本发明涉及一种便携式电波暗室。
背景技术
虽然原则上适用于任何测量系统，但下文中将结合测试电波暗室来描述本发明及其根本问题。
现代通信系统越来越多地使用单个设备之间的无线通信。
因此，在开发或生产用于这种通信系统的设备期间，有必要彻底测试设备的无线通信能力，以符合通信标准和法规。
为了测试这种设备，有必要将测试天线定位在相应的被测设备周围的多个不同位置。
在这种背景下，本发明解决的问题是提供一种用于无线通信设备的多功能测试装置。
技术实现要素：
本发明通过具有权利要求1的特征的便携式电波暗室解决了该目的。
因此，本发明提供的是：
一种用于测试被测设备的便携式电波暗室，所述便携式电波暗室包括多个、即一个或更多测试天线，每个测试天线具有至少一个极化方向；天线定位装置，其用于将至少一个测试天线相对于被测设备定位在升降方向上，即，垂直地定位；设备定位装置，其用于将被测设备定位在方位方向上，即，旋转地定位。
例如，本发明的电波暗室可以用于测试或测量天线或天线阵列、或具有这种天线或天线阵列的无线设备的性质。
在电波暗室中，dut(deviceundertest，被测设备)、即天线或无线设备可以被定位在设备定位装置上，并且可以在电波暗室中被旋转地、即在方位方向上定位。
测试天线可以被分布在电波暗室内部，尤其是指向或聚焦在dut上。此外，可以在天线定位装置上设置至少一个测试天线。在电波暗室中仅设置单一测试天线的情况下，该单个测试天线将被设置在天线定位装置上。然而，应该理解的是，天线定位装置也可以承载多于一个的测试天线，并且例如同时可以将另外的测试天线固定到电波暗室的壳体内侧。
利用天线定位装置，至少一个测试天线因此可以利用单个致动器在垂直方向上移动，并且可以容易地调节至少一个测试天线与dut之间的垂直或升降距离。因此，特别是在天线定位装置上具有多于一个测试天线的情况下提供了一种非常灵活的布置，这允许在电波暗室中容易地进行测试。
例如，天线定位装置可以包括电动的或液压的可伸展柱或任何其他类型的线性运动机构，以允许测试天线在垂直方向上升降或伸缩。相反，例如，设备定位装置可以包括转台构造等。例如，转台可以由电动机等直接驱动，或者通过皮带或链条等间接驱动。
应当理解的是，天线定位装置和设备定位装置可以单独且独立地进行控制。
电波暗室因此为测试天线、天线阵列或具有这种天线的设备提供了一种非常灵活并且可容易地调节的测试环境。
参考附图，本发明的进一步实施例是其他从属权利要求和以下说明的主题。
在可能的实施例中，天线定位装置可以包括线性定位单元，其用于将至少一个测试天线定位在与升降运动正交的方向上。
升降运动是垂直运动，并且因此允许设置测试天线与被测设备之间的距离。使用线性定位单元也可以设置测试天线和dut之间的水平距离。因此，可以很容易地设置测试天线所要求的测试位置。
例如，线性定位单元可以连接到天线定位装置的垂直移动单元。例如，垂直移动单元可以包括上面提到的可伸展柱或其他类型的线性运动机构。例如，线性定位单元因此可以由垂直移动单元升降。应当理解的是，在垂直移动单元布置在线性定位单元上的情况下，也可以采用相反的布置。线性定位单元可连接到电波暗室的壳体或其他支撑结构。
例如，线性定位单元可以包括附接有滑动件的引导件或轨道。测试天线可以布置在可附接到滑动件的支撑结构上。滑动件可以通过电动机、液压移动系统等进行移动。
在可能的实施例中，线性定位单元可以使至少一个测试天线在弧形路径上移动。
线性定位单元可以不仅仅使测试天线在直线上移动。相反，线性定位单元可以同时提供至少两个维度的移动，例如水平和垂直移动。例如，弧形路径可以由弧形引导件或轨道提供，所述弧形引导件或轨道可形成为使得弧形路径上的所有点与dut之间都包括相同的距离。
在可能的实施例中，线性定位单元可以使至少一个测试天线旋转，使得该至少一个测试天线在弧形路径的所有点上都指向被测设备。
如果测试天线被旋转为使得它们始终指向dut，那么测试天线的主轴线或主灵敏轴线将始终指向dut。因此可以进行同质和可重复的测量。
在可能的实施例中，天线定位装置可以包括旋转定位单元，其用于使至少一个测试天线在平行于升降运动的轴线上旋转。
例如，旋转定位单元可以包括允许使测试天线旋转的旋转接头或铰接件等。例如，旋转定位单元可以设置在天线定位装置的垂直移动单元和线性定位单元之间。作为替代方案，旋转定位单元可以设置在垂直移动单元和电波暗室的壳体或另一个支撑结构之间。
