天线增益测量方法及测量系统与流程
未命名
09-29
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1.本发明涉及天线的性能测试技术领域,尤其涉及一种天线增益测量方法及测量系统。
背景技术:
2.近年来,由于对毫米波车载雷达和5g毫米波应用的需求不断增加,人们对毫米波技术产生了极大的兴趣,毫米波封装天线(antenna in package,aip)已经被提出用于开发高度集成的无线电和雷达系统。天线增益是天线最重要的电讯指标之一,用于表征天线把输入功率集中辐射的能力。其中,比较法是测试天线增益最常用的方法,它使用已知增益的喇叭天线作为参考天线,通过将待测天线的测试数据与参考天线的标准增益进行比较,可以计算获取该待测天线的增益数据。
3.但是,对于毫米波天线的测试往往是由高频探针馈电,而参考天线(喇叭天线)则是由同轴电缆直接馈电,所以,在测试获取待测天线和参考天线的测试数据时,两者测试路径上的损耗不同,使用比较法往往无法准确获取待测天线的增益数据。
4.为了准确获取待测天线的增益数据,必须先获取两者测试路径上的损耗差,因此,需要进一步获取待测天线测试时所用的射频探针的损耗。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于提供一种天线增益测量方法及测量系统,以提高天线增益测量的准确性。
6.为实现上述发明目的,本发明提供一种天线增益测量方法,包括:
7.于损耗测量链路加载待测组件而获取所述待测组件的第一传输损耗,所述待测组件包括探针组件及待测天线,所述探针组件用于对所述待测天线进行馈电;
8.获取所述探针组件的第二传输损耗;
9.根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及所述第一传输损耗、所述第二传输损耗获取所述待测天线的增益,其中,所述标准天线的标准损耗为所述标准天线加载于所述损耗测量链路时获取的损耗。
10.进一步的,所述“根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及所述第一传输损耗、所述第二传输损耗获取所述待测天线的增益”具体包括:
11.根据如下公式获取所述待测天线的增益:
12.g
aut
=g
std-s21
std
+s211+s21213.其中,g
aut
为所述待测天线的增益,g
std
为所述标准天线的标准增益,s211为所述第一传输损耗,s212为所述第二传输损耗,s21
std
为所述标准天线的标准损耗。
14.进一步的,所述“获取所述探针组件的第二传输损耗”具体包括:
15.将所述损耗测量链路的发射端连接测试夹具的第一端口;
16.于所述损耗测量链路的接收端加载所述探针组件,并将所述探针组件连接至所述
测试夹具的第二端口;
17.获取此时所述损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗;
18.获取所述测试夹具的测试夹具损耗;
19.根据所述第三传输损耗与所述测试夹具损耗获取所述探针组件的第二传输损耗。
20.进一步的,所述“根据所述第三传输损耗与所述测试夹具损耗获取所述探针组件的第二传输损耗”具体包括:
21.根据如下公式获取所述探针组件的第二传输损耗:
22.s212=s21
3-s21423.其中,s213为所述第三传输损耗,s214为所述测试夹具损耗。
24.进一步的,所述“获取所述测试夹具的测试夹具损耗”具体包括:
25.将所述损耗测量链路的发射端连接至基准夹具的第三端口;
26.将所述损耗测量链路的接收端连接至基准夹具的第四端口;
27.获取所述基准夹具的基准夹具损耗;
28.根据所述测试夹具的第一长度、所述基准夹具的第二长度及所述基准夹具损耗获取所述测试夹具的测试夹具损耗,其中,所述第一长度为所述测试夹具的第一端口与第二端口之间的距离,所述第二长度为所述基准夹具的第三端口与第四端口之间的距离。
29.进一步的,所述“根据所述测试夹具的第一长度、所述基准夹具的第二长度及所述基准夹具损耗获取所述测试夹具的测试夹具损耗”具体包括:
30.根据如下公式获取所述测试夹具的测试夹具损耗:
31.s214=s215×
(l1/l2)
32.其中,s215为所述基准夹具损耗,l1为所述第一长度,l2为所述第二长度。
33.进一步的,所述“于损耗测量链路的发射端加载待测组件而获取所述待测组件的第一传输损耗”具体包括:
34.于损耗测量链路的接收端加载接收天线;
35.于损耗测量链路的发射端加载标准天线;
36.对准所述接收天线及所述标准天线而获取所述标准天线的标准损耗;
37.于损耗测量链路的发射端替换为加载待测组件;
38.对准所述接收天线及所述待测组件而获取所述待测组件的第一传输损耗。
