用于无线通信产品的三天线法快速检测装置及测试方法与流程

本发明涉及一种用于无线通信产品的三天线法快速检测装置及测试方法。

背景技术：

1、随着科技的不断进步，无线局域网技术不断地改变着人们的生活方式。常见无线局域网接入方式包括蜂窝移动通信、微波通信、卫星通信以及以wifi、蓝牙、zigbee和nfc等为代表的短距离无线通信。wifi因具有频谱开放、兼容性好、易部署的特点，是目前室内覆盖大量数据流量的最主要技术，并迅速拓展到消费电子、物联网、车辆网等智慧应用之中。从技术演进来看，自1997年美国电子电气工程师协会（ieee）制定了第一个无线局域网标准802.11以来，几乎每经过4-5年，wifi技术就会出现一次技术变革。如今新一代无线网络技术已经发展到第六代（wifi6），支持2.4/5/6ghz频段，速率可达9.6gbps，是上一代wifi5最大速率的近3倍。wi-fi6的设计与常规wifi有很多的区别，现行的wi-fi协议主要目的在于为用户提供更高峰值速率，但是wifi6重点主要在高效，拥有更高的频谱效率、更大的覆盖范围、更节能的接入终端功耗需求、更高的可靠性和安全性。新技术的发展也对测试提出了更高的要求。为了确保新一代无线通信设备的性能和稳定性，需进行兼容性、安全性、交互性、性能和信号覆盖等全面测试，特别是为了保障无线产品的信号稳定性，往往其射频模块会产生较大的电磁骚扰，极有可能引起周围精密仪器、通信设备正常工作或系统性能降低。

2、国际上，针对最新的协议也仅仅出来标准草案提出相应的测试要求，新的杂散骚扰测试要求的频点多、工作模式多、测试频率带宽很高，传统按顺序扫描频点的测试方法效率很低，测试一个完整的产品需要一周以上的时间，如果产品设计有所改动又需重新测试，测试过程漫长、繁琐，限制了新产品的研发速度。急需研究开发新的快速测试装置及方法，提高工作效率，缩短研发周期，能够有效解决当前企业检测瓶颈问题，积极助推通信产业集群发展。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于无线通信产品的三天线法快速检测装置，本发明的目的通过下述技术方案予以实现：本发明的一种用于无线通信产品的三天线法快速检测装置设有控制器、第一频谱仪、第二频谱仪、第三频谱仪、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器、第一滤波器组、第二滤波器组、第三滤波器组、第一同轴射频开关、第二同轴射频开关、第三同轴射频开关、第四同轴射频开关、第五同轴射频开关、第六同轴射频开关、双锥对数天线、低频喇叭天线、高频喇叭天线、第一天线塔、第二天线塔、第三天线塔、转台、被测试设备；所述的控制器通过visa协议接口与第一频谱仪、第二频谱仪、第三频谱仪、第一同轴射频开关、第二同轴射频开关、第三同轴射频开关、第四同轴射频开关、第五同轴射频开关、第六同轴射频开关、第一天线塔、第二天线塔、第三天线塔、转台相连接。所述的第一频谱仪与第一低噪声放大器相连接，第一低噪声放大器通过第一同轴射频开关与第一滤波器组相连接，第一滤波器组通过第二同轴射频开关与固定于第一天线塔上的双锥对数天线相连接。所述的第二频谱仪与第二低噪声放大器相连接，第二低噪声放大器通过第三同轴射频开关与第二滤波器组相连接，第二滤波器组通过第四同轴射频开关与固定于第二天线塔上的低频喇叭天线相连接；所述的第三频谱仪与第三低噪声放大器相连接，第三低噪声放大器通过第五同轴射频开关与第三滤波器组相连接，第三滤波器组通过第六同轴射频开关与固定于第三天线塔上的高频喇叭天线相连接。

2、本发明一种用于无线通信产品的三天线法快速检测装置及测试方法如下：

3、测试时，被测试设备设置好工作模式并固定于转台上，所述的控制器通过visa协议接口发送指令控制转台的旋转位置；根据被测设备的特性选择合适频段的滤波器组，所述的控制器通过visa协议接口发送指令控制第一同轴射频开关、第二同轴射频开关、第三同轴射频开关、第四同轴射频开关、第五同轴射频开关、第六同轴射频开关的通断路数；所述的双锥对数天线将被测试设备发射出来的30mhz~1ghz频率范围内的杂散信号接收，并通过第一同轴射频开关和第二同轴射频开关连通好的第一滤波器组滤波，滤波后的信号经第一低噪声放大器放大传送至第一频谱仪，第一频谱仪将该频段范围内的接收结果通过visa协议接口传送至控制器；所述的低频喇叭天线将被测试设备发射出来的1ghz ~18ghz频率范围内的杂散信号接收，并通过第三同轴射频开关和第四同轴射频开关连通好的第二滤波器组滤波，滤波后的信号经第二低噪声放大器放大传送至第二频谱仪，第二频谱仪将该频段范围内的接收结果通过visa协议接口传送至控制器；所述的高频喇叭天线将被测试设备发射出来的18ghz ~40ghz频率范围内的杂散信号接收，并通过第五同轴射频开关和第六同轴射频开关连通好的第三滤波器组滤波，滤波后的信号经第三低噪声放大器放大传送至第三频谱仪，第三频谱仪将该频段范围内的接收结果通过visa协议接口传送至控制器；控制器将实时采集的信号进行处理并记录，实现了无线通信产品30mhz~40ghz频率范围内的杂散项目的快速检测。

