一种外场环境下天线多频点方向图测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种外场环境下天线多频点方向图测试系统及测试方法，包括矢量网络分析仪、转台、主控计算机、信号源和标准发射天线；矢量网络分析仪、转台和主控计算机设于近端，信号源和标准发射天线设于远端；转台上安装待测天线，且待测天线连接矢量网络分析仪；矢量网络分析仪的输出端连接信号源的输入端，信号源的输出端连接标准发射天线；矢量网络分析仪还通过网线连接主控计算机；还包括：第一光纤支路和第二光纤支路，主控计算机通过第一光纤支路连接信号源，矢量网络分析仪的输出端通过第二光纤支路连接信号源。本发明专利技术解决了在外场环境下无法利用矢量网络分析仪自发自收并要快速测试多频点方向图收发同步的问题，实现多频点同时测试。频点同时测试。频点同时测试。

【技术实现步骤摘要】
一种外场环境下天线多频点方向图测试系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及天线测试
，具体涉及一种外场环境下天线多频点方向图测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]天线方向图（主要指天线接收的幅度和相位方向图）测试主要通过远端信号源辐射信号、被测天线安装在转台上进行旋转，并通过矢量网络分析仪（简称矢网）在不同角度对天线接收信号进行采集，形成角度
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幅度或角度
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相位方向图。一般情况转动一圈只能测得单个频率的方向图数据，多频点方向图测试效率低，如果进行一次扫描多个频点的方向图就需要关注转台角速度、信号源发射频率与矢量网络分析仪接收频率同步等问题。针对宽频段天线和多通道相控阵天线的方向图测试，多频点同一次扫描对提高测试效率、释放测试环境资源尤为重要。
[0003]目前，天线多个频点的方向图测试有两种方式：第一种是每次扫描一个频点，通过多次改变频点扫描获得多个频点的方向图数据。第二种是通过矢量网络分析仪的输出端输出信号经过空间辐射后到达天线，天线接收信号后通过有线方式接入矢量网络分析仪的接收端，控制转台转动，矢量网络分析仪开启扫描，扫描一次切换不同频率，转台转到一圈后即可获得多个频点的方向图数据。
[0004]然而，第一种方式获取多少个频点就要扫描多少圈，人力物力耗费较大，测试效率低。第二种方式采用矢量网络分析仪自身的源发射，并经天线后进行信号接收采集，此种应用环境有限，通过在暗室环境中矢量网络分析仪的发射端与被测天线之间距离较短才能满足测试要求，而如果在外场环境中，矢量网络分析仪放置在接收端，通过射频线缆连接标准发射天线，并将标准发射天线放置在远端进行信号辐射，然后通过矢量网络分析仪接收，信号在射频线缆和自由空间中损耗较大，导致矢量网络分析仪接收信号较小，信号抖动大，无法满足测试要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是现有天线方向图测试大多是针对单频点的测试，获取多少个频点就要扫描多少圈，人力物力耗费较大，测试效率低；另外，在外场环境下无法利用矢量网络分析仪自发自收并要快速测试多频点方向图收发同步的问题。本专利技术目的在于提供一种外场环境下天线多频点方向图测试系统及测试方法，通过接收端的矢量网络分析仪按频率扫描列表输出触发信号，经过光纤和光电转换装置与远端的用于发射信号的信号源进行触发实现频率精确同步扫描，同时精准控制转台角度实现转台转动一圈扫描多个频点方向图的目的，提高天线在外场试验环境下测试效率。本专利技术解决了在外场环境下无法利用矢量网络分析仪自发自收并要快速测试多频点方向图收发同步的技术问题，实现了多频点同时测试功能，且实现较高的测试速度和自动化；同时，对宽频段天线的外场环境下方向图快速测试提供了新思路。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：第一方面，本专利技术提供了一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，该测试系统包括矢量网络分析仪、转台、主控计算机、信号源和标准发射天线；矢量网络分析仪、转台和主控计算机设置于外场环境下的近端，信号源和标准发射天线设置于外场环境下的远端；转台上安装待测天线，且待测天线连接矢量网络分析仪；矢量网络分析仪的输出端连接信号源的输入端，信号源的输出端连接标准发射天线；射频信号经发射天线进行空间辐射；矢量网络分析仪还通过网线连接主控计算机；还包括：第一光纤支路和第二光纤支路，主控计算机通过第一光纤支路连接信号源，矢量网络分析仪的输出端通过第二光纤支路连接信号源；第一光纤支路，用于对远端的信号源进行远程控制，两端分别部署光纤收发器，远端的信号源和近端的主控计算机通过网线连接到光纤收发器上，实现远距离网络通信；第二光纤支路，用于信号触发，两端分别部署光电转换器，实现矢量网络分析仪输出的电信号和光信号的转换。
[0007]进一步地，还包括标准参考天线，标准参考天线设置于外场环境下的近端，标准参考天线连接矢量网络分析仪；标准参考天线，用于与待测天线同步接收信号源辐射过来的射频信号，并进行标准参考输入矢量网络分析仪，供矢量网络分析仪采用比值模式进行天线方向图测试。
[0008]进一步地，第一光纤支路包括第一光纤收发器、第一光纤和第二光纤收发器，主控计算机通过网线连接第一光纤收发器，第一光纤收发器通过第一光纤连接第二光纤收发器，第二光纤收发器通过网线连接信号源；第二光纤支路包括第一光电转换器、第二光纤和第二光电转换器，矢量网络分析仪的输出端通过射频电缆连接第一光电转换器，第一光电转换器通过第二光纤连接第二光电转换器，第二光电转换器通过射频电缆连接信号源。
[0009]进一步地，第一光纤收发器部署于近端，第二光纤收发器部署于远端；第一光电转换器部署于近端的矢量网络分析仪端，第二光电转换器部署于远端的信号源端。
[0010]进一步地，矢量网络分析仪为全接收机模式，且支持多通道接收机并行工作。
[0011]第二方面，本专利技术又提供了一种外场环境下天线多频点方向图测试方法，该测试方法应用于上述一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，实现在外场环境下天线多频点方向图；该测试方法包括：步骤1，对上述一种外场环境下天线多频点方向图测试系统进行环境部署及参数配置；步骤2，通过主控计算机发出控制指令来开启矢量网络分析仪进行扫描，矢量网络分析仪输出触发脉冲信号，通过第一光电转换器、第一光纤和第二光电转换器将触发脉冲信号进行电光、光电信号转换后送至信号源；步骤3，信号源根据接收到的触发脉冲信号，按照测试频率列表依次开始输出当前频率下的射频信号，射频信号经过标准发射天线进行空间辐射；同时，待测天线随转台转动，经矢量网络分析仪完成一次扫描后，主控计算机的自动测试软件通过采集矢量网络分析仪接收到的信号幅度和相位，并匹配当前转台角度形成当前频率下的角度
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幅度/角度
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相位方向图数据，即完成一个频点的数据采集；步骤4，矢量网络分析仪完成一次扫描后按照测试频率列表切换至下一个频点，重复步骤2和步骤3，由输出触发信号，信号源收到触发信号后也按照测试频率列表切换工作频率，依次类推，直至转台转完一圈即可得到多个频点的天线方向图数据。
[0012]进一步地，步骤1具体包括以下子步骤：步骤11，对上述一种外场环境下天线多频点方向图测试系统进行环境部署；步骤12，对系统的各设备上电，完成自检正常后，通过运行主控计算机上的自动测试软件对转台、矢量网络分析仪、信号源进行联动控制；步骤13，对矢量网络分析仪和信号源进行参数配置。
[0013]进一步地，步骤13中对矢量网络分析仪和信号源进行参数配置，包括：通过主控计算机上的自动测试软件，对矢量网络分析仪和信号源中配置相同的测试频率列表；对矢量网络分析仪配置频率扫描范围、多通道接收机对比测试模式，频率扫描范围与信号源设置的测试频率列表的频率一致；对信号源配置频率驻留时间、待扫描的频率点数和触发工作模式，触发工作模式为外触发工作模式；对转台配置转速。
[0014]进一步地，步骤3中经矢量网络分析仪完成一次扫描，包括：矢量网络分析仪同步接收标准参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，其特征在于，该测试系统包括矢量网络分析仪、转台、主控计算机、信号源和标准发射天线；矢量网络分析仪、转台和主控计算机设置于外场环境下的近端，信号源和标准发射天线设置于外场环境下的远端；转台上安装待测天线，且待测天线连接矢量网络分析仪；矢量网络分析仪的输出端连接信号源的输入端，信号源的输出端连接标准发射天线；矢量网络分析仪还通过网线连接主控计算机；还包括：第一光纤支路和第二光纤支路，主控计算机通过第一光纤支路连接信号源，矢量网络分析仪的输出端通过第二光纤支路连接信号源；第一光纤支路，用于对远端的信号源进行远程控制，两端分别部署光纤收发器，远端的信号源和近端的主控计算机通过网线连接到光纤收发器上，实现远距离网络通信；第二光纤支路，用于信号触发，两端分别部署光电转换器，实现矢量网络分析仪输出的电信号和光信号的转换。2.根据权利要求1所述的一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，其特征在于，还包括标准参考天线，标准参考天线设置于外场环境下的近端，标准参考天线连接矢量网络分析仪；所述标准参考天线，用于与待测天线同步接收所述信号源辐射过来的射频信号，并进行标准参考输入矢量网络分析仪，供矢量网络分析仪采用比值模式进行天线方向图测试。3.根据权利要求1所述的一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，其特征在于，所述第一光纤支路包括第一光纤收发器、第一光纤和第二光纤收发器，主控计算机通过网线连接第一光纤收发器，第一光纤收发器通过第一光纤连接第二光纤收发器，第二光纤收发器通过网线连接信号源；所述第二光纤支路包括第一光电转换器、第二光纤和第二光电转换器，矢量网络分析仪的输出端通过射频电缆连接第一光电转换器，第一光电转换器通过第二光纤连接第二光电转换器，第二光电转换器通过射频电缆连接信号源。4.根据权利要求3所述的一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，其特征在于，所述第一光纤收发器部署于近端，第二光纤收发器部署于远端；所述第一光电转换器部署于近端，第二光电转换器部署于远端。5.根据权利要求1所述的一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，其特征在于，所述矢量网络分析仪为全接收机模式，且支持多通道接收机并行工作。6.一种外场环境下天线多频点方向图测试方法，其特征在于，该测试方法应用于如权利要求1至5中任一所述的一种外场环境下天线多频点方向图测试系统，实现在外场环境下天线多频点方...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋波，李志，刘轩，梁军，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：