天線近場測試系統和方法與流程

本發明涉及天線測試技術領域，特別是涉及一種天線近場測試系統和方法。

背景技術：

天線近場測試在室內進行，能夠全天候、全天時進行，而且場地尺寸需求小，測試效率高，其已經成為天線方向圖性能的主流測試方法。由于矢量網絡分析儀具有高精度的射頻幅相測試能力、簡便的控制接口以及高可靠性，所以其成為大多數近場測試系統的信號采集與處理設備。

傳統的天線近場測試方法是利用矢量網絡分析儀同時進行多項任務的測試，將近場測試任務劃分為若干組，任務組通常按照一列或一行測試任務進行劃分，測試過程按照預先設定的順序執行，當每組任務測試完成后，在換行或換列的時間間隙讀取數據，根據讀取的數據進行數據分析得到測試分析結果。由于矢量網絡分析儀在長時間、多次讀寫操作過程中會出現無法擦寫的問題，如果按照預先設定的順序進行測試，勢必造成某些組的測試數據無效，造成方向圖測試結果異常的問題。傳統的天線近場測試方法存在測試可靠性低的缺點。

技術實現要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種可提高測試可靠性的天線近場測試系統和方法。

一種天線近場測試系統，包括矢量網絡分析儀和控制終端，所述矢量網絡分析儀用于連接天線，所述控制終端連接所述矢量網絡分析儀，

所述矢量網絡分析儀用于對所述天線的當前測試區域進行近場測試，記錄所述當前測試區域不同任務的近場分布數據，并將記錄的數據保存在內部寄存器中得到當前任務數據；所述控制終端用于在所述天線的當前測試區域測試完成之后，從所述矢量網絡分析儀的內部寄存器中讀取所述當前任務數據進行校驗，并在校驗不通過時控制所述矢量網絡分析儀對所述天線重新進行測試。

一種天線近場測試方法，包括以下步驟：

矢量網絡分析儀對天線的當前測試區域進行近場測試，記錄所述當前測試區域不同任務的近場分布數據；

所述矢量網絡分析儀將記錄的數據保存在內部寄存器中得到當前任務數據；

控制終端在所述天線的當前測試區域測試完成之后，從所述矢量網絡分析儀的內部寄存器中讀取所述當前任務數據進行校驗；

所述控制終端在校驗不通過時控制所述矢量網絡分析儀對所述天線重新進行測試。

上述天線近場測試系統和方法，矢量網絡分析儀對天線的當前測試區域進行近場測試，記錄當前測試區域不同任務的近場分布數據，將記錄的數據保存在內部寄存器中得到當前任務數據。控制終端在天線的當前測試區域測試完成之后，從矢量網絡分析儀的內部寄存器中讀取當前任務數據進行校驗，在校驗不通過時控制矢量網絡分析儀對天線重新進行測試。在近場測試過程中實時校驗測試結果，如果校驗結果錯誤則進行復測，解決了順序測試可能部分數據錯誤的問題，提高了天線近場測試的可靠性。

附圖說明

圖1為一實施例中天線近場測試系統的結構圖；

圖2為一實施例中天線近場測試系統的結構示意圖；

圖3為一實施例中天線近場測試方法的流程圖；

圖4為另一實施例中天線近場測試方法的流程圖。

具體實施方式

在一個實施例中，一種天線近場測試系統，如圖1所示，包括矢量網絡分析儀110和控制終端120，矢量網絡分析儀110用于連接天線200，控制終端120連接矢量網絡分析儀110。矢量網絡分析儀110與天線200的連接方式并不唯一，具體可通過射頻或數據信號傳輸線進行連接。控制終端120的具體類型并不唯一，具體可以是計算機或單片機等，本實施例中，控制終端120采用計算機。

矢量網絡分析儀110用于對天線200的當前測試區域進行近場測試，記錄當前測試區域不同任務的近場分布數據，并將記錄的數據保存在內部寄存器中得到當前任務數據；控制終端120用于在天線200的當前測試區域測試完成之后，從矢量網絡分析儀110的內部寄存器中讀取當前任務數據進行校驗，并在校驗不通過時控制矢量網絡分析儀110對天線200重新進行測試。

