無線終端的測試系統及用于其的控制方法與流程

本發明涉及無線終端技術領域，特別涉及一種無線終端的測試系統及用于其的控制方法。

背景技術：

在無線終端的輻射性能測試中，需要測量多個方向的輻射信號大小、多個輻射方向的接收靈敏度大小，并且通過數學計算得到總輻射功率、總輻射靈敏度。由于移動無線通信終端的天線通常不是定向天線，而是向空間各個方向都有輻射，因此，在對移動終端的無線性能進行測試時，基本思想就是將被測件置于一個球心，用測試天線在球面上的多個位置測量信號的強度，得到所有位置的測量值后進行運算得到總的輻射強度。

目前，根據CTIA的測試標準，主要的測量方法是大圓法：將被測的移動終端置于一個三維轉臺的中心，被測件隨著轉臺可以繞2個軸轉動，采用一個測試天線，被測件和測試天線都設置在微波暗室中，被測件朝向測試天線的直射信號被測試天線接收，被測件向其他方向的輻射信號被微波暗室內設置的吸波材料吸收，測試時根據測試需求，以預設的角度間隔轉動被測件，每轉動到一個位置就停下來進行信號強度的測試；可以通過調整轉動角度間隔來減少測量時間。將各個方向的輻射信號測量后，經過積分等數據處理，生成測試結果。

但是這種系統的測量速度較慢，又由于要求測試天線和被測件之間的距離大于遠場距離，以使待測件處于測試天線的平面波照射，這就導致測量系統的體積龐大，制造成本高，且適用范圍小。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種無線終端的測試系統，可以一次測得多個方向無線信號的功率之和，測試結果重復性誤差小、測試結果穩定，測試效率高、成本低。

為達上述目的，根據本發明第一方面實施例提出了一種無線終端的測試系統，包括：被測件，所述被測件是無線終端；反射面，用于對所述無線終端發射的無線信號進行全反射；測試天線，用于接收無線信號；吸收屏，用于吸收無線電波；所述被測件，所述測試 天線以及所述反射面的位置關系對應同一個橢球面，其中，所述被測件和所述測試天線分別設置在同一個橢球面的兩個焦點上，所述反射面設置在所述橢球面上；所述吸收屏設置在所述被測件與所述測試天線之間的直線上。

根據本發明實施例的無線終端的測試系統，可根據對被測件的測試需求設置反射面，并通過反射面將被測件的多個方向的無線信號匯聚到測試天線，且多個方向的無線信號在測量天線處能夠達到同相相位的疊加以及功率合成，從而可以一次測得多個方向無線信號的功率之和。相對于傳統方法中，必須分別對每個方向的無線信號進行測試，然后將測試結果進行數據處理、功率相加來說，測試速度更快，且避免的多次重復測試操作，并且待測件不再需要處于測試天線的平面波照射，因此，二者之間的距離可以小于傳統測試系統中所需的遠場距離，從而簡化了測試系統結構，減小系統尺寸，具有測試結果重復性誤差小、測試結果穩定，測試效率高、成本低等優點，尤其適用于無線終端無線性能研發、生產等方面。

另外，根據本發明上述實施例的無線終端的測試系統還可以具有如下附加的技術特征：

所述反射面是一個環形反射面，所述環形反射面所在的平面垂直于所述被測件與所述測試天線之間的直線。

所述反射面為至少一個，其中，所述至少一個反射面的位置分別與所述被測件的主要輻射方向的至少一個輻射方向相對應。其中，所述反射面的個數是3個或者6個。

所述系統還包括：微波暗室，所述被測件，測試天線，反射面和吸收屏設置在所述微波暗室內，其中，所述微波暗室包括：屏蔽箱體，以及鋪設在所述屏蔽箱體內部的吸波材料。

所述系統還包括：測試儀器，與所述測試天線，用于根據所述測試天線接收到的無線信號對所述被測件進行測試。

所述吸收屏由吸波材料制成。

所述吸波材料是浸碳粉后的海綿。

所述被測件，測試天線，反射面和吸收屏采用非金屬材質的支撐件設置在對應的位置上。

本發明第二方面實施例提供了一種用于無線終端的測試系統的控制方法，其特征在于，其中，所述無線終端的測試系統包括：無線終端，用于接收無線信號的測試天線，對所述無線終端發射的無線信號進行全反射的反射面，用于吸收無線電波的吸收屏，其中，所述無線終端和所述測試天線分別設置在同一個橢球面的兩個焦點上，所述反射面設置在所述橢球面上，所述吸收屏設置在所述無線終端與所述測試天線之間的直線上，所述方法包括以下步驟：所述無線終端發射多個無線信號，并通過所述反射面將所述多個無線信號反射 至所述測試天線；將反射至所述測試天線的多個反射信號在所述測試天線處同相疊加；根據同相疊加結果對所述無線終端進行測試。

