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高低温紧缩场卫星无线测试系统

应用说明

卫星互联网是未来通信重要发展方向之一。卫星互联网具有广覆盖、低时延、宽带化、低成本的特点,可解决现有世界上超30亿人无法使用互联网,70%地理空间未实现互联网覆盖的问题。如何定量、准确的评估卫星载荷和终端的通信性能是卫星互联网质量验证和质量优化的关键。
高低温紧缩场卫星天线性能测试系统主要用于满足卫星天线和整机在常规和极端环境条件下无线测试需求,支撑工程建设、产品验证及测试方法和标准研究。
紧缩场测试系统(Compact Antenna Test Range,简称 CATR),可在较近的距离内提供一个优良的准平面波测试区域。它采用一个精密的反射面,将馈源产生的球面波经过反射变换为平面波,以满足天线、相控阵雷达、目标特性等测试所需要的一个理想的测试场。
暗室采取分区控温,其中测量系统的馈源、反射面、射频模块、控制模块、数字采样模块等性能随温度变化敏感的设备放置在恒温区(23℃)以保证测试精度及可靠性;待测物及转台放置在温控区,暗室外配置高低温箱,提供高低温的测试环境,可满足-40℃~65℃的温控范围。透波板选用低介电常数、低损耗的透波保温材料,保温同时能够尽可能减小对DUT天线的影响。
测试系统支持高低温环境下,射频一致性等测试。支持相控阵天线高低温测试;可实现卫星环路模拟测试功能;测试系统内所配置的同等规格的配件符合行业规范的性能一致性要求。


 
基站产线空口幅相测试系统具备测试的稳定性,支持天线的无源驻波,隔离,耦合度,幅度一致性,相位一致性测试;支持在线实时调试,支持全角度(RET:基站天线的电调)实时测试。基站产线空口幅相测试是5G/6G时代大规模生产智能天线不可或缺的、标准化的核心质量控制系统。它确保了每一台下线的基站天线都能精准地“看向”指定的方向,是建立高质量移动网络连接的基石。

配置指南

一套完整的高低温紧缩场卫星无线测试系统包括:
1. 屏蔽和吸波工程
2. 上位机软件
3. 射频链路
4. 波束控制模块
5. 反射面
6. 馈源天线
7. 馈源转台
8. 待测物转台
9. 高低温透波板
10. 高低温设备
11.包含监控系统及通风系统等附加配置系统配合矢量网络分析仪,信号源,频谱仪及被测天线等,即可用于快速的无线性能测试和评估。

 
系统集成卫星高低温无线测试功能,在暗室中同步模拟极端温度(-40℃-65℃),无需多场地切换,复现产品在低温、高温叠加的真实工况,解决单一环境测试的局限性,精准暴露产品在温度变化下的信号稳定性问题,提高测试效率;
软件支持有源EIRP和G/T指标自动化测试;
测试系统及软件支持天线罩测试功能扩展,包括传输系数(透波率)、反射系数(反射率)、瞄准线误差与瞄准线误差斜率等测试;支持天线罩方向图畸变性能测试;
测试系统及软件支持卫星环路模拟测试功能,支持星历导入实现转台位置自动化控制,测试软件自动化进行各种场景下的卫星和终端无线通信测试,在实验室下复现并测试各种星地无线通信应用场景,包括时偏补偿、频偏补偿、功率控制、天线模块快速关断及开启、搜星模拟测试、接入模拟测试、跟踪模拟测试、前向峰值速率、反向峰值速率、接入时延、端到端丢包率与误码率等功能。

 
测试系统软件:
1. 极简化的GUI界面;
2. 满足天线无源测试常见的测试用例;
3. 编辑文本导入测试软件,支持调用多种相控阵天线协议;
4. 支持多任务连续测试;
5. 支持“一键测试”功能;
6. 测试系统可支持数字相控阵天线与模拟相控阵天线的测试及校准;
7. 支持输出自定义报告。

