一例的示意图;
图9是通过测试转台对电子设备上的天线进行测试的另一例的示意图;
图10为本申请实施例提供的毫米波天线测试系统的结构示意图;
图11为图10所示的毫米波天线测试系统中的毫米波天线测试转台的一例结构示意图;
图12为图11所示的毫米波天线测试转台隐藏掉固定平台后的结构示意图;
图13是图10所示的毫米波天线测试系统的第二测试天线的安装结构示意图;
图14是本申请提供的毫米波天线测试系统的另一例的局部结构示意图;
图15是图14所示的结构中第二测试天线的安装结构图;
图16是对电子设备的朝向背部发射波束的第三天线进行测试的示意图;
图17是对电子设备上的天线进行测试的流程示意图;
图18是测试电子设备上第一天线的过程示意图;
图19是将手机从测试第一天线的位置移动到测试第二天线的位置、再移动到测试第三天线的位置,并进行测试的操作示意图。
附图标记:
200、电子设备;210、天线;210a、第一天线;210b、第二天线;210c、第三天线;211、天线单元、212、控制电路;220、主板;230、电池;240、壳体;
2、测试天线;3、波束;3a、第一波束;4a、转轴;4b、固定平台;
100、毫米波天线测试转台;10、基座;11、套管;20、转轴;30、固定平台;31、放置台;32、固定夹具;40、平面移动机构;41、第一移动部件;42、第二移动部件;43、第一驱动机构;44、第二驱动机构;45、第一丝杆;46、第二丝杆;47、第一滑动连接结构;48、第二滑动连接结构;51、第一伺服子系统;52、第二伺服子系统;60、第一支撑件;70、第二支撑件;
300、第一测试天线;410、第二测试天线;420、圆弧形轨道;430、第三驱动机构;440、连杆机构;500、检测仪器。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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。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申请中的具体含义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“侧”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
以下,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
图1是电子设备200上天线210的安装结构示意图。图1中电子设备200为手机。
如图1所示,电子设备200包括壳体240,壳体240内安装有功能元件,功能元件包括电池、电路板、天线210、处理器、摄像头、闪光灯、麦克风等,图1中只示出部分功能元件。
上述天线210可以是天线模组,天线模组包括天线阵列和控制电路212,天线阵列可以包括呈直线阵列分布的多个天线单元211,天线阵列朝向电子设备200的周侧设置。
图2是对电子设备200上的天线210进行测试的一例测试示意图。图3是对电子设备200上的天线210进行测试的另一例测试示意图。图4是天线210发射波束的示意图。图2至图4中的天线210为毫米波天线模组。图5是用于解释天线210辐射方向的三维坐标图。
毫米波的频段通常在30GHz~300GHz,波长为1mm~10mm,毫米波具有频段高、带宽大等特点,通过毫米波进行通信具有干扰源少、传播稳定可靠、传播速率快等优点,因此,通过毫米波进行通信被越来越多地应用在电子设备200中。具体的,可以在电子设备200中设置毫米波天线阵列,以实现通过毫米波进行通信。相应的,图1中的天线210可以为毫米波天线模组(即毫米波天线),天线阵列可以为毫米波天线阵列。
如图2、图4所示,毫米波天线210能够向外发射出多个波束3。如图4、图5所示,毫米波天线发射出的每个波束3的沿φ方向的宽度较小,沿θ方向的宽度较大,各个波束3沿φ方向扫描分布。
为了保证电子设备200具有良好的无线通信功能,需要对电子设备200中安装的天线210进行测试。具体的,如图2、图3所示,可以设置测试天线2,通过测试天线2接收待测天线210发出的信号,或者通过待测天线210接收到的测试天线2发射的信号,以测试待测天线210的发射/接收性能。
由图2、图4可知,毫米波天线210会发射出多个方向不同的波束3,且能够接收不同方向的波束。所以,需要对天线210在不同方向上的性能进行测试。
对于同一型号的不同电子设备200而言,其发射的波束3的指向具有一定的不确定性。例如,如图3所示,对于一个电子设备200而言,其发射的第一波束3a向A方向发射,而对于同一型号的另一个电子设备200而言,其发射的第一波束3a可能向B方向发射,A方向不同于B方向。图3中虚线表示同一型号的另一个电子设备200发射的第一波束3a。
由于天线210测试过程中需要测试天线2能够对齐到待测天线210的最大功率方向,以获取到较准确的波束3最大功率值,所以,即使不考虑一个天线210发射多个波束3的情况,也需要对天线210在不同方向上的性能进行测试。
