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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跟著中國國上下mtk量定位和低軌定位星宿的迅速的發展前景，對分米波相控陣wifi定向無線提供了去年超越200億出入口的各種不同意愿。為衡量wifi定向無線的品質質量，都要使用機械性能軟件軟件測試。較之于過去的wifi定向無線，相控陣wifi定向無線的軟件軟件測試有一些結構特征：

● 待測天線復雜：由輻射陣面與半導體射頻電路、電源系統、數字信號控制系統等高度集成一體；

● 測試任務量大：需要將頻點、剖面、掃描角度、加權狀態等測試因素排列組合，每臺天線往往有多達數千張方向圖的測試量；

● 測試項目多：除了輻射方向圖需要測試，有源部分（半導體集成電路）的性能、數字控制與供電部分的性能也需要一并測試，如EIRP值、G/T值、有源增益、甚至是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、測量儀器、轉臺位置密切配合、同步進行，控制系統復雜；

● 測試數據龐大：每臺天線測量得到的都是海量數據，對數據的處理分析，對產品參數指標的評估，是一件費時耗力的大工程。

怎樣更快更快考試、核驗及剖析相控陣外置外置無線的性能指標，是減小成功研發開發周期時間、大幅度降低研發成本費用的至關重要基本要素中之一。長沙天銳星通通過四年的生活實踐，俊工相控陣外置外置無線考試重心，并已達成CNAS相關資質，直接一定通路數率的自定義考試產線也已俊工投入運營，所有相控陣外置外置無線考試機系統是依托于緊縮性場技木而對其進行自行成功研發的結果。小編以天銳星通外置外置無線考試場的成功研發過程來說，說明相控陣外置外置無線考試要求與考試場力的連接干系，同時各樣考試場的至關重要技木作用，并對怎樣更快確定好的考試場拿到初始意見和建議。

研制歷程

為精確度監測相控陣wifiwifiwifi天線的電磁能功能，可以在無回波工作環境對其進行在線測量，只能根據源與待測wifiwifiwifi天線的離，測驗場可可分為近場、縮緊場、中場和遠場（注:近半年進展的水平面波形成器也可看作一種生活縮距的遠場，離處在近場和縮緊場間）。所示是各測驗場適合的待測wifiwifiwifi天線規格和測驗離舉手圖。

▲ 其他軟件測試方法場采用的待測全向天線口徑規格的和軟件測試方法間隔

天銳星通在來相控陣外置wifi天線研究之初，我不能設定選澤哪一個外置wifi天線自測場更好于高定位精度、大經營規模、成本更低費的自測，了多數彎路，自測場的選澤也的經歷了從近場、遠場再到收緊場的階段。

丨近場：多個關鍵性能指標測量難度大

在2012年，準備落實相控陣技巧研制開發和的基本的工作原理印證，食品重點是的基本的工作原理樣品，集結于公分波頻段相控陣同軸電纜，陣面粗細在10λ*10λ作用。這時為近場土地征用占地面小、技巧心智成熟、搭建代價低的要考慮到，我短時間內搭建沒事個面積為3.5m*3m*3m的立體近場測驗控制系統用做性能指標檢測。該近場的機械化臂掃面范圍內±400mm，重覆分析表面粗糙度0.02mm。實現近場，他們能間接對這個陣面的幅相原因參與測試，也能便利店地測試無線的三維圖像方位圖，很棒地輔助無線施工師對無線的“微”性參與認證

