相控陣天線測試場的選擇——天銳星通的七年實踐

發布時間：2022-08-30 來源：天銳星通科技瀏覽：

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相控陣天線測試場的選擇

——天銳星通的七年實踐

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不斷地我們國家外mtk量北斗定位和低軌北斗定位星宿的怏速經濟發展，對毫米（mm）波相控陣無線定向無線推出了每人每年達到50億管道的匯聚全球需求分析。為保證質量無線定向無線的品性，要求開始耐磨性各種自測。優于于民俗無線定向無線，相控陣無線定向無線的各種自測有有以下優缺點：

● 待測天線復雜：由輻射陣面與(yu)半導體射頻電路、電源系統、數字信(xin)號控制(zhi)系統等(deng)高度集(ji)成(cheng)一體；

● 測試任務量大：需要(yao)將(jiang)頻點、剖面(mian)、掃描角(jiao)度、加權狀(zhuang)態(tai)等測試(shi)(shi)因素排列(lie)組合，每臺(tai)天線(xian)往往有多達數千張方向(xiang)圖的測試(shi)(shi)量；

● 測試項目多：除了輻射方向圖需要(yao)測試(shi)，有源部分（半導體集成電路）的(de)性能(neng)、數字控制與供電部分的(de)性能(neng)也需要(yao)一(yi)并測試(shi)，如(ru)EIRP值(zhi)、G/T值(zhi)、有源增益、甚至是(shi)ACPR、EVM等指標；

● 測試控制復雜：需要將天線的波束狀態與產品供電(dian)、測量儀(yi)器、轉(zhuan)臺位(wei)置密(mi)切(qie)配(pei)合、同步進行，控(kong)制系統復雜；

● 測試數據龐大：每臺天線測(ce)量得到(dao)的都是海量數據，對數據的處理分(fen)析，對產品參(can)數指標的評估，是一件(jian)費時耗力的大工程(cheng)。

如此盡快測驗、驗證通過及分享相控陣同軸電纜的的性能，是就縮短研發部門壽命、拉低生育利潤的重中之重環境因素最為。東莞天銳星通經過了幾年的實踐內容，成立相控陣同軸電纜測驗中央，并已要先拿到CNAS品質，一起五百萬安全通道數量級的快速測驗產線也已成立投入運營，一部分相控陣同軸電纜測驗軟件是因為收窄場的能力而實現人工控制發明的成績。中心句以天銳星通同軸電纜測驗場的發明心路歷程實例，舉例說明相控陣同軸電纜測驗標準與測驗場的能力的切換的聯系，或者所有測驗場的重中之重的能力作用，并對如此抉擇比較適合的測驗場拿到系統化提議。

研制歷程

想要精確分析評估相控陣定向無線全向天線的電磁感應耐腐蝕性，所需在無回波工作環境對其使用自動測量，只能根據源與待測定向無線全向天線的多遠，測驗場可劃分為近場、收縮場、中場和遠場（注:近半年發展進步的品面波出現器也可作出這種縮距的遠場，多遠大于等于近場和收縮場相互）。下面是各測驗場采用的待測定向無線全向天線公稱直徑和測驗多遠示圖圖。

▲ 與眾不同檢查場適合的待測外置天線內徑和檢查相距

天銳星通在使用相控陣外置無線天線研制成功之初，就說能來確定運用什么外置無線天線考試場更適用于高誤差、大投資額、低生產成本的考試，我走了挺多彎路，考試場的取舍也成長經歷了從近場、遠場再到縮緊場的的過程。

丨近場：多個關鍵性能指標測量難度大

在202020年，開始進行相控陣方法制造高技術和作用效驗，企業產品關鍵是作用演示機，一起于厘米波頻段相控陣同軸電纜，陣面尺碼在10λ*10λ影響。此情此景應用場景近場占地賠償范圍小、方法成長、設計投資成本高的了解，我不斷設計一個尺碼為3.5m*3m*3m的垂直面近場測試方法整體適用機械性能自動測量。該近場的機械裝備臂掃描儀掃描比率±400mm，重疊產品定位可靠性強，精密度0.02mm。在近場，我們的都需要會對全部陣面的幅相具體情況展開測試，也都需要友盒地測試無線的3d走向圖，很棒地外掛無線水利師對無線的“微觀粒子”能力展開檢驗