从以上描述可以看出,天线210测试应满足的条件为:测试天线2需要接收到待测天线210发射的不同方向的波束3,测试天线2还应能够对齐到待测天线210发射波束3的最大功率方向。为了提高测试的准确性,测试天线2接收每个波束3时与待测天线210的发射中心应保持间距不变。
天线210所辐射出的电磁波在离开天线210一定的距离后,其等相位面会近似为一个球面,该球面的球心即为该天线210的相位中心,例如,如图5中的坐标原点。上述天线210的发射中心即天线210的相位中心,可以认为天线210是以相位中心点为圆心,向外进行电磁波辐射。本申请实施例中,可以将天线210的几何中心作为天线210的发射中心。
为了满足上述这些测试条件,如图2、图3所示,可以设置多个测试天线2,各测试天线2绕待测天线210的发射中心呈圆弧形阵列分布,测试天线2朝向待测天线210。
但是,设置多个呈圆弧形阵列分布的测试天线2,需要较大的测试空间,且较多数量的测试天线2也提高了测试成本,由于相邻的测试天线2之间通常会存在间隙,所以容易发生某些波束3无法被测试天线2接收到的现象,或者测试天线2无法与每一个波束3的最大功率方向对齐的现象,导致天线210测试的准确率不高。
图6是对电子设备200上的天线210进行测试的再一例测试示意图。
如图6所示,可以通过测试天线2绕电子设备200沿φ方向做圆弧运动的方式进行测试。图6中,虚线所示的测试天线2表示测试天线2可以运动到圆弧的不同位置。但是,通过测试天线2绕电子设备200做圆弧运动,虽然减少了测试天线2的数量,但仍然需要占用较大的测试空间,导致测试不方便。
图7是对电子设备200上的天线210进行测试的再一例测试示意图。
相关技术中,还可以通过使待测天线210绕自身的发射中心转动的方式对待测天线210进行测试。具体的,如图7所示,可以使用测试转台实现待测天线210绕其发射中心的转动。测试转台包括转轴4a以及固定在转轴4a上的用于固定待测电子设备200的固定平台4b,固定平台4b包括放置台以及设置在放置台上的固定夹具,电子设备200放置在放置台上被固定夹具固定。转轴4a带动固定平台4b转动,使得固定在固定平台4b上的待测电子设备200转动。测试天线2固定在电子设备200的沿发射方向的一侧。
图8是通过测试转台对电子设备200上的天线210进行测试的一例的示意图。如图8所示,电子设备200上的天线210的发射中心可以与转轴4a的中轴线共线,从而使天线模组210绕自身的发射中心旋转。
转轴4a的中轴线即转轴4a转动时所绕的转动中心线。
由于毫米波天线发出的毫米波的波束较窄,所以,电子设备200上通常会沿着侧边设置多个天线210,以使电子设备200收发信号的覆盖范围更大。例如,如图7所示,可以沿着电子设备200的侧边设置两个天线210,两个天线210分别朝向电子设备200的左右两侧。
但是,当使用图7所示的通过测试转台的方式进行测试时,如图8所示,一个测试转台只能使得一个天线210的发射中心与转轴4a的中轴线共线,而另一个天线210的发射中心无法与转轴4a的中轴线共线。这样,在测试其他天线210的过程中,无法保证测试天线2与待测的天线210的发射中心保持间距不变,使得测量的误差较大,影响了测试的准确度。
图9是通过测试转台对电子设备200上的天线210进行测试的另一例的示意图。如图9所示,当电子设备200的几何中心与转轴4a的中轴线共线时,两个天线210都不能绕自身的发射中心转动,这样,在测试每个天线210的过程中,都无法保证测试天线2与待测的天线210的发射中心保持间距不变,使得测量的误差较大,测试的准确度较低。
为了解决图8、图9中测试存在的问题,测试人员需要多次移动电子设备200,以保证待测的天线210的发射中心与转轴4a的中轴线共线。测试某一个天线210时,测试人员将待电子设备200固定在测试转台上,并保证转轴4a的中轴线与该天线210的中心共线,测试完该天线210后,测试人员需要重新调整电子设备200的位置,使得转轴4a的中心依次与不同天线的发射中心共线,从而依次对电子设备200的不同天线进行测试。
可见,使用现有的测试转台进行天线210测试的过程比较繁琐,测试人员测试十分不方便,使得测试的效率较低。
为了简化天线测试的过程,更便于测试人员进行测试,从而提高测试的效率,本申请实施例提供了一种毫米波天线测试转台及系统。
图10为本申请实施例提供的毫米波天线测试系统的结构示意图。图11为图10所示的毫米波天线测试系统中的毫米波天线测试转台的一例结构示意图。图12为图11所示的毫米波天线测试转台隐藏掉固定平台30后的结构示意图。
如图10所示,本申请提供的毫米波天线测试系统包括毫米波天线测试转台100、第一测试天线300。
如图11、图12所示,上述毫米波天线测试转台100包括基座10、转轴20、固定平台30。转轴20转动安装在基座10上,转轴20向基座10的一侧延伸。固定平台30通过平面移动机构40连接在转轴20上,固定平台30用于固定待测设备。平面移动机构40用于:带动固定平台30相对于转轴20移动,以将待测设备上待测天线的发射中心调节到与转轴20的中轴线共线的位置。