具體地，可按照行/列的方式對天線200進行劃分，例如，將每一行作為一個測試區域，同一測試區域的多個測試任務作為一個任務組。每個任務組的測試數據量小于矢量網絡分析儀110的內部寄存器的最大存儲深度，避免數據量過大導致無法存儲而導致數據缺失。矢量網絡分析儀110對天線200的當前測試區域的多個任務進行測試，在每組任務測試完成之后將記錄的數據保存在內部寄存器，作為與當前測試區域對應的當前任務數據。可對矢量網絡分析儀110和設置天線200的機構進行定時同步控制，在每對天線200進行一次換行或換列操作后，矢量網絡分析儀110將對應行/列作為當前測試區域，進行對應的任務測試，測試任務的具體類型和數量并不唯一。控制終端120可在天線200進換行或換列的過程中，利用該時間間隙，使用異步的外部讀數命令從內部寄存器讀取數據。控制終端120在每獲取到一個測試區域的任務數據后進行校驗，對任務數據進行校驗的方式并不唯一，例如，若當前任務數據無窮小、與上組數據相同(寄存器未刷新)、不同任務數據相同等異常情況，即認為當前數據不正確，校驗不通過。控制終端120在校驗不通過時控制矢量網絡分析儀110對天線200重新進行測試。

控制矢量網絡分析儀110對天線200重新進行測試的方式也并不唯一，在一個實施例中，控制終端120控制矢量網絡分析儀110對天線200重新進行測試，包括：控制矢量網絡分析儀110對天線200的當前測試區域重新進行測試；或控制矢量網絡分析儀110對天線的所有測試區域重新進行測試。

本實施例中，在出現校驗結果錯誤時，對天線200的當前測試區域重新進行測試，進行原地復測，解決了順序測試可能部分數據錯誤的問題，也避免整個任務重新測試效率低下的問題。可以理解，在其他實施例中，當出現校驗結果錯誤時，為了糾正可能出現的少量錯誤數據，也可以是從天線200的第一行/列開始，對所有測試區域重新進行測試。

上述天線近場測試系統，在近場測試過程中實時校驗測試結果，如果校驗結果錯誤則進行復測，解決了順序測試可能部分數據錯誤的問題，提高了天線近場測試的可靠性。

在一個實施例中，控制終端120還在當前任務數據校驗通過后，控制矢量網絡分析儀110對天線200的下一測試區域進行近場測試。在校驗當前測試區域的任務數據沒有錯誤后，控制矢量網絡分析儀110對天線200的下一測試區域進行近場測試。具體地，可以是將天線200固定，移動矢量網絡分析儀110至天線200的下一行/列進行測試；也可以是將矢量網絡分析儀110固定，通過設置天線200的機構對天線200進行移動，使矢量網絡分析儀110對準天線200的下一行/列進行測試。

進一步地，在一個實施例中，控制終端120在當前任務數據校驗通過后，在檢測到天線200存在測試區域未進行檢測時，控制矢量網絡分析儀110對天線200的下一測試區域進行近場測試；在檢測到天線200的測試區域均完成測試時，根據采集的任務數據進行數據分析。

控制終端120在校驗任務數據通過后，還可檢測天線200是否測試完畢，若天線200存在測試區域未進行檢測，則可繼續移動矢量網絡分析儀110或者移動天線200，對下一測試區域進行近場測試。在對天線200的所有測試區域都完成測試后，根據各測試區域的任務數據進行分析，得到可表征天線200性能的分析結果后，可將分析結果進行保存以便于進行數據調用，或者直接將分析結果進行顯示。本實施例中，控制終端120還用于顯示根據采集的任務數據進行數據分析得到的分析結果，以便測試人員查看。