39.进一步的,在测试之前还包括:
40.对所述损耗测量链路的两端口分别进行校准。
41.进一步的,所述损耗测量链路包括射频测量设备和分别加载于所述射频测量设备的发射端口和接收端口处的两根测试线缆。
42.进一步的,所述探针组件由探针基台组成,或者,所述探针组件由相连的探针基台及适配件组成。
43.本发明还提供一种天线增益测量系统,包括:
44.损耗测量链路,用于获取待测组件的第一传输损耗,所述待测组件包括探针组件及待测天线,所述探针组件用于对所述待测天线进行馈电;
45.测试夹具,用于与损耗测量链路相配合来获取所述探针组件的第二传输损耗;
46.计算模块,用于根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及获取的所述
第一传输损耗和所述第二传输损耗,计算所述待测天线的增益,其中,所述标准损耗为所述标准天线加载于所述损耗测量链路的发射端时的损耗。
47.进一步的,所述计算模块中用于“计算所述待测天线的增益”的计算公式为:
48.g
aut
=g
std-s21
std
+s211+s21249.其中,g
aut
为所述待测天线的增益,g
std
为标准天线的标准增益,s211为所述第一传输损耗,s212为所述第二传输损耗,s21
std
为标准天线的标准损耗。
50.进一步的,所述测试夹具与损耗测量链路相配合为:将所述损耗测量链路的发射端连接测试夹具的第一端口,所述损耗测量链路的接收端加载所述探针组件,并将所述探针组件连接至所述测试夹具的第二端口时,获取此时所述损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗;
51.所述计算模块还用于:根据所述第三传输损耗与所述测试夹具损耗计算所述探针组件的第二传输损耗,所述第二传输损耗的计算公式为:
52.s212=s21
3-s21453.其中,s213为所述第三传输损耗,s214为所述测试夹具损耗。
54.进一步的,所述天线增益测量系统还包括基准夹具,其与损耗测量链路相配合以用于:将所述损耗测量链路的发射端连接至基准夹具的第三端口,所述损耗测量链路的接收端连接至基准夹具的第四端口,以获取所述基准夹具的基准夹具损耗;
55.所述计算模块还用于:根据所述测试夹具的第一长度、所述基准夹具的第二长度及所述基准夹具损耗,计算所述测试夹具的测试夹具损耗,所述测试夹具损耗的计算公式为:
56.s214=s215×
(l1/l2)
57.其中,s215为所述基准夹具损耗,l1为第一长度,所述第一长度为所述测试夹具的第一端口与第二端口之间的距离,l2为第二长度,所述第二长度为所述基准夹具的第三端口与第四端口之间的距离。
58.进一步的,所述损耗测量链路包括射频测量设备和分别加载于射频测量设备的发射端口和接收端口处的两根测试线缆,记为第一测试线缆和第二测试线缆;损耗测量链路还包括加载于第一测试线缆的信号延长器件和第三测试线缆,信号延长器件的一端加载于第一测试线缆远离射频测量设备的一端口,第三测试线缆连接信号延长器件。
59.本发明的有益效果在于:解决了由于探针组件的损耗所引起的测量误差,通过获取探针组件的传输损耗,使用比较法计算获取待测天线的增益数据,提高待测天线的增益测量的准确性。
附图说明
60.图1为本发明一实施例中的天线增益测试方法的流程示意图;
61.图2为本发明一实施例中的获取标准天线的标准损耗的测试框架结构示意图;
62.图3为本发明一实施例中的获取第一传输损耗的测试框架结构示意图;
63.图4为本发明一实施例中的获取第三传输损耗的测试框架结构示意图;
64.图5为本发明一实施例中的获取基准夹具损耗的测试框架结构示意图。
具体实施方式
65.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
66.下面详细描述本发明的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
67.为方便说明,本文使用表示空间相对位置的术语来进行描述,例如“上”、“下”、“后”、“前”等,用来描述附图中所示的一个单元或者特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如,如果将图中的装置翻转,则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“上方”的单元将位于其他单元或特征“下方”或“上方”。因此,示例性术语“下方”可以囊括下方和上方这两种空间方位。
68.如图1所示,本发明一实施例提供一种天线增益测量方法,包括:
69.s1:于损耗测量链路加载待测组件而获取待测组件的第一传输损耗,待测组件包括探针组件及待测天线,探针组件用于对待测天线进行馈电。
