用于智能仪表的天线性能检测系统技术方案

本发明专利技术提出了用于智能仪表的天线性能检测系统，属于计量仪器检测领域，包括：在屏蔽箱内放置标准天线以及安装有待测天线的被测产品，在屏蔽箱侧壁上设有射频接口，标准天线通过射频接口经线路切换开关与外部检测电路相连，被测产品通过通信接口与屏蔽箱外的主控计算机相连；外部检测电路包括频谱仪、信号源、对标准天线输出信号进行衰减的衰减器，以及与衰减器和主控计算机相连、对标准天线输出信号进行衰减控制的测试控制板。通过对线路切换开关进行控制，获取在与不同线路连通情况下对应的不同通信状态下的标准天线与待测天线的通信参数，最终基于众多通信参数对待测天线的通信性能进行判定，解决现有技术中尚且无法对天线性能进行确定缺陷。

Antenna performance detection system for intelligent instruments

The invention provides an antenna performance detection system for intelligent instruments, which belongs to the measurement field of measuring instruments, including: placing standard antennas in a shielding box and installing the measured products to be measured by the antenna. There is a radio frequency interface on the side wall of the shield box, and the standard antenna is detected by a RF connection through a line switch and external detection. The measured products are connected to the main control computer outside the shielding box through the communication interface; the external detection circuit includes a spectrum instrument, a signal source, a attenuator that attenuates the output signal of the standard antenna, and a test control board that is connected with the attenuator and the main control computer and attenuates the signal number of the standard antenna. By controlling the switch on the line, the communication parameters of the standard antenna and the antenna to be measured under the different communication conditions are obtained. Finally, the communication performance of the antenna is judged on the basis of many communication parameters. In the existing technology, the antenna performance is still unable to be determined. Depression.