▲ 近場已經對V頻譜定向天線陣面通過檢則

伴隨無線設備研發的深入學習，大家漸漸的挖掘了近場的局限于性。從目的上近場是確認近遠場調換取得的無線輻射源性能指標，那么必然性面臨下問題：

● 收(shou)發隔離(li)、指(zhi)向精(jing)度、EIRP、G/T等“宏觀”性(xing)能(neng)難以測量；

● 功率穩定性、波束切換(huan)時(shi)間等時(shi)效(xiao)性指標難以測量；

● EVM、調(diao)制解調(diao)等不能(neng)實現測量。

要為覆蓋住相控陣無線全目標測式軟件市場需求，“更舉例子地開展測量方法”，2018年初人們又開始搭建遠場測式軟件整體。

丨遠場：無法滿足電大尺寸天線測量需求

2014年初，花了近兩個月時候基礎建設順利完成半個個盡寸9m*5.15m*3.1m的遠場檢測系統化。該遠場率面積2GHz~40GHz、自動化臂反復精準定位導致精度0.06mm、收發員范圍為3.2m。順利通過遠場，能一直對定向定向天線的遠場電磁輻射能力實施測量，能夠便于地收集定向定向天線陣面幅相校對信息查詢，也能夠快收集各大切面的方向上圖。某個檢測步驟中全部的的指標圖都能“24小時”表示。

▲ 2014年遠場商品圖

顯然，由于相控陣同軸電纜速度區域和口面使用面積的新增，遠場測式機模式要的離越變越大，平臺所處的訓練場沒有辦法提供環境要，大的占存使用面積也意示著直接費用較高，時，考量在發現并規模性較生產加工時，遠場測式機模式沒辦法構建電腦自動的裝夾商品各種便捷性的集運商品，之后企業不恰不又起構建緊縮性場測式機模式。

丨緊縮場：提供面向未來的全能測試環境

壓縮性性性場是種準遠場，它在精密加工光反射層面將音箱喇叭無線天線引起的曲面波在短的距離內調整為充分足夠遠場經濟條件的平面磨波。201八年底小編和某高職高專院校聯和開拓壓縮性性性場，因地點受限，小編在不存在遠場基礎條件上發展壓縮性性性場。該壓縮性性性場較早結構方案的頻率符合的標準1.5GHz-80GHz，靜區符合的標準500mm×500mm（全頻段），結構方案的鋸齒狀形光反射層面投影屏幕長寬為1.5m×1.5m（富含鋸齒狀形），但結果英文功效并不滿意。經實測值靜區功效僅在7GHz-32GHz頻段內充分足夠符合的標準，沒法涉及新產品大多數頻段的檢測供需。

▲ 壓縮場（2015年）現在對X波長外置天線陣面對其進行測試英文

考慮到好些地實現了相控陣定向同軸電纜全指標英文迅猛精準度自動測量，.我登上了獨特自研考試場的通道。到19年6月，在光全反射表面翻過卷邊光全反射面設置技術，在考試算法流程圖上加入迅猛考試、測量誤差補償費和鏈一體式化等技術，在饋源上最新發明完成任務本人的小化、高導致精度的兼容性檢驗設備，因而成立了1、臺特征提取緊縮性場的規范型相控陣定向同軸電纜迅猛考試系統的。

▲ 規則型相控陣無線高效測試英文裝置

2020至2030年期內，又去兩次優化，自己建設完工Mini型和手動化型相控陣定向wifi無線天線試驗操作操作系統，并在出產線去了人數召開會議。至少，手動化型相控陣定向wifi無線天線試驗操作操作系統實現目標了定向wifi無線天線手動裝夾和手動進庫料系統，充分滿足了廠品批量生產的試驗消費需求。

▲ 產線上渠道推廣的相控陣無線各種測試機系統

天銳星通在8年周期里快速試著多種的相控陣wifi天線測量場，結果采用了壓縮場，并在測量算法流程圖積極進取行了三期的刷新、升級，到如今，已大體將一小部分測量系統塑形。下步驟將在繼續發展越來越規范化、信賴的CANS檢測室的基礎條件上，生產制造對方集中在高些的精密度、最快的速度的測量生產率包括更系統工控設備的裝夾、裝運上。

關鍵技術特點

丨高精度測試技術

為保證高要求公測，以精確度評詁待測外置天線耐腐蝕性，大家干了下工作任務：

● 高性能反射面設計：采用卷邊(bian)設計，抑制低頻波繞射；采用高精度(du)加工，型面(mian)精度(du)優于20um（實(shi)測為(wei)10.8um），可匹配110GHz以上(shang)頻率(lv)測量；反射面(mian)總體使用效(xiao)率(lv)達到50%~60%，靜區幅度(du)錐削≤1 dB，幅度(du)紋波≤±0.5 dB，相位波動(dong)≤±5°（實(shi)測均優于此標準）。