70.s2:获取探针组件的第二传输损耗。
71.s3:根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及第一传输损耗、第二传输损耗获取待测天线的增益,其中,所述标准天线的标准损耗为标准天线加载于损耗测量链路时获取的损耗。
72.利用已知增益的标准天线作为参考天线,分别获取标准天线和待测天线的传输损耗,以及获取待测天线在测试时相较于标准天线所增加的探针组件的损耗,通过使用比较法,计算获取待测天线的增益数据,以提高待测天线的增益测量的准确性。
73.在步骤s1中“于损耗测量链路加载待测组件而获取第一传输损耗”具体包括:
74.s11:于损耗测量链路的接收端加载接收天线。
75.s12:于损耗测量链路的发射端加载标准天线。
76.s13:对准接收天线及标准天线而获取标准天线的标准损耗。
77.s14:于损耗测量链路的发射端替换为加载待测组件。
78.s15:对准接收天线及待测组件而获取待测组件的第一传输损耗。
79.如图2所示,在一实施例中,损耗测量链路包括射频测量设备110和分别加载于射频测量设备110的发射端口111和接收端口112处的两根测试线缆,记为第一测试线缆121和第二测试线缆122。
80.具体的,于射频测量设备110的接收端口112加载第二测试线缆122,该第二测试线缆122远离射频测量设备110的一端口即为损耗测量链路的接收端,于损耗测量链路的接收端加载接收天线200,即在第二测试线缆122远离射频测量设备110的一端口处加载接收天线200。射频测量设备110通过该第二测试线缆122对接收天线200直接供电。
81.于射频测量设备110的发射端口111加载第一测试线缆121,该第一测试线缆121远离射频测量设备110的一端口即为损耗测量链路的发射端,于损耗测量链路的发射端加载
标准天线300,即在第一测试线缆121远离射频测量设备110的一端口处加载标准天线300。
82.射频测量设备110通过该第一测试线缆121对标准天线300直接供电,标准天线300发射辐射信号,将标准天线300与接收天线200对准耦合,接收天线200接收标准天线300的辐射信号,获取此时整个测量链路上的传输损耗,即为标准天线300的标准损耗,记为s21
std
。
83.在一实施例中,射频测量设备110为矢量网络分析仪,接收天线200为测距天线,标准天线300为标准喇叭天线,该标准喇叭天线可由同轴测试线缆直接供电。
84.具体的,标准喇叭天线的标准增益为已知量,可直接获取。
85.将已知的标准天线的标准增益记为g
std
。
86.为方便标准天线300和接收天线200更好的耦合对准、以减小信号传输过程中不必要的衰减,在一实施例中,损耗测量链路还包括加载于第一测试线缆121的信号延长器件130和第三测试线缆123。具体的,信号延长器件130的一端加载于第一测试线缆121远离射频测量设备110的一端口,第三测试线缆123一端用于连接信号延长器件130,另一端用于连接标准天线300、或待测组件400等。
87.如图3所示,于损耗测量链路的发射端替换为加载待测组件400,具体的,为减小测量误差,可直接将图2中的标准天线300替换为待测组件400。
88.待测组件400包括探针组件410及待测天线420,探针组件410位于第三测试线缆123和待测天线420之间。
89.待测天线420为毫米波片上天线,无法使用测试线缆直接供电,则需要加载探针组件410对待测天线420供电,待测天线420发射辐射信号,将待测天线420与接收天线200对准耦合,接收天线200接收待测天线420的辐射信号,获取此时整个测量链路上的传输损耗,即为第一传输损耗,记为s211。
90.在一实施例中,探针组件410由探针基台组成,第三测试线缆123可直接连接探针基台上的射频端口。
91.在另一实施例中,探针组件410由相连的探针基台及适配器组成,适配器加载于探针基台和第三测试线缆123之间,以减小由于探针基台和测试线缆不匹配而引起的测量误差。
92.当然,为消除损耗测量链路对获取的传输损耗数据的影响及提高测量准确性,在测试之前还包括:
93.对损耗测量链路的两端口分别进行校准。
94.具体的,在加载接收天线200和标准天线300/待测组件400之前,分别对第二传输线缆122远离射频测量设备110的一端口实行单端口校准和对第三传输线缆123远离射频测量设备110的一端口实行单端口校准。
95.在步骤s2中,“获取探针组件的第二传输损耗”具体包括:
96.s21:将损耗测量链路的发射端连接测试夹具的第一端口。
97.s22:于损耗测量链路的接收端加载探针组件,并将探针组件连接至测试夹具的第二端口。
98.s23:获取此时损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗。