【技术实现步骤摘要】
用于智能仪表的天线性能检测系统
本专利技术属于计量仪器检测领域，特别涉及用于智能仪表的天线性能检测系统。
技术介绍
对于新兴的物联网通信产品，因为行业太新且测试方法不成熟，目前尚未出台完整且正规的测试方案。但由于在产品PCB设计上因版型、产品空间结构等内容导致设置在产品中的天线存在差异，导致不同产品之间的通信性能存在较大差距。为了提高产品竞争力，针对产品中天线性能测试设计完整的测试系统，已成为亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术提供了基于标准天线进行对比，从而获取用于评价天线性能的多个参数，最终实现天线性能检测的用于智能仪表的天线性能检测系统。为了达到上述技术目的，本专利技术提供了用于智能仪表的天线性能检测系统，所述天线性能检测系统用于对安装在计量仪表内的待测天线的通信性能进行检测，所述天线性能检测系统，包括：在屏蔽箱内放置标准天线以及安装有待测天线的被测产品，在屏蔽箱侧壁上设有射频接口，标准天线通过射频接口经线路切换开关与外部检测电路相连，被测产品通过通信接口与屏蔽箱外的主控计算机相连；外部检测电路包括用于显示标准天线接收信号波形的频谱仪、用于产生标准射频信号的信号源、用于对标准天线输出信号进行衰减的衰减器，以及与衰减器和主控计算机相连、用于对标准天线输出信号进行衰减过程控制的测试控制板；其中，衰减器包括固定衰减器和可调衰减器。可选的，在所述天线性能检测系统中：在屏蔽箱的侧壁上设有支撑杆，支撑杆的一端与屏蔽箱箱体的侧壁铰接，支撑杆的另一端与箱杆的侧壁铰接。可选的，所述屏蔽箱的壳体为双层结构，在屏蔽箱的内表面上敷设有吸波涂层。可选的，所述在吸波涂层上设有导电布衬垫。可选的，在所述屏蔽箱箱体和屏蔽箱箱盖接触的端面处设有电磁密封衬垫。可选的，还包括对被测产品中的待测天线进行检测的天线性能检测方法，包括：对已安装待测天线和标准天线的的天线检测平台进行校准，校准完成后，对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接至频谱仪，令待测天线发射信号；通过频谱仪显示标准天线接收到的信号幅值Rta，基于标准天线与待测天线的通信参数，确定待测天线的发射信号的信号幅值Rtd；对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接到生成标准电平幅值的信号源，使得标准天线基于电平幅值发射射频信号，获取待测天线接收射频信号后的耦合信号幅值，基于耦合信号幅值对电平幅值进行调整，确定待测天线的灵敏度参数值Rrd；对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接至衰减器，令标准天线发射标准幅值的射频调制信号，获取位于屏蔽箱内的待测天线基于接收到的射频调制信号生成的接收信号幅值，对可调衰减器进行调整，获取接收信号幅值为零时的通信链路损耗；基于信号幅值Rtd、灵敏度参数值Rrd以及通信链路损耗确定待测天线的通信性能。可选的，所述对已安装待测天线和标准天线的的天线检测平台进行校准，包括：对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接到生成标准电平幅值的信号源；待测天线通过天线向外发射信号，标准天线通过空气耦合后接收，并在频谱仪上显示接收大小；监测此时测试控制板的接收模块，看是否接收到信号，如果接收到信号，则调试校准屏蔽箱，保证屏蔽箱透射出来的信号小于测试控制板接收模块的灵敏度。可选的，所述通过频谱仪显示标准天线接收到的信号幅值Rta，基于标准天线与待测天线的通信参数，确定待测天线的发射信号的信号幅值Rtd，包括：对线路切换开关进行设置，使得标准天线跟频谱仪直连；待测天线通过天线向外发射信号，标准天线通过空气耦合后接收，并在频谱仪上显示接收信号大小，记录信号幅值为Rta；待测天线内分别装上备选的几款天线发信号，通过频谱仪接收信号，得到不同的信号电平幅度，待测天线发射信号大小为Rtd，标准天线接收损耗为Rs，待测天线的天线辐射损耗为Td，频谱仪接收信号幅值为Rta；得到如公式一所述的表达式Rta-Rs＝Rtd+Td公式一。可选的，所述对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接到生成标准电平幅值的信号源，使得标准天线基于电平幅值发射射频信号，获取待测天线接收射频信号后的耦合信号幅值，基于耦合信号幅值对电平幅值进行调整，确定待测天线的灵敏度参数值Rrd，包括：信号源发射信号大小为Ta0，待测天线射频电路的接收灵敏度为Rrd，待测天线的天线耦合接收损耗为Rd，标准天线辐射损耗为Ts根据公式二得到灵敏度参数值Rrd表达式Rrd＝Ta0+Ts+Rd公式二。可选的，所述对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接至衰减器，令标准天线发射标准幅值的射频调制信号，获取位于屏蔽箱内的待测天线基于接收到的射频调制信号生成的接收信号幅值，对可调衰减器进行调整，获取接收信号幅值为零时的通信链路损耗，包括：对线路切换开关进行设置，使得标准天线经固定衰减器和可调衰减器跟测试控制板连接；测试控制板产生幅度为T0的射频调制信号，通过标准天线发射，屏蔽箱内的产品接收信号；屏蔽箱内待测天线接收到信号后，发射回馈数据，屏蔽箱内标准天线耦合接收后，给到测试控制板中的接收模块，接收模块检测接收到信号的大小，并传输至主控计算机上显示；屏蔽箱内待测天线接收到信号后，同时加大可调衰减器的衰减值，直到待测天线无法接收到信号，达到待测天线的接收极限，并根据此时主控计算机上显示的接收信号大小，通过路损计算得到天线通信时的路损计算公式；测试控制板发信号T0，衰减器总衰减Xm，标准天线发射损耗Ts，待测天线的天线接收损耗Rd；待测天线发射信号大小Rtd，待测天线发射信号损耗Td，标准天线接收损耗Rs，接收模块接收到的信号大小为T，得到如公式三所示的接收链路损耗表达式Rrd-Rd＝T0+TS-Xm公式三，得到如公式四所示的发射链路损耗表达式T＝Rtd+Td-Xm+Rs公式四。本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：通过对线路切换开关进行控制，获取在与不同线路连通情况下对应的不同通信状态下的标准天线与待测天线的通信参数，最终基于众多通信参数对待测天线的通信性能进行判定，解决现有技术中尚且无法对天线性能进行确定缺陷。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。图1是本专利技术提供的用于智能仪表的天线性能检测系统的结构示意图；图2是本专利技术提供的用于智能仪表的天线性能检测方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的结构作进一步地描述。实施例一本实施例还提出了用于智能仪表的天线性能检测系统，如图1所示，所述天线性能检测系统，包括：在屏蔽箱内放置标准天线以及安装有待测天线的被测产品，在屏蔽箱侧壁上设有射频接口，标准天线通过射频接口经线路切换开关与外部检测电路相连，被测产品通过通信接口与屏蔽箱外的主控计算机相连；外部检测电路包括用于显示标准天线接收信号波形的频谱仪、用于产生标准射频信号的信号源、用于对标准天线输出信号进行衰减的衰减器，以及与衰减器和主控计算机相连、用于对标准天线输出信号进行衰减过程控制的测试控制板；其中，衰减器包括固定衰减和可调衰减。在实施中，为了准确获取待测天线的通信性能，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，所述天线性能检测系统，包括：在屏蔽箱内放置标准天线以及安装有待测天线的被测产品，在屏蔽箱侧壁上设有射频接口，标准天线通过射频接口经线路切换开关与外部检测电路相连，被测产品通过通信接口与屏蔽箱外的主控计算机相连；外部检测电路包括用于显示标准天线接收信号波形的频谱仪、用于产生标准射频信号的信号源、用于对标准天线输出信号进行衰减的衰减器，以及与衰减器和主控计算机相连、用于对标准天线输出信号进行衰减过程控制的测试控制板；其中，衰减器包括固定衰减器和可调衰减器。

