一种阵列天线测试系统及其测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种阵列天线测试系统及其测试方法，包括矢量网络分析仪、上位机、测试用的探头阵列（2）、探头阵列的自动控制装置和一个用于设置被测阵列天线（3）的可升降平台（1）；探头阵列的自动控制装置通过接收上位机传送的被测阵列天线（3）的阵子排列坐标信号，使探头阵列（2）作为镜像阵列与被测阵列天线（3）对应；矢量网络分析仪产生射频信号并接入到被测阵列天线（3），被测阵列天线（3）输出被测信号至探头阵列（2），探头阵列（2）将被测信号回传给矢量网络分析仪进行分析。本发明专利技术能够自适应被测天线阵列的数量以及不同排布情况，可以自动化的变更镜像的探头阵列的数字以及排布，达到多探头自适应的测试。

An array antenna test system and its testing method

The invention discloses an array antenna testing system and its testing method, including a vector network analyzer, a host computer, a probe array (2) for testing, an automatic control device for the probe array, and a lifting platform (1) for setting the measured array antenna (3); and an automatic control device for the probe array through receiving. The array coordinate signal of the measured array antenna (3) transmitted by the upper computer is arranged so that the probe array (2) corresponds to the measured array antenna (3) as a mirror array; the vector network analyzer generates the radio frequency signal and connects it to the measured array antenna (3), and the measured array antenna (3) outputs the measured signal to the probe array (2). The probe array (2) returns the detected signal to the vector network analyzer for analysis. The invention can adapt the number and arrangement of the measured antenna array, and can automatically change the number and arrangement of the probe array of the mirror image, so as to achieve the multi-probe adaptive test.

【技术实现步骤摘要】
一种阵列天线测试系统及其测试方法
本专利技术涉及基站阵列天线的近距离幅相校准及通信网络参数的测试
，具体为一种阵列天线测试系统及其测试方法。
技术介绍
现有技术中基站的阵列天线测试一般在微波暗室进行测试，但此种测试方法成本高，时间久，并且对不同排布形式的天线阵列没有做到自适应测试，需要定制探头夹具，重新搭建测试环境方可进行测试。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服基站阵列测试现有测试方案的不足，提供一种在内场低成本的测试方案。本专利技术应用于基站阵列天线的近距离幅相校准及通信网络参数如有源辐射功率的测试，实现内场（生产环境）量产品低成本自动化测试，可以适应不同频段、不同天线阵元数量，及不同天线阵元排布状态的测试。