如图10所示,第一测试天线300设置在固定平台30的一侧,且朝向固定平台30,第一测试天线300用于与放置在固定平台30上的待测设备的待测天线进行电磁波信号传输。
上述基座10可以是板状结构、块状结构、支架结构中的任意一种结构,也可以是多种结构的组合,基座10能够用于安装转轴20即可,具体结构不限定。
基座10上可以设置有安装孔,转轴20转动安装在该安装孔内。或者,如图11、图12所示,基座10上可以设置有套管11,转轴20转动安装在套管11内。转轴20也可以通过其他方式转动安装在基座10上,本申请不具体限定。
可选地,转轴20可以通过转动轴承转动安装在基座10上。具体的,可以转动轴承的外圈可以固定套在上述安装孔或上述套管11内,转轴20固定在转动轴承的内圈内。通过转轴20轴承来安装转轴20,更便于转轴20的转动。
转轴20向基座10的一侧延伸,可以是转轴20向基座10的顶侧延伸或向基座10的周侧延伸,当转轴20向基座10的顶侧延伸时,可以使得毫米波天线测试转台100的结构更合理,测试时使用也更方便。
可选地,如图10至图12所示,转轴20的长度方向可以与基座10的底面垂直,其中,基座10的底面也可以理解为基座10的支撑面,基座10的底面用于支撑在地面、桌面、微波暗室内底壁等支撑面上。这样,可以在将基座10放置在地面等支撑面上后,转轴20垂直于地面等支撑面转动,使得天线测试更方便。转轴20的长度方向也可以与基座10的底面之间呈锐角夹角,或者转轴20的长度方向可以与基座10的其他面相交,本申请不具体限定。
本申请实施例中,可以通过电机(图中未示出)驱动转轴20转动。当电机的输出轴的延伸方向与转轴20的延伸方向不同(通常为垂直)时,电机可以通过锥齿轮传动机构或者其他能够改变转动方向的传动机构与转轴20传动连接。当无需改变传动方向时,电机也可以直接与转轴20连接,或者通过齿轮机构、挠性传动机构等与齿轮传动连接。驱动转轴20转动的电机可以安装在基座10上。
上述固定平台30可以是板状结构、支架结构、块状结构、多种结构的组合结构等任意能够固定待测设备的结构。
图14是本申请提供的毫米波天线测试系统的另一例的局部结构图。
如图14所示,固定平台30可以包括放置台31以及设置在放置台31上的固定夹具32,待测设备可以放置在放置台31上并被固定夹具32固定。固定夹具32可以包括多个夹板,各个夹板用于抵接待测设备而将待测设备固定在放置台31上。夹板可以滑动连接在放置台31上,以通过滑动夹板使得不同型号的电子设备均可以固定在放置台31上。固定夹具32也可以是其他能够固定待测设备的结构,本申请不具体限定。
上述平面移动机构40能够带动固定平台30相对于转轴20在与转轴20的中轴线相交的平面移动,以将待测天线的发射中心调节到与转轴20的中轴线共线的位置。可选地,平面移动机构40可以带动固定平台30在与转轴20的中轴线垂直的平面移动,这样,可以使毫米波天线测试转台100的结构更合理,更容易实现固定平台30水平运动,更便于天线测试。
如图10至图12所示,平面移动机构40可以连接在转轴20的顶端,转轴20的顶端可以理解为转轴20的未与基座10转动连接的一端。以使毫米波天线测试转台100的结构更紧凑、合理。平面移动机构40也可以连接在转轴20的中部位置,本申请不具体限定。
平面移动机构40可以是平面移动机器人、移动小车等能够移动的机构。具体的,可以在转轴20上(例如转轴20端部或中部)设置第一支撑件60,该第一支撑件60可以是支撑板、支撑块或支撑架等,将移动机器人或移动小车放置在该第一支撑件60上进行移动,固定平台30固定在移动机器人或移动小车上,从而被平面移动机构40带动而相对于转轴20移动。
本申请实施例中,可以通过位置检测器检测待测设备上的待测天线的发射中心是否与转轴20的中轴线共线。具体的,位置检测器可以是传感器,位置检测器可以包括光线发射器和光线接收器,光线发射器的安装位置与转轴20的中轴线共线,光线接收器安装在待测天线的发射中心所在的位置,这样,当光线接收器接收到光线发射器发射的信号时,说明待测天线的发射中心与转轴20的中心线共线。或者,也可以通过其他方式判断待测天线的发射中心是否与转轴20的中轴线共线,本申请不具体限定。
本申请提供的毫米波天线测试转台100,由于固定平台30通过平面移动机构40连接在转轴20上,平面移动机构40能够带动固定平台30相对于转轴20移动,并移动到固定平台30上的待测天线的发射中心与转轴20的中轴线共线的位置。这样,若电子设备上设置有多个天线,测试每一个天线时,可以通过平面移动机构40移动固定平台30而使待测天线的发射中心与转轴20的中轴线共线,无需测试人员手动重新调整电子设备的位置,简化了天线的测试过程,从而简化了带有多个毫米波天线的电子设备的测试的过程,更便于测试人员进行测试,提高了测试的效率。
另外,本申请提供的毫米波天线测试转台100可以适用于不同型号、尺寸的待测设备,适用范围更广、实用性更好。
本申请提供的毫米波天线测试转台100通过平面移动机构40即可实现固定平台30相对于转轴20的移动,从而实现对待测天线相对于转轴20位置的调节,结构简单易实现,体积较小,使用十分方便。
