一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多探头的3D‑MIMO天线测试系统，包括多个水平放置的金属拱环、若干个均匀设于金属拱环上的探头以及用于放置3D‑MIMO设备的支撑平台，多个所述金属拱环位于同一球面上，所述支撑平台上设有用于驱动支撑平台水平转动的驱动装置,多个水平放置的金属拱环同时测试多个垂直维上的接收信号，能够准确的测试3D‑MIMO设备性能，并采用多探头测试系统，使得测试速度更快；驱动装置可使位于支撑平台上的3D‑MIMO设备水平转动，进而对3D‑MIMO设备进行过采样，过采样能够增加采样点，进而在一定程度上提高3D‑MIMO设备的测试精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统及方法
本专利技术涉及无线通信
，更具体地说，它涉及一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统及方法。
技术介绍
多天线MIMO技术已经日趋成熟，可以在不增加频谱带宽和发射功率的情况下，提高链路传输质量并增加系统容量，因此，MIMO技术已经成为几乎所有新兴无线宽带标准的关键特征。例如第三代合作伙伴项目3GPP的LTE-A标准。多天线技术的发展趋势是在基站上安装越来越多的天线，即所谓的大规模天线系统。使用相对过量的基站天线，可以潜在地实现空前的频谱效率和能量效率，显著提高系统性能。现在，大规模天线技术作为5G的一种候选关键技术，引起了学术界和工业界的广泛兴趣。然而，在实际系统中，由于基站的天线安装空间有限，应用于理论分析的线性大规模天线阵列是不切实际的，促使安装空间紧凑的2D、3D天线阵列结构的3D-MIMO系统的诞生。在3D-MIMO系统中，基站的天线单元在其垂直维也有分布，为其信号处理带来了新的垂直维自由度。3D-MIMO(Threedimensionmultiuple-inputmultiple-output，三维多输入多输出)系统及其相关技术是近年来通信行业所密切关注和研究的方向之一。3D-MIMO系统可以利用空间的富余，为发送信号带来垂直方向上自由度，可以减少用户间的干扰，提升系统容量，改善小区边缘用户的信号质量。在3D-MIMO系统中，基站的天线单元在其垂直维也有分布，为其信号处理带来了新的垂直维自由度。然而市面上的测试系统一次只能同时测试一个水平度的信号，对垂直维缺乏相关测试方法，迫切需要一种切实可用3D-MIMO天线及相关设备测试方法。因此，如何提供一种具有测量准确、测试速率快、能真实模拟环境特点的基于多探头的3D-MIMO天线及相关设备测试方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，具有测量准确、测试速率快、能真实模拟环境的优点。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，包括多个水平放置的金属拱环、若干个均匀设于金属拱环上的探头以及用于放置3D-MIMO设备的支撑平台，多个所述金属拱环位于同一球面上，所述支撑平台上设有用于驱动支撑平台水平转动的驱动装置。通过采用上述技术方案，多个水平放置的金属拱环同时测试多个垂直维上的接收信号，能够准确的测试3D-MIMO设备性能，并采用多探头测试系统，使得测试速度更快；驱动装置可使位于支撑平台上的3D-MIMO设备水平转动，进而对3D-MIMO设备进行过采样，过采样能够增加采样点，进而在一定程度上提高3D-MIMO设备的测试精度。优选的，所述金属拱环为三个，其中中间部位的金属拱环上均匀分布有16个探头，上下两个金属拱环上均匀分布有8个探头且上下对称。通过采用上述技术方案，中间金属拱环上的两个探头分别与上下金属环上的一个探头对应，使测量仪器接收到的信号是垂直维信号，结构简单。优选的，所述金属拱环的内侧设有将金属拱环整体包裹的吸波棉，所述探头分别从所述吸波棉的开孔处伸出并指向金属拱环所处球面的球心处。通过采用上述技术方案，吸波棉的设置，当无线信号入射到吸波棉上，将被吸波棉吸收，减少无线信号辐射对检测结果造成影响的情况，进而提高测试精度。优选的，多个所述金属拱环通过支架固定于地面上。优选的，所述支架延伸的方向为与所述金属拱环所处平面垂直的方向。优选的，所述支架为正方体结构。通过采用上述技术方案，支架对金属拱环起到支撑固定的作用，正方体结构的支架制造较为方便，便于对金属拱环进行安装。优选的，所述驱动装置包括电机、固定于电机上的主动齿轮以及套接于支撑平台上且与主动齿轮相啮合的从动齿轮。通过采用上述技术方案，电机的转动将带动主动齿轮转动，进而带动从动齿轮转动，实现3D-MIMO设备在水平方向上转动。本专利技术的第二目的是提供一种基于多探头的3D-MIMO天线测试方法，通过同时测试多个垂直维上的接收信号，进而准确的测试3D-MIMO设备性能，并采用多探头测试系统，使测试速率更快。