99.s24:获取测试夹具的测试夹具损耗。
100.s25:根据第三传输损耗与测试夹具损耗获取探针组件的第二传输损耗。
101.如图4所示,在一实施例中,损耗测量链路包括射频测量设备110和分别加载于射频测量设备110的发射端口111和接收端口112处的两根测试线缆。
102.具体的,损耗测量链路包括射频测量设备110、加载于发射端口111的第一测试线缆121和加载于接收端口112的第二测试线缆122。
103.在一实施例中,提供一测试夹具500,测试夹具500包括第一端口510和第二端口520,其中第一端口510为可连接测试线缆的射频端口,第二端口520为电性焊盘。
104.具体的,第一端口510和第二端口520设置于测试夹具500在长度方向上的相对两侧,则第一端口510与第二端口520之间的距离即为测试夹具500在长度方向上的第一长度l1。
105.当然,在将测试夹具500连接损耗测量链路之前,还包括:
106.对损耗测量链路的两端口分别进行校准。
107.具体的,在连接测试夹具500之前,分别对第一传输线缆121远离射频测量设备110的一端口实行单端口校准和对第二传输线缆122远离射频测量设备110的一端口实行单端口校准。
108.校准步骤之后,将损耗测量链路的发射端连接测试夹具500的第一端口510,即将第一测试线缆121远离射频测量设备110的一端口与第一端口510相连接,于损耗测量链路的接收端加载探针组件410,即于第二测试线缆122远离射频测量设备110的一端口加载探针组件410,并将探针组件410连接至测试夹具500的第二端口520。获取此时损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗,记为s213,图4中所示的a到b之间的传输损耗即为第三传输损耗s213。
109.当然,在另一实施例中,也可将损耗测量链路的接收端连接测试夹具500的第一端口510,于损耗测量链路的发射端加载探针组件410,并将探针组件410连接至测试夹具500的第二端口520,获取此时损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗s213。
110.在步骤s24中,“获取测试夹具的测试夹具损耗”具体包括:
111.s241:将损耗测量链路的发射端连接至基准夹具的第三端口。
112.s242:将损耗测量链路的接收端连接至基准夹具的第四端口。
113.s243:获取基准夹具的基准夹具损耗。
114.s244:根据测试夹具的第一长度、基准夹具的第二长度及基准夹具损耗获取测试夹具的测试夹具损耗,其中,第一长度为测试夹具的第一端口与第二端口之间的距离,第二长度为基准夹具的第三端口与第四端口之间的距离。
115.如图5所示,提供一基准夹具600,基准夹具600包括第三端口610和第四端口620,第三端口610和第四端口620均为可连接测试线缆的射频端口。
116.具体的,第三端口610和第四端口620设置于基准夹具600在长度方向上的相对两侧,则第三端口610与第四端口620之间的距离即为基准夹具600在长度方向上的第二长度l2。
117.同样的,在连接基准夹具600和损耗测量链路之前,可对该损耗测量链路再次进行校准,或者也可用获取第三传输损耗时的校准数据。
118.将损耗测量链路的发射端连接基准夹具600的第三端口610,即将第一测试线缆
121远离射频测量设备110的一端口与第三端口610相连接,于损耗测量链路的接收端连接至基准夹具600的第四端口620,即将第二测试线缆122远离射频测量设备110的一端口与第四端口620相连接。获取此时损耗测量链路的发射端到接收端之间的传输损耗,即为基准夹具的基准夹具损耗,记为s214,图5中所示的c到d之间的传输损耗即为基准夹具损耗s214。
119.当然,在另一实施例中,将损耗测量链路的接收端连接至基准夹具600的第三端口610,将损耗测量链路的接收端连接至基准夹具600的第四端口620,获取基准夹具600的基准夹具损耗s214。
120.在步骤s244中,“根据测试夹具的第一长度、基准夹具的第二长度及基准夹具损耗获取测试夹具的测试夹具损耗”具体包括:
121.根据如下公式(1)获取测试夹具500的测试夹具损耗s214:
122.s214=s215×
(l1/l2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
123.其中,s215为基准夹具损耗,l1为第一长度,l2为第二长度。
124.在一实施例中,基准夹具600的第二长度l2为测试夹具500的第一长度l1的两倍,所以,根据公式(1),获取的基准夹具600的基准夹具损耗s215为测试夹具500的测试夹具损耗s214的两倍。
