基于内置天线的性能测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及天线测试技术领域，具体而言，涉及一种基于内置天线的性能测试系统。


背景技术：

2.科技的发展离不开通信网络的建设，通信网络的建设又离不开基站通信设备的部署，现有的基站通信设备的天线有两种设置方式，一种是外内天线，一种是内置天线，尤其是4g和5g等小型基站通信设备多采用内置天线，在保证通信功能的同时又可以节省空间，缩小基站通信设备的体积。
3.内置天线作为基站通信设备的一部分，在基站通信设备的生产过程中，需要检测内置天线在安装后的性能，避免出现安装故障或天线损坏而导致基站通信设备无法正常工作。现有针对内置天线的测试方法往往直接通过外接仪器测量天线的功率信号，无法避免基站通信设备内不同天线之间的信号干扰，测试结果不准确。因此，亟需一种基于内置天线的性能测试方案，以提高对内置天线测量的精准度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的之一在于提供一种基于内置天线的性能测试系统，能够至少解决上述部分问题。
5.本技术实施例提供了一种基于内置天线的性能测试系统，所述基于内置天线的性能测试系统包括至少一台基站通信设备、测试设备、外控设备和交换机，所述基站通信设备、所述测试设备和所述外控设备分别和所述交换机通信连接，所述基站通信设备包括至少两个内置天线，其中，
6.所述外控设备用于发出第一测试指令和第二测试指令，其中，所述第一测试指令用于指示所述基站通信设备中各内置天线的通断，所述第二测试指令用于指示所述测试设备启动测试；
7.所述测试设备和至少两个内置天线耦合，所述测试设备用于获取各内置天下的测试信号并和预设标准信号进行比对，以完成对各内置天线的性能测试。
8.在一种可能的实施方式中，所述测试设备包括测试天线，所述测试天线和至少两个内置天线耦合，所述测试天线用于获取各内置天线的测试信号。
9.在一种可能的实施方式中，所述基站通信设备包括控制芯片、基带芯片、至少两个开关控制电路单元和至少两个功率放大器，其中，
10.各内置天线均分别电连接一个功率放大器，各功率放大器均分别电连接一个开关控制电路单元；
11.所述控制芯片和所述基带芯片电连接，所述控制芯片通过各开关控制电路单元电连接对应的功率放大器。
12.在一种可能的实施方式中，所述测试设备包括功率计，所述测试信号包括辐射功
率，所述预设标准信号包括预设标准功率，其中，
13.所述功率计通过所述测试天线分别和各内置天线耦合，所述功率计用于获取各内置天线的辐射功率，并根据获取到的辐射功率和预设标准功率进行比较，其中，若获取到的辐射功率大于或等于所述预设标准功率，则所述功率计输出与获取到的辐射功率对应的内置天线的工作状态为正常。
14.在一种可能的实施方式中，所述开关控制电路单元包括第一输入端、第二输入端、输出端、第一开关子单元、第二开关子单元，其中，
15.所述第一输入端电连接所述控制芯片，所述第二输入端电连接所述控制芯片，所述输出端通过所述功率放大器电连接对应的内置天线；
16.所述第一开关子单元的第一端电连接所述第二开关子单元的第三端，所述第一开关子单元的第二端电连接所述第一输入端，所述第一开关子单元的第三端电连接所述输出端；
17.所述第二开关子单元的第一端接地，所述第二开关子单元的第二端电连接所述第二输入端。
18.在一种可能的实施方式中，所述第一开关子单元为pnp型三极管，所述第二开关子单元为npn型三极管。
19.在一种可能的实施方式中，所述开关控制电路单元还包括第一保护子单元，所述第一保护子单元包括第一电容、第二电容和第一电阻，其中，
20.所述第一电容的一端、所述第二电容的一端及所述第一电阻的一端分别电连接所述输出端；
21.所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端和所述第一电阻的另一端分别接地。
22.在一种可能的实施方式中，所述开关控制电路单元还包括第二保护子单元，所述第二保护子单元包括第二电阻，其中，所述第二电阻的一端电连接所述第二输入端，所述第二电阻的另一端接地。