在一种实施方式中,如图11至图12、图14所示,上述平面移动机构40可以包括:第一移动部件41和第二移动部件42。
第一移动部件41连接在转轴20上,且可相对于转轴20沿第一方向移动,第一方向与转轴20的中轴线相交。第二移动部件42连接在第一移动部件41上,且可相对于第一移动部件41沿第二方向移动,第二方向分别与第一方向、转轴20的中轴线相交。固定平台30固定在第二移动部件42上。
上述第一移动部件41可以是设置在转轴20上、且可相对于转轴20直线移动的任意部件,例如,第一移动部件41可以是滑块、移动小车、轨道小车等任意能够进行直线移动的部件。相应地,可以设置直线轨道(例如直线磁轨、直线铁轨等)等直线导向结构,通过直线轨道使第一移动部件41沿第一方向移动。或者,也可以通过计算机控制第一移动部件41沿直线轨迹运动。本申请不限定第一移动部件41实现沿第一方向移动的具体方式。
第一移动部件41可以直接移动设置在转轴20的端面上,例如,转轴20的直径较大时,转轴20端面的面积也较大,从而使得第一移动部件41可以直接安装在转轴20的端面上。或者,第一移动部件41也可以通过其他连接结构间接移动设置在转轴20上,例如,如图14所示,上述第一移动部件41可以设置在固定于转轴20顶端的第一支撑件60上。
第一方向与转轴20的中轴线相交,可以是第一方向与转轴20的中轴线垂直,也可以是第一方向与转轴20之间的夹角为锐角或钝角。第一方向与转轴20的中轴线不平行即可,具体方向不限定。
第二移动部件42可以与第一移动部件41相同,也可以不同,本申请不具体限定。第二移动部件42的具体结构、实现移动的方式参考第一移动部件41即可,此处不再赘述。第二移动部件42也可以通过直接或间接的方式移动设置在第一移动部件41上。例如,如图14所示,第二移动部件42可以设置在固定于第一移动部件41上的第二支撑件70上。
第二方向与第一方向相交,可以是第二方向与第一方向垂直,也可以是第二方向与第一方向之间的夹角为锐角或钝角。第二方向与转轴20的中轴线相交,可以是第二方向与转轴20的中轴线垂直,也可以是第二方向与转轴20的中轴线之间的夹角为锐角或钝角。第二方向与转轴20的中心线、第一方向均不平行即可,具体方向不限定。
本实施方式中,可以通过直线驱动机构来驱动第一移动部件41、第二移动部件42进行直线移动。直线驱动部件是指能够输出直线驱动力的机构,例如,直线电机、气缸、液压缸等,但不限于此。
本实施方式中,通过两个移动部件分别沿两个相交的直线方向移动而带动固定平台30在二维平面移动,从而实现对待测天线相对于转轴20位置的调整,由于直线移动的控制简单易实现,所以,本实施方式的方案可以使得毫米波天线测试转台100的结构与控制更简单。
在一个具体实施例中,上述第一方向可以与转轴20的中轴线垂直,上述第二方向可以分别与上述第一方向、转轴20的中轴线垂直。
本实施方式可以使得第一方向与第二方向组成的平面与转轴20的中轴线垂直,进而使得固定平台30在垂直与转轴20中轴线的平面上移动,这样,当转轴20竖直设置时,固定平台30可以水平设置且水平移动,使得待测设备也可以水平放置,更便于进行天线测试,测试人员测试起来也更方便。另外,还可以使得毫米波天线测试转台100的结构更合理、紧凑,更节省占用空间。
在一个具体实施例中,如图11、图12、图14所示,平面移动机构40还可以包括:第一滑动连接结构47和第二滑动连接结构48。第一滑动连接结构47固定在转轴20上,且沿上述第一方向延伸,第一移动部件41滑动连接在第一滑动连接结构47上。第二滑动连接结构48固定在第一移动部件41上,且沿上述第二方向延伸,第二移动部件42滑动连接在第二滑动连接结构48上。
第一滑动连接结构47可以是滑轨。具体的,如图11、图12、图14所示,第一滑动连接结构47可以是滑槽结构,相应地,第一移动部件41可以滑动连接在滑槽结构内。第一滑动连接结构47也可以是长条形柱体,相应地,第一移动部件41可以滑动套接在长条形柱体(棱柱、圆柱等)外。第一滑动连接结构47也可以是其他具有滑动导向功能的滑动连接结构,本申请不具体限定。
当第一滑动连接结构47是滑槽结构时,可以更便于第一移动部件41与第一滑动连接结构47的滑动连接,从而使毫米波天线测试转台100的结构更简单。
第一移动部件41可以直接滑动连接在第一滑动连接结构47上,例如,当第一滑动连接结构47是滑槽结构时,第一移动部件41可以直接滑动连接在滑槽结构内;当第一滑动连接结构47是长条形柱体时,第一移动部件41上可以设置有滑槽,通过设置的滑槽滑动套接在长条形柱体外。
第一移动部件41也可以通过其他滑动结构间接地滑动连接在第一滑动结构上,例如,当第一滑动连接结构47是滑槽结构时,可以在上述滑槽结构内滑动设置滑块,第一移动部件41可以固定在滑块上,滑块滑动时带动第一移动部件41滑动;当第一滑动连接结构47是长条形柱体时,可以在长条形柱体外滑动套接的槽形结构,将第一移动部件41固定在该槽形结构的外壁上,槽形结构滑动时带动第一移动部件41滑动。