125.当然,在其他实施例中,第一长度l1和第二长度l2也可相等设置,或者第一长度l1和第二长度l2满足其他比例关系,只需根据公式(1)获取测试夹具500的测试夹具损耗s214即可。
126.在步骤s25中,“根据第三传输损耗与测试夹具损耗获取探针组件的第二传输损耗”具体包括:
127.根据如下公式(2)获取探针组件410的第二传输损耗s212:
128.s212=s21
3-s214ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
129.其中,s213为第三传输损耗,s214为测试夹具损耗。
130.结合公式(1)即可计算得出探针组件410的第二传输损耗s212。
131.在步骤s3中,“根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及第一传输损耗、第二传输损耗获取待测天线的增益,其中,标准损耗为标准天线加载于损耗测量链路的发射端时的损耗”具体包括:
132.根据如下公式(3)获取待测天线420的增益:
133.g
aut
=g
std-s21
std
+s211+s212ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
134.其中,g
aut
为待测天线420的增益,g
std
为标准天线300的标准增益,s211为第一传输损耗,s212为第二传输损耗,s21
std
为标准天线的标准损耗。
135.具体的,获取的第一传输损耗s211、第二传输损耗s212、第三传输损耗s213、测试夹具损耗s214、基准夹具损耗s215、以及标准天线的标准损耗s21
std
和标准增益g
std
具有相同的频率范围和频率步径。
136.更具体的,获取第一传输损耗s211时的待测天线420和接收天线200之间的耦合距离和获取标准天线300的标准损耗s21
std
时的标准天线300与接收天线200之间的耦合距离相同。
137.本发明对获取第一传输损耗s211、第二传输损耗s212、第三传输损耗s213、测试夹具损耗s214、基准夹具损耗s215、以及标准天线的标准损耗s21
std
和标准增益g
std
的获取步骤
顺序不作限制,可根据实际测试需求进行调整。
138.当然,在另一实施例中,可直接获取探针组件410出厂时所提供的损耗数据,考虑到出厂自带的损耗数据在频率上离散的,可通过插值等技术手段,获取其与本发明中标准增益g
std
、第一传输损耗s211、标准天线的标准损耗s21
std
的具有相同频率范围和频率步径的损耗值,代入公式(3)计算获取待测天线的增益。
139.本发明还提供一种天线增益测量系统,包括:
140.损耗测量链路,用于获取待测组件的第一传输损耗s211,其中,待测组件包括探针组件及待测天线,探针组件位于发射端与待测天线之间而对待测天线进行馈电;
141.测试夹具,用于与损耗测量链路相配合来获取探针组件的第二传输损耗s212142.计算模块,用于根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及获取的第一传输损耗和第二传输损耗,计算待测天线的增益,其中,标准损耗为标准天线加载于损耗测量链路的发射端时的损耗。
143.具体的,计算模块中用于“计算待测天线的增益”的计算公式为:
144.g
aut
=g
std-s21
std
+s211+s212ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
145.其中,g
aut
为所述待测天线的增益,g
std
为标准天线的标准增益,s211为所述第一传输损耗,s212为所述第二传输损耗,s21
std
为标准天线的标准损耗。
146.进一步的,所述测试夹具与损耗测量链路相配合为:将损耗测量链路的发射端连接测试夹具的第一端口,损耗测量链路的接收端加载探针组件,并将探针组件连接至测试夹具的第二端口时,获取此时损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗。
147.计算模块还用于根据第三传输损耗与测试夹具损耗计算探针组件的第二传输损耗,第二传输损耗的计算公式为:
148.s212=s21
3-s214ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
149.其中,s213为第三传输损耗,s214为测试夹具损耗。
150.更进一步的,所述天线增益测量系统还包括基准夹具,其与损耗测量链路相配合以用于:将损耗测量链路的发射端连接至基准夹具的第三端口,损耗测量链路的接收端连接至基准夹具的第四端口时,获取所述基准夹具的基准夹具损耗。
