[发明专利]一种球面天线近场校准与扫描方法、系统及终端

说明书

本发明公开了一种球面天线近场校准与扫描方法、系统及终端，属于天线测试技术领域，通道校准包括：获取球面天线中各通道在球面上的空间坐标及朝向信息，进而计算各通道与六轴机械臂的球坐标映射关系，以控制携带有测试探头的六轴机械臂运动至球面天线各通道；采集各通道的幅相数据，得到幅相数据补偿表，进而在波束合过程中对相应的通道进行幅度、相位补偿处理。通过计算各通道与六轴机械臂的球坐标映射关系，使六轴机械臂能够实现精准的球形运动，保证了测试精准度；通过幅相数据补偿表在波束合过程中对相应通道进行幅度、相位补偿处理，以满足波束合成的等幅等相要求，有效保证了每一通道的幅度、相位一致性，进而能够适应高频段天线测试。

技术领域

本发明涉及天线测试技术领域，尤其涉及一种球面天线近场校准与扫描方法、系统及终端。

背景技术

随着科学技术与应用场景的不断发展，球形天线、共性阵面天线、多波束天线、全向天线等天线技术也迅猛发展，因此针对上述类型天线测试也提出了更高的要求与指标。天线测试是验证天线性能好坏的必须手段，获取天线的方向图数据便能快速的分析出被测天线的各项指标是否达到了预期。

由于球面近场天线测试的特殊性，即高频段天线相较于低频段天线在测试过程中具有更大的空间损耗，在现有测试技术下，对于较高频段的球面近场测试往往不够准确，只能够保证一定频率范围内的低频测试准确性。针对拱形架多探头的测试方式，此种方式可以有效提升测试效率，但通过多探头开关矩阵切换的方式，不能有效保证每一条链路的幅度、相位一致性，同样无法保证测试的准确性，且由于较长的射频线缆以及电子开关其损耗往往过大，大大的降低了系统的测试动态范围。而采用传统的单探头配合双转台的方式测试球面近场，虽然其在一定程度上保证了幅度、相位一致性以及动态范围，但其笨重庞大的测试转台设备让整个测试效率大大降低。针对球形阵面的相控阵通道校准，目前尚无成熟的测试技术方案，更多的是依靠人为手动去对准测试，采用手动的方式校准，由于不能保证球形阵面的相控阵天线的平面度，测试高度不能保证，再者由于测试环境的反射影响，整个校准过程不仅耗时耗力，且得出的校准数据已经失真。针对上述两种球面近场测试方式，其系统建设复杂，设备繁多，建设成本很高，并非当下球面近场测试的最佳选择。

发明内容

本发明的目的在于克服现有球面相控阵天线近场测试中无法有效保证各通道幅度相位一致性的问题，提供了一种球面天线近场校准与扫描方法、系统及终端。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种球面天线近场校准与扫描方法，所述方法包括通道校准步骤，具体包括：

获取球面天线中各通道在球面上的空间坐标及朝向信息；

根据所述空间坐标及朝向信息计算各通道与六轴机械臂的球坐标映射关系，进而控制携带有测试探头的六轴机械臂运动至球面天线各通道；

采集六轴机械臂运动至球面天线对应通道时的幅相数据，直至完成所有通道的幅相数据采集，得到幅相数据补偿表；

根据所述幅相数据补偿表在波束合过程中对相应的通道进行幅度、相位补偿处理。

在一示例中，所述采集六轴机械臂运动至球面天线对应通道时的幅相数据具体包括：

产生测试信号，测试信号经测试探头辐射至球面天线，采集球面天线接收的测试信号，进而实现幅相数据的采集，或者：

产生测试信号，测试信号经球面天线辐射至测试探头，采集测试探头接收的测试信号，进而实现幅相数据的采集。

在一示例中，所述通道校准步骤还包括通道互耦及空间干扰去除步骤，具体包括：

产生具有第一幅度相位值的测试信号并输入至当前通道，采集当前通道反馈测试信号中的第一幅相值数据a；