为了使得毫米波天线测试转台100的结构更简单,也更便于生产,第二滑动连接结构48可以与第一滑动连接结构47相同。第二滑动连接结构48与第一滑动连接结构47也可以不同,本申请不具体限定。第二滑动连接结构48的具体结构可以参考第一滑动连接结构47,此处不再赘述。
第二移动部件42与第二滑动连接结构48的连接方式与第一移动部件41与第一滑动连接结构47的连接方式相似,此处不再赘述。
第一滑动连接结构47可以通过焊接、螺纹连接、卡接、铆接等固定方式固定在转轴20上,第二滑动连接结构48可以通过焊接、螺纹连接、卡接、铆接等固定方式固定在第一移动部件41上,但不限于此。
本实施方式通过两个滑动连接结构可以简单、方便地实现两个移动部件的移动,使得毫米波天线测试转台的机构更简单,对两个移动部件的移动控制更方便。
在一种实施方式中,如图14所示,平面移动机构40还可以包括:第一驱动机构43和第二驱动机构44。第一驱动机构43通过第一丝杆45与第一移动部件41螺纹连接,第一丝杆45沿第一方向延伸,第二驱动机构44通过第二丝杆46与第二移动部件42螺纹连接,第二丝杆46沿第二方向延伸。
上述第一驱动机构43可以是电机、发动机等动力输出机构,第一驱动机构43是能够输出转矩的机构,例如,可以是转动电机、输出轴进行转动的发动机等,但不限于此。
第一驱动机构43的输出轴可以与第一丝杆45的一端固定连接,从而带动第一丝杆45转动,第一移动部件41可以与第一丝杆45螺纹连接,从而通过螺纹传动在所述第一丝杆45转动时沿第一丝杆45的延伸方向移动。
第一移动部件41可以直接与第一丝杆45螺纹连接,例如,可以在第一移动部件41上设置螺纹孔,该螺纹孔与第一丝杆45上的螺纹配合连接。第一移动部件41也可以间接与第一丝杆45螺纹连接,例如,可以在第一丝杆45上螺纹连接螺母,将第一移动部件41固定在螺母上,螺母相对于第一丝杆45移动时带动第一移动部件41移动。
本实施方式中,如图14所示,为了便于安装,转轴20上可以固定有第一支撑件60,第一支撑件60为板状结构,第一驱动机构43、第一丝杆45、第一移动部件41、第一滑动连接结构47等可以安装在第一支撑件60上。
第二驱动机构44、第二丝杆46和第二移动部件42的设置方式可以参考上述对第一驱动部件和第一丝杆45的说明,此处不再赘述。
本实施方式是通过丝杆螺母传动机构实现对第一移动部件41、第二移动部件42的直线驱动,结构简单易实现。
在另一种实施方式中,上述毫米波天线测试系统还可以包括:伺服系统,伺服系统分别与第一移动部件41、第二移动部件42传动连接,以控制第一移动部件41、第二移动部件42移动,从而调节固定平台30的位置。
上述伺服系统可以包括伺服电机、反馈元件和伺服驱动器。伺服电机用于驱动第一移动部件41、第二移动部件42移动,反馈单元用于检测固定在固定平台30上的待测天线的发射中心是否与转轴20的中轴线共线,并将检测结果发送给伺服驱动器,伺服驱动器根据从反馈单元接收到的检测结果控制伺服电机运动,直至待测天线的发射中心与转轴20的中轴线共线。
上述反馈单元可以是位置检测器,或者是其他用于确定待测天线的设备。
可选地,如图10所示,上述伺服系统可以包括第一伺服子系统51和第二伺服子系统52,第一伺服子系统51用于驱动第一移动部件41移动,第二伺服子系统52用于驱动第二移动部件42移动。这样,两个伺服系统分别驱动两个移动部件移动,可以使毫米波天线测试转台100调整待测天线的位置更灵活,从而更便于测试人员进行天线测试。
本实施方式通过伺服系统驱动两个移动部件移动,可以更准确、快速地使待测天线的发射中心与转轴20的中轴线共线,在大量生产时,减少了人工参,节约了测试时间,从而提高了测试人员进行天线测试的效率。
本申请实施例还提供了一种毫米波天线测试系统,如图10所示,该毫米波天线测试系统包括:上述实施例中任一项所述的毫米波天线测试转台100和第一测试天线300。第一测试天线300设置在毫米波天线测试转台100的固定平台30的一侧,且朝向固定平台30,用于与待测设备上的待测天线进行电磁波信号传输。
由于不同电子设备上天线的极化方向可能不同,为了提高毫米波天线测试系统的适用范围,上述第一测试天线300可以是双极化天线,这样,第一测试天线300可以适用于测试两种不同极化方向的待测天线。测试人员无需更换第一测试天线300即可以实现对不同极化方向的天线的测试。第一测试天线300也可以是单极化天线或其他类型的天线,本申请不具体限定。
第一测试天线300可以相对于毫米波天线测试转台100固定设置,具体的,第一测试天线300可以通过支架、支撑杆等支撑结构固定在地面、桌面或暗室的内底壁等支撑面上。
第一测试天线300的高度可以高于固定平台30特定距离,该特定距离可以根据待测设备上待测天线的位置确定,以第一测试天线300与固定在固定平台30上的待测天线高度相同为原则,以提高测试的准确性。
第一测试天线300也可以相对于毫米波天线测试转台100可活动设置。例如,第一测试天线300可以相对于地面、桌面等支撑面可沿高度方向可伸缩设置,以调节第一测试天线300的高度。或者第一测试天线300可以在支撑面上可移动设置,以调节第一测试天线300与毫米波天线测试转台100之间的间距。这样,可以满足对天线在不同测试条件的测试,用户测试更方便、灵活。
