[发明专利]一种天线近场测试设备及测试系统和方法

说明书

本发明公开了一种天线近场测试设备及测试系统和方法，天线近场测试设备包括天线探针阵（1）和测试安装架（2），测试安装架（2）上设置有天线探针阵安装框（2‑1）和待测天线阵安装框（2‑2），天线探针阵安装框（2‑1）与待测天线阵安装框（2‑2）平行设置，且距离为30~200mm；天线探针阵（1）包括排列在同一平面上的多个双极化天线单元（1‑1）和用于固定双极化天线单元（1‑1）的天线单元固定架（1‑2）；天线探针阵中所有双极化天线单元的印制板上表面处于同一平面。本发明通过将天线探针阵近距离正对待测天线能够快速测试天线信息，能迅速判断天线是否满足各性能要求。和传统方法相比，测试速度快，无需搭建暗室环境就能测试，操作步骤灵活，适合批量测试。

技术领域

本发明属于天线测试技术领域，尤其涉及一种天线近场测试设备及测试系统和方法。

背景技术

目前天线测试技术领域，有远场测试法与近场测试法；其中，远场测试由于场地限制及外界环境干扰，难以得到准确的天线信息，而远场测试中的紧缩场测试虽然消除场地干扰，但是设计加工精度要求较高，测试精度有限。近场测试通过标准探头取样场的幅度与相位特性后经过换算，得到天线远场特性，受环境因数影响极小，全天候都能顺利进行测试，但此方法需搭建微波暗室设备，一次只能测试一种天线，测试信息量大，对于批量测试，需花费大量精力与时间。

近场测试有三种方法，平面测试场法、柱面测试场法和球面测试场法。都是通过在微波暗室中，使用伺服系统和已知探头，在离开待测天线几个波长的近场区域内，提取天线幅度与相位信息，通过换算得出远场方向图等信息。需对测试探头进行修正且伺服系统中安装架也会对测试结果造成一定影响。

发明内容

本发明的目的在于适应大批量生产，提供一种有效的能够快速测试天线信息，并且能迅速判断天线是否满足各性能要求的设备、系统及方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种天线近场测试设备，包括天线探针阵和测试安装架，所述测试安装架上设置有天线探针阵安装框和待测天线阵安装框，天线探针阵安装框与待测天线阵安装框平行设置，且距离为30~200mm；所述天线探针阵包括排列在同一平面上的多个双极化天线单元和用于固定所述双极化天线单元的天线单元固定架；所述双极化天线单元外部为一个长方形铝制腔体，铝制腔体底部连接反射板，反射板上表面中部连接两根同相位同轴电缆，同轴电缆顶部连接印制板，印制板上表面同铝制腔体上端边缘同平齐；天线探针阵中所有双极化天线单元的印制板上表面处于同一平面。

进一步的，所述同轴电缆通过螺钉锁紧在反射板上，所述同轴电缆的内外导体分别焊接在印制板上，铝制腔体与印制板之间设置4根尼龙支撑柱，使用尼龙螺钉锁紧，铝制腔体上边缘中部设置限位槽限位印制板。

进一步的，双极化天线单元内部设置短路调谐支节和开路调谐支节。

进一步的，所述天线探针阵排列有8个双极化天线单元，上下两个各设置4个双极化天线单元两两对齐；天线单元固定架还设置有16根延长同轴电缆组件。

进一步的，所述双极化天线单元的铝制腔体内壁与反射板两端的空间内设置吸波材料。

进一步的，所述吸波材料为RAT橡胶平板。

进一步的，测试安装架上还设置有刻度圆柱杆、第一锁紧装置和第二锁紧装置；所述天线探针阵安装框和待测天线阵安装框中至少一个可以沿所述刻度圆柱杆移动；所述第一锁紧装置用于将所述天线探针阵安装框及待测天线阵安装框锁紧在刻度圆柱杆上，所述第二锁紧装置用于锁紧所述天线探针阵及所述待测天线阵。

一种天线近场测试系统，由所述的天线近场测试设备、矢量网络分析设备及数据处理设备组成。

一种天线近场测试方法，使用所述的天线近场测试系统，包括以下步骤：

1）设定天线探针阵与天线阵标准品之间的标准距离L，L为30~200mm；