一种基于多探头的3D-MIMO天线测试方法，包括3D-MIMO天线测试系统，具体步骤包括：信号从3D-MIMO设备辐射出来，系统三个金属拱环上的四个探头同时接收三个垂直维信号，切换八次探头可获取全部探头接收到的信号，将32个探头接收到的信号以同样的方式回传给测量仪器，从而得出3D-MIMO设备天线总辐射功率的性能。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过同时测试多个垂直维上的接收信号，能够准确的测试3D-MIMO设备性能，并采用多探头测试系统，使测试速率更快，为增加采样精度可使3D-MIMO设备在水平方向上发生转动到一定角度，再测量几次32个探头的数据,具有测量准确、测试速率快、能真实模拟环境的特点。附图说明图1是本实施例的结构示意图；图2是本实施例的系统连接示意图。图中：1、金属拱环；2、探头；3、支撑平台；4、驱动装置；41、电机；42、主动齿轮；43、从动齿轮；5、吸波棉；6、支架；7、底座。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统及方法，如图1和图2所示，包括金属拱环1、探头2以及支撑平台3，金属拱环1通过支架6固定在底座7上，支架6延伸的方向为金属拱环1所处平面垂直的方向，且支架6为正方体结构，这样金属拱环1固定在支架6上将更加的稳固，其中，金属拱环1和支架6均由中空金属材料制成，因此能够在保证结构强度的情况下降低重量。金属拱环1有三个，且三个金属拱环1呈水平放置，同时，三个金属拱环1位于同一球面上，其中，中间部位的金属拱环1处于球心所在的平面上，上下两个金属拱环1距离中间金属拱环1的距离相同，中间部位的金属拱环1上均匀分布有16个探头2，上下两个金属拱环1上均匀分布有8个探头2且上下对称。金属拱环1的内侧安装有将金属拱环1整体包裹的吸波棉5，安装在金属拱环1上的探头2分别从吸波棉5的开孔处伸出并指向金属拱环1所处球面的球心处，其中，吸波棉5为U型吸波棉5，当无线信号入射到U型吸波棉5表面将会被吸收，吸收效能好；同时，将U型吸波棉5牢固的套接在探头2上，可使吸波棉5的连接稳固。底座7的上表面转动连接有支撑平台3，支撑平台3与底座7相垂直，且支撑平台3水平方向转动，将3D-MIMO设备安置在支撑平台3上时，根据被测物的形状不同，在支撑平台3上固定相应的治具，使3D-MIMO设备位于金属拱环1所处球面的球心处，支撑平台3的下端套接有从动齿轮43，底座7上固定安装有电机41，电机41的输出轴上固定有主动齿轮42，其中，主动齿轮42和从动齿轮43相啮合，通过电机41能够使支撑平台3在水平方向上转动，进而使放置在支撑平台3上表面的3D-MIMO设备在水平方向上转动，便于对3D-MIMO设备进行过采样，过采样能够增加采样点，进而在一定程度上提高3D-MIMO设备的测试精度。将待测3D-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多探头的3D‑MIMO天线测试系统，其特征是，包括多个水平放置的金属拱环(1)、若干个均匀设于金属拱环(1)上的探头(2)以及用于放置3D‑MIMO设备的支撑平台(3)，多个所述金属拱环(1)位于同一球面上，所述支撑平台(3)上设有用于驱动支撑平台(3)水平转动的驱动装置(4)。

【技术特征摘要】
1.一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，其特征是，包括多个水平放置的金属拱环(1)、若干个均匀设于金属拱环(1)上的探头(2)以及用于放置3D-MIMO设备的支撑平台(3)，多个所述金属拱环(1)位于同一球面上，所述支撑平台(3)上设有用于驱动支撑平台(3)水平转动的驱动装置(4)。2.根据权利要求1所述的一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，其特征是，所述金属拱环(1)为三个，其中中间部位的金属拱环(1)上均匀分布有16个探头(2)，上下两个金属拱环(1)上均匀分布有8个探头(2)且上下对称。3.根据权利要求2所述的一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，其特征是，所述金属拱环(1)的内侧设有将金属拱环(1)整体包裹的吸波棉(5)，所述探头(2)分别从所述吸波棉(5)的开孔处伸出并指向金属拱环(1)所处球面的球心处。4.根据权利要求1所述的一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，其特征是，多个所述金属拱环(1)通过支架(6)固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘科宏，
申请(专利权)人：刘科宏，
类型：发明
国别省市：海南,46