如图10所示,上述毫米波天线测试系统还可以包括检测仪器500,该检测仪器500与第一测试天线300电性连接,检测仪器500通过获取测试天线从待测天线接收到的信号,能够检测待测天线的发射信号的性能。检测仪器500还可以用于与待测设备通信连接,这样,检测仪器500可以获取待测天线从测试天线接收到的信号,从而测试待测天线的接收性能。
本申请提供的毫米波天线测试系统还可以包括微波暗室,上述毫米波天线测试转台100、第一天线测试、检测仪器500等装置可以安装在微波暗室内,这样,可以在微波暗室内对电子设备上的天线进行测试。由于微波暗室可方便排除外界电磁干扰,所以可以提高了测试的准确性。
本申请实施例提供的毫米波天线测试系统,当待测的电子设备上设置有多个天线,测试每一个天线时,可以通过毫米波天线测试转台100的平面移动机构40对移动固定平台30进行平面移动,从而使待测天线的发射中心与转轴20的中轴线共线,这样,无需测试人员手动重新调整电子设备的位置,简化了天线的测试过程,从而简化了带有多个毫米波天线的电子设备的测试的过程,更便于测试人员进行测试,提高了测试的效率。
另外,本申请提供的毫米波天线测试系统可以适用于不同型号、尺寸的待测设备,适用范围更广、实用性更好。本申请提供的毫米波天线测试系统通过平面移动机构40即可实现固定平台30相对于转轴20的移动,从而实现对待测天线相对于转轴20位置的调节,结构简单易实现,体积较小,使用十分方便。
为了进一步提高电子设备的信号收发覆盖范围,部分电子设备通常会在背侧设置天线,背侧的天线通常设置在壳体内且朝向电子设备的背侧发射波束。
为了能够对电子设备上朝向背侧发射波束的天线进行测试,从而提高毫米波天线测试系统的适用性,在一种实施方式中,如图10所示,毫米波天线测试系统还可以包括:第二测试天线410,第二测试天线410设置在固定平台30的顶侧,且朝向固定平台30,用于测试待测设备上朝向背部发射波束的待测天线。第一测试天线300用于测试待测设备上朝向周侧发射波束的待测天线。
第二测试天线410可以为双极化天线,这样,第二测试天线可以适用于测试两种不同极化方向的待测天线,测试人员无需更换第一测试天线即可以实现对不同极化方向的天线的测试。上述第二测试天线410可以与上述第一测试天线300的型号、结构相同,也可以不同。第二测试天线410的具体结构可以参考第一测试天线300,此处不再赘述。
第二测试天线410可以通过支架、支撑杆等支撑部件安装在地面等支撑面上,第二测试天线410也可以通过安装架、安装杆等安装部件安装在微波暗室的顶壁或侧壁上。
第二测试天线410可以相对于固定平台30固定设置,也可以相对于固定平台30可活动设置,本申请不限定。
在一种实施方式中,如图10所示,第二测试天线410可以相对于固定平台30沿圆弧形活动设置,该圆弧形所在的平面与固定平台30的支撑面垂直,圆弧形的圆心位于第二测试天线410的朝向固定平台30的一侧。
本实施方式中,上述圆弧形的圆心可以位于第一平面上。其中,第一平面为位于固定平台30的支撑面的一侧、且与固定平台30的支撑面平行的面,第一平面与固定平台30之间的距离可以与待测设备的厚度相等或基本相等。这样,当待测设备背面朝上固定在固定台的支撑面上后,上述圆弧形的圆心能够位于待测设备的背面上,从而容易使第二测试天线410绕着待测设备靠近背面的待测天线圆弧运动,提高测试的准确性。
具体的,可以通过平面移动机构40调整固定平台30的位置,从而调整待测设备上朝向背侧发光的天线相对于第二测试天线410的位置,使得待测设备上的朝向背侧发光的天线位于上述圆弧形的圆心所在的位置。
本实施方式中,可以通过计算机轨迹控制的方式控制第二测试天线410沿上述圆弧形做运动。
本实施方式中当第二测试天线410沿上述圆弧形进行运动时,可以在运动过程中与待测天线的发射中心距离保持不变,从而使得测试的准确度更高。
图13是图10所示的毫米波天线测试系统的第二测试天线410的安装结构示意图,图15是图14所示的结构中第二测试天线410的安装结构图,图16是对电子设备的朝向背部发射波束的第三天线210c进行测试的示意图。
如图13至图16所示,毫米波天线测试系统还可以包括圆弧形轨道420,第二测试天线410安装在该圆弧形轨道420上并沿该圆弧形轨道420运动。圆弧形轨道420圆心的位置设置可以参考上述对第二测试天线410进行圆弧形运动的描述,此处不再赘述。
圆弧形轨道420可以是如图13至15所示的圆弧形槽结构,也可以是圆弧形长条柱体或者其他具有圆弧形滑动导向功能的结构,本申请不具体限定。
其中,当圆弧形轨道420为圆弧形槽结构时,第二测试天线410可以更方便地滑动连接在圆弧形槽结构内,使得第二测试天线410的安装结构更简单、更易实现。
具体的,圆弧形槽结构可以是如图13所示的截面为“凹”字形的弧形长条结构,圆弧形槽结构也可以是如图15所示的具有圆弧形缺口的板状结构,但不限于此。