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种阵列天线测试系统，包括矢量网络分析仪、上位机、测试用的探头阵列、探头阵列的自动控制装置和一个用于设置被测阵列天线的可升降平台；所述探头阵列与可升降平台平行设置，且探头方向对应可升降平台，探头阵列中设置有多个探头；所述矢量网络分析仪与探头阵列无线连接，与上位机有线连接；所述探头阵列的自动控制装置与上位机连接，且设有控制单元，控制单元通过接收上位机的网络信号控制探头阵列中每个探头在阵列平面内在X、Y两个方向（X、Y为相互垂直的两个方向）实现移动。进一步的，控制单元接收上位机传送的被测阵列天线的阵子排列坐标信号，使探头阵列作为镜像阵列与被测阵列天线对应；矢量网络分析仪产生射频信号并接入到被测阵列天线，被测阵列天线输出被测信号至探头阵列，探头阵列将被测信号回传给矢量网络分析仪进行分析。进一步的，所述可升降平台设置在一个固定框架中，可升降平台可沿框架四周立柱上下移动，探头阵列设置在固定框架的上部。进一步的，上位机与可升降平台连接且控制其上下移动，实现平台Z方向移动。进一步的，所述探头阵列包括外部框架、动作杆和探头；外部框架两侧设置有沿Y轴方向的滑轨；动作杆有多个、平行设置，动作杆两端活动连接在所述滑轨上，上位机发出指令，自动控制装置可以控制每个动作杆沿Y轴方向移动；每个动作杆上设置多个探头，上位机发出指令，自动控制装置可以控制每个探头在动作杆上沿X方向移动。进一步的，探头阵列的自动控制装置还包括一个开关矩阵；矢量网络分析仪分别与上位机和开关矩阵连接，开关矩阵与探头阵列中的探头连接控制探头的启动与关闭；所述控制单元分别连接开关矩阵和上位机。一种阵列天线测试方法，使用所述的阵列天线测试系统，包括以下步骤：1）将被测阵列天线设置于所述可升降平台上，调整可升降平台的位置；2）通过上位机将被测阵列天线的阵子排列坐标通过网络传送给探头阵列的自动控制装置的控制单元；控制单元经过处理计算，根据被测阵列天线的排布情况，自动化的更改探头阵列的排布，使探头阵列作为镜像阵列与被测阵列天线一一对应；3）启动矢量网络分析仪，使被测阵列天线、探头阵列、矢量网络分析仪组成一个测试环路；矢量网络分析仪产生射频信号并接入到被测阵列天线作为标准信号，被测阵列天线输出被测信号，探头阵列采集接收被测阵列天线输出的被测信号，并将被测信号回传给矢量网络分析仪，网络分析仪计算分析被测阵列天线的各项指标。进一步，本测试在非微波暗室环境下进行。进一步的，步骤3）中被测阵列天线中的各个天线同时输出被测信号。本专利技术阵列天线测试系统的工作原理：1）被测的基站阵列天线固定在一个程控升降的平台上，测试使用的探头阵列作为镜像阵列与阵列天线一一对应。2）被测阵列天线、探头阵列、矢量网络分析仪组成一个测试环路，射频信号由矢量网络分析仪产生，接入到被测天线阵列作为标准信号，并通过天线输出被测信号，镜像的探头阵列采集接收阵列天线发射出的射频信号，并将采集的信号回传给矢量网络分析仪，这样矢量网络分析仪便可根据输入与输出的信号，计算分析出阵列的天线的各项指标3）其中，镜像的探头阵列中的每个探头单元均通过自动化控制装置实现X、Y方向的移动，被测天线阵列的可升降平台可通过程序控制实现上下移动，这相当于实现了探头阵列的XYZ方向的位移。4）上位机将被测天线阵元的阵子排列坐标通过网络传送给探针阵列的控制单元；控制单元经过处理计算出每个阵子在三维坐标上的位移量，并通过自动化控制装置进行精准移动，能够根据被测天线阵列的排布情况，自动化的更改探头阵列的排布，以达到多探头自适应测试的目的。本专利技术的有益效果：1）能够自适应被测天线阵列的数量以及不同排布情况。即可以自动化的变更镜像的探头阵列的数字以及排布，达到多探头自适应的测试；2）在生产测试过程中，可以实现低成本的批量测试，显著的提高测试效率，并减小对测试场地和环境的要求。本专利技术阵列天线的测试方法，改变了以往测试阵列的天线的固定思路，即在微波暗室中通过固定的探头夹具接收采集被测天线发出的信号进行测试。提出了一种以探头阵列测试天线阵列的新思路——“以阵测阵”。本专利技术提出的是一种阵列天线的自适应多探头测试的方法，主要使用了自动化的测试平台，以及镜像的探头阵列。下面结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。附图说明图1为阵列天线测试系统工作原理图；图2为阵列天线测试系统结构示意图。附图标记：1.可升降平台；2.探头阵列；3.被测阵列天线；2-1.探头；2-2；动作杆。