在一個實施例中，如圖2所示，天線近場測試系統還包括定時同步裝置130、伺服裝置140和移動機構，移動機構用于設置天線200，伺服裝置140連接移動機構和控制終端120，定時同步裝置130連接矢量網絡分析儀110、控制終端120和伺服裝置140。

控制終端120可首先進行系統初始化，設置伺服裝置140、定時同步裝置130和矢量網絡分析儀110，并開始第一組任務的測試。具體地，定時同步裝置130輸出位置同步脈沖至伺服裝置140，并輸出同步信號至矢量網絡分析儀110進行測試任務設置，伺服裝置140每次控制移動機構對天線200進行換行/列操作而變動測試區域時，確保矢量網絡分析儀110的測試任務設置與當前測試區域對應。可通過控制終端120對矢量網絡分析儀110進行測試控制，以及對伺服裝置140進行測試區域調整控制。例如，伺服裝置140在接收到控制終端120的操作指令后，根據定時同步裝置130輸出的同步脈沖控制移動機構移動天線200，使第x行/列對準矢量網絡分析儀110。矢量網絡分析儀110在接收到控制終端120的測試指令后，根據定時同步裝置130輸出的同步信號設置與天線200第x行/列所對應的測試任務參數，并對天線200進行近場測試，記錄不同任務的近場分布數據并臨時記錄在內部寄存器中，實現測試任務與測試區域的對應調節。

控制終端120判定當前測試區域完成測試的方式并不唯一，具體地，控制終端120可在輸出測試指令至矢量網絡分析儀110預設時長后認為天線200的當前測試區域已測試完成，從寄存器中讀取當前任務數據并進行校驗。若當前任務數據校驗不通過，則控制終端120向伺服裝置140發送停留在當前測試區域的命令，并控制矢量網絡分析儀110對當前測試區域重新進行測試。若當前任務數據校驗通過，則控制終端120控制定時同步裝置130重新發送位置同步脈沖和同步信號，向伺服裝置140發送運行到下一測試區域的命令，使伺服裝置140根據新接收的位置同步脈沖移動天線200。同時，控制終端120控制矢量網絡分析儀110根據新接收的同步信號對下一測試區域進行近場測試。在天線200的所有測試區域都完成測試后，本次測試流程完成，控制終端120開始數據分析。

本實施例中，通過定時同步裝置130對矢量網絡分析儀110和伺服裝置140進行同步設置，確保天線近場測試的準確性。利用伺服裝置140控制移動機構對天線200的測試區域進行調整，操作簡便可靠。

移動機構的具體結構并不唯一，在一個實施例中，繼續參照圖2，移動機構包括橫向導軌152和垂直導軌154，垂直導軌154和橫向導軌152用于設置天線200，且均連接伺服裝置140。

具體地，伺服裝置140通過控制橫向導軌152帶動天線200沿水平方向移動，控制垂直導軌154帶動天線200沿豎直方向移動，實現對天線200的換行或換列控制，操作簡便可靠，進一步提高了天線近場測試的操作便利性。

此外，定時同步裝置130還連接天線200，用于定時對天線200的位置進行檢測，根據檢測結果控制伺服裝置140進行微調，實現對天線200的反饋調節，確保天線調節的準確性，避免因天線200調節準確而影響近場測試，進一步提高了天線近場測試的操作可靠性。

在一個實施例中，一種天線近場測試方法，基于上述天線近場測試系統實現。如圖3所示，該方法包括以下步驟：

步驟s110：矢量網絡分析儀對天線的當前測試區域進行近場測試，記錄當前測試區域不同任務的近場分布數據。

可按照行/列的方式對天線進行劃分，例如，將每一行作為一個測試區域，同一測試區域的多個測試任務作為一個任務組。每個任務組的測試數據量小于矢量網絡分析儀的內部寄存器的最大存儲深度，避免數據量過大導致無法存儲而導致數據缺失。具體地，可在步驟s110之前，預先利用定時同步裝置對矢量網絡分析儀和伺服裝置進行同步設置，通過伺服裝置控制移動機構帶動天線移動。定時同步裝置輸出位置同步脈沖至伺服裝置，并輸出同步信號至矢量網絡分析儀進行測試任務設置，伺服裝置每次控制移動機構對天線進行換行/列操作而變動測試區域時，確保矢量網絡分析儀的測試任務設置與當前測試區域對應。通過控制終端對矢量網絡分析儀進行測試控制，以及對伺服裝置進行測試區域調整控制。矢量網絡分析儀對天線的當前測試區域的多個任務進行測試，記錄不同任務的近場分布數據。

