[发明专利]一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于多探头的3D‑MIMO天线测试系统，包括多个水平放置的金属拱环、若干个均匀设于金属拱环上的探头以及用于放置3D‑MIMO设备的支撑平台，多个所述金属拱环位于同一球面上，所述支撑平台上设有用于驱动支撑平台水平转动的驱动装置,多个水平放置的金属拱环同时测试多个垂直维上的接收信号，能够准确的测试3D‑MIMO设备性能，并采用多探头测试系统，使得测试速度更快；驱动装置可使位于支撑平台上的3D‑MIMO设备水平转动，进而对3D‑MIMO设备进行过采样，过采样能够增加采样点，进而在一定程度上提高3D‑MIMO设备的测试精度。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，它涉及一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统及方法。

背景技术

多天线MIMO技术已经日趋成熟，可以在不增加频谱带宽和发射功率的情况下，提高链路传输质量并增加系统容量，因此，MIMO技术已经成为几乎所有新兴无线宽带标准的关键特征。例如第三代合作伙伴项目3GPP的LTE-A标准。多天线技术的发展趋势是在基站上安装越来越多的天线，即所谓的大规模天线系统。使用相对过量的基站天线，可以潜在地实现空前的频谱效率和能量效率，显著提高系统性能。现在，大规模天线技术作为5G的一种候选关键技术，引起了学术界和工业界的广泛兴趣。

然而，在实际系统中，由于基站的天线安装空间有限，应用于理论分析的线性大规模天线阵列是不切实际的，促使安装空间紧凑的2D、3D天线阵列结构的3D-MIMO系统的诞生。在3D-MIMO系统中，基站的天线单元在其垂直维也有分布，为其信号处理带来了新的垂直维自由度。

3D-MIMO(Three dimension multiuple-input multiple-output，三维多输入多输出)系统及其相关技术是近年来通信行业所密切关注和研究的方向之一。3D-MIMO系统可以利用空间的富余，为发送信号带来垂直方向上自由度，可以减少用户间的干扰，提升系统容量，改善小区边缘用户的信号质量。

在3D-MIMO系统中，基站的天线单元在其垂直维也有分布，为其信号处理带来了新的垂直维自由度。然而市面上的测试系统一次只能同时测试一个水平度的信号，对垂直维缺乏相关测试方法， 迫切需要一种切实可用3D-MIMO天线及相关设备测试方法。

因此，如何提供一种具有测量准确、测试速率快、能真实模拟环境特点的基于多探头的3D-MIMO天线及相关设备测试方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，具有测量准确、测试速率快、能真实模拟环境的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于多探头的3D-MIMO天线测试系统，包括多个水平放置的金属拱环、若干个均匀设于金属拱环上的探头以及用于放置3D-MIMO设备的支撑平台，多个所述金属拱环位于同一球面上，所述支撑平台上设有用于驱动支撑平台水平转动的驱动装置。

通过采用上述技术方案，多个水平放置的金属拱环同时测试多个垂直维上的接收信号，能够准确的测试3D-MIMO设备性能，并采用多探头测试系统，使得测试速度更快；驱动装置可使位于支撑平台上的3D-MIMO设备水平转动，进而对3D-MIMO设备进行过采样，过采样能够增加采样点，进而在一定程度上提高3D-MIMO设备的测试精度。

优选的，所述金属拱环为三个，其中中间部位的金属拱环上均匀分布有16个探头，上下两个金属拱环上均匀分布有8个探头且上下对称。

通过采用上述技术方案，中间金属拱环上的两个探头分别与上下金属环上的一个探头对应，使测量仪器接收到的信号是垂直维信号，结构简单。

优选的，所述金属拱环的内侧设有将金属拱环整体包裹的吸波棉，所述探头分别从所述吸波棉的开孔处伸出并指向金属拱环所处球面的球心处。