▲ 近場尚未對Vk線無線天線陣面使用判斷

不斷地外置外置天線護膚品發明的深層次，各位正漸漸表明了近場的互補性性。從的原理上近場是使用近遠場變幻榮獲的外置外置天線反射優點，因為必然性帶去之下間題：

● 收發隔離、指向精度、EIRP、G/T等“宏觀”性能難以測量；

● 功率穩定性、波束切換時間等時效性指標難以測量；

● EVM、調制解調等不能實現測量。

方便履蓋相控陣全向天線全指數公式測驗意愿，“更舉例子地實行校正”，201六年初我們公司又逐漸開始網站建設遠場測驗軟件。

丨遠場：無法滿足電大尺寸天線測量需求

2018年初，花了近一個月時間建造實現一個寸尺9m*5.15m*3.1m的遠場試驗系統。該遠場頻次時間范圍2GHz~40GHz、物理臂去重復追蹤定位高精度0.06mm、收發員間距為3.2m。能夠遠場，能直接的對定向外置天線的遠場擴散效果做量測，可非常方便地獲得定向外置天線陣面幅相標定訊息，也可如何快速獲得其他切面的走向圖。整塊試驗時中那些的指標體系都能“及時”體現。

▲ 201八年遠場真實物體圖

以至于，逐漸相控陣無線天線概率使用范圍和口面長寬的增大，遠場公測裝置化請求的間距越發越大，工司所有的現場不了無法辦公空間請求，大的使用戶型也意味著成本投入較高，時候，注意在大經營規模分娩時，遠場公測裝置化很困難保證電腦電氣自動化的裝夾廠品或者便捷的的運輸廠品，相當于人們不許不又就開始投建緊縮性場公測裝置化。

丨緊縮場：提供面向未來的全能測試環境

縮緊場是一種種準遠場，它采用精密五金全反射面面將送話器定向天線帶來的錐面波在短距內調換為標準規范規定要求遠場經濟條件的正等軸測圖波。201七年底我國都和某高等學校結合研發縮緊場，因地方有限公司，我國都在至今遠場基礎條件上構建縮緊場。該縮緊場起初規劃的概念幾率標準規范規定要求1.5GHz-80GHz，靜區標準規范規定要求500mm×500mm（全頻段），規劃的概念的毛邊狀全反射面面投影機寬度為1.5m×1.5m（會含毛邊狀），但然后能并不自然。經檢驗靜區能僅在7GHz-32GHz頻段內標準規范規定要求標準規范規定要求，不會所覆蓋食品任何頻段的檢驗訴求。

▲ 縮緊場（201八年）已經在對X波長外置天線陣面來進行測試方法

是為了最好地建立相控陣定向全向天線全依據短時間有目的量測，我成為了獨立自主自研測驗場的主干道。到20186月，在光漫反射上面突破自我卷邊光漫反射面設計方案的技術工藝，在測驗神經網絡算法上融合短時間測驗、不確定度賠償標準化和鏈一梯化等的技術工藝，在饋源上生產做好自個的小規模化、高精準度的配適企業產品，可以建好了一、臺源于縮緊場的標準化型相控陣定向全向天線短時間測驗設備。

▲ 條件型相控陣全向天線短時間測驗機系統

2020至2020年過后，又路過兩次迭代的，我們都完工Mini型和自行化設備化型相控陣無線外置wifi天線測驗軟件儀系統軟件性，并在產量線做出了整體規模推廣。但其中，自行化設備化型相控陣無線外置wifi天線測驗軟件儀系統軟件性體現了無線外置wifi天線自行化設備裝夾和自行化設備進庫料技能，考慮了新產品量產u盤的測驗軟件儀供給。

▲ 產線上游戲推進的相控陣外置天線測試英文模式

天銳星通在2年時間間隔里總是試不一樣的的相控陣wifi天線各種試驗場，結果是選了收窄場，并在各種試驗算法為條件安于現狀行了三期的刷新、多個人目標優化，到近年，已基本上將整塊各種試驗設計塑型。下第一步將在不間斷建筑更有原則、權威部門的CANS實驗性室的條件上，研發培訓個人目標瞄準在更多的表面粗糙度、最快的速度的各種試驗效應并且更自己化的裝夾、轉運上。

關鍵技術特點

丨高精度測試技術

為建立高可靠性強，精密度檢驗，以準確度監測待測無線天線性能方面，我們的做些這運行：

● 高性能反射面設計：采用卷邊設計，抑制低頻波繞射；采用高精度加工，型面精度優于20um（實測為10.8um），可匹配110GHz以上頻率測量；反射面總體使用效率達到50%~60%，靜區幅度錐削≤1 dB，幅度紋波≤±0.5 dB，相位波動≤±5°（實測均優于此標準）。

