用于测试天线阵列的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于测试天线阵列的系统和方法。一种用于测试和/或校准天线阵列(4)的系统(100)，该系统(100)包括：被测设备(1)，该被测设备(1)包括天线阵列(4)和用于在至少两个信号路径中的每一者上发送测试信号的至少一个有源射频设备(6a、6b、6c、6d)，该测试信号是已知的且总是相同的；以及测量设备(2)，该测量设备(2)包括用于在至少两个信号路径中的每一者上接收测试信号的至少一个探针(3)。该测试信号是不可重复的测试信号。

Systems and methods used to test antenna arrays

The invention discloses a system and method for testing an antenna array. A test and / or calibration for the antenna array (4) of the system (100), the system (100) comprises a measured equipment (1), the measured device (1) includes an antenna array (4) and for at least two of the signal path to each sending test signal at least one active radio frequency devices (6a, 6b, 6C, 6D), the test signal is known and is always the same; and a measuring device (2), the measurement device (2) comprises at least one probe for receiving a test signal for each of at least two signal path on (3). The test signal is an non repeatable test signal.

【技术实现步骤摘要】
用于测试天线阵列的系统和方法
本专利技术涉及用于测试天线阵列的系统和方法。可替选地或附加地，本专利技术的系统和方法可以用于校准这类天线阵列。
技术介绍
通常，在采用MIMO(多输入多输出)系统(诸如LTE(长期演进))的无线通信应用的数量日益增多的时候，用于测试应用这类系统或对应天线阵列的被测设备的测试系统和测试方法的需求日益增长。在该背景下，尤其所述天线阵列的校准同样日益重要。US2016/0269093A1公开了使用关于MIMO的模拟和数字波束成型的通信方法和装置。然而，上述文件未考虑测试或校准天线阵列，测试或校准天线阵列对于保证被测设备或无线通信的正常运行是至关重要的。
技术实现思路
因此，需要提供一种用于特别是关于采用MIMO的无线通信应用而测试和/或校准天线阵列的系统和方法。这通过针对系统的权利要求1和针对方法的权利要求9的特征来解决。从属权利要求包含进一步发展。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于测试和/或校准天线阵列的系统。所述系统包括：被测设备，所述被测设备包括所述天线阵列和用于在至少两个信号路径中的每一者上发送测试信号的至少一个有源射频设备，所述测试信号是已知的且总是相同的或至少部分相同的；以及测量设备，所述测量设备包括用于在所述至少两个信号路径中的每一者上接收所述测试信号的至少一个探针。除此之外，所述测试信号有利地至少在测试和/或校准的时间内是不可重复的测试信号。根据第一方面的第一优选实现形式，关于测试信号，振幅、频率、相位和空间依赖性中的至少一者随时间变化。有利地，面对发生在至少两个信号路径内的各种延迟，至少两个信号路径中的每一者为明确地可识别的。换言之，在至少两个信号路径中的每一者内，从至少一个有源射频设备运行到对应天线的各自的信号被延迟，其中，相比于其它信号路径，该延迟可以不为恒定的。在该情况下，确保了至少两个信号路径中的每一者的明确识别。进一步有利地，测试信号为线性调频信号(chirpsignal)。根据第一方面的另一优选实现形式，至少一个探针以定义的时间间隔测量至少两个信号路径中的每一者的输出。根据第一方面的另一优选实现形式，测量设备收集关于至少两个信号路径中的每一者的测量数据。根据第一方面的另一优选实现形式，测量设备测量将至少一个探针的位置从至少两个信号路径中的一者变化到至少两个信号路径中的另一者所需的时间。根据第一方面的另一优选实现形式，基于对应的测量，测量设备计算至少两个信号路径中的每一者的相位和/或至少两个信号路径中的每一对信号路径之间的相位差和/或至少两个信号路径中的每一者的振幅和/或至少两个信号路径中的每一对信号路径之间的振幅差。换言之，该计算基于关于至少两个信号路径中的每一者的输出的测量数据、将至少一个探针的位置从至少两个信号路径中的一者变化到至少两个信号路径中的另一者所需的时间、以及用于测量至少两个信号路径中的每一者的时间间隔来执行。根据第一方面的另一优选实现形式，至少两个信号路径中的至少一对信号路径中的每个信号部分地或完全地包括相同的信号部分。根据第一方面的另一优选实现形式，该系统还包括开关矩阵，该开关矩阵用于将至少一个探针的位置从至少两个信号路径中的一者变化到至少两个信号路径中的另一者。根据本专利技术的第二方面，提供一种用于测试和/或校准天线阵列的方法。该方法使用被测设备和测量设备，该被测设备包括天线阵列和至少一个有源射频设备，该测量设备包括至少一个探针。另外，该方法包括如下步骤：在至少两个信号路径中的每一者上从被测设备发送测试信号，该测试信号是已知的且总是相同的或至少部分相同的；以及在测量设备的至少一个探针的辅助下，在至少两个信号路径中的每一者上接收测试信号。有利地，测试信号至少在测试和/或校准的时间内是不可重复的测试信号。根据第二方面的第一优选实现形式，关于测试信号，振幅、频率、相位和空间依赖性中的至少一者随时间变化。有利地，面对发生在至少两个信号路径内的各种延迟，至少两个信号路径中的每一者为明确地可识别的。换言之，在至少两个信号路径中的每一者内，从至少一个有源射频设备运行到对应天线的各自的信号被延迟，其中，相比于其它信号路径，该延迟可以不为恒定的。在该情况下，确保了至少两个信号路径中的每一者的明确识别。进一步有利地，测试信号为线性调频信号。根据第二方面的另一优选实现形式，至少一个探针以定义的时间间隔测量至少两个信号路径中的每一者的输出。根据第二方面的另一优选实现形式，测量设备收集关于至少两个信号路径中的每一者的测量数据。根据第二方面的另一优选实现形式，测量设备测量将至少一个探针的位置从至少两个信号路径中的一者变化到至少两个信号路径中的另一者所需的时间。根据第二方面的另一优选实现形式，基于对应的测量，测量设备计算至少两个信号路径中的每一者的相位和/或至少两个信号路径中的每一对信号路径之间的相位差。换言之，该计算基于关于至少两个信号路径中的每一者的输出的测量数据、将至少一个探针的位置从至少两个信号路径中的一者变化到至少两个信号路径中的另一者所需的时间、以及用于测量至少两个信号路径中的每一者的时间间隔来执行。根据第二方面的另一优选实现形式，至少两个信号路径中的至少一对信号路径中的每个信号部分地或完全地包括相同的信号部分。附图说明现在仅通过示例而非限制的方式、参照附图进一步阐述本专利技术的示例性实施方式。附图中：图1示出本专利技术的系统的示例性实施方式的框图；图2示出示例性测试信号，该示例性测试信号的频率随时间变化；图3示出示例性测试信号，该示例性测试信号的频率和振幅二者随时间变化；以及图4示出本专利技术的第二方面的实施方式的流程图。具体实施方式从图1可以看到本专利技术的系统100的示例性实施方式。在该示例性情况下，系统100包括：包括天线阵列4的被测设备1、包括探针3的测量设备2(优选地，矢量网络分析仪)、以及开关矩阵5。被测设备1的天线阵列4包括四个天线4a、4b、4c、4d，这四个天线通向四个信号路径，各个信号路径包括：有源射频设备6a、有源射频设备6b、有源射频设备6c、有源射频设备6d，示例性地，收发器；放大器7a、放大器7b、放大器7c、放大器7d；以及带通器8a、带通器8b、带通器8c、带通器8d。此外，被测设备1的天线阵列4的各个天线4a、4b、4c、4d连接到开关矩阵5，该开关矩阵5联接到探针3，该探针3连接到测量设备2或连接到矢量网络分析仪。有利地，由于开关矩阵5，实现了用于测试和/或校准天线阵列4的信号路径之间的切换而不改变探针3的物理位置。出于测试被测设备1的天线阵列4的目的、或出于校准天线阵列4的各个天线4a、4b、4c、4d的对应收发器以使效率最大化的目的，在四个信号路径中的每个信号路径上发送测试信号。优选地，所述测试信号是已知的、总是相同的、是不可重复的测试信号(优选地，线性调频信号)或其中的一种。换言之，关于测试信号，振幅、频率、和相位中的至少一者随时间变化。此外，探针3在开关矩阵5的辅助下、以定义的时间间隔测量四个信号路径中的每个信号路径的输出。为了向开关矩阵5提供合适的触发条件，可以通过开关矩阵5自身、借助连接9将不可重复的测试信号送入各个有源射频设备6a、6b、6c、6d中或送入收发器中。可选地，可以有利的是，借助连接10也向测试设备2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试和/或校准天线阵列(4)的系统(100)，所述系统(100)包括：被测设备(1)，所述被测设备(1)包括所述天线阵列(4)和用于在至少两个信号路径中的每一者上发送测试信号(20、30)的至少一个有源射频设备(6a、6b、6c、6d)，所述测试信号(20、30)是已知的且总是相同的或部分相同的，以及测量设备(2)，所述测量设备(2)包括用于在所述至少两个信号路径中的每一者上接收所述测试信号(20、30)的至少一个探针(3)，其中，所述测试信号(20、30)在测试和/或校准的时间内是不可重复的测试信号。