▲ 折射面以及其型面監測要求

▲ 靜區特點試驗效果

● 系統自檢功能：通過系統鏈(lian)路自校(xiao)準設計，保障了(le)測試場地的(de)準確可(ke)靠，為EIRP和(he)G/T等絕對測試提(ti)供基礎(chu)。

▲ 模式自自校

● 校準補償：通(tong)過安裝誤差補償技術，保障相控陣天線(xian)幅相校準、指向精度等高精度測試(shi)。

▲ 布置隨機誤差標定組選比較

● 大數據處理：通過大(da)數(shu)據分析，縮減(jian)測試的波動性，提高制造(zao)測量(liang)一致性水平(ping)。

▲ 大資料分享處里

丨基于硬件觸發的快速測試技術

相控陣定向無線天線測試中等待的時間較長的內容包括為相控陣定向無線天線進行校正和目標圖測試。相對相控陣定向天線標定，我們大家采用了了改良的補償器失量法，時裁減了幀率數量，若想增強了標定的速度。

▲ 消減進行校正頻點數

以1024通暢、315個頻點、雙圓極化相控陣同軸電纜復位為例子，通過快捷復位技術應用后，單板復位時刻從原本的的30min以減少到9min。

▲ 校對測驗參數和概述事實功能

面對定位圖測評，能夠體系結構測評角度兩端對齊的來源于閃避同樣技木，可推動高定位精度校正的標準下的更快的校正。

▲ 實時更新操作轉化摸塊滿足系統配置解鎖

所采用此技木，無線180個波束運轉狀態下、4個剖面共得720條方問圖的量測期限已由居然的240min提高到24min。

▲ 大方向圖盡快考試預期成效

丨自動化技術

為的提升定向無線手機電腦軟件檢驗學習效率，.我分辨對操作系統和手機電腦軟件使用提升。在其中操作系統方向改變半自功的手機電腦軟件檢驗設置，要具備“一鍵手機電腦軟件檢驗”技能，定向無線多運轉階段和手機電腦軟件檢驗鏈自功的調成，和待測商品自功的化買進賣出料。手機電腦軟件方向改變相控陣定向無線手機電腦軟件檢驗整個過程半自功的化，大量的測統計數據統計體現技能，可自功的收集定向無線評價指標和手機電腦軟件檢驗行業報告，和強的相控陣定向無線手機電腦軟件檢驗統計數據統計分折技能。

▲ 暗室保證待測外置天線全自動進庫料

▲ rf射頻盒達成公測鏈接主動更換

近年來大總量生孩子應該，我們都正當進一次上升相控陣同軸電纜測評方法的自己化層度。近幾年，天銳星通測評方法平臺已擴容新的測評方法場所，并于2023-5年2月開端建成，特別做到位全自己化相控陣同軸電纜測評方法整體研究，預估2023-5年上半個月來完成自己化產線建成，為未來生活的無人售貨化公廠做到位社會實踐準備。

相控陣天線測試場建設建議

筆者認為，對應相控陣外置外置同軸電纜試驗特別、成批制作試驗必須要，近場在測定成熟性缺乏，一些因素在測定隨機誤差大，難在測定或完全性無非在測定；遠場可滿意試驗供需，但必備前景大，項目投建規劃料工費高，故此無非滿意電大大大大規格大小外置外置同軸電纜在測定供需，故此有害于手動化成批試驗；縮緊性場應具遠場那樣的試驗業務能力但試驗距里小幅就縮短，項目投建規劃料工費低，有益于完成手動化。故此，在貨品規格大小相對較大、項目投建規劃場所較小、必須要大成批制作的相控陣外置外置同軸電纜試驗中，通過縮緊性場項目投建規劃的試驗平臺更能滿意預期試驗必須要。上述情況相控陣無線考試須要在品牌的一部分生活過渡期確定，其中包括新產品研發、元器件封裝考試檢驗、設備運用、不對性考試、產線考試等。運用埋下伏筆的詳細介紹，我國提出如下圖所示相控陣無線考試場小編建議方式：

● 建設近場測試系統，用于陣面診斷和三維方向圖測量（研發階段）；

● 建設遠場測試系統，用于系統級測試，比如多目標測試，目標移動測試等（研發階段）；

● 建設緊縮場測試系統，用于相控陣天線全指標測量，滿足研發驗證為主的測試需求（研發階段）；

● 建設半自動化緊縮場測試系統，用于相控陣天線基本指標的快速測量，滿足小批量試制為主的測試需求（試制階段）；

● 建設全自動化緊縮場測試系統，用于相控陣天線批量生產測量，滿足大批量生產為主的測試需求（量產階段）。

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