[发明专利]基于机械臂的多任务天线测试系统、方法及装置

权利要求书

1.一种基于机械臂的多任务天线测试系统，用于对待测天线进行测试，其特征在于，包括终端设备、网络交换机、收发射频系统、伺服控制系统、多任务信号仿真系统和光学补偿系统，其中：

终端设备，用于通过网络交换机以组播方式与收发射频系统、伺服控制系统、多任务信号仿真系统和光学补偿系统进行信息交互；终端设备用于对收发射频系统发射与接收的信号参数进行设置，对伺服控制系统的运动参数进行设置，将定时与控制信号写入多任务信号仿真系统，将机械臂运动参数写入光学补偿系统；机械臂在连续运动的情况下每到一个测试位置点，待测天线工作在多个状态时收发射频系统采集的数据，由终端设备进行处理；

收发射频系统，用于根据终端设备的指令提供射频信号，并采集各个测试位置点的幅相数据，发送给终端设备；

伺服控制系统，包含机械臂、机械臂扫描控制柜，所述机械臂用于携带射频测试探头完成平面场、柱面场和球面场等指定轨迹的运动，完成在各个空间测试位置的幅相特性测试；所述机械臂扫描控制柜用于对终端设备发送的指令进行解析，形成机械臂控制信号，完成对机械臂各个关节的多轴控制，在机械臂上测试探头到达指定测试位置点时向多任务信号仿真系统反馈到位脉冲，以及向光学补偿系统实时反馈测试探头的当前坐标；

多任务信号仿真系统，用于保存终端设备发来的全部测试位置点的所有测试任务的控制信号；提供测试过程中的时钟基准；接收来自伺服控制系统的到位脉冲，按照与当前测试位置点的所有测试任务的定时信号相应的时钟频率将当前测试位置点的所有测试任务的定时信号和控制信号送到待测天线，按照当前测试位置点的所有测试任务的定时信号相应的时钟频率将当前测试位置点的所有测试任务的定时触发信号送到收发射频系统，实现测试探头在该测试位置点完成多个测试任务的功能；

光学补偿系统，用于接收来自终端设备的机械臂运动参数，并根据接收的机械臂运动参数运算出当前测试轨迹的每个测试位置点的坐标；在测试过程中，根据从伺服控制系统接受的测试探头的当前坐标和运算出的当前测试轨迹的每个测试位置点的坐标，计算出机械臂在当前测试位置点的运动误差，将误差信息反馈到伺服控制系统进行校准。

2.权利要求1所述的基于机械臂的多任务天线测试系统，其特征在于：所述收发射频系统，包括矢量网络分析仪、测试探头、倍频模块、混频模块、射频开关及相应的射频线缆；

所述矢量网络分析仪发射信号时将低频微波信号经倍频模块扩频处理后得到毫米波信号；接收信号时经混频模块混频处理后得到低频微波信号；矢量网络分析仪、待测天线、倍频模块、混频模块、射频开关与测试探头相互之间的电磁场传播路径、以及射频电缆构成完整射频传输闭环链路；矢量网络分析仪根据所述终端设备的指令采集各个测试位置点的微波信号数据，并发送给终端设备。

3.权利要求2所述的基于机械臂的多任务天线测试系统，其特征在于：所述多任务信号仿真系统，包含网络下载模块、时钟产生模块、外部触发模块、IO模块；

终端设备将所有测试任务的定时与频点、波束和通道等控制信号参数发送至网络下载模块暂存；

时钟产生模块用于产生时钟基准；

外部触发模块接收来自伺服控制系统的到位脉冲，将一个测试位置的所有任务的定时与控制信号参数发送到IO模块；

IO模块根据时钟产生模块的时钟基准，按照与当前测试位置点的所有测试任务的定时信号相应的时钟频率将当前测试位置点的所有测试任务的定时信号和控制信号送到待测天线，按照与当前测试位置点的所有测试任务的定时信号相应的时钟频率将当前测试位置点的所有测试任务的定时触发信号发送到矢量网络分析仪外触发端口，控制天线状态参数以及触发矢量网络分析仪进行频率切换、采集幅相数据，实现测试探头在一个位置点测试多个任务的功能。

4.权利要求1所述的基于机械臂的多任务天线测试系统，其特征在于：所述光学补偿系统，包含计算机和激光仪；

所述计算机接收来自终端设备的机械臂运动参数，根据机械臂运动参数运算出当前轨迹的每个测试位置点的坐标，作为标准坐标值；

在执行测试任务过程中，激光仪对测试探头进行实时定位，并将每个测试位置点的坐标与标准坐标值进行对比，由计算机运算出机械臂在当前测试位置点的误差，将误差信息反馈到伺服控制系统进行校准。