CN217820602U - 一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，包括电磁波暗室、紧缩场反射板、可倒伏吸波板、馈源、探头和多轴转台，多轴转台上设有待测天线安装位；紧缩场反射板与多轴转台相互正对，可倒伏吸波板设在紧缩场反射板与多轴转台之间，且正对于多轴转台，探头设在可倒伏吸波板上；可倒伏吸波板具有直立状态和倒伏状态，且在直立状态下在紧缩场反射板与多轴转台之间构成完全遮挡，在倒伏状态下不构成遮挡；馈源设于紧缩场反射板前方的一侧，且指向紧缩场反射板。该系统将紧缩场测试系统和球面近场测试系统整合在同一个电磁波暗室中，从而覆盖更多的工作频率范围，提高测试场的利用率，降低测试成本，同时避免转场带来的麻烦。

Description

一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统

技术领域

本实用新型涉及天线测试技术领域，特别地，涉及一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统。

背景技术

在现代无线通信系统中，天线是不可或缺的关键组成部分之一，为了衡量天线实际的工作性能，就需要更为精确的测试系统对天线实际工作情况进行评估验证。

远场测试和近场测试为天线的两类主要测试方法，这两种测试均需要在电磁波暗室中进行；其中，天线的远场测试是传统的方法，但由于远场测试过程中被测天线与探头之间需要保持较大距离，对于尺寸相对较大的天线，如大规模MIMO(多输入多输出)天线而言，难以满足远场测试的条件，适于采用近场测试手段。

此外，5G时代的到来，随着频率的升高，大型被测件(例如基站天线)的远场条件距离变得很长，意味着要求的微波暗室尺寸变大进而成本增加，这样才能保证暗室内静区的性能,因而在微波暗室的实现远场条件变得困难。并且随着远场距离的增加路径损耗变大，从而导致的测试精度下降也是不容忽视的问题。紧缩场的出现解决了上述2个问题。远场测试的紧缩场测量技术采用镜面反射原理，其测量过程中使用的反射板对生产工艺要求较高，反射板的精度会直接影响到天线辐射特性的测量，例如紧缩场工作频率的上限，主要取决于反射板的表面精度，紧缩场工作频率的下限(低频部分)，取决于反射板的大小和卷边的设计；如果要采用该技术进行低频段测试(例如几百兆)，需要的反射板成本极高；相比较而言，采用近场测试里的球面测试系统进行低频段测试就很容易实现，成本也很低廉。

综上所述，在天线测试领域，紧缩场测试和球面近场测试是相互补充的测试手段，然而现有技术中，若想同时应用这两种测试手段，就需要分别为其建造电磁波暗室，成本极高，而且对同一待测天线依次进行这两种测试时，需要在两个电磁波暗室之间转场，十分麻烦。

针对上述问题，就需要提供一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，将紧缩场测试系统和球面近场测试系统整合在同一个电磁波暗室中，从而覆盖更多的工作频率范围，提高测试场的利用率，降低测试成本，同时避免转换场地带来的麻烦。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统。

本实用新型采用的技术方案是：一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，包括电磁波暗室、紧缩场反射板、可倒伏吸波板、馈源、探头和多轴转台，所述多轴转台上设有待测天线安装位；

所述紧缩场反射板与所述多轴转台相互正对地设在所述电磁波暗室中，所述可倒伏吸波板设在所述紧缩场反射板与所述多轴转台之间，且正对于所述多轴转台，所述探头设在所述可倒伏吸波板正对于所述多轴转台的正对面上；

所述可倒伏吸波板具有一直立状态和一倒伏状态，该可倒伏吸波板在直立状态下在所述紧缩场反射板与所述多轴转台之间构成完全遮挡，在倒伏状态下不构成遮挡；

所述馈源设于所述紧缩场反射板前方的一侧，且指向所述紧缩场反射板。

作为优选，所述可倒伏吸波板底部设有一旋转轴，并通过该旋转轴在直立状态和倒伏状态之间转动。

进一步的，所述旋转轴由一电机或液压装置驱动。

进一步的，所述可倒伏吸波板在直立状态下与水平面成直角，在倒伏状态下与水平面相平行。

作为优选，所述可倒伏吸波板的正反两面上均贴设有角锥状的吸波材料。

作为优选，所述探头设在所述可倒伏吸波板的中心位置，以正对多轴转台上一方位轴和一极化轴的交点。

进一步的，所述探头为双极化喇叭天线。

作为优选，所述多轴转台为四轴转台,包括方位轴、俯仰轴、平移线性轴、极化轴；所述方位轴能够绕一沿竖直方向延伸的轴线转动，所述俯仰轴能够绕一沿水平延伸的轴线转动，该俯仰轴圆周外侧壁上设有安装台面，所述平移线性轴能够沿所述方位轴径向滑动地安装于所述安装台面上，所述极化轴通过一抱杆柱安装于平移轴上方，该极化轴能够绕一沿水平方向延伸的轴线转动。

