一种平面近场测试设备制造技术

本发明专利技术公开了一种平面近场测试设备，属于天线测试技术领域，包括屏蔽暗箱，设于屏蔽暗箱内的四轴机械臂、天线升降台、控制与数据处理子系统、信号发生器和多通道信号接收机，四轴机械臂上携带有测试探头，天线升降台上可拆卸安装有待测天线；测试探头、待测天线同时均与信号发生器及多通道信号接收机连接，信号发生器、多通道信号接收机、待测天线、四轴机械臂与控制与数据处理子系统连接。本发明专利技术设备无需接入外部仪器设备即能实现平面相控阵天线近场测试；设备构成简单，占用空间小，集成度高，成本低，且方便搬运物流运输；天线升降台上可拆卸安装有待测天线，可替换不同口径的相控阵天线，兼容性强。兼容性强。兼容性强。

【技术实现步骤摘要】
一种平面近场测试设备


[0001]本专利技术涉及天线测试
，尤其涉及一种平面近场测试设备。

技术介绍

[0002]随着天线技术的发展，天线种类越来越多，随着卫星互联网的到来，各种面向卫星通信、导弹制导、5G通信等高端设备应用的小口径相控阵天线也应运而生，因此需要对各类天线研发验证，小口径相控阵天线规模量产的相控阵天线测试需求也需变得更为简洁、方便、低成本。
[0003]天线测试与诊断是测试与验证天线性能好坏的必须手段，特别是针对相控阵天线的近场测试与诊断。通过近场的通道校准去互耦技术获取通道的幅相补偿数据是相控阵天线出厂前的基本参数，通过对天线口面的幅度相位数据采样再经过傅里叶正变换为远场方向图，傅里叶逆变换为口面幅度相位分布，通过方向图判断天线性能指标，通过口面幅度相位分布诊断相控阵天线阵列通道的正常与异常。
[0004]由于天线测试的特殊性，特别是相控阵天线的测试特殊性，天线的测试需要在无电磁波干扰的自由空间环境下进行。现有的测试设备往往以大型暗室为主，再通过不同的设备例如扫描架、转台、仪器仪表等组合在一起进行测试，在测试过程中系统复杂、分散、效率低、故障率高，且往往需要以大型的厂房为基础建设条件，不可搬运，其建设成本与后期维护成本相当高，且很难兼容不同型号的相控阵天线测试。特别是针对与小口径相控阵天线的量产，为了保证其产能，对测试场地或设备的需求量相当大，按照传统的测试方法将会在场地上达到一个不可预计的规模，其建设成本也将无法估量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有平面相控阵天线的测试设备系统复杂、不可搬运、无法兼容不同型号的口面相控阵天线测试的问题，提供了一种平面近场测试设备。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种平面近场测试设备，所述设备包括屏蔽暗箱，屏蔽暗箱为具有上下两层结构的长方体箱体，屏蔽暗箱下层设有多个置物格；箱体内部采用龙骨支撑结构；屏蔽暗箱的上层设有四轴机械臂，屏蔽暗箱的下层设有天线升降台、控制与数据处理子系统、信号发生器和多通道信号接收机；所述四轴机械臂上携带有测试探头，天线升降台上可拆卸安装有待测天线；
[0007]所述测试探头、待测天线均与信号发生器连接，且测试探头、待测天线均与多通道信号接收机连接，信号发生器、多通道信号接收机、待测天线、四轴机械臂与控制与数据处理子系统连接，控制与数据处理子系统控制四轴机械臂运动至待测天线各通道；
[0008]所述信号发生器包括顺次连接的晶振、第一功分器，第一功分器一输出端依次连接有倍频器、DDS信号发生器、第一鉴相器、第一低通滤波器、第一压控振荡器、第一定向耦合器、第一放大器、第一分频器、第一混频器；
[0009]第一功分器另一输出端连接有第二功分器，第二功分器一输出端依次连接有第二
鉴相器、第二低通滤波器、第二压控振荡器、第二定向耦合器、第二分频器、第二放大器、梳状波发生器，梳状波发生器与第一混频器输入端连接，第一混频器输出端依次连接有第一射频低通滤波器、第三放大器、第二射频低通滤波器，第二射频低通滤波器输出端与第一鉴相器连接；
[0010]第二功分器另一输出端依次连接有锁相介质振荡器、第二混频器；第二定向耦合器另一输出端经第四放大器连接至第二混频器，第二混频器输出端经第三射频低通滤波器与第二鉴相器连接；
[0011]第一定向耦合器输出端依次连接有第三分频器、数控衰减器，数控衰减器为信号发生器的信号输出端。
[0012]需要进一步说明的是，上述方法各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。