151.计算模块还用于根据测试夹具的第一长度、基准夹具的第二长度及基准夹具损耗,计算测试夹具的测试夹具损耗,测试夹具损耗的计算公式为:
152.s214=s215×
(l1/l2)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
153.其中,s215为基准夹具损耗,l1为第一长度,第一长度为测试夹具的第一端口与第二端口之间的距离,l2为第二长度,第二长度为基准夹具的第三端口与第四端口之间的距离。
154.具体的,获取的第一传输损耗s211、第二传输损耗s212、第三传输损耗s213、测试夹具损耗s214、基准夹具损耗s215、以及标准天线的标准损耗s21
std
和标准增益g
std
具有相同的频率范围和频率步径。
155.更具体的,获取第一传输损耗s211时的待测天线420和接收天线200之间的耦合距离和获取标准天线300的标准损耗s21
std
时的标准天线300与接收天线200之间的耦合距离相同。
156.综上所述,本发明解决了由于探针组件的损耗所引起的测量误差,通过获取探针
组件的传输损耗,使用比较法计算获取待测天线的增益数据,提高待测天线的增益测量的准确性。
157.应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
158.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种天线增益测量方法,其特征在于,包括:于损耗测量链路加载待测组件而获取所述待测组件的第一传输损耗,所述待测组件包括探针组件及待测天线,所述探针组件用于对所述待测天线进行馈电;获取所述探针组件的第二传输损耗;根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及所述第一传输损耗、所述第二传输损耗获取所述待测天线的增益,其中,所述标准天线的标准损耗为所述标准天线加载于所述损耗测量链路时获取的损耗。2.根据权利要求1所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述“根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及所述第一传输损耗、所述第二传输损耗获取所述待测天线的增益”具体包括:根据如下公式获取所述待测天线的增益:g
aut
=g
std-s21
std
+s211+s212其中,g
aut
为所述待测天线的增益,g
std
为所述标准天线的标准增益,s211为所述第一传输损耗,s212为所述第二传输损耗,s21
std
为所述标准天线的标准损耗。3.根据权利要求1所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述“获取所述探针组件的第二传输损耗”具体包括:将所述损耗测量链路的发射端连接测试夹具的第一端口;于所述损耗测量链路的接收端加载所述探针组件,并将所述探针组件连接至所述测试夹具的第二端口;获取此时所述损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗;获取所述测试夹具的测试夹具损耗;根据所述第三传输损耗与所述测试夹具损耗获取所述探针组件的第二传输损耗。4.根据权利要求3所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述“根据所述第三传输损耗与所述测试夹具损耗获取所述探针组件的第二传输损耗”具体包括:根据如下公式获取所述探针组件的第二传输损耗:s212=s21
3-s214其中,s213为所述第三传输损耗,s214为所述测试夹具损耗。5.根据权利要求3所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述“获取所述测试夹具的测试夹具损耗”具体包括:将所述损耗测量链路的发射端连接至基准夹具的第三端口;将所述损耗测量链路的接收端连接至基准夹具的第四端口;获取所述基准夹具的基准夹具损耗;根据所述测试夹具的第一长度、所述基准夹具的第二长度及所述基准夹具损耗获取所述测试夹具的测试夹具损耗,其中,所述第一长度为所述测试夹具的第一端口与第二端口之间的距离,所述第二长度为所述基准夹具的第三端口与第四端口之间的距离。6.根据权利要求5所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述“根据所述测试夹具的第一长度、所述基准夹具的第二长度及所述基准夹具损耗获取所述测试夹具的测试夹具损耗”具体包括:根据如下公式获取所述测试夹具的测试夹具损耗:
s214=s215×