对于如图4所示的毫米波天线而言,如图16所示,由于其向不同方向发射多个波束,本实施方式将第二测试天线410相对于固定平台30沿圆弧形活动设置,可以对天线发射出的每一个波束均进行准确测试,提高了天线测试的准确性,且提高了毫米波天线测试系统的适用范围,测试人员测试也更方便。
在一个具体实施例中,如图14、图15所示,毫米波天线测试系统还可以包括第三驱动机构430,第三驱动机构430通过连杆机构440与第二测试天线410传动连接。
上述第三驱动机构430可以是电机、发动机、液压缸、气缸等任意能够输出动力的机构。
连杆机构440是指由若干个刚性构件(例如板件、杆件等)通过低副(转动副、移动副)连接而形成的机构。连杆机构的运动形式多样,如可实现转动、摆动、移动以及其他平面或空间复杂运动,从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。
连杆机构440的一端可以与第三驱动机构430固定连接,另一端可以与第二测试天线410固定连接,从而使得第三驱动机构430可以通过连杆机构440驱动第二测试天线410运动。
本实施例通过连杆机构440可以方便地通过第三驱动机构430驱动第二测试天线410沿圆弧形运动。
下面,对使用本申请实施例提供的毫米波天线测试系统进行天线测试的方式进行说明。具体的,以电子设备为手机,手机上沿周侧设置有第一天线210a和第二天线210b、朝向背侧设置有第三天线210c三个毫米波天线为例进行说明。
图17是对电子设备上的天线进行测试的流程示意图。如图17所示,天线测试的过程可以包括以下步骤S10~S50。
步骤S10:将电子设备固定在固定平台30上。
步骤S20:移动第一移动部件41和第二移动部件42,使得固定平台30移动到第一天线的发射中心与转轴20的中轴线共线的位置。
步骤S30:转动转轴20,依次将第一天线发射的每一个波束的最大功率方向与第一测试天线300对齐,并在对齐时测试第一天线发射的每一个波束的功率及其他性能指标。
图18是测试电子设备上第一天线210a的过程示意图。图18中以电子设备为手机进行举例,该手机包括向周侧发射波束的两个天线,图18仅示出了对两个天线中的一个进行测试的过程。图18中第一天线210a的发射中心已经调整到与转轴20的中轴线共线的位置,图18中的曲线箭头表示转轴带动待检测的手机的转动方向。
如图18所示,若第一天线210a能够发射出5个毫米波波束,如图18中的(a)至图18中的(e)所示,当测试第一波束时,可以通过转动转轴20依次使得第一波束至第五波束的最大功率方向分别与第一测试天线300对齐,从而完成测试。
步骤S40:当第一天线210a发射的每一个波束均测试完成后,移动第一移动部件41和第二移动部件42,使得固定平台30移动到第二天线210b的发射中心与转轴20的中轴线共线的位置。
步骤S50:转动转轴20,依次将第二天线210b发射的每一个波束的最大功率方向与第一测试天线300对齐,并在对齐时测试第二天线210b发射的每一个波束的功率及其他性能指标。
步骤S60:当第二天线210b发射的每一个波束均测试完成后,移动第一移动部件41和第二移动部件42,以将固定平台30移动到第三天线210c的发射中心与转轴20的中轴线共线的位置。
步骤S70:将第二测试天线410绕第三天线210c转动,依次将第三天线210c发射的每一个波束的最大功率方向与第二测试天线410对齐,并在对齐时测试第三天线210c发射的每一个波束的功率及其他性能指标。
图19是将手机从测试第一天线210a的位置移动到测试第二天线210b的位置、再移动到测试第三天线210c的位置,并进行测试的操作示意图,图19中的直线箭头表示待检测的手机的移动方向,曲线箭头表示转轴带动待检测的手机的转动方向。测试第一天线210a的位置为:第一天线210a的发射中心与转轴20的中轴线对齐的位置;测试第二天线210b的位置为:第二天线210b的发射中心与转轴20的中轴线对齐的位置;测试第三天线210c的位置为:第三天线210c的发射中心与转轴20的中轴线对齐的位置。
如图19中的(a)所示,当手机处于第一天线210a的发射中心与转轴20的中轴线对齐的状态时,可以沿第一方向移动第一移动部件41,使得第二天线210b的发射中心与转轴20的中轴线在第一方向上对齐,得到如图19中的(b)所示的位置状态,再沿第二方向移动第二移动部件42,使得第二天线210b的发射中心与转轴20的中轴线在第二方向上对齐,此时,第二天线210b的发射中心与转轴20的中轴线共线,得到图19中的(c)所示的位置状态,再转动转轴20使得第二天线210b与第一测试天线300对齐,得到图10中的(d)所示的位置状态,并对第二天线210b进行测试。第二天线210b测试完成后,可以沿第一方向移动第一移动部件41,使得第三天线210c的发射中心与转轴20的中轴线在第一方向上对齐,得到如图19中的(e)所示的位置状态,再沿第二方向移动第二移动部件42,使得第三天线210c的发射中心与转轴20的中轴线在第二方向上对齐,此时,第三天线210c的发射中心与转轴20的中轴线共线,得到图19中的(f)所示的位置状态,再转动转轴20,以使手机转动到第三天线210c的阵列分布方向与圆弧形轨道420从一端到另一端的延伸方向平行的位置,再沿着圆弧形轨道420滑动第二测试天线410,以对第三天线210c进行测试。