本發明實施例的用于無線終端的測試系統的控制方法，可根據對被測件的測試需求設置反射面，并通過反射面將被測件的多個方向的無線信號匯聚到測試天線，且多個方向的無線信號在測量天線處能夠達到同相相位的疊加以及功率合成，從而可以一次測得多個方向無線信號的功率之和。相對于傳統方法中，必須分別對每個方向的無線信號進行測試，然后將測試結果進行數據處理、功率相加來說，測試速度更快，且避免的多次重復測試操作，并且待測件不再需要處于測試天線的平面波照射，因此，二者之間的距離可以小于傳統測試系統中所需的遠場距離，從而簡化了測試系統結構，減小系統尺寸，具有測試結果重復性誤差小、測試結果穩定，測試效率高、成本低等優點，尤其適用于無線終端無線性能研發、生產等方面。

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，

圖1為根據本發明一個實施例的無線終端的測試系統的結構示意圖；

圖2為根據本發明另一個實施例的無線終端的測試系統的結構示意圖；

圖3為根據本發明實施例中參考坐標系的示意圖；

圖4a-d的為根據本發明實施例的反射面的位置示意圖；

圖5為根據本發明一個實施例的用于無線終端的測試系統的控制方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參考附圖描述根據本發明實施例的無線終端的測試系統和用于無線終端的測試系統的控制方法。

圖1為根據本發明一個實施例的無線終端的測試系統的結構示意圖。

如圖1所示，根據本發明實施例的無線終端的測試系統，包括：被測件1、反射面2、測試天線3和吸收屏4。

具體地，被測件1是無線終端，可向反射面2發射無線信號。

反射面2用于對無線終端發射的無線信號進行全反射。

測試天線3用于接收無線信號。

其中，被測件1，測試天線3以及反射面2的位置關系對應同一個橢球面，其中，被測件1和測試天線3分別設置在同一個橢球面的兩個焦點a和b上，反射面2設置在橢球面上。其中，反射面2設置在橢球面上是指反射面2與其設置位置處的橢球面重合。

本發明實施例中，無線終端發射的無線信號可以是電磁波信號。根據橢球面反射的物理原理可知，從一個焦點發送的電磁波信號經過橢球面的反射后會入射到另一個焦點，且橢球面上任意一點到橢球的兩個焦點的距離和為一固定值。因此，無線終端發射的電磁波信號經反射面2后會反射至測試天線3，且從無線終端發射的多個電磁波信號經過反射面2反射后入射到測試天線3所經過的傳播路徑的長度是相同的。舉例來說，如圖3所示，圖3中無線終端發射的3條電磁波信號反射至測試天線3的路徑的長度分別為L1、L2和L3，且L1＝L2＝L3。從而傳播路徑引起上述多個電磁波信號的相位差是相同的，測試天線3接收到的無線信號可以實現同相疊加。

應當理解，在實際測試中并不在系統中設置一個橢球面。上述橢球面為虛擬的橢球面，僅用于對被測件1、測試天線3和反射面2的位置關系進行描述，以明確三者的位置關系。

被測件1向測試天線3方向發射的無線信號不經過反射可直接發射到測試天線3，此部分不經過反射的信號可被稱為直射信號。由于直射信號與反射信號所經過的傳播路徑不同，則由傳播路徑引起的相位差也可能不同，因此，直射信號與反射信號在到達測試天線3時會因為相位不同而，而可能產生抵消或者部分疊加的效果，從而不一定能達到同相疊加、功率合成的目的。因此，為了避免此種影響，在本發明的實施例中，在被測件1與測試天線3之間的直線上設置了吸收屏4，用于吸收無線電波，從而，可通過吸收屏4吸收(或阻擋)被測件1到測試天線3的直射無線信號。

在本發明的一個實施例中，吸收屏4可由吸波材料制成。其中，吸波材料可以是浸碳粉后的海綿。

由于被測件1到測試天線3的直射信號被吸收屏4吸收，在本發明的實施例中不再考慮直射信號的影響。

在本發明的一個實施例中，如圖2所示，在圖1的基礎上還可包括微波暗室和測試儀器。

其中，微波暗室包括：屏蔽箱體5以及鋪設在屏蔽箱體5內部的吸波材料6。

屏蔽箱體5的作用是屏蔽外界(如微波暗室)的電磁波干擾，吸波材料可鋪設在屏蔽箱體5的內壁上，用于吸收入射到屏蔽箱體5內壁的電磁波，減少金屬屏蔽箱內部的反射。

在本發明的一個實施例中，被測件1，測試天線3，反射面2和吸收屏4采用非金屬材質的支撐件設置在對應的位置上。從而能夠避免因使用金屬材質的支撐件而反射無線信號造成的干擾和誤差。