【技术特征摘要】
1.用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，所述天线性能检测系统，包括：在屏蔽箱内放置标准天线以及安装有待测天线的被测产品，在屏蔽箱侧壁上设有射频接口，标准天线通过射频接口经线路切换开关与外部检测电路相连，被测产品通过通信接口与屏蔽箱外的主控计算机相连；外部检测电路包括用于显示标准天线接收信号波形的频谱仪、用于产生标准射频信号的信号源、用于对标准天线输出信号进行衰减的衰减器，以及与衰减器和主控计算机相连、用于对标准天线输出信号进行衰减过程控制的测试控制板；其中，衰减器包括固定衰减器和可调衰减器。2.根据权利要求1所述的用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，在所述天线性能检测系统中：在屏蔽箱的侧壁上设有支撑杆，支撑杆的一端与屏蔽箱箱体的侧壁铰接，支撑杆的另一端与箱杆的侧壁铰接。3.根据权利要求2所述的用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，所述屏蔽箱的壳体为双层结构，在屏蔽箱的内表面上敷设有吸波涂层。4.根据权利要求3所述的用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，所述在吸波涂层上设有导电布衬垫。5.根据权利要求2所述的用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，在所述屏蔽箱箱体和屏蔽箱箱盖接触的端面处设有电磁密封衬垫。6.根据权利要求1至5任一项所述的用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，还包括对被测产品中的待测天线进行检测的天线性能检测方法，包括：对已安装待测天线和标准天线的的天线检测平台进行校准，校准完成后，对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接至频谱仪，令待测天线发射信号；通过频谱仪显示标准天线接收到的信号幅值Rta，基于标准天线与待测天线的通信参数，确定待测天线的发射信号的信号幅值Rtd；对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接到生成标准电平幅值的信号源，使得标准天线基于电平幅值发射射频信号，获取待测天线接收射频信号后的耦合信号幅值，基于耦合信号幅值对电平幅值进行调整，确定待测天线的灵敏度参数值Rrd；切换开关，连接至可调衰减及测试控制板，测试控制板与被测产品进行上下行通信，调节可调衰减，得到通信极限时的链路损耗公式，并很全面的两个公式组成方程组，求解得到被测天线上下行的空气耦合衰减；基于信号幅值Rtd、灵敏度参数值Rrd以及通信链路损耗确定待测天线的通信性能。7.根据权利要求6所述的用于智能仪表的天线性能检测系统，其特征在于，所述对已安装待测天线和标准天线的的天线检测平台进行校准，包括：对线路切换开关进行设置，使得标准天线连接到生成标准电平幅值的信号源；待测天线通过天线向外发射信号，标准天线通过空气耦合后接收，并在频谱仪上显示接收大小；监测此时测试控制板的接收模块，看是否接收到信号，如果接收到信号，则调试校准屏蔽箱，保证屏蔽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪，丁渊明，聂西利，张俊程，
申请(专利权)人：金卡智能集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33