步骤S70执行完成后,即可完成对手机上的三个毫米波天线的测试。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种毫米波天线测试转台,其特征在于,包括:
基座(10);
转轴(20),转动安装在所述基座(10)上,且向所述基座(10)的一侧延伸;
固定平台(30),通过平面移动机构(40)连接在所述转轴(20)上,用于固定待测设备,所述平面移动机构(40)用于:带动所述固定平台(30)相对于所述转轴(20)移动,以将所述待测设备上待测天线的发射中心调节到与所述转轴(20)的中轴线共线的位置。
2.根据权利要求1所述的毫米波天线测试转台,其特征在于,所述平面移动机构(40)包括:
第一移动部件(41),连接在所述转轴(20)上,且可相对于所述转轴(20)沿第一方向移动,所述第一方向与所述转轴(20)的中轴线相交;
第二移动部件(42),连接在所述第一移动部件(41)上,且可相对于所述第一移动部件(41)沿第二方向移动,所述第二方向分别与所述第一方向、所述转轴(20)的中轴线相交;
所述固定平台(30)固定在所述第二移动部件(42)上。
3.根据权利要求2所述的毫米波天线测试转台,其特征在于,所述第一方向与所述中轴线垂直,所述第二方向分别与所述第一方向、所述中轴线垂直。
4.根据权利要求2所述的毫米波天线测试转台,其特征在于,所述平面移动机构(40)还包括:
第一滑动连接结构(47),固定在所述转轴(20)上,且沿所述第一方向延伸,所述第一移动部件(41)滑动连接在所述第一滑动连接结构(47)上;
第二滑动连接结构(48),固定在所述第一移动部件(41)上,且沿所述第二方向延伸,所述第二移动部件(42)滑动连接在所述第二滑动连接结构(48)上。
5.根据权利要求4所述的毫米波天线测试转台,其特征在于,所述第一滑动连接结构(47)、所述第二滑动连接结构(48)均为滑槽结构。
6.根据权利要求2至5任一项所述的毫米波天线测试转台,其特征在于,所述平面移动机构(40)还包括:
第一驱动机构(43),通过第一丝杆(45)与所述第一移动部件(41)螺纹连接,所述第一丝杆(45)沿所述第一方向延伸;
第二驱动机构(44),通过第二丝杆(46)与所述第二移动部件(42)螺纹连接,所述第二丝杆(46)沿所述第二方向延伸。
7.根据权利要求2至5任一项所述的毫米波天线测试转台,其特征在于,所述毫米波天线测试转台还包括:
伺服系统,分别与所述第一移动部件(41)、所述第二移动部件(42)传动连接,以控制所述第一移动部件(41)、所述第二移动部件(42)移动,从而调节所述固定平台(30)的位置。
8.一种毫米波天线测试系统,其特征在于,所述毫米波天线测试系统包括:
如权利要求1至7任一项所述的毫米波天线测试转台(100);
第一测试天线(300),设置在所述毫米波天线测试转台(100)的固定平台(30)的一侧,且朝向所述固定平台(30),用于与待测设备上的待测天线进行电磁波信号传输。
9.根据权利要求8所述的毫米波天线测试系统,其特征在于,所述毫米波天线测试系统还包括:
第二测试天线(410),设置在所述固定平台(30)的顶侧,且朝向所述固定平台(30),用于测试所述待测设备上朝向背部发射波束的待测天线;
所述第一测试天线(300)用于测试所述待测设备上朝向周侧发射波束的待测天线。
10.根据权利要求9所述的毫米波天线测试系统,其特征在于,所述第二测试天线(410)相对于所述固定平台(30)沿圆弧形活动设置,所述圆弧形所在的平面与所述固定平台(30)的支撑面垂直,所述圆弧形的圆心位于所述第二测试天线(410)的朝向所述固定平台(30)的一侧。
11.根据权利要求10所述的毫米波天线测试系统,其特征在于,所述毫米波天线测试系统还包括:
圆弧形槽结构,所述第二测试天线(410)滑动连接在所述圆弧形槽结构内。
12.根据权利要求10所述的毫米波天线测试系统,其特征在于,所述毫米波天线测试系统还包括:
第三驱动机构(430),所述第三驱动机构(430)通过连杆机构(440)与所述第二测试天线(410)传动连接。
13.根据权利要求9所述的毫米波天线测试系统,其特征在于,所述第一测试天线(300)与所述第二测试天线(410)均为双极化天线。
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CN116953297A (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-27 | 中国计量科学研究院 | 毫米波片上天线背馈测量装置 |
CN117949741A (zh) * | 2024-03-21 | 2024-04-30 | 江苏领创星通卫星通信科技有限公司 | 一种天线测试装置 |
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