一種128探頭近場天線測試系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種128探頭近場天線測試系統，包括測試系統軟件載體、若干個多探頭近場天線測試設備，多探頭近場天線測試設備為128探頭近場天線測試設備，128探頭近場天線測試設備包括底座、支架、金屬環、128個探頭、轉臺、電箱、信號傳輸測量儀以及抱桿，探頭包括127個具有雙極化超寬帶寬帶特性的探頭和1個參考探頭。本實用新型測量效率高、測量精度高，無需犧牲采樣精度，同時節約了場地范圍，在被測物尺寸上具有明顯優勢。
【專利說明】
一種128探頭近場天線測試系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及天線測量系統，更具體地說，是涉及一種128探頭近場天線測試系統。
【背景技術】
[0002]移動通信的迅猛發展推動了天線的研發工作，國內出現了一些年產天線達到幾百萬臺、品種達到數百種之多的企業，這些企業的產品涵蓋了消費類電子產品使用的小型天線，移動通信基站、軍工裝備等設備使用的中型或大型天線。天線測量的速度，精度以及可測被測物類型覆蓋面已經成為企業研發工作進程的瓶頸。
[0003]傳統的單探頭天線測量系統存在以下缺陷:測量中被測天線必須在一個單探頭前二維旋轉，以確保包圍該被測天線在一個球面上的場，由于這種二維旋轉需要耗費大量時間，導致單探頭測量系統測量效率低下；測量時間長；由于環境變化，儀器不穩定性等外在因素導致的測量問題發生的概率越高;傳統的單探頭測量系統為了得到較高的效率，往往降低了采樣密度;傳統的遠場測試系統在搭建時需要非常大的測試場地，場地區域需要近千平米甚至更大;另外，小型多探頭近場天線測量系統其被測物最大尺寸受到限制。
[0004]上述缺陷，值得解決。
【發明內容】
[0005]為了克服現有的技術的不足，本實用新型提供一種128探頭近場天線測試系統。
[0006]本實用新型技術方案如下所述:
[0007]—種128探頭近場天線測試系統，包括測試系統軟件載體、與所述測試系統軟件載體經有源切換裝置連接的若干個多探頭近場天線測試設備，所述測試系統軟件載體經矢量網絡分析儀或無線通訊儀與有源切換裝置連接，其特征在于，所述多探頭近場天線測試設備為128探頭近場天線測試設備；
[0008]所述128探頭近場天線測試設備包括底座、支架、金屬環、128個探頭、轉臺、電箱、信號傳輸測量儀以及抱桿，所述探頭包括127個具有雙極化超寬帶寬帶特性的探頭和I個參考探頭；
[0009]所述金屬環固定在所述底座上，所述探頭設于所述金屬環內側并按2.608度間隔均勻分布，探頭切換單元設于所述金屬環內并與所述探頭連接，所述抱桿下端穿過所述金屬環連接轉臺。
[0010]進一步的，所述測試系統軟件載體為普通PC機，所述矢量網絡分析儀通過GPIB標準接口或網口或串口連接至所述測試系統軟件載體，通過射頻接口連接所述電箱。
[0011]進一步的，所述電箱包括供電電箱、轉臺控制電箱、探頭切換控制電箱、發射/接收信號切換電箱、發射信號放大單元電箱、接收信號放大單元電箱。
[0012]進一步的，所述金屬環內側設有U型的吸波棉，若干塊所述吸波棉將所述金屬環整體包裹，所述探頭分別從所述吸波棉開孔處伸出并指向所述金屬環中心位置。
[0013]進一步的，所述轉臺包括轉臺底座、多軸轉臺、若干臺電機以及運動方向導軌，所述多軸轉臺驅動所述轉臺工作，帶動所述抱桿做X向轉動，Y、Z向移動、水平面旋轉以及俯仰旋轉。
[0014]更進一步的，所述多軸轉臺為五軸轉臺，所述電機共五臺。
[0015]更進一步的，所述轉臺在X、Y、Z軸向有異常觸發開關用以實現異常轉動時自動中斷轉動，避免系統損壞。
[0016]進一步的，所述探頭切換單元為多個多路高速電子開關，通過控制所述多路高速電子開關打開、關閉不同通路可以選擇相應的探頭以及極化。
[0017]進一步的，所述探頭切換單元和所述探頭通過射頻同軸線纜連接。
[0018]根據上述方案的本實用新型，其有益效果在于，