使测试天线旋转的可能性为测试天线在电波暗室中的自由定位提供了另一个自由度。
在可能的实施例中，天线定位装置可以包括用于每个单一测试天线的可旋转的接头或铰接件，其用于使测试天线围绕相应测试天线的主灵敏轴线旋转。
可旋转的接头可以是手动或电动操作的。使测试天线围绕它们各自的主灵敏轴线旋转允许相对于被测设备调节测试天线的极化方向。
在可能的实施例中，天线定位装置和/或设备定位装置可以包括用于各自定位测试天线和/或被测设备的电动定位驱动器。
利用电动驱动器定位测试天线和/或被测设备，例如，测试装置可以由计算机进行外部控制。因此，很容易实现不同测试场景的自动化。
在可能的实施例中，设备定位装置可以包括用于被测设备的可旋转支撑件，其用于使被测设备围绕垂直轴线旋转。
例如，可旋转支撑件可以包括为被测设备提供固定装置的旋转台等等，以便将被测设备牢固地固定到可旋转支撑件。
在可能的实施例中，可旋转支撑件可以包括也被称为球窝接头或球形接头的可枢转接头，其用于使被测设备枢转离开旋转轴线。
可枢转接头允许在电波暗室中改变或倾斜被测设备的主轴线或主灵敏轴线。
在可能的实施例中，天线定位装置和/或设备定位装置可以包括台架构造。
例如，台架构造可以包括中间载体和一个或两个侧柱。然而，台架构造也可以包括单个侧臂。例如，这种单侧臂的台架构造可以包括具有多个接头的机械臂等。另一种台架构造可以包括单个弧形柱。
台架构造是一种非常稳定而灵活的机械构造，其允许自由地定位测试天线和/或dut。
在可能的实施例中，天线定位装置可以包括连接到测试天线的信号处理装置。
例如，信号处理装置可以包括处理测试天线接收的信号所需的任何信号处理级。例如，这种信号处理装置可以包括模数转换器、滤波器、变频器、混合器、放大器、衰减器等。例如，信号处理装置可以被设置为分立元件、dsp、asic、fpga或这些的任意组合。
例如，信号处理装置可以输出表示测试天线的模拟信号的数字数据。数字数据然后可以被提供给电波暗室外面的任何其他信号处理设备。仅传输数字信号比将来自测试天线的模拟信号传输到外部的信号处理设备更加稳健。测试结果因此可以更加可靠。
在可能的实施例中，设备定位装置可以包括连接到被测设备的信号处理装置。
与上面针对天线定位装置上的信号处理装置描述的相同的可能性也适用于设备定位装置上的信号处理装置。
在可能的实施例中，测试天线中的至少一个可以包括空中功率传感器。
空中、即ota(overtheair)功率传感器可以用来测量无线信号的功率。ota功率传感器可以感测至少两个不同极化方向上的功率并且可以包括用于每个极化方向的功率传感器，每个功率传感器都包括用于检测无线信号的信号检测器。例如，信号检测器可以是单极化的，并且信号检测器的极化平面可以被布置为彼此处于大于零度的角度，并且信号检测器的主辐射矢量、即代表主辐射/接收方向的矢量可以是彼此平行的。每个功率传感器都可以包括功率测量设备，其被配置为测量检测到的无线信号的功率并且输出相应的测量信号。每个功率传感器都检测至少两个不同极化方向其中之一的无线信号，并且测量相应极化方向上的无线信号的功率水平。例如，功率测量设备可以被设置为基于二极管的功率测量设备。例如在美国专利申请第15/468,238号中公开了这种ota功率传感器，该美国专利申请通过引用并入本文中。
在可能的实施例中，便携式电波暗室可以包括连接测试天线和/或被测设备的电缆，其中电缆可以包括旋转接头和/或滑环。
例如，电缆可以是用于传输来自测试天线和/或被测设备的测量信号的射频电缆。也可以设置数字数据电缆。电缆也可以是用于控制被测设备和/或测试天线的控制信号电缆。
通过旋转接头和滑环，电缆可以连接到测试天线和/或被测设备，并且同时可以为测试天线和被测设备提供全范围的移动。
在可能的实施例中，便携式电波暗室可以包括腔室壳体，其至少包括设备定位装置和具有测试天线的天线定位装置，便携式电波暗室可以进一步包括布置在腔室壳体下方的下部设备隔室和/或布置在腔室壳体上方的上部设备隔室。
例如，腔室壳体可以包括带有门或可拆卸盖的隔离的外壳，其提供了进入内腔室的通道，以便调节电波暗室中的测试装置。
例如，布置在电波暗室下方的下部设备隔室和/或布置在电波暗室上方的上部设备隔室提供了用于安装测试设备的空间或者用于电缆、电源等的存储空间。
在可能的实施例中，便携式电波暗室可以包括下部设备隔室和/或上部设备隔室中的控制单元。
