[發明專利]一種球面天線近場校準與掃描方法、系統及終端

在審

• 申請號: 202110648947.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113447730A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 余浪;吳曈;汪淵;鄧方科;李冬;楊迅
• 申請（專利權）人: 成都華芯天微科技有限公司
• 主分類號: G01R29/10
• 分類號: G01R29/10
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙) 51223
• 代理人: 張巨箭

本發明公開了一種球面天線近場校準與掃描方法、系統及終端，屬于天線測試技術領域，通道校準包括：獲取球面天線中各通道在球面上的空間坐標及朝向信息，進而計算各通道與六軸機械臂的球坐標映射關系，以控制攜帶有測試探頭的六軸機械臂運動至球面天線各通道；采集各通道的幅相數據，得到幅相數據補償表，進而在波束合過程中對相應的通道進行幅度、相位補償處理。通過計算各通道與六軸機械臂的球坐標映射關系，使六軸機械臂能夠實現精準的球形運動，保證了測試精準度；通過幅相數據補償表在波束合過程中對相應通道進行幅度、相位補償處理，以滿足波束合成的等幅等相要求，有效保證了每一通道的幅度、相位一致性，進而能夠適應高頻段天線測試。

技術領域

本發明涉及天線測試技術領域，尤其涉及一種球面天線近場校準與掃描方法、系統及終端。

背景技術

隨著科學技術與應用場景的不斷發展，球形天線、共性陣面天線、多波束天線、全向天線等天線技術也迅猛發展，因此針對上述類型天線測試也提出了更高的要求與指標。天線測試是驗證天線性能好壞的必須手段，獲取天線的方向圖數據便能快速的分析出被測天線的各項指標是否達到了預期。

由于球面近場天線測試的特殊性，即高頻段天線相較于低頻段天線在測試過程中具有更大的空間損耗，在現有測試技術下，對于較高頻段的球面近場測試往往不夠準確，只能夠保證一定頻率范圍內的低頻測試準確性。針對拱形架多探頭的測試方式，此種方式可以有效提升測試效率，但通過多探頭開關矩陣切換的方式，不能有效保證每一條鏈路的幅度、相位一致性，同樣無法保證測試的準確性，且由于較長的射頻線纜以及電子開關其損耗往往過大，大大的降低了系統的測試動態范圍。而采用傳統的單探頭配合雙轉臺的方式測試球面近場，雖然其在一定程度上保證了幅度、相位一致性以及動態范圍，但其笨重龐大的測試轉臺設備讓整個測試效率大大降低。針對球形陣面的相控陣通道校準，目前尚無成熟的測試技術方案，更多的是依靠人為手動去對準測試，采用手動的方式校準，由于不能保證球形陣面的相控陣天線的平面度，測試高度不能保證，再者由于測試環境的反射影響，整個校準過程不僅耗時耗力，且得出的校準數據已經失真。針對上述兩種球面近場測試方式，其系統建設復雜，設備繁多，建設成本很高，并非當下球面近場測試的最佳選擇。

發明內容

本發明的目的在于克服現有球面相控陣天線近場測試中無法有效保證各通道幅度相位一致性的問題，提供了一種球面天線近場校準與掃描方法、系統及終端。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種球面天線近場校準與掃描方法，所述方法包括通道校準步驟，具體包括：

獲取球面天線中各通道在球面上的空間坐標及朝向信息；

根據所述空間坐標及朝向信息計算各通道與六軸機械臂的球坐標映射關系，進而控制攜帶有測試探頭的六軸機械臂運動至球面天線各通道；

采集六軸機械臂運動至球面天線對應通道時的幅相數據，直至完成所有通道的幅相數據采集，得到幅相數據補償表；

根據所述幅相數據補償表在波束合過程中對相應的通道進行幅度、相位補償處理。

在一示例中，所述采集六軸機械臂運動至球面天線對應通道時的幅相數據具體包括：

產生測試信號，測試信號經測試探頭輻射至球面天線，采集球面天線接收的測試信號，進而實現幅相數據的采集，或者：

產生測試信號，測試信號經球面天線輻射至測試探頭，采集測試探頭接收的測試信號，進而實現幅相數據的采集。

在一示例中，所述通道校準步驟還包括通道互耦及空間干擾去除步驟，具體包括：

產生具有第一幅度相位值的測試信號并輸入至當前通道，采集當前通道反饋測試信號中的第一幅相值數據a；