測試儀器7與測試天線3相連，用于根據測試天線3接收到的無線信號對被測件1進行測試。

具體地，測試儀器7可對測試天線3接收到的多個無線信號進行功率合成，并根據功率合成結果進行測試。

下面結合圖3、圖4a-d對本發明實施例的無線終端的測試系統的實現原理進行說明。

可根據對被測件1的測量需求選擇反射面2的個數、以及放置的位置。在本發明的實施例中，反射面2為至少一個，其中，至少一個反射面2的位置分別與被測件的主要輻射方向的至少一個輻射方向相對應。其中，主要輻射方向為輻射強度較大的輻射方向。

為了說明方便起見，我們采用圖3表示的坐標系，被測件以手機為例，以手機的長度方為Z軸，手機的上部為Z軸正向，X軸垂直于手機屏幕，Y軸垂直于X軸與Z軸所在的平面，其中，X軸及Y軸的正方如圖3所示。

如果根據測試要求，需要測試(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三個方向的輻射信號的功率之和(其中，如圖3所示，θ為需要測試的輻射信號的方向與Z軸正方向的夾角，φ為需要測試的輻射信號的方向在XY平面的投影與X軸正方向的夾角)，即被測件在(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三個方向的輻射值超過輻射閾值。那么就可以在(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三個方向分別放置相應的反射面。其中，反射面具有所在位置的虛擬橢球面局部的形狀，且放置在該位置時與虛擬橢球面完全吻合。

在這種設置下，位于焦點a的被測件1(手機)向(θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三個方向的入射信號經過所設置的反射面反射到達位于焦點b的測試天線3，測試天線3接收，測試天線3的輸出就是三個方向信號的功率之和。由此，測試儀器7可獲取被測件1在θ＝30°,φ＝90°)、(θ＝30°,φ＝270°)、(θ＝150°,φ＝90°)三個方向功率之和。

從而，可根據測試需求確定反射面2的個數和設置位置。舉例來說，圖4a-d的為根據本發明實施例的反射面的位置示意圖。

如果需要對于輻射強度均勻的被測件1來說，需要對一周各個方向的無線信號進行測試，則反射面可為一個環形反射面，該環形反射面所在的平面垂直于被測件1與測試天線3之間的直線(橢球面的長軸)。環形反射面的位置可根據測試需要設置，例如可如圖4a所示設置在被測件1所在的焦點周圍，或者如圖4b所示設置在被測件1與測試天線3之間。從而能夠一次性對反射面所在一周的各個方向的無線信號進行測試，相對于僅設置一個或多個局部反射面的方案來說，無需轉動被測件1以使被測件1向各個方向發射的信號射向反射面，從而能夠減少測試時間，實現了快速測試。

如果被測件1需要測試三個或六個方向的無線信號時，可根據各個方向的θ和φ分別在相應的位置設定反射面。如果需要測試三個方向的無線信號，則可如圖4c所示設置三個反射面，其中，三個反射面位于被測件1所在焦點的周圍，且垂直于橢球面的長軸、被測件1所在焦點的平面與三個反射面相交且三個反射面不相對。如果需要測試六個方向的無線信號，則可如圖4d所示設置六個反射面，其中，三個反射面同圖4c，與另外三個反射面相對且位于同一平面，該平面垂直于橢球面的長軸，且另外三個反射面位于被測件所在焦點周圍。

由此可以看出，本發明所提出的方案，根據對被測件1測試的要求，將被測件1多個方向的輻射信號匯聚到測試天線3，多個方向的輻射信號在測試天線3處達到同相相位的疊加、功率合成，從而可以一次測得多個方向輻射信號的功率之和。如果采用傳統的方法，必須將測量每個方向的輻射信號、然后將測量結果進行數據處理、功率相加。

需要指出的是，被測件1朝向測試天線3的方向，由于所設置的吸收屏4，使得被測件1朝向測試天線3的方向的無線信號無法被測量。如果需要測量該方向的無線信號，則可通過轉動被測件1使被測件1朝向測試天線3方向的無線信號轉至朝向反射面2，以使該無線信號通過反射面反射至測試天線3，并進行測試。