▲ 反射層面舉例型面試驗定位精度

▲ 靜區性能參數測試數據最終

● 系統自檢功能：通過系統鏈路自校準設計，保障了測試場地的準確可靠，為EIRP和G/T等絕對測試提供基礎。

▲ 系統性自效正

● 校準補償：通過安裝誤差補償技術，保障相控陣天線幅相校準、指向精度等高精度測試。

▲ 安裝程序偏差效正左右側比

● 大數據處理：通過大數據分析，縮減測試的波動性，提高制造測量一致性水平。

▲ 大數據挖掘深入分析深入分析工作

丨基于硬件觸發的快速測試技術

相控陣外置定向天線各種測試英文中耗資較長的工作一般為相控陣外置定向天線復位和角度圖各種測試英文。而言相控陣定向天線自校，我們都選擇了改善的選轉失量法，并且降低了幾率條數，以此改善了自校線速度。

▲ 裁減效準頻點數

以1024綠色通道、315個頻點、雙圓極化相控陣同軸電纜標定實例，選用高速標定技術工藝后，單板標定時間從僅有的30min抑制到9min。

▲ 較準公測動態數據和了解現實情況感覺

面對走向圖自測，確認根據自測地段分散對齊的操作系統觸及搜集水平，可推動高導致精度量測標準要求下的快捷量測。

▲ 即時掌握轉成電源模塊確保電腦硬件勾起

主要包括此系統，同軸電纜180個波束上班心態、4個剖面共分720條定位圖的檢測時間段已由原有的240min才能減少到24min。

▲ 放向圖更快的檢查事實上感覺

丨自動化技術

為提升外置定向同軸電纜試驗使用率，我門各對電腦來源于和電腦軟文確定優化系統。其中的電腦來源于這的方面保證全自功試驗規劃，掌握“快捷試驗”系統，外置定向同軸電纜多業務心態和試驗線路自功修改，已經待測食品自功化同進同出料。電腦軟文這的方面保證相控陣外置定向同軸電纜試驗歷程全自功化，很多的測數據表格庫展現系統，可自功取得外置定向同軸電纜指標體系和試驗上報，已經更強的相控陣外置定向同軸電纜試驗數據表格庫定量分析系統。

▲ 暗室保證待測全向天線自行進入料

▲ 頻射盒完成測試線路手動調節

伴隨著大投資規模的生產需用，讓我們請稍等進十步上升相控陣wifi無線天線公測的自動化方面。現階段，天銳星通公測基地已擴張新的公測現場，并于2020年的5月已經開始的施工，重要開始全自動化相控陣wifi無線天線公測設備成功研制，平均202兩年上一年后達成自動化產線的施工，為未來十年的無人值守化PCB電路板工廠抓好實踐內容準備。

相控陣天線測試場建設建議

結合以上，對于相控陣無線試驗軟件顯著特點各類快速研發試驗軟件還要，近場預估完整性嚴重不足，大部分技術指標預估數據誤差大，不易于預估或全部沒法預估；遠場可考慮試驗軟件要求，但需求備考個人空間大，發展規劃成本預算投入高，有時候沒法考慮電洋洋盡寸無線預估要求，有時候有礙于會工業自然化快速試驗軟件；收窄性場掌握遠場一個的試驗軟件力但試驗軟件高度適度縮減，發展規劃成本預算投入低，很難讓控制會工業自然化。如此，在貨品盡寸相對較大、發展規劃田徑場較小、還要大快速研發的相控陣無線試驗軟件中，通過收窄性場發展規劃的試驗軟件程序更能考慮實計試驗軟件還要。考慮到相控陣wifiwifi天線考試需在設備的整一個人的一生壽命開始，主要包括研制、器材考試核驗、系統集合、一樣的性考試、產線考試等。結合實際埋下伏筆的解釋，自己拿到如下所示相控陣wifiwifi天線考試場意見與建議方案怎么寫：

● 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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