 
本系统可以定制,适配客户标准(企业内部标准)。

应用说明

优势

1. 本项目设计的测试系统集成相控阵天线高低温测试功能,在暗室中同步模拟极端温度(-40℃-65℃),无需多场地切换,复现产品在低温、高温叠加的真实工况,解决单一环境测试的局限性;
2. 本暗室高低温测试系统通过创新性的环境分区控制架构与耐候性工程优化设计实现高效测试:将暗室纵向划分为温控测试区与常温设备区(1:2比例),其中转台及被测设备(DUT)置于-40℃~+65℃宽域温控环境,而对温度敏感的反射面、馈源、射频链路等核心组件则放置于稳定在23±2℃恒温区,有效抑制热漂移对测量精度的影响;转台传动机构耐高低温设计。
3. 本项目设计的测试系统与软件支持天线测试项(包括无源、有源和无线性能所有测试功能),可以自动生成测试报告,并且支持相控阵天线中频/变频测试功能扩展;
4. 测试系统及软件支持卫星环路模拟测试功能,支持星历导入实现转台位置自动化控制,测试软件自动化进行各种场景下的卫星和终端无线通信测试,在实验室下复现并测试各种星地无线通信应用场景;
5. 测试系统及软件支持天线罩测试功能扩展,包括传输系数(透波率)、反射系数(反射率)、瞄准线误差与瞄准线误差斜率等测试;支持天线罩方向图畸变性能测试,软件可自动对比分析方向图主瓣宽度、副瓣电平、波束指向、极化及轴比等指标恶化情况;
6. 软件支持有源EIRP和G/T指标自动化测试,无需将信号源和频谱仪等仪表搬入暗室内,提高测试效率和人员操作便利性;
7. 测试系统可支持数字相控阵天线与模拟相控阵天线的测试;
8. 测试效率高:支持相控阵天线快速校准功能,校准时间:≤2min(20个频点,1024个通道) ;支持相控阵天线快速测试功能,测试时间:≤8min(两个切面,两个极化,±90度范围内,20个频点7个波位,0.5°间隔);单点测试时间(包括测试状态切换、数据采集和传输):≤2ms;有源测试效率:9频点EIRP测试≤6min,9频点G/T测试≤3min;2)
9. 具备连续触发测试方法,采样过程转台自动连续运动,具有运动补偿算法,可补偿连续频点采样和被测件转动角度之间的失配;
10. 软件具有容错能力,自动识别验证各类参数的输入,即时提示和提出解决方案;软件每次启动均会进行自检,进行转台、链路、仪表、系统等全链路检查;
11. 配备全自动测控软件,内部集成软件算法,只需配置少量参数即可执行测试,支持“一键测试”功能;
12. DUT转台安装方便且位置精准;带激光定位、带定位销的工装、高精度数字倾角仪等多重手段保证DUT的安装平整度能到0.02°以内;
13. 安全性高;所有活动轴均含三重以上限位装置,控制器带过压、欠压、过流、过载、过热、过速等等,共76项异常告警功能;确保转台长期安全运行;
14. 一键急停;包含信标天线支架及DUT转台的一键急停功能,所有运动轴串联安装,可保证在任意状况下,按任意急停按钮能保证停止所有运动轴。且急停按钮在暗室内侧,控制室均有布置,充分考虑使用安全性;
15. 自动化测试方便;除提供测试软件以外,也可提供转台控制的API接口、SCPI协议,方便客户后期自主的软件集成;
16. 配备手柄,可以手动直接控制转台各轴运动,直观便捷;
17. 射频链路支持发射/接收双向测试,收发自动切换测试;
18. 射频链路采用模块化设计,机箱考虑EMC设计和温度稳定性设计,温度变化温度在5℃内增益波动小于0.1dB,相位波动小于1°;同时采用互调性能良好的放大器组件,保证测试精度;
19. 标准增益天线本身带有位置标志,保证测试对准,有利于提高测试精度;
20. HBTE公司拥有现代化屏蔽体和吸波材料生产流水线,自我生产和开发确保了产品的标准化和高质量;
21. 项目的屏蔽暗室、吸波材料、扫描架、天线、转台、软件、射频器件等主要部件均为我司自研自产,同时本项目的现场安装和调试均由我司人员进行,确保了产品的标准化和高质量。
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