[0013]与现有技术相比，本专利技术有益效果是：
[0014](1)在一示例中，本专利技术设备集成有屏蔽暗箱、四轴机械臂、天线升降台、控制与数据处理子系统、信号发生器和多通道信号接收机，无需接入外部仪器设备即能实现待测天线(平面相控阵天线)近场测试；设备构成简单，无冗余设计，占用空间小，集成度高，成本低，且方便搬运物流运输，可放置于不同地点完成天线测试，可直接放置于桌面进行使用完成测试工作；进一步地，天线升降台上可拆卸安装有待测天线，可替换不同口径的相控阵天线，兼容性强。
[0015](2)在一示例中，本专利技术通过计算各通道与四轴机械臂的坐标映射关系，保证了四轴机械臂能够实现精准的平面运动，保证了测试(校准与扫描)精准度；进一步地，通过幅相数据补偿表在波束合过程中对相应的通道进行幅度、相位补偿处理，以满足波束合成的等幅等相要求，即有效保证了每一通道的幅度、相位一致性，进而能够适应高频段天线测试，即能够对高频段天线进行精准地近场测试。
附图说明
[0016]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0017]图1为本专利技术一示例中的设备安装示意图；
[0018]图2为本专利技术一示例中的设备安装示意图；
[0019]图3为本专利技术一示例中的设备框图；
[0020]图4为本专利技术一示例中的吸波材料示意图；
[0021]图5为本专利技术一示例中的四轴机械臂示意图；
[0022]图6为本专利技术一示例中的天线升降台示意图；
[0023]图7为本专利技术一示例中的信号发生器原理框图；
[0024]图8为本专利技术一示例中的多通道信号接收机原理框图；
[0025]图9(a)为本专利技术一示例中的机箱示意图；
[0026]图9(b)为本专利技术一示例中的机箱示意图；
[0027]图10为本专利技术一示例中的通道校准流程图；
[0028]图11为本专利技术一示例中的设备安装示意去除通道互耦及空间干扰原理图；
[0029]图12为本专利技术一示例中的天线口面扫描流程图。
[0030]图中：屏蔽暗箱1、吸波材料1
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1、吊装环1
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2、四轴机械臂2、四轴机械臂末端2
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1、天线升降台3、测试接口盒4、控制与数据处理子系统5、机箱8、风扇安装台9、外部观察窗10、滑轮11、抽屉12、电源模块13、电气接口14、总开关15。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面近场测试设备，其特征在于：所述设备包括屏蔽暗箱，屏蔽暗箱为具有上下两层结构的长方体箱体，屏蔽暗箱下层设有多个置物格；箱体内部采用龙骨支撑结构；屏蔽暗箱的上层设有四轴机械臂，屏蔽暗箱的下层设有天线升降台、控制与数据处理子系统、信号发生器和多通道信号接收机；所述四轴机械臂上携带有测试探头，天线升降台上可拆卸安装有待测天线；所述测试探头、待测天线均与信号发生器连接，且测试探头、待测天线均与多通道信号接收机连接，信号发生器、多通道信号接收机、待测天线、四轴机械臂与控制与数据处理子系统连接，控制与数据处理子系统控制四轴机械臂运动至待测天线各通道；所述信号发生器包括顺次连接的晶振、第一功分器，第一功分器一输出端依次连接有倍频器、DDS信号发生器、第一鉴相器、第一低通滤波器、第一压控振荡器、第一定向耦合器、第一放大器、第一分频器、第一混频器；第一功分器另一输出端连接有第二功分器，第二功分器一输出端依次连接有第二鉴相器、第二低通滤波器、第二压控振荡器、第二定向耦合器、第二分频器、第二放大器、梳状波发生器，梳状波发生器与第一混频器输入端连接，第一混频器输出端依次连接有第一射频低通滤波器、第三放大器、第二射频低通滤波器，第二射频低通滤波器输出端与第一鉴相器连接；第二功分器另一输出端依次连接有锁相介质振荡器、第二混频器；第二定向耦合器另一输出端经第四放大器连接至第二混频器，第二混频器输出端经第三射频低通滤波器与...

【专利技术属性】
技术研发人员：余浪，汪渊，邱忠云，郑轶，吕清刚，杨迅，
申请(专利权)人：成都华芯天微科技有限公司，
类型：发明
国别省市：