本实用新型的有益效果在于：本复合天线测试系统将紧缩场测试系统和球面近场测试系统整合在同一个电磁波暗室中进行工作，共用一套多轴转台；其中，当可倒伏吸波板处于直立状态下对反射板构成遮挡，可倒伏吸波板、探头和多轴转台构成球面近场测试环境，当可倒伏吸波板处于倒伏状态下不对反射板构成遮挡，反射板、馈源和多轴转台构成紧缩场测试环境；由此，本复合天线测试系统在该设计下能够覆盖更多的工作频率范围，提高了测试场的利用率，得以实现测试更大的被测物，降低了测试成本，同时避免了转换场地带来的麻烦。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例在球面近场测试状态下的示意图；

图2为图1所示实施例在紧缩场测试状态下的示意图。

符号说明：1.电磁波暗室；2.紧缩场反射板；3.可倒伏吸波板；4.馈源；5.探头；6.多轴转台；7.旋转轴。

具体实施方式

以下针对本实用新型的一个较佳实施例加以详细说明：

如图1、图2所示的实施例，提供一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，包括电磁波暗室1、紧缩场反射板2、可倒伏吸波板3、馈源4、探头5和多轴转台6。

所述多轴转台6上设有待测天线安装位，工作状态下待测天线安装在该多轴转台6上，并随多轴转台6进行转动以改变方位，实现多角度的测试。

本实施例中所述多轴转台6为一四轴转台，包括方位轴、俯仰轴、平移线性轴、极化轴；所述方位轴能够绕一沿竖直方向延伸的轴线转动，所述俯仰轴能够绕一沿水平延伸的轴线转动，该俯仰轴圆周外侧壁上设有安装台面，所述平移线性轴能够沿所述方位轴径向滑动地安装于所述安装台面上，所述极化轴通过一抱杆柱安装于平移轴上方，该极化轴能够绕一沿水平方向延伸的轴线转动；其具体结构及工作原理均为现有技术，为本领域技术人员所熟知，且非本案发明点，故在此不再赘述。

所述紧缩场反射板2与所述多轴转台6相互正对地设在所述电磁波暗室1中，所述可倒伏吸波板3设在所述紧缩场反射板2与所述多轴转台6之间，且正对于所述多轴转台6，所述探头5设在所述可倒伏吸波板3正对于所述多轴转台6的正对面上。

所述可倒伏吸波板3具有一直立状态和一倒伏状态，该可倒伏吸波板3在直立状态下在所述紧缩场反射板2与所述多轴转台6之间构成完全遮挡，即能够完全阻隔所述紧缩场反射板2与所述多轴转台6之间通过直线传播的信号；该可倒伏吸波板3在倒伏状态下不在所述紧缩场反射板2与所述多轴转台6之间构成遮挡。

本实施例中，所述可倒伏吸波板3底部设有一旋转轴7，并通过该旋转轴7在直立状态和倒伏状态之间转动；具体的，该旋转轴7由一电机驱动工作。

当所述可倒伏吸波板3在直立状态下，其板面与水平面成直角，该状态下能够起到最好的遮挡效果；该可倒伏吸波板3在倒伏状态下与水平面相平行，从而避免在紧缩场反射板2与多轴转台6之间构成遮挡的同时，尽可能减小对信号的干扰。

本实施例中，所述电磁波暗室1的墙壁上、以及可倒伏吸波板3的正反两面上均贴设有角锥状的吸波材料，该种吸波材料具有较好的吸波效果，在控制成本的同时能够满足本系统的吸波需求；通过该吸波设计能够极大减少紧缩场反射板2在球面近场测试过程对信号的干扰，并极大减少可倒伏吸波板3在紧缩场测试过程中对信号的干扰，从而保障测试准确度。

本实施例中，所述探头5设在所述可倒伏吸波板3的中间位置，正对多轴转台6上一方位轴和一极化轴的交点，从而保证球面近场测试状态下该探头5与待测天线相正对，进而保证测试效果；所述探头5为双极化喇叭天线，该种天线适于本系统测试使用。

所述馈源4设于所述紧缩场反射板2的前方的一侧，即以紧缩场反射板2正对多轴转台6的一面为正面，该馈源4位于该紧缩场反射板2正面的斜前侧，且指向所述紧缩场反射板2设置。

