[发明专利]一种多通道无源天线阵列高效率幅相测试系统及测试方法

说明书

本发明公开了一种多通道无源天线阵列高效率幅相测试系统及测试方法。测试系统包括网络分析仪、开关矩阵，所述开关矩阵包括两个输入端口和N个输出端口，所述开关矩阵用于将网络分析仪的两个端口扩展至N个端口，所述开关矩阵的N个输出端口与被测天线阵列的N个通道连接，所述网络分析仪还与天线阵列的校准口连接。本发明采用开关矩阵配合天线测试系统，利用传导方式(例如连接射频电缆)测试，通过射频电缆连接天线阵列的业务通道、校准通道和网络分析仪实现射频指标测试，通过耦合通道遍历所有通道，无机械扫描、速度快、效率高，以5G主流64通道天线阵列为例，测试一面天线仅仅需要1分钟。

技术领域

本发明涉及无线通信基站天线阵列测试领域，更具体地说，特别涉及一种多通道无源天线阵列高效率幅相测试系统及测试方法。

背景技术

无线通信基站从2天线发展到8天线，再到现在的64天线，甚至128天线。无线通信基站3D Massive MIMO(三维空间超大规模多进多出)是5G的核心技术，为了评估天线阵列在广播和业务不同波束成形场景下的性能指标，急需一种高效的测试方案。

目前，针对无线通信基站天线性能验证测试，只能利用多端口网络分析仪做测试，测试效率低。专利号为2019110106289的发明专利公开了一种天线测试系统及其控制方法，其利用测试探头空口耦合方式(电磁波空口耦合天线振源信号)，通过耦合测试探头获取信号再送入仪表分析射频指标，然后通过耦合探头在二维平面扫描实现所有通道测试，由于采用的是机械扫描，时间较长，以5G主流64通道天线阵列为例，测试一面天线需要8分钟，不适合大范围推广应用。为此，有必要开发一种多通道无源天线阵列高效率幅相测试系统及测试方法来克服该问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道无源天线阵列高效率幅相测试系统，以克服现有技术的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多通道无源天线阵列高效率幅相测试系统，包括网络分析仪，还包括开关矩阵，所述开关矩阵包括两个输入端口和N个输出端口，所述开关矩阵用于将网络分析仪的两个端口扩展至N个端口，所述开关矩阵的N个输出端口与被测天线阵列的N个通道连接，所述网络分析仪还与天线阵列的校准口连接。

进一步地，所述开关矩阵的两个输入端口均为1×N路开关，所述开关矩阵的N个输出端口均为2×2路开关，每个1×N路开关的输出端均通过线缆与N个2×2路开关的输入端口连接。

进一步地，所述开关矩阵的每个输入端口上均连接有联级扩展口。

进一步地，所述网络分析仪与被测天线阵列的校准口通过射频电缆连接，所述被测天线阵列的N个通道均通过射频电缆与开关矩阵的N个输出端口连接，所述网络分析仪通过射频电缆与开关矩阵的两个输入端口连接。

进一步地，还包括与所述网络分析仪、开关矩阵连接的上位机，所述上位机内设有：

切换控制模块，用于控制所述开关矩阵切换至被测的天线阵列的N个通道；

比较模块，用于对网络分析仪获取的所有通道的幅度和相位进行比较，以得到各通道之间的偏移量；

计算模块，用于计算得出幅度、相位、驻波和插损报告；

所述切换控制模块与开关矩阵连接，所述切换控制模块与比较模块连接，所述比较模块与网络分析仪连接，所述计算模块与比较模块连接。

进一步地，所述上位机内还设有合格判定模块，所述合格判定模块与比较模块连接，用于根据比较模块的比较结果判定被测天线阵列是否合格。

本发明还提供一种多通道无源天线阵列高效率幅相测试系统的测试方法，该方法包括以下步骤，

S10、控制所述开关矩阵依次切换至被测天线阵列的通道一至通道N；