步驟s120：矢量網絡分析儀將記錄的數據保存在內部寄存器中得到當前任務數據。

矢量網絡分析儀在每組任務測試完成之后將記錄的數據保存在內部寄存器，作為與當前測試區域對應的當前任務數據。

步驟s130：控制終端在天線的當前測試區域測試完成之后，從矢量網絡分析儀的內部寄存器中讀取當前任務數據進行校驗。

控制終端判定當前測試區域完成測試的方式并不唯一，具體地，控制終端可在輸出測試指令至矢量網絡分析儀預設時長后認為天線的當前測試區域已測試完成，從寄存器中讀取當前任務數據并進行校驗。對任務數據進行校驗的方式并不唯一，例如，若當前任務數據無窮小、與上組數據相同(寄存器未刷新)、不同任務數據相同等異常情況，即認為當前數據不正確，校驗不通過。

步驟s140：控制終端在校驗不通過時控制矢量網絡分析儀對天線重新進行測試。

控制矢量網絡分析儀對天線重新進行測試的方式也并不唯一，在一個實施例中，控制矢量網絡分析儀對天線重新進行測試，包括：控制矢量網絡分析儀對天線的當前測試區域重新進行測試；或控制矢量網絡分析儀對天線的所有測試區域重新進行測試。本實施例中，若當前任務數據校驗不通過，則控制終端向伺服裝置發送停留在當前測試區域的命令，并控制矢量網絡分析儀對當前測試區域重新進行測試。

上述天線近場測試方法，在近場測試過程中實時校驗測試結果，如果校驗結果錯誤則進行復測，解決了順序測試可能部分數據錯誤的問題，提高了天線近場測試的可靠性。

在一個實施例中，如圖4所示，步驟s140之后，天線近場測試方法還可包括步驟s150。

步驟s150：控制終端在當前任務數據校驗通過后，控制矢量網絡分析儀對天線的下一測試區域進行近場測試。

在校驗當前測試區域的任務數據沒有錯誤后，控制矢量網絡分析儀對天線的下一測試區域進行近場測試。具體地，若當前任務數據校驗通過，則控制終端控制定時同步裝置重新發送位置同步脈沖和同步信號，向伺服裝置發送運行到下一測試區域的命令，使伺服裝置根據新接收的位置同步脈沖移動天線。同時，控制終端控制矢量網絡分析儀根據新接收的同步信號對下一測試區域進行近場測試。

在一個實施例中，步驟s140包括：控制終端在當前任務數據校驗通過后，在檢測到天線存在測試區域未進行檢測時，控制矢量網絡分析儀對天線的下一測試區域進行近場測試；在檢測到天線的測試區域均完成測試時，根據采集的任務數據進行數據分析。

控制終端在校驗任務數據通過后，還可檢測天線是否測試完畢，若天線存在測試區域未進行檢測，則可繼續移動矢量網絡分析儀或者移動天線，對下一測試區域進行近場測試。在對天線的所有測試區域都完成測試后，根據各測試區域的任務數據進行分析，得到可表征天線性能的分析結果后，可將分析結果進行保存以便于進行數據調用，或者直接將分析結果進行顯示。

此外，在利用定時同步裝置對矢量網絡分析儀和伺服裝置進行同步設置之后，天線近場測試方法還可包括定時同步裝置定時對天線的位置進行檢測，根據檢測結果控制伺服裝置進行微調的步驟，實現對天線的反饋調節，確保天線調節的準確性。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。