4、与现有技术相比，本发明基于labview技术，通过计算机控制器将三台频谱仪、射频开关矩阵、三台天线塔、转台等独立的设备集成，采用三天线、三频谱接收方式代替传统单天线顺序扫频方式，实现30mhz-40ghz 的wi-fi全频段并行快速测试，为无线通信产品电磁兼容辐射杂散测试提供一个良好平台。该试验装置的研制，减少大量的人工操作，并很好地克服了传统单频谱仪顺序扫频耗时长的问题，大幅提升实验室的测试效率。同时也更好地规范了测试流程，增强了检验结果的可靠性和真实性，有助于提高无线通信产品电磁兼容检测的可靠性，提升测试准确度，满足实验室的不同测试需求。该装置硬件采用模块集成，装置端口匹配能力强，使用安全，更新、移植方便,便于推广应用。

5、本发明的一种用于无线通信产品的三天线法快速检测装置己投入试运行，收到了较好的应用效果，大幅度提高了经济效益：本发明利用计算机集成，自动化的仪器操作大大提高工作效率，无线通信产品辐射杂散实验摸底整改提高工作效率约40%，以一个中等规模的认证检测机构为例，摸底整改费用以800元/小时计算，如果每年测试1000小时，则每年增加值80万元，减少仪器损耗费用约100万元；由于自动化程度的提高，还可节约人力资本约3人，每年增加值约120万元，总计每年给该机构可带来收入增加值约300万元。

技术特征：

1.用于无线通信产品的三天线法快速检测装置，特征在于：所述的用于无线通信产品的三天线法快速检测装置设有控制器、第一频谱仪、第二频谱仪、第三频谱仪、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器、第一滤波器组、第二滤波器组、第三滤波器组、第一同轴射频开关、第二同轴射频开关、第三同轴射频开关、第四同轴射频开关、第五同轴射频开关、第六同轴射频开关、双锥对数天线、低频喇叭天线、高频喇叭天线、第一天线塔、第二天线塔、第三天线塔、转台、被测试设备；所述的控制器通过visa协议接口与第一频谱仪、第二频谱仪、第三频谱仪、第一同轴射频开关、第二同轴射频开关、第三同轴射频开关、第四同轴射频开关、第五同轴射频开关、第六同轴射频开关、第一天线塔、第二天线塔、第三天线塔、转台相连接。

2.根据权利要求1的所述的用于无线通信产品的三天线法快速检测装置，其特征在于：所述的第一频谱仪与第一低噪声放大器相连接，第一低噪声放大器通过第一同轴射频开关与第一滤波器组相连接，第一滤波器组通过第二同轴射频开关与固定于第一天线塔上的双锥对数天线相连接。所述的第二频谱仪与第二低噪声放大器相连接，第二低噪声放大器通过第三同轴射频开关与第二滤波器组相连接，第二滤波器组通过第四同轴射频开关与固定于第二天线塔上的低频喇叭天线相连接；所述的第三频谱仪与第三低噪声放大器相连接，第三低噪声放大器通过第五同轴射频开关与第三滤波器组相连接，第三滤波器组通过第六同轴射频开关与固定于第三天线塔上的高频喇叭天线相连接。

3.根据权利要求1的所述的用于无线通信产品的三天线法快速检测装置的测试方法，其特征是，所述的被测试设备设置好工作模式并固定于转台上，所述的控制器通过visa协议接口发送指令控制转台的旋转位置；根据被测设备的特性选择合适频段的滤波器组，所述的控制器通过visa协议接口发送指令控制第一同轴射频开关、第二同轴射频开关、第三同轴射频开关、第四同轴射频开关、第五同轴射频开关、第六同轴射频开关的通断路数；所述的双锥对数天线将被测试设备发射出来的30mhz~1ghz频率范围内的杂散信号接收，并通过第一同轴射频开关和第二同轴射频开关连通好的第一滤波器组滤波，滤波后的信号经第一低噪声放大器放大传送至第一频谱仪，第一频谱仪将该频段范围内的接收结果通过visa协议接口传送至控制器；所述的低频喇叭天线将被测试设备发射出来的1ghz ~18ghz频率范围内的杂散信号接收，并通过第三同轴射频开关和第四同轴射频开关连通好的第二滤波器组滤波，滤波后的信号经第二低噪声放大器放大传送至第二频谱仪，第二频谱仪将该频段范围内的接收结果通过visa协议接口传送至控制器；所述的高频喇叭天线将被测试设备发射出来的18ghz ~40ghz频率范围内的杂散信号接收，并通过第五同轴射频开关和第六同轴射频开关连通好的第三滤波器组滤波，滤波后的信号经第三低噪声放大器放大传送至第三频谱仪，第三频谱仪将该频段范围内的接收结果通过visa协议接口传送至控制器；控制器将实时采集的信号进行处理并记录，实现了无线通信产品30mhz~40ghz频率范围内的杂散项目的快速检测。

技术总结本发明公开了一种用于无线通信产品的三天线法快速检测装置及测试方法，它设有控制器、第一频谱仪、第二频谱仪、第三频谱仪、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器等，测试时，首先将被测试设备设置好工作模式并固定于转台上，三个天线同时接收被测试设备发射出来的30MHz‑40GHz频率范围内的杂散信号，控制器通过VISA协议接口发送指令控制转台的旋转位置和同轴射频开关的通断，使当前滤波器组为适当频段，杂散信号通过滤波后经低噪声放大器放大分别传送至三个频谱仪，三个频谱仪的信号通过VISA协议接口回传至控制器，控制器将实时采集的信号进行处理并记录，实现了无线通信产品30MHz~40GHz频率范围内、不同工作模式下杂散项目的快速检测。技术研发人员：才辉,蔡庆荣,钟成剑,雷微露,钟华彧,詹思敏受保护的技术使用者：福建省产品质量检验研究院技术研发日：技术公布日：2024/11/4