[0019]1、本實用新型在被測物外圍設360度包圍被測物的雙極化超寬帶探頭陣列，通過快速電子掃描代替慢速機械掃描，被測物僅需要一維旋轉即可確定包圍該被測天線的一個球面上的場，測量效率可提高254倍以上。
[0020]2、本實用新型測量效率高，無需犧牲采樣精度，測量精度有顯著優勢。
[0021]3、本實用新型測量場地僅需要I百平米左右，大大節約了場地范圍。
[0022]4、本實用新型最大可測被測物尺寸可達4.6米，在被測物尺寸上具有明顯優勢。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0024]圖2為本實用新型的結構示意圖。
[0025]圖3為本實用新型未包裹吸波棉的結構示意圖。
[0026]在圖中，1、底座;2、支架;3、金屬環;4、探頭;5、抱桿;6、吸波棉;7、五軸轉臺。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖以及實施方式對本實用新型進行進一步的描述:
[0028]如圖1-2所示，本實用新型提供一種128探頭近場天線測試系統。包括測量系統軟件載體(圖中未示出)、與測量系統軟件載體經有源切換裝置連接的若干個128探頭近場天線測量設備，測量系統軟件載體經矢量網絡分析儀或無線通訊儀首先與有源切換裝置連接。
[0029]128探頭近場天線測試設備包括底座1、支架2、金屬環3、128個探頭4、電箱、信號傳輸測量儀、抱桿5，信號傳輸測量儀分析信號并傳輸S參數，128個探頭包括127個具有雙極化超寬帶寬帶特性的探頭和I個參考探頭。
[0030]金屬環3固定在底座I上，探頭4設于金屬環3內側并按2.608度間隔均勻分布，金屬環3內側設有U型的吸波棉6，若干塊吸波棉6將金屬環3整體包裹，探頭4分別從吸波棉6開孔處伸出并指向金屬環3中心位置。
[0031]探頭切換單元設于金屬環3內并與探頭4連接，探頭切換單元為多個多路高速電子開關，通過控制多路高速電子開關打開、關閉不同通路可以選擇相應的探頭以及極化，探頭切換單元和探頭通過射頻同軸線纜連接。
[0032]抱桿5下端穿過金屬環3連接轉臺，轉臺包括轉臺底座、五軸轉臺7、五臺電機、運動方向導軌，五軸轉臺7驅動轉臺工作，帶動抱桿5做X向轉動，Y、Z向移動、水平面旋轉和俯仰旋轉，轉臺在Χ、Υ、Ζ軸向有異常觸發開關用以實現異常轉動時自動中斷轉動，避免系統損壞。
[0033]測試系統軟件載體為普通PC機，矢量網絡分析儀通過GPIB標準接口或網口或串口連接至測試系統軟件載體，通過射頻接口連接電箱，電箱包括供電電箱、轉臺控制電箱、探頭切換控制電箱、發射/接收信號切換電箱、發射信號放大單元電箱、接收信號放大單元電箱。本實施例中，矢量網絡分析儀其功能是實現無源測量，可選擇安捷倫科技有限公司生產的設備，也可選擇其他公司生產的配備GPIB接口的設備。
[0034]本實用新型工作流程為:安裝系統測量軟件的計算機運行測量軟件，所有指令針對的對象是儀器和電箱。電箱接收到指令后控制內部模塊選擇相應的射頻通路，并且根據指令以特定順序切換探頭以及極化以實現數據采樣。測量過程結束后系統測量軟件通過計算得出相應的測量結果。
[0035]本實用新型具體實施過程為:
[0036]測量系統軟件載體通過運行測量軟件，控制系統硬件在近場范圍的空間進行掃描。掃描結果為離散的點。這些離散的數值包含了幅度值和相位值，構成了近場信號幅度和相位分布的描述。測量軟件的運算部分運用嚴格的場外推理論運算得到包圍被測物空間的遠場的描述，這種對遠場的描述包括了效率，增益，方向圖等信息。
[0037]本實用新型采用球面掃描的近場測量技術，測量的到的原始數據為信號近場幅度和相位的球面分布描述。
[0038]本實用新型在被測物外圍設360度包圍被測物的雙極化超寬帶探頭陣列，通過快速電子掃描代替慢速機械掃描，被測物僅需要一維旋轉即可確定包圍該被測天線的一個球面上的場。測量效率理論上可提高254倍以上。
[0039]采用雙極化超寬帶127探頭陣列，測量時僅需要被測天線進行一維180度旋轉，測量效率大大提升。由于測試時間短，測試在屏蔽無反射的暗室環境下進行，相對于遠場測試，128探頭近場天線測量系統穩定性，準確性等性能有較好保障。由于128探頭近場天線測量系統采用近場測量，對近場數據采樣并通過場外推等嚴格算法得出遠場輻射參數，在較小空間內(約10m* 10m* 12m)實現測量，大大節省空間成本。本發明解決了傳統單探頭測量系統由于被測物要進行二維旋轉導致的測量時間長，測量效率低，測量易受環境和儀器影響的問題。解決了傳統遠場測試易受環境影響，且場地尺寸要求嚴格的問題。
[0040]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
[0041]上面結合附圖對本實用新型專利進行了示例性的描述，顯然本實用新型專利的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型專利的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本實用新型專利的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種128探頭近場天線測試系統，包括測試系統軟件載體、與所述測試系統軟件載體經有源切換裝置連接的若干個多探頭近場天線測試設備，所述測試系統軟件載體經矢量網絡分析儀或無線通訊儀與有源切換裝置連接，其特征在于，所述多探頭近場天線測試設備為128探頭近場天線測試設備； 所述128探頭近場天線測試設備包括底座、支架、金屬環、128個探頭、轉臺、電箱、信號傳輸測量儀以及抱桿，所述探頭包括127個具有雙極化超寬帶寬帶特性的探頭和I個參考探頭; 所述金屬環固定在所述底座上，所述探頭設于所述金屬環內側并按2.608度間隔均勻分布，探頭切換單元設于所述金屬環內并與所述探頭連接，所述抱桿下端穿過所述金屬環連接轉臺。2.根據權利要求1所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述測試系統軟件載體為普通PC機，所述矢量網絡分析儀通過GPIB標準接口或網口或串口連接至所述測試系統軟件載體，通過射頻接口連接所述電箱。3.根據權利要求1所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述電箱包括供電電箱、轉臺控制電箱、探頭切換控制電箱、發射/接收信號切換電箱、發射信號放大單元電箱、接收信號放大單元電箱。4.根據權利要求1所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述金屬環內側設有U型的吸波棉，若干塊所述吸波棉將所述金屬環整體包裹，所述探頭分別從所述吸波棉開孔處伸出并指向所述金屬環中心位置。5.根據權利要求1所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述轉臺包括轉臺底座、多軸轉臺、若干臺電機以及運動方向導軌，所述多軸轉臺驅動所述轉臺工作，帶動所述抱桿做X向轉動，Y、Z向移動、水平面旋轉以及俯仰旋轉。6.根據權利要求5所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述多軸轉臺為五軸轉臺，所述電機共五臺。7.根據權利要求5所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述轉臺在X、Y、Z軸向有異常觸發開關用以實現異常轉動時自動中斷轉動，避免系統損壞。8.根據權利要求1所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述探頭切換單元為多個多路高速電子開關，通過控制所述多路高速電子開關打開、關閉不同通路可以選擇相應的探頭以及極化。9.根據權利要求1所述的128探頭近場天線測試系統，其特征在于，所述探頭切換單元和所述探頭通過射頻同軸線纜連接。
【文檔編號】G01R29/10GK205506947SQ201620220987
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】蔣宇
【申請人】深圳市新益技術有限公司