例如，控制单元可以包括用于控制天线定位装置和/或设备定位装置的控制装置。控制单元还可以包括计算机，其具有屏幕和用户界面，例如键盘、鼠标、轨迹球或触摸屏。例如，计算机可以运行操作系统和应用程序，其控制测试室并且可用于评估测试结果和/或例如将测试结果转发到中央服务器作进一步的处理和/或存储。
在可能的实施例中，便携式电波暗室可以包括具有电子底板的台架，其中腔室壳体可以安装在台架中并且经由底板连通。
例如，台架可以是具有标准尺寸的19英寸台架。这种19英寸台架可用于不同高度。底板可以包括电源连接部以及模拟和数字数据连接部。例如，底板可以包括在相应的模块被插入到台架中时自动连接到所插入的模块(例如腔室壳体)的标准连接器。
台架也可以预装有硬件，例如电源等。例如，控制单元或计算机、测量设备、信号发生器等可以设置为台架中的附加模块。
在可能的实施例中，便携式电波暗室的高度可以大于电波暗室的宽度，电波暗室的宽度尤其可以小于105cm。
105cm的宽度小于标准实验室或办公室门的尺寸，并且因此允许容易地在办公室或实验室建筑物中运输/移动便携式电波暗室。
在可能的实施例中，便携式电波暗室可以包括在便携式电波暗室的外表面的至少一个侧面上的可锁定轮。
可锁定轮可以设置在便携式电波暗室的任一个侧面上。在便携式电波暗室的下底侧面上设置可锁定轮允许轻易地移动便携式电波暗室并且在必要时将其固定到位。例如，如果可锁定轮被交替地或额外地设置在背侧面上，则便携式电波暗室可以被翻倒到该侧面并且例如可以在便携式电波暗室的高度会过高的情况下移动。
在可能的实施例中，便携式电波暗室可以包括在便携式电波暗室的外表面的至少一个侧面上的固定元件。
固定元件可用于在便携式电波暗室定位在其操作位置时保持便携式电波暗室。固定元件可以包括任何类型的机械元件，例如，其用于将便携式电波暗室固定到墙壁、悬挂组件、可以被设置的安装托架等。
利用固定元件，便携式电波暗室可以被固定而不倾翻。这在便携式电波暗室高度大于宽度的情况下是特别有用的。
在可能的实施例中，固定元件可以包括可释放的卡钳和/或可释放的夹具和/或可释放的吸盘。
例如，可释放的固定元件可以包括杠杆、按钮等，以便固定和释放相应的固定元件。
因此，一个人可以容易地启动固定元件。
在可能的实施例中，固定元件可以包括电连接器。
例如，连接器可以自动地连接到另一个便携式电波暗室的连接器，或者连接到设置在其中部署有便携式电波暗室的办公室或实验室的墙壁上的连接器。因此没有必要为便携式电波暗室提供单独的或专用的电源线和数据线。
附图说明
为了更加完整地理解本发明及其优点，现在结合附图参考以下描述。下面采用在附图的示意图中详细说明的示例性实施例来更加详细地解释本发明，其中：
图1示出了根据本发明的便携式电波暗室的实施例的示意图；
图2示出了根据本发明的便携式电波暗室的另一个实施例的示意图；
图3示出了根据本发明的便携式电波暗室的另一个实施例的示意图；
图4示出了根据本发明的便携式电波暗室的另一个实施例的示意图；并且
图5示出了根据本发明的便携式电波暗室的另一个实施例的示意图。
附图旨在提供对本发明实施例的进一步理解。附图说明了实施例，并且结合说明书有助于解释本发明的原理和概念。基于附图，其他实施例和许多提到的优点变得显而易见。附图中的元件不必按比例显示。
在附图中，除非另有说明，否则相似的、在功能上等同并且操作相同的元件、特征和部件在每种情况下设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1以侧视图示出了便携式电波暗室100的实施例的示意图。便携式电波暗室100包括门111，以用于进入内部腔室，并且例如用于安装或定位被测设备190。
在便携式电波暗室100的内部设有多个测试天线101-107。测试天线101-106被固定地设置在便携式电波暗室100的壳体上。然而，测试天线107被设置在天线定位装置108上。被测设备190被设置在设备定位装置109上。
天线定位装置108可以使测试天线107上下移动，即关于被测设备190在升降方向上移动。这允许调节测试天线107和被测设备190之间的距离。
设备定位装置109可以使被测设备190围绕中心轴线110旋转，并因此将被测设备190定位在方位方向上。