具体实施方式实施例1如图1、2所示，一种阵列天线测试系统，包括矢量网络分析仪、上位机、测试用的探头阵列2、探头阵列的自动控制装置和一个用于设置被测阵列天线3的可升降平台1；所述探头阵列2与可升降平台1平行设置，且探头2-1方向对应可升降平台1，探头阵列2中设置有多个探头2-1；所述矢量网络分析仪与探头阵列2无线连接，与上位机有线连接；所述探头阵列的自动控制装置与上位机连接，且设有控制单元，控制单元通过接收上位机的网络信号控制探头阵列中每个探头在阵列平面内移动。控制单元接收上位机传送的被测阵列天线3的阵子排列坐标信号，使探头阵列2作为镜像阵列与被测阵列天线3对应；矢量网络分析仪产生射频信号并接入到被测阵列天线3，被测阵列天线3输出被测信号至探头阵列2，探头阵列2将被测信号回传给矢量网络分析仪进行分析。所述可升降平台设置在一个固定框架中，可沿框架四周立柱上下移动，探头阵列设置在固定框架的顶部。探头阵列设置有多个动作杆2-2，探头可沿动作杆移动，动作杆本身也可以前后移动，从而使探头可以在阵列平面内在X、Y两个方向上移动。上位机与可升降平台连接且控制其上下移动。从而可以使探头相对于被测阵列天线形成X、Y、Z三个方向上的移动。本实施例中探头阵列的具体结构为：所述探头阵列包括外部框架、动作杆2-2和探头2-1；外部框架两侧设置有沿Y轴方向的滑轨；动作杆2-2有多个、平行设置，动作杆2-2两端活动连接在所述滑轨上，上位机发出指令，自动控制装置可以控制每个动作杆2-2沿Y轴方向移动；每个动作杆上设置多个探头2-1，上位机发出指令，自动控制装置可以控制每个探头2-1在动作杆2-2上沿X方向移动。本实施例中：探头阵列的自动控制装置包括一个开关矩阵；被测阵列天线连接矢量网络分析仪，矢量网络分析仪分别与上位机和开关矩阵连接，开关矩阵与探头阵列2中的探头连接控制探头的启动与关闭；所述控制单元分别连接开关矩阵和上位机。测试时：矢量网络分析仪向被测阵列天线发出一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列天线测试系统，其特征在于：包括矢量网络分析仪、上位机、测试用的探头阵列（2）、探头阵列的自动控制装置和一个用于设置被测阵列天线（3）的可升降平台（1）；所述探头阵列（2）与可升降平台（1）平行设置，且探头方向对应可升降平台，探头阵列（2）中设置有多个探头（2‑1）；所述矢量网络分析仪与上位机连接；所述探头阵列的自动控制装置与上位机连接，探头阵列的自动控制装置包括一个控制单元，控制单元通过接收上位机传送的网络信号控制探头阵列（2）中的探头（2‑1）在阵列平面内在X、Y两个方向实现位移。

【技术特征摘要】
1.一种阵列天线测试系统，其特征在于：包括矢量网络分析仪、上位机、测试用的探头阵列（2）、探头阵列的自动控制装置和一个用于设置被测阵列天线（3）的可升降平台（1）；所述探头阵列（2）与可升降平台（1）平行设置，且探头方向对应可升降平台，探头阵列（2）中设置有多个探头（2-1）；所述矢量网络分析仪与上位机连接；所述探头阵列的自动控制装置与上位机连接，探头阵列的自动控制装置包括一个控制单元，控制单元通过接收上位机传送的网络信号控制探头阵列（2）中的探头（2-1）在阵列平面内在X、Y两个方向实现位移。2.根据权利要求1所述的阵列天线测试系统，其特征在于：控制单元接收上位机传送的被测阵列天线（3）的阵子排列坐标信号，使探头阵列（2）作为镜像阵列与被测阵列天线（3）对应；矢量网络分析仪产生射频信号并接入到被测阵列天线（3），被测阵列天线（3）输出被测信号至探头阵列（2），探头阵列（2）将被测信号回传给矢量网络分析仪进行分析。3.根据权利要求1所述的阵列天线测试系统，其特征在于：所述可升降平台（1）设置在一个固定框架中，可升降平台（1）可沿框架四周立柱上下移动，探头阵列（2）设置在固定框架的上部。4.根据权利要求1所述的阵列天线测试系统，其特征在于：上位机与可升降平台（1）连接且控制其上下移动，实现平台Z方向移动。5.根据权利要求1所述的阵列天线测试系统，其特征在于：所述探头阵列（2）包括外部框架、动作杆（2-2）和探头（2-1）；外部框架两侧设置有沿Y轴方向的滑轨；动作杆有多个、平行设置，动作杆两端活动连接在所述滑轨上，上位...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勉，
申请(专利权)人：北京中微普业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11