23.在一种可能的实施方式中，所述开关控制电路单元还包括第三保护子单元，所述第三保护子单元包括第三电阻，其中，所述第三电阻的一端电连接所述第二输入端，所述第三电阻的另一端接地。
24.在一种可能的实施方式中，所述开关控制电路单元还包括第一降压单元和第二降压单元，其中，
25.所述第一降压单元包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端电连接所述第一输入端，所述第四电阻的另一端电连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端电连接所述第二开关子单元的第三端；
26.所述第二降压单元包括第六电阻，所述第六电阻的一端电连接所述第二输入端，所述第六电阻的另一端电连接所述第二开关子单元的第二端。
27.本技术实施例提供的一种基于内置天线的性能测试系统，通过将基站通信设备、测试设备和外控设备分别和交换机进行通信连接，然后载通过外控设备向基站通信设备和测试设备发送对应的测试指令，可完成对各内置天线的性能测试。并且，在每次测试的过程中，仅开启一个内置天线，可避免在测试过程中其他内置天线的信号干扰，保证对内置天线
的性能测试的准确性。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本技术实施例提供的基于内置天线的性能测试系统的功能模块示意图；
30.图2为本技术实施例提供的基于内置天线的性能测试系统包含控制芯片的功能模块示意图；
31.图3为本技术实施例提供的基于内置天线的性能测试系统所包含的开关控制电路单元的电路拓扑。
32.图标：
33.基站通信设备110、测试设备120、外控设备130、交换机140、内置天线150；
34.控制芯片111、基带芯片112、测试天线121、开关控制电路单元113、功率放大器114、第一输入端1131、第二输入端1132、输出端1133、第一开关子单元1134、第二开关子单元1135、第一保护子单元1136、第二保护子单元1137、第三保护子单元1138、第一降压单元1139、第二降压单元1140；
35.第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第二电容c2、npn型三极管q1、pnp型三极管q2。
具体实施方式
36.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
37.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
42.请参见图1，图1为本技术实施例提供的基于内置天线的性能测试系统的功能模块示意图，请参见图1，图1为本技术实施例提供的基于内置天线的性能测试系统的功能模块示意图，其中，图1中仅示例出一台基站通信设备110，且为了更好表示内置天线150和测试设备120之间的连接关系，示出的一台基站通信设备110仅示出了两个内置天线150，同一基站通信设备110内的内置天线150均相同，应当知晓，本实施例中可适用的基站通信设备110不止一台，基站通信设备110中的内置天线150也不止两个。
43.具体的，所述基于内置天线的性能测试系统包括至少一台基站通信设备110、测试设备120、外控设备130和交换机140，所述基站通信设备110、所述测试设备120和所述外控设备130分别和所述交换机140通信连接，所述基站通信设备110包括至少两个内置天线150，其中，
44.所述外控设备130用于发出第一测试指令和第二测试指令，其中，所述第一测试指令用于指示所述基站通信设备110中各内置天线150的通断，所述第二测试指令用于指示所述测试设备120启动测试；
45.所述测试设备120和至少两个内置天线150耦合，所述测试设备120用于获取各内置天下的测试信号并和预设标准信号进行比对，以完成对各内置天线150的性能测试。
46.本实施例可适用基站通信设备110的天线性能测试，尤其适用基站通信设备110的内置天线150的性能测试，如小型的4g基站和5g基站等基站通信设备110。需要说明的是，安装外置天线的基站通信设备110一般情况下不需要再生产基站通信设备110的时候进行天线性能测试，因为外置天线通常是基站通信设备110已经生产完成准备实地部署时进行安装的，一般情况下不需要对其性能进行检测。而需要安装内置天线150的基站通信设备110通常在在成产过程中就需要安装内置天线150，在基站通信设备110生产组装完成之际，为保证基站通信设备110可以正常工作，以及内置天线150安装过程及自身未出现其他问题，需要对内置天线150的性能进行测试，测试通过后的基站通信设备110可以直接部署在现实环境中，且能够保证正常的通信工作。
47.因此，本实施例中的基站通信设备110，也可以被简称为基站设备，其可以包括需要安装内置天线150的基站设备，能够用于接收和发送无线电信号。其中，基站通信设备110还可以包括外壳、电路板和至少两个内置天线150。基站通信设备110中的电路板可以用于对内置天线150的供电和切换对应的电路进行设计，以保证内置天线150的正常工作，其中，内置天线150可以焊接在电路板上，也可以通过射频连接座扣头固定在电路板上。
48.本实施例中的测试设备120，能够用于测量天线所发出的信号，具体可包括功率信号。可选的，所述测试设备120包括功率计，所述测试信号包括辐射功率，所述预设标准信号包括预设标准功率，所述功率计通过所述测试天线121分别和各内置天线150耦合，所述功率计用于获取各内置天线150的辐射功率，并根据获取到的辐射功率和预设标准功率进行比较，其中，若获取到的辐射功率大于或等于所述预设标准功率，则所述功率计输出与获取到的辐射功率对应的内置天线150的工作状态为正常。功率计中可以预先存储一些型号的基站通信设备110的内置天线150在正常工作的情况下的标准信号如本实施例中的预设标准功率。需要说明的是，内置天线150在安装正确且无自身原因如损坏等情形下存在正常工作的功率信号，当功率计检测到内置天线150发出的功率信号时会和预先存储的预设标准
功率进行比对，以完成对内置天线150的性能的检测。
49.可选的，所述测试设备120包括如图2的测试天线121，所述测试天线121和至少两个内置天线150耦合，所述测试天线121用于获取各内置天线150的测试信号。
50.另外，功率计中存储的还可以是预设标准功率范围，在这种情形下，功率计可以将检测到的功率信号和该预设标准功率范围进行比较，若监测到的功率信号处于预设标准功率范围内，则可以判定对应检测的内置天线150的性能正常，否则可判断对应的内置天线150可能出现安装问题如安装松动或内置天线150自身出现性能故障。可选的，能够适用于本实施例中的功率器的型号包括an87330、cw500和th3422中的至少一种。
51.另外，测试设备120如功率计可以选择多路的功率计，如16路，可以同时对16个基站通信设备110的内置天线150的性能进行检测。在面临庞大的测量需求时，基于内置天线150的测量系统可以选择至少两个测试设备120，以加快对多个基站通信设备110的内置天线150的测量速度。
52.本实施例中的外控设备130，可以是能够生成相应的控制指令并具有基本的有线和/或无线通信功能的计算机。
53.具体的，在需要对内置天线150进行性能测量时，外控设备130可以生成第一测试指令，并将该第一测试指令发送至基站通信设备110，其中，第一测试指令可以是脉冲控制指令，基站通信设备110可以根据接收到的脉冲控制指令控制各内置天线150的通断。需要说明的是，内置天线150在接收到高电平时可正常工作，内置天线150在接收到低电平时可以理解为断电不工作。另外，第一测试指令可针对内置天线150的数量具体设置，但每次发送第一测试指令后，基站通信设备110仅保证其中一个内置天线150能够接收到高电平，其他内置天线150均接收到低电平，以保证在对一个内置天线150进行测量的情况下，避免其他内置天线150的干扰。第二测试指令可以是启动指令，该启动指令可用于指示测试设备120如上述中提到的功率计开始或启动测试。第一测试指令和第二测试指令由外控设备130生成，考虑到无法直接被基站通信设备110和测试设备120识别，可以通过交换机140进行指令转换，以分别符合基站通信设备110和测试设备120的通信协议。
54.其中，还可以由外控设备130存储预设标准功率，测试设备120如功率计再得到各内置天线150的辐射功率后，通过交换机140将辐射功率发送至外控设备130，由外控设备130进行辐射功率和预设标准功率的比对，以完成与该辐射功率对应的内置天线150的性能测试，外控设备130可以对测试结果进行存储，测试结果包括辐射功率和与该辐射功率进行比对的预设标准功率的详细数值，以及与该辐射功率对应的内置天线150的型号。
55.上述针对本实施例中基于内置天线的性能测试系统的各个组成部分的功能进行了详细的说明，下面将通过对测试一台包括a内置天线150和b内置天线150的基站通信设备110为例进行详细说明：
56.s1，外控设备130向基站通信设备110发送第一测试指令，基站通信设备110根据第一测试指令仅生成一个高电平和一个低电平，并将该高电平发送至a内置天线150或b内置天线150。
57.以将高电平发送至a内置天线150，将低电平发送至b内置天线150为例，基站通信设备110内仅有a内置天线150能够进行正常工作，b内置天线150不工作，b内置天线150发出的信号无法影响a内置天线150。
58.s2，外控设备130向测试设备120发送第二测试指令，测试设备120根据第二测试指令开始测试，并得到a内置天线150的测试信号，然后测试设备120将该测试信号通过交换机140发送至外控设备130。
59.s3，外控设备130将存储的预设标准信号和接收到的测试信号进行比对，若测试信号在数值上大于预设标准信号，测外控设备130可以判定a内置天线150无异常情况，可正常工作。
60.s4，外控设备130在测试完a内置天线150的性能后，可继续向基站通信设备110发送第一测试指令，向测试设备120发送第二测试指令，已完成对b内置天线150的性能测试。
61.在本示例中，各个步骤并无先后顺序的限定，如s1和s2这两个步骤可以同时进行，s3和s4这两个步骤也可以同时进行。
62.由上述分析可知，本技术实施例提供的一种基于内置天线的性能测试系统，本技术实施例提供的一种基于内置天线的性能测试系统，通过将基站通信设备、测试设备和外控设备分别和交换机进行通信连接，然后载通过外控设备向基站通信设备和测试设备发送对应的测试指令，可完成对各内置天线的性能测试。并且，在每次测试的过程中，仅开启一个内置天线，可避免在测试过程中其他内置天线的信号干扰，保证对内置天线的性能测试的准确性。
63.请参见图2，图2为本技术实施例提供的基于内置天线的性能测试系统包含控制芯片的功能模块示意图。在一种可能的实施方式中，所述基站通信设备110包括控制芯片111、基带芯片112、至少两个开关控制电路单元113和至少两个功率放大器114，其中，
64.各内置天线150均分别电连接一个功率放大器114，各功率放大器114均分别电连接一个开关控制电路单元113；
65.所述控制芯片111和所述基带芯片112电连接，所述控制芯片111通过各开关控制电路单元113电连接对应的功率放大器114。
66.在本实施例中，控制芯片111可用于接收外控设备130通过交换机140发出的第一控制指令，并根据该第一空指令生成高电平或低电平并发送至开关控制电路单元113。基带控制器向功率放大器114发送的始终为高电平信号，功率放大器114的正常工作能够保证对应连接的内置天线150的正常工作。
67.以上述示例中的a内置天线150为例，a内置天线150连接有对应的功率放大器114，与该功率放大器114连接的有开关控制电路单元113和基带控制器，基带控制器始终提供高电平信号，当开关控制电路单元113接收高电平时，开关控制电路单元113向功率放大器114输出高电平，功率放大器114正常工作，a内置天线150正常工作，当开关控制电路单元113接收低电平时，开关控制电路单元113向功率放大器114输出低电平，功率放大器114不工作，a内置天线150不工作。
68.请参见图3，图3为本技术实施例提供的基于内置天线的性能测试系统所包含的开关控制电路单元的电路拓扑。可选的，所述开关控制电路单元113包括第一输入端1131、第二输入端1132、输出端1133、第一开关子单元1134、第二开关子单元1135，其中，
69.所述第一输入端1131电连接所述控制芯片111，所述第二输入端1132电连接所述控制芯片111，所述输出端1133通过所述功率放大器114电连接对应的内置天线150；
70.所述第一开关子单元1134的第一端电连接所述第二开关子单元1135的第三端，所
述第一开关子单元1134的第二端电连接所述第一输入端1131，所述第一开关子单元1134的第三端电连接所述输出端1133；
71.所述第二开关子单元1135的第一端接地，所述第二开关子单元1135的第二端电连接所述第二输入端1132。
72.在本实施例中，第一输入端1131保持输入高电平，控制芯片111主要用于为第二输入端1132输入高电平或低电平，在第二输入端1132被输入高电平时，第一开关子单元1134和第二开关子单元1135均导通，目标天线由第一输入端1131提供高电平工作。在第二输入端1132被输入低电平时，第一开关子单元1134和第二开关子单元1135均保持关闭，目标天线由第一输入端1131提供低电平不工作。
73.可选的，所述第一开关子单元1134为pnp型三极管q2，所述第二开关子单元1135为npn型三极管q1q1q1。本实施例中的两个开关子单元还可以选用不同类型的mos管，可实现相应的开关功能即可，本实施例在此不做限定。
74.可选的，所述开关控制电路单元113还包括第一保护子单元1136，所述第一保护子单元1136包括第一电容c1、第二电容c2和第一电阻r1，其中，
75.所述第一电容c1的一端、所述第二电容c2的一端及所述第一电阻r1的一端分别电连接所述输出端1133；
76.所述第一电容c1的另一端、所述第二电容c2的另一端和所述第一电阻r1的另一端分别接地。
77.在本实施例中，第一电容c1和第二电容c2接地能够有效消除第一开关子单元1134和第二开关子单元1135均导通时为目标天线提供的高电平中的高频成分，为目标天线提供稳定的高电平。第一电阻r1接地可以有效消除开关控制电路单元113中的突变的高压，避免高压带来的安全隐患。
78.可选的，所述开关控制电路单元113还包括第二保护子单元1137，所述第二保护子单元1137包括第二电阻r2，其中，所述第二电阻r2的一端电连接所述第二输入端1132，所述第二电阻r2的另一端接地。
79.具体的，本实施例中的第二电阻r2同样可以有效消除开关控制电路单元113中容易在第二输入端1132处产生的高电压，保证开关控制电路单元113120的安全性和稳定性，并且，在第二输入端1132未接收到的脉冲发生器产生的高电平时，可第二电阻r2可以形成下拉电阻，以保证第二输入端1132处于低电平状态，避免第二开关子单元1135的误开启现象。
80.可选的，所述开关控制电路单元113还包括第三保护子单元1138，所述第三保护子单元1138包括第三电阻r3，其中，所述第三电阻r3的一端电连接所述第二输入端1132，所述第三电阻r3的另一端接地。
81.具体的，本实施例中的第三电阻r3可以有效消除开关控制电路单元113中容易在第二开关子单元1135处产生的高电压，保证开关控制电路单元113的安全性和稳定性。
82.可选的，所述开关控制电路单元113还包括第一降压单元1139和第二降压单元1140，其中，
83.所述第一降压单元1139包括第四电阻r4和第五电阻r5，所述第四电阻r4的一端电连接所述第一输入端1131，所述第四电阻r4的另一端电连接所述第五电阻r5的一端，所述
第五电阻r5的另一端电连接所述第二开关子单元1135的第三端；
84.所述第二降压单元1140包括第六电阻r6，所述第六电阻r6的一端电连接所述第二输入端1132，所述第六电阻r6的另一端电连接所述第二开关子单元1135的第二端。
85.具体的，第一降压单元1139和第二降压单元1140均可以有效避免突变电压对应开关控制电路单元113造成的损坏，并且能够保证第一开关子单元1134和第二开关子单元1135的工作环境的稳定性。
86.综上所述，本技术实施例提供的一种基于内置天线的性能测试系统，通过将基站通信设备、测试设备和外控设备分别和交换机进行通信连接，然后载通过外控设备向基站通信设备和测试设备发送对应的测试指令，可完成对各内置天线的性能测试。并且，在每次测试的过程中，仅开启一个内置天线，可避免在测试过程中其他内置天线的信号干扰，保证对内置天线的性能测试的准确性。
87.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。