【技术特征摘要】
2016.10.06 EP 16192520.1;2016.11.16 EP 16199018.91.一种用于测试和/或校准天线阵列(4)的系统(100)，所述系统(100)包括：被测设备(1)，所述被测设备(1)包括所述天线阵列(4)和用于在至少两个信号路径中的每一者上发送测试信号(20、30)的至少一个有源射频设备(6a、6b、6c、6d)，所述测试信号(20、30)是已知的且总是相同的或部分相同的，以及测量设备(2)，所述测量设备(2)包括用于在所述至少两个信号路径中的每一者上接收所述测试信号(20、30)的至少一个探针(3)，其中，所述测试信号(20、30)在测试和/或校准的时间内是不可重复的测试信号。2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中，关于所述测试信号(20、30)，振幅、频率、相位和空间依赖性中的至少一者随时间变化。3.根据权利要求1或2所述的系统(100)，其中，所述至少一个探针(3)以定义的时间间隔测量所述至少两个信号路径中的每一者的输出。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100)，其中，所述测量设备(2)收集关于所述至少两个信号路径中的每一者的测试数据。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统(100)，其中，所述测量设备(2)测量将所述至少一个探针(3)的位置从所述至少两个信号路径中的一者变化到所述至少两个信号路径中的另一者所需的时间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统(100)，其中，基于对应的测量，所述测量设备(2)计算所述至少两个信号路径中的每一者的相位和/或所述至少两个信号路径中的每一对信号路径之间的相位差和/或所述至少两个信号路径中的每一者的振幅和/或所述至少两个信号路径中的每一对信号路径之间的振幅差。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统(100)，其中，所述至少两个信号路径中的至少一对信号路径中的每个信号部分地或完全地包括相同的信号部分。8.根据权利要求1至7中...

【专利技术属性】
技术研发人员：科比特·罗威尔，昂德里克·巴尔特科，亚当·坦凯伦，
申请(专利权)人：罗德施瓦兹两合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE