[实用新型]有源基站天线三维空间远场辐射特性的测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及天线测量技术领域，更具体地说，它涉及有源基站天线三维空间远场辐射特性的测试系统。

背景技术

当前随着5G通信形式明朗化，基站天线的应用进入有源化阶段，亦即基站天线和基站系统逐步统一起来，形成了有源基站天线，实际上有源基站天线可以理解为一种通信系统而不是简单的天线，传统的无源测试场无法满足有源基站天线的空间辐射特性测试。人们希望使用ERP和EIS这个参数来描述有源基站天线的辐射性能，通过空间每一方向上的ERP 和EIS来绘制有源基站天线的辐射方向图，然而ERP和EIS是建立在调制信号基础上的，可以理解为只有幅度信息而不包含空间辐射带来的相位信息。众所周知，在近场测量中我们得到近场上足够多的点的电场幅度和相位就可以推算出该被测天线的远场方向图，幅度和相位缺一不可。在近场测量中读取到的ERP和EIS只是近场结果，要想得到远场描述，还需要得到相位信息。

申请号为201621052153.1，专利名称为“一种用于有源基站天线或基站系统OTA性能的测试系统及方法”的中国专利公开了获得ERP和EIS的方法，该方法得到的远场ERP和 EIS结果是不带相位信息的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种有源基站天线三维空间远场辐射特性的测试系统，具有可以得出远场ERP和EIS结果的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种有源基站天线三维空间辐射场相位的测试系统，包括与有源基站天线的多个辐射单元电性连接用于提供多路可调相射频信号的信号源、绕有源基站天线四周呈环形分布且能够形成球形检测面的多探头阵列装置、与所述多探头阵列装置电性连接用于切换多个探头的开关矩阵、与所述开关矩阵电性连接用于接收和处理所述多探头阵列装置的测试数据并生成辐射幅度和相位数据的信号分析器、以及搭载有用于对生成的辐射幅度和相位数据进行计算和处理以生成带幅度值的远场 ERP和EIS数据的信号处理软件的信号处理装置。

通过采用上述技术方案，将有源基站天线作为被测物进行辐射特性的测试，有源基站天线具有多个辐射单元，可向三维空间馈入多路的可控信号；测试时，控制信号源向有源基站天线馈入多路可控信号，使有源基站天线的多个辐射单元向三维空间馈入多路可控信号，随后利用开关矩阵对多探头阵列装置中的多个探头进行切换，获得整个球形检测面的测试数据，然后利用信号分析器对测试数据进行处理，即可获得整个球面的近场辐射幅度和相位数据，最终通过信号处理软件进行计算和处理得出带幅度值的远场ERP和EIS数据。

本发明进一步设置为：所述多探头阵列装置包括安装环、设置在所述安装环上的多个探头、转动连接在转台底座上用于放置有源基站天线的承载台、以及用于驱动所述承载台转动以形成检测球面的驱动装置，有源基站天线置于所述安装环中心位置。

通过采用上述技术方案，有源基站天线位于多探头的中心位置，多个探头可对有源基站天线进行等距离的测试，通过驱动装置驱动承载台转动，在检测出有源基站天线一个切面的数据后可切换至下一个切面进行数据检测，最终得出整个球面场的辐射幅度和相位数据。

本发明进一步设置为：所述驱动装置包括驱动电机、固定在所述驱动电机转轴上的驱动齿轮、以及固定在所述承载台上且与所述驱动齿轮啮合的从动齿轮。

通过采用上述技术方案，启动驱动电机，驱动电机带动驱动齿轮转动，从而带动从动齿轮转动，进而使承载台发生转动带动有源基站天线相对于安装环发生相对转动而形成检测球面。

本发明进一步设置为：所述探头为垂直交叉的双极化探头。

通过采用上述技术方案，双极化探头具有H极化和V极化两个极化状态，从而可以分别在两个极化状态下检测出两组数据。

本发明进一步设置为：所述驱动电机采用伺服电机。

通过采用上述技术方案，伺服电机的可控性更高，更加方便控制承载台转动的角度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，通过多探头阵列装置、开关矩阵和信号分析器，即可检测出有源基站天线的整个球面近场的辐射相位数据，并通过信号处理软件，最终得出带幅度值的远场ERP和EIS数据,实现了近场空间范围进行得到原场ERP和EIS结果的全流程；

其二，通过伺服电机驱动承载台转动形成检测球面，可控性好、检测精度高；

其三，探头为垂直交叉的双极化探头，可以分别在两个极化状态下检测出两组数据。

附图说明