(l1l2)其中,s215为所述基准夹具损耗,l1为所述第一长度,l2为所述第二长度。7.根据权利要求1所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述“于损耗测量链路加载待测组件而获取所述待测组件的第一传输损耗”具体包括:于损耗测量链路的接收端加载接收天线;于损耗测量链路的发射端加载标准天线;对准所述接收天线及所述标准天线而获取所述标准天线的标准损耗;于损耗测量链路的发射端替换为加载待测组件;对准所述接收天线及所述待测组件而获取所述待测组件的第一传输损耗。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的天线增益测量方法,其特征在于,在测试之前还包括:对所述损耗测量链路的两端口分别进行校准。9.根据权利要求1-7中任意一项所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述损耗测量链路包括射频测量设备和分别加载于所述射频测量设备的发射端口和接收端口处的两根测试线缆。10.根据权利要求1所述的天线增益测量方法,其特征在于,所述探针组件由探针基台组成,或者,所述探针组件由相连的探针基台及适配件组成。11.一种天线增益测量系统,其特征在于,包括:损耗测量链路,用于获取待测组件的第一传输损耗,所述待测组件包括探针组件及待测天线,所述探针组件用于对所述待测天线进行馈电;测试夹具,用于与损耗测量链路相配合来获取所述探针组件的第二传输损耗;计算模块,用于根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及获取的所述第一传输损耗和所述第二传输损耗,计算所述待测天线的增益,其中,所述标准损耗为所述标准天线加载于所述损耗测量链路的发射端时的损耗。12.根据权利要求11所述的天线增益测量系统,其特征在于,所述计算模块中用于“计算所述待测天线的增益”的计算公式为:g
aut
=g
std-s21
std
+s211+s212其中,g
aut
为所述待测天线的增益,g
std
为标准天线的标准增益,s211为所述第一传输损耗,s212为所述第二传输损耗,s21
std
为标准天线的标准损耗。13.根据权利要求11所述的天线增益测量系统,其特征在于,所述测试夹具与损耗测量链路相配合为:将所述损耗测量链路的发射端连接测试夹具的第一端口,所述损耗测量链路的接收端加载所述探针组件,并将所述探针组件连接至所述测试夹具的第二端口时,获取此时所述损耗测量链路的发射端到接收端之间的第三传输损耗;所述计算模块还用于:根据所述第三传输损耗与所述测试夹具损耗计算所述探针组件的第二传输损耗,所述第二传输损耗的计算公式为:s212=s21
3-s214其中,s213为所述第三传输损耗,s214为所述测试夹具损耗。14.根据权利要求13所述的天线增益测量系统,其特征在于,所述天线增益测量系统还
包括基准夹具,其与损耗测量链路相配合以用于:将所述损耗测量链路的发射端连接至基准夹具的第三端口,所述损耗测量链路的接收端连接至基准夹具的第四端口,以获取所述基准夹具的基准夹具损耗;所述计算模块还用于:根据所述测试夹具的第一长度、所述基准夹具的第二长度及所述基准夹具损耗,计算所述测试夹具的测试夹具损耗,所述测试夹具损耗的计算公式为:s214=s215×
(l1l2)其中,s215为所述基准夹具损耗,l1为第一长度,所述第一长度为所述测试夹具的第一端口与第二端口之间的距离,l2为第二长度,所述第二长度为所述基准夹具的第三端口与第四端口之间的距离。15.根据权利要求11所述的天线增益测量系统,其特征在于,所述损耗测量链路包括射频测量设备和分别加载于射频测量设备的发射端口和接收端口处的两根测试线缆,记为第一测试线缆和第二测试线缆;损耗测量链路还包括加载于第一测试线缆的信号延长器件和第三测试线缆,信号延长器件的一端加载于第一测试线缆远离射频测量设备的一端口,第三测试线缆连接信号延长器件。
技术总结
本发明揭示了一种天线增益测量方法及测量系统,包括:于损耗测量链路加载待测组件而获取待测组件的第一传输损耗,待测组件包括探针组件及待测天线,探针组件用于对待测天线进行馈电;获取探针组件的第二传输损耗;根据标准天线的标准增益、标准天线的标准损耗以及第一传输损耗、第二传输损耗获取待测天线的增益,其中,标准天线的标准损耗为标准天线加载于损耗测量链路时获取的损耗。本发明解决了由于探针组件的损耗所引起的测量误差,通过获取探针组件的传输损耗,使用比较法计算获取待测天线的增益数据,提高待测天线的增益测量的准确性。确性。确性。
技术研发人员:林伟 唐彦波 杨程 吴伯平
受保护的技术使用者:长电科技管理有限公司
技术研发日:2023.06.20
技术公布日:2023/9/23
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