因為無線信號的接收、發射是互易的，同理上述描述也適用于被測件1接收測試，本領域一般技術人員很容易理解，在此不再贅述。

本發明實施例的無線終端的測試系統，可根據對被測件的測試需求設置反射面，并通過反射面將被測件的多個方向的無線信號匯聚到測試天線，且多個方向的無線信號在測量天線處能夠達到同相相位的疊加以及功率合成，從而可以一次測得多個方向無線信號的功率之和。相對于傳統方法中，必須分別對每個方向的無線信號進行測試，然后將測試結果進行數據處理、功率相加來說，測試速度更快，且避免的多次重復測試操作，并且待測件不再需要處于測試天線的平面波照射，因此，二者之間的距離可以小于傳統測試系統中所需的遠場距離，從而簡化了測試系統結構，減小系統尺寸，具有測試結果重復性誤差小、測試結果穩定，測試效率高、成本低等優點，尤其適用于無線終端無線性能研發、生產等方面。

為了實現上述實施例，本發明還提出一種用于無線終端的測試系統的控制方法。

圖5為根據本發明一個實施例的用于無線終端的測試系統的控制方法的流程圖。

其中，該無線終端的測試系統包括無線終端，用于接收無線信號的測試天線，對無線終端發射的無線信號進行全反射的反射面，用于吸收無線電波的吸收屏，其中，無線終端和測試天線分別設置在同一個橢球面的兩個焦點上，反射面設置在橢球面上，吸收屏設置在無線終端與測試天線之間的直線上。具體可參照圖1和圖2所示實施例。

如圖5所示，根據本發明實施例的用于無線終端的測試系統的控制方法，包括以下步驟。

S501，無線終端發射多個無線信號，并通過反射面將多個無線信號反射至測試天線。

S502，將反射至測試天線的多個反射信號在測試天線處同相疊加。

S503，根據同相疊加結果對無線終端進行測試。

具體地，可通過測試儀器根據測試天線接收到的多個反射信號的同相疊加結果對無線終端進行測試。

本發明實施例中，無線終端發射的無線信號可以是電磁波信號。根據橢球面反射的物理原理可知，從一個焦點發送的電磁波信號經過橢球面的反射后會入射到另一個焦點，且橢球面上任意一點到橢球的兩個焦點的距離和為一固定值。因此，無線終端發射的電磁波信號經反射面后會反射至測試天線，且從無線終端發射的多個電磁波信號經過反射面反射后入射到測試天線所經過的傳播路徑的長度是相同的。舉例來說，如圖3所示，圖3中無線終端發射的3條電磁波信號反射至測試天線的路徑的長度分別為L1、L2和L3，且L1＝L2＝L3。從而傳播路徑引起上述多個電磁波信號的相位差是相同的，測試天線接收到的無線信號可以實現同相疊加。

應當理解，在實際測試中并不在系統中設置一個橢球面。上述橢球面為虛擬的橢球面，僅用于對被測件、測試天線和反射面的位置關系進行描述，以明確三者的位置關系。

被測件向測試天線方向發射的無線信號不經過反射可直接發射到測試天線，此部分不經過反射的信號可被稱為直射信號。由于直射信號與反射信號所經過的傳播路徑不同，則由傳播路徑引起的相位差也可能不同，因此，直射信號與反射信號在到達測試天線時會因為相位不同而，而可能產生抵消或者部分疊加的效果，從而不一定能達到同相疊加、功率合成的目的。因此，為了避免此種影響，在本發明的實施例中，在被測件與測試天線之間的直線上設置了用于吸收無線電波的吸收屏，從而，可通過吸收屏吸收(或阻擋)被測件到測試天線的直射無線信號。

在本發明的一個實施例中，吸收屏可由吸波材料制成。其中，吸波材料可以是浸碳粉后的海綿。

由于被測件到測試天線的直射信號被吸收屏吸收，在本發明的實施例中不再考慮直射信號的影響。

在本發明的一個實施例中，被測件，測試天線，反射面和吸收屏采用非金屬材質的支撐件設置在對應的位置上。從而能夠避免因使用金屬材質的支撐件而反射無線信號造成的干擾和誤差。

具體地，本發明實施例的無線終端的測試系統的實現原理可參照圖3、圖4a-d所示實施例，在此不再贅述。

本發明實施例的用于無線終端的測試系統的控制方法，可根據對被測件的測試需求設置反射面，并通過反射面將被測件的多個方向的無線信號匯聚到測試天線，且多個方向的無線信號在測量天線處能夠達到同相相位的疊加以及功率合成，從而可以一次測得多個方向無線信號的功率之和。相對于傳統方法中，必須分別對每個方向的無線信號進行測試，然后將測試結果進行數據處理、功率相加來說，測試速度更快，且避免的多次重復測試操作，并且待測件不再需要處于測試天線的平面波照射，因此，二者之間的距離可以小于傳統測試系統中所需的遠場距離，從而簡化了測試系統結構，減小系統尺寸，具有測試結果重復性誤差小、測試結果穩定，測試效率高、成本低等優點，尤其適用于無線終端無線性能研發、生產等方面。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一 個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。