无线终端天线性能测试系统技术方案

本发明专利技术提出一种无线终端天线性能测试系统，其包括：微波暗室，所述微波暗室包括屏蔽箱体、安装于所述屏蔽箱体内壁的吸波材料及测量天线；与所述测量天线相连的功率检测器；数模转换器。本发明专利技术实施例的无线终端天线性能测试系统通过功率检测器和数模转换器可以完成将射频信号经由电平信号转换为可直接读取数据即数字信号的任务，省掉了专用的测量仪器，整个过程无需综测仪的参与，降低了测试系统的配置成本。同时在非信令模式下完成天线性能在屏蔽条件下的精确测试，节省了测量仪器与被测无线终端建立连接等待的时间，降低了外界电磁干扰，提升了测试效率和准确度，特别适用于无线终端的产线测试。

【技术实现步骤摘要】
无线终端天线性能测试系统
本专利技术涉及无线终端测试领域，特别涉及一种无线终端天线性能测试系统。
技术介绍
无线通信技术是在两点或多点之间通过空中（非有线）的方式进行信息传递和交换的技术，作为在信息通信领域中发展最快、应用最广的技术，无线通信主要利用电磁波能够在自由空间中传播的特性。因此，天线作为发送和接收无线通信信息载体——电磁波的核心部件，其性能好坏直接决定了无线终端实现通讯的能力。因此天线射频性能低下不仅会导致终端信号弱、通信连接易掉线、通信质量差等不好的用户体验，而且终端信号不稳定会增加终端和基站建立连接的次数，使单个基站覆盖终端个数的能力下降，严重消耗通信网络资源。射频性能缺陷的终端使用数量过多将会把本来已经负载过重的通信网络变得更加拥挤。同时，随着第四代移动通信系统（4G）的标准（LTE，LongTermEvolution）的实现，无线通信技术为了满足高数据率和高系统容量方面的需求，实现支持上下行MIMO（MultipleInputMultipleOutput）应用。MIMO的能否达到实际性能，终端天线性能将起到至关重要的作用。为了确保天线射频性能，控制射频性能缺陷的不良终端流入市场，北美移动通信网络协会（CITA）推出了OTA（OverTheAir）测量标准，对天线性能测试制定了严格的规定。目前OTA已经被学术界和工业界广泛接受，成为无线终端天线研发、入网认证及质量控制的主要标准测试。因此，为了保证产品质量，无线通信终端在生产过程中同样需要检验其射频性能。相较于研发及认证的高精度测试，无线终端产线测试具有其独特性：首先，为了确保产线效率，产线测试要求远高于认证测试的速度，一般认为小于20秒完成一个产品的测试是能够接受的范围；其次，由于一条产线可能需要多个测试系统同时工作提高产品抽样率，单次对系统采购量相对较大，因此需要降低单个系统的购置成本；第三，要求系统高度集成，操作简便，并且需要尽量不改变现有产线的基础上整合测量系统。第四，在满足上述条件的基础上，尽可能实现高精度及小体积等要求。目前在产线上广泛采用的射频性能检测技术的是天线耦合测试。测试使用耦合板与综合测试仪相连，手机置于耦合板固定位置上，通过信令模式与综合测试仪空口连接。在生产前期根据几只样机或金机的测试结果，给出合适的耦合补偿值并确定功率标准，然后对手机的最大功率进行测试。高于制定的功率标准表示产品符合生产要求，低于标准则表明终端射频性能缺陷，可能原因包括：（1）天线匹配电路虚焊和缺件等；（2）天线与簧片连接问题；（3）天线周围电子/结构件有问题；（4）天线没有装配或装配不好；（5）天线本身品质问题。综上所述，耦合测试法虽然被广泛采用，但自身缺陷相当明显：第一，由于测试过程采用信令模式，被测无线终端与综测仪建立连接需要较长时间，是测试过程中最主要的耗时步骤；第二，由于耦合板是开放系统，测试会受到一定程度的环境干扰，同时被测无线终端测试数据在耦合条件下对位置非常敏感，这导致耦合测试的精度可能高达±6dB（认证标准误差为±2dB），导致出现认证测试机性能远优于市场上的同种产品，使得产线测试的检验效果非常有限；第三，天线的耦合测试只能是对产品的一致性测试，而无法对产品的性能作定量分析，其根据最大功率测出的结果只具有比较意义，不能进行其他项目的测试，即使测试其结果也没有实际意义；第四，虽然耦合板造价低廉，但由于需要综测仪搭配使用完成测量，综测仪价格昂贵，占整个测试系统成本的95%以上，极大增加了产线射频检测系统的购置成本。现有技术中，最准确的射频性能测量方案是微波暗室测试方案，微波暗室（AnechoicChamber）是研发及认证实验室进行OTA测试的主要手段。微波暗室由电磁屏蔽室及吸波材料等部分组成，电磁屏蔽室能够隔绝外部电磁干扰对天线的影响，吸波材料作为衬面能够吸收绝大部分电磁能量，极大减小反射波以模拟自由空间的环境。然而，微波暗室体积庞大（通常为3-7米）、造价昂贵（多达几百万人民币），设计复杂、对人员操作能力要求高。同时，由于对精度的要求高，传统微波暗室测试时间相对较长（几分钟到几小时）的特点，使其无法适用于产线批量生产检测的领域需求存在改进的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种低成本、效率高且适合在生产线上对无线终端进行检验的无线终端天线性能测试系统。为达到上述目的，本专利技术实施例提出一种无线终端天线性能测试系统，包括：微波暗室，所述微波暗室包括屏蔽箱体、安装于所述屏蔽箱体内壁的吸波材料及测量天线；与所述测量天线相连的功率检测器；数模转换器。根据本专利技术实施例的无线终端天线性能测试系统，通过功率检测器和数模转换器可以完成将射频信号经由电平信号转换为可直接读取数据即数字信号的任务，省掉了专用的测量仪器，整个过程无需综测仪的参与，降低了测试系统的配置成本。同时在非信令模式下完成天线性能在屏蔽条件下的精确测试，节省了测量仪器与被测无线终端建立连接等待的时间，降低了外界电磁干扰，提升了测试效率和准确度，特别适用于无线终端的产线测试。在本专利技术的一个实施例中，所述测量天线为多个，所述多个测量天线设置于所述屏蔽箱体的内壁。在本专利技术的一个实施例中，所述多个测量天线用于采集被测无线终端在空间多个方向辐射的射频信号，所述多个测量天线根据所述射频信号生成多个射频输出信号；所述功率检测器用于分别将所述多个射频输出信号转换为相应的多个电平信号；所述数模转换器用于将所述相应的多个电平信号转换为多个数字信号。在本专利技术的一个实施例中，所述的无线终端天线性能测试系统还包括：控制器模块，所述控制器模块与所述数模转换器相连，用于获取所述多个数字信号，并对所述多个数字信号进行数据处理以输出所述被测无线终端的测试结果。在本专利技术的一个实施例中，所述的无线终端天线性能测试系统还包括：频谱仪；射频切换开关，所述射频切换开关设置在所述多个测量天线的馈口与所述功率检测器之间，所述射频切换开关具有第一输出端、第二输出端，所述第一输出端与所述功率检测器相连，所述第二输出端与所述频谱仪相连，当所述射频切换开关切换至所述第二输出端时，所述频谱仪直接对所述多个射频输出信号进行分析检测。在本专利技术的一个实施例中，所述射频切换开关还具有第三输出端，所述第三输出端与扩展功能插槽相连。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述射频切换开关为机械开关或者电子开关。其中，在本专利技术的一个实施例中，当所述射频切换开关为电子开关时，所述射频切换开关的控制端与所述控制器模块相连。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述多个测量天线相对于所述被测无线终端呈立体分布。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述功率检测器为功率检测计。在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽箱体为球形。在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽箱体为柱状且所述屏蔽箱体的横截面为圆形或正多边形。在本专利技术的一个实施例中，所述正多边形的边数为N，且N≥3。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽箱体为正方体。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述屏蔽箱体内设置有夹具，所述夹具用于固定被测无线终端。在本专利技术的一个实施例中，所述夹具由泡沫材料制成。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线终端天线性能测试系统，其特征在于，包括：微波暗室，所述微波暗室包括屏蔽箱体、安装于所述屏蔽箱体内壁的吸波材料及测量天线；与所述测量天线相连的功率检测器；数模转换器。

【技术特征摘要】
1.一种无线终端天线性能测试系统，其特征在于，包括：微波暗室，所述微波暗室包括屏蔽箱体、安装于所述屏蔽箱体内壁的吸波材料及测量天线，其中，所述测量天线为多个，所述多个测量天线设置于所述屏蔽箱体的内壁，所述多个测量天线相对于被测无线终端呈立体分布，所述多个测量天线距离所述被测无线终端的距离相等；射频切换开关，所述射频切换开关设置在所述多个测量天线的馈口与功率检测器之间，所述射频切换开关具有第一输出端、第二输出端，所述第一输出端与所述功率检测器相连，所述第二输出端与频谱仪相连，当所述射频切换开关切换至所述第二输出端时，所述频谱仪直接对多个射频输出信号进行分析检测；所述射频切换开关还具有第三输出端，所述第三输出端与扩展功能插槽相连；数模转换器，所述数模转换器与所述功率检测器相连。2.如权利要求1所述的无线终端天线性能测试系统，其特征在于，所述多个测量天线用于采集被测无线终端在空间多个方向辐射的射频信号，所述多个测量天线根据所述射频信号生成多个射频输出信号；所述功率检测器用于分别将所述多个射频输出信号转换为相应的多个电平信号；所述数模转换器用于将所述相应的多个电平信号转换为多个数字信号。3.如权利要求2所述的无线终端天线性能测试系统，其特征在于，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国政，谢辉，徐阳光，
申请(专利权)人：深圳市通用测试系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44