[發(fā)明專利]電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法、系統(tǒng)、可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算機(jī)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111161940.5
• 申請(qǐng)日: 2021-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN113917239B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇棟才;東君偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山香山微波科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R29/08
• 分類號(hào): G01R29/08
• 代理公司: 深圳瑞天謹(jǐn)誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44340
• 代理人: 溫青玲

本申請(qǐng)適用于測(cè)試領(lǐng)域，提供了一種電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算機(jī)設(shè)備。所述方法包括：在選擇的坐標(biāo)系下，控制運(yùn)動(dòng)裝置使DUT和探頭發(fā)生隨機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生多個(gè)隨機(jī)測(cè)量點(diǎn)，并確定探頭的一個(gè)或多個(gè)姿態(tài)，得出分別與探頭的姿態(tài)對(duì)應(yīng)的電磁場(chǎng)系數(shù)；獲取所有探頭采集到的電磁場(chǎng)信號(hào)測(cè)量值，得到測(cè)量值集合；根據(jù)測(cè)量值集合和分別與探頭的姿態(tài)對(duì)應(yīng)的電磁場(chǎng)系數(shù)，根據(jù)電磁學(xué)中的洛倫茨互易定律，并通過(guò)凸優(yōu)化算法求解出DUT的電磁場(chǎng)系數(shù)；根據(jù)所述DUT的電磁場(chǎng)系數(shù)得到DUT的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖或者DUT以外任意一點(diǎn)的電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)。本申請(qǐng)需要的測(cè)量點(diǎn)比傳統(tǒng)算法少得多，極大提高了測(cè)試效率，且對(duì)DUT電磁場(chǎng)的計(jì)算范圍要比傳統(tǒng)方法的要廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法包括：平面近場(chǎng)測(cè)試方法、柱面近場(chǎng)測(cè)試方法以及球面近場(chǎng)測(cè)試方法。這些近場(chǎng)測(cè)試方法分別是在平面坐標(biāo)系、柱面坐標(biāo)系以及球面坐標(biāo)系下對(duì)物理方程中的洛倫茨互易定理進(jìn)行離散，使得待求變量(例如DUT(Device Under Test，待測(cè)物)的平面波系數(shù)、柱面波系數(shù)或球面波系數(shù))與探頭采集到的測(cè)量值呈傅里葉變換關(guān)系，這種關(guān)系使得探頭的測(cè)量點(diǎn)是在采樣平面、采樣柱面或采樣球面上固定的網(wǎng)格點(diǎn)，網(wǎng)格點(diǎn)的間隔滿足Nyquist采樣定律，即網(wǎng)格點(diǎn)的間隔為半波長(zhǎng)。當(dāng)DUT的工作頻率增加時(shí)，所需要的測(cè)量點(diǎn)總數(shù)會(huì)急劇增多。例如在給定一個(gè)正方形測(cè)量區(qū)域內(nèi)，傳統(tǒng)的平面近場(chǎng)測(cè)試方法需要至少(2/λ)²個(gè)在正方形測(cè)量區(qū)域內(nèi)的測(cè)量點(diǎn)才能求解出DUT的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖，λ表示波長(zhǎng)，與工作頻率成反比。因此當(dāng)DUT的工作頻率增加時(shí)，傳統(tǒng)的電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法所需的測(cè)量點(diǎn)總數(shù)就隨著工作頻率的平方成正比的增長(zhǎng)，測(cè)試效率也就隨工作頻率的平方成正比的下降，從而極大限制了其在高頻率場(chǎng)景(如5G，6G的DUT)的測(cè)試效率。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的在于提供一種電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算機(jī)設(shè)備，旨在解決當(dāng)DUT的工作頻率增加時(shí)，傳統(tǒng)的電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法所需的測(cè)量點(diǎn)總數(shù)就隨著工作頻率的平方成正比的增長(zhǎng)，測(cè)試效率也就隨工作頻率的平方成正比的下降，從而極大限制了其在高頻率場(chǎng)景的測(cè)試效率的問(wèn)題。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)設(shè)備和分別與計(jì)算機(jī)設(shè)備連接的用于產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)的信號(hào)源、信號(hào)接收機(jī)、運(yùn)動(dòng)裝置和至少一探頭，

其中信號(hào)源、信號(hào)接收機(jī)、探頭和待測(cè)物DUT形成測(cè)試信號(hào)的閉合鏈路；

所述運(yùn)動(dòng)裝置用于接受所述計(jì)算機(jī)設(shè)備的控制，使DUT和探頭發(fā)生隨機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生多個(gè)隨機(jī)測(cè)量點(diǎn)；

當(dāng)所述探頭與所述信號(hào)接收機(jī)連接時(shí)，所述信號(hào)源與DUT連接，當(dāng)所述探頭與所述信號(hào)源連接時(shí)，所述信號(hào)接收機(jī)與DUT連接，所述探頭用于采集多個(gè)隨機(jī)測(cè)量點(diǎn)的電磁場(chǎng)信號(hào)測(cè)量值，并直接傳輸給所述信號(hào)接收機(jī)或者傳輸給DUT后再由DUT傳輸給所述信號(hào)接收機(jī)；

所述信號(hào)接收機(jī)用于對(duì)所述探頭采集的電磁場(chǎng)信號(hào)測(cè)量值進(jìn)行分析處理后提供給計(jì)算機(jī)設(shè)備；

所述計(jì)算機(jī)設(shè)備用于選擇任意一個(gè)坐標(biāo)系，使得待求的DUT的電磁場(chǎng)系數(shù)呈現(xiàn)出稀疏特征；在選擇的坐標(biāo)系下，控制運(yùn)動(dòng)裝置使DUT和探頭發(fā)生隨機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生多個(gè)隨機(jī)測(cè)量點(diǎn)，并確定探頭的一個(gè)或多個(gè)姿態(tài)，得出分別與探頭的姿態(tài)對(duì)應(yīng)的電磁場(chǎng)系數(shù)；獲取經(jīng)信號(hào)接收機(jī)分析處理后的所有探頭采集到的電磁場(chǎng)信號(hào)測(cè)量值，得到測(cè)量值集合；根據(jù)測(cè)量值集合和分別與探頭的姿態(tài)對(duì)應(yīng)的電磁場(chǎng)系數(shù)，根據(jù)電磁學(xué)中的洛倫茨互易定律，并通過(guò)凸優(yōu)化算法求解出DUT的電磁場(chǎng)系數(shù)，并根據(jù)所述DUT的電磁場(chǎng)系數(shù)得到DUT的遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖或者DUT以外任意一點(diǎn)的電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)。

第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電磁場(chǎng)近場(chǎng)測(cè)試方法，所述方法包括：

選擇任意一個(gè)坐標(biāo)系，使得待求的DUT的電磁場(chǎng)系數(shù)呈現(xiàn)出稀疏特征；