球面近场测试状态下，可倒伏吸波板3站立在紧缩场反射板2前，完全遮挡住后方的紧缩场反射板2，此时完全无金属露出反射，探头5固定在可倒伏吸波板3的中心位置，与多轴转台6结合，实现对待测天线的球面近场测试，如图1所示，其具体测试原理为现有技术，为本领域技术人员所熟知，且非本案发明点，故在此不做赘述；在该球面近场测试过程中，紧缩场反射板2和馈源4不参与该测试过程。

紧缩场测试状态下，可倒伏吸波板3在旋转轴7的控制作用下俯仰倒下，待测天线设在多轴转台6上，紧缩场反射板2、馈源4和多轴转台6结合实现对待测天线的紧缩场测试状态，从而测得待测天线远场测试数据，如图2所示，其具体测试原理为现有技术，为本领域技术人员所熟知，且非本案发明点，故在此不做赘述；在该远场测试过程中，可倒伏吸波板3和探头5不参与该测试过程。

本复合天线测试系统将紧缩场测试系统和球面近场测试系统整合在同一个电磁波暗室1中进行工作，共用一套多轴转台6；其中，当可倒伏吸波板3处于直立状态下对紧缩场反射板2构成遮挡，可倒伏吸波板3、探头5和多轴转台6构成球面近场测试环境，当可倒伏吸波板3处于倒伏状态下不对紧缩场反射板2构成遮挡，紧缩场反射板2、馈源4和多轴转台6构成紧缩场测试环境；由此，本复合天线测试系统在该设计下提高了测试场的利用率，能够覆盖更多的工作频率范围，得以实现测试更大的被测物，降低了测试成本，同时避免了转场带来的麻烦。

本复合天线测试系统能够覆盖100mhz到110Ghz的测试频段，适用于各种类型的天线辐射无源参数测量(包括增益，1D/2D/3D方向图，波束宽度，效率，方向性系数，前后比，交叉极化比，圆度，轴比等)，有源相控阵天线测量(EIRP,TRP)和标校(幅度，相位)，RCS雷达横截面测量(RCS vs频率，RCS vs方位，HH极化、HV极化、VV极化、VH极化，一维、二维成像)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：

包括电磁波暗室(1)、紧缩场反射板(2)、可倒伏吸波板(3)、馈源(4)、探头(5)和多轴转台(6)，所述多轴转台(6)上设有待测天线安装位；

所述紧缩场反射板(2)与所述多轴转台(6)相互正对地设在所述电磁波暗室(1)中，所述可倒伏吸波板(3)设在所述紧缩场反射板(2)与所述多轴转台(6)之间，且正对于所述多轴转台(6)，所述探头(5)设在所述可倒伏吸波板(3)正对于所述多轴转台(6)的正对面上；

所述可倒伏吸波板(3)具有一直立状态和一倒伏状态，该可倒伏吸波板(3)在直立状态下在所述紧缩场反射板(2)与所述多轴转台(6)之间构成完全遮挡，在倒伏状态下不构成遮挡；

所述馈源(4)设于所述紧缩场反射板(2)前方的一侧，且指向所述紧缩场反射板(2)。

2.根据权利要求1所述的一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：所述可倒伏吸波板(3)底部设有一旋转轴(7)，并通过该旋转轴(7)在直立状态和倒伏状态之间转动。

3.根据权利要求2所述的一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：所述旋转轴(7)由一电机或液压装置驱动。

4.根据权利要求2所述的一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：所述可倒伏吸波板(3)在直立状态下与水平面成直角，在倒伏状态下与水平面相平行。

5.根据权利要求1所述的一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：所述可倒伏吸波板(3)的正反两面上均贴设有角锥状的吸波材料。

6.根据权利要求1所述的一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：所述探头(5)设在所述可倒伏吸波板(3)的中心位置，以正对多轴转台(6)上一方位轴和一极化轴的交点。

7.根据权利要求6所述的一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：所述探头(5)为双极化喇叭天线。

8.根据权利要求1所述的一种紧缩场、球面近场复合天线测试系统，其特征在于：所述多轴转台(6)为四轴转台,包括方位轴、俯仰轴、平移线性轴、极化轴；所述方位轴能够绕一沿竖直方向延伸的轴线转动，所述俯仰轴能够绕一沿水平延伸的轴线转动，该俯仰轴圆周外侧壁上设有安装台面，所述平移线性轴能够沿所述方位轴径向滑动地安装于所述安装台面上，所述极化轴通过一抱杆柱安装于平移轴上方，该极化轴能够绕一沿水平方向延伸的轴线转动。

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