在便携式电波暗室100中，在天线定位装置108上仅设置一个测试天线107。然而，应当理解可以在天线定位装置108上设置任何数量的测试天线。可选地，壳体的内表面上的测试天线101-106可以被完全省略。测试天线101-107可以包括天线元件或空中功率传感器或它们的任何组合。
在图1中，便携式电波暗室100的高度112和宽度113被标记出。在一个实施例中，便携式电波暗室100高于其宽度。此外，便携式电波暗室100的宽度113可以例如是105cm或更少。
图2以侧视图示出另一个便携式电波暗室200的示意图。便携式电波暗室200以便携式电波暗室100为基础。因此，便携式电波暗室200包括门211、具有被测设备290的设备定位装置209和测试天线201-207。
然而，在便携式电波暗室200中，天线定位装置208载有承载着三个测试天线207、215、216的弧形引导件217。应当理解的是，三个测试天线207、215、216的数量仅是为了说明的目的的示例性选择，并且可以在弧形引导件217上设置任何其他数量的测试天线207、215、216。
天线定位装置208本身不仅可以使弧形引导件217上下移动，还可以使弧形引导件217旋转。弧形引导件217允许使测试天线207、215、216沿着弧形引导件217移动。可以在弧形引导件217上设置任何类型的滑动件或滑架，以允许测试天线207、215、216沿着弧形引导件217移动。
可以看出，通过使测试天线207、215、216在弧形引导件217上移动，测试天线207、215、216也被倾斜，使得它们总是指向被测设备290的方向。
此外，单个测试天线207、215、216可以通过可枢转的铰接件固定到弧形引导件217，以允许测试天线207、215、216围绕它们的主轴线旋转，从而调节测试天线207、215、216相对于被测设备290的极化方向。
此外，便携式电波暗室200的设备定位装置209不仅允许被测设备290旋转，还允许被测设备290上下移动。
尽管没有明确地示出，但应当理解的是，弧形引导件217在另一个实施例中也可以包括平直的引导件或具有多个接头的单个台架臂或机械臂。在这种台架臂或机械臂上可以定位单个测试天线或者可以定位多个测试天线。例如，台架臂或机械臂可以承载具有测试天线207、215、216的弧形引导件217。
图3示出了另一个便携式电波暗室300的示意图，其中仅详细示出了便携式电波暗室300的内部细节。便携式电波暗室300提供了与便携式电波暗室100和便携式电波暗室200相同的自由度，但具有不同的机械构造。
便携式电波暗室300包括外部台架构造308和内部台架构造(未单独地参考)。台架构造都设置在圆形引导件322、321或轨道上，这允许外部台架构造308和内部台架构造围绕垂直轴线310转动。
测试天线301设置在用于移动测试天线301的滑动件323或外部台架构造308上。内部台架构造由通过台架中心支撑件320连接的两个台架支柱319形成，台架中心支撑件320承载具有被测设备390的旋转板318。台架中心支撑件320可以沿着台架支柱319上下移动，以使被测设备390垂直移动。此外，旋转板318可以在台架中心支撑件320上水平移动。可选地，旋转板318可以围绕台架中心支撑件320枢转。
尽管没有详细示出，但是外部台架构造308和内部台架构造可以包括用于使测试天线301和被测设备390移动的任何类型的轨道或引导件和滑动件323。外部台架构造308的拐角中的支架表示滑动件323可以在外部台架构造308的圆周上自由移动。作为替代，可以设置单侧的台架构造，例如具有多个接头或铰接件的机械臂。
应当理解的是，便携式电波暗室100和便携式电波暗室200的特征可以与便携式电波暗室300的特征相混合。例如，示例性的测试构造可以包括外部台架构造308和设备定位装置109、209。另一个示例性的测试构造还可以包括具有天线定位装置108、208的内部台架构造并且可选的包括弧形引导件217。
尽管未明确示出，但清楚的是这里公开的便携式电波暗室的实施例中每个移动元件都可以包括手动或电动的驱动器，以定位相应的元件。例如，电动驱动器可以由基于测试进度等的测试控制器来控制。
此外，应当理解的是可以根据需要设置针对测试天线和被测设备的任何所需的电缆和连接部。根据需要，这种电缆可以包括旋转接头和/或滑环，以提供用于使测试天线或被测设备移动所需的自由度。
图4以正视图示出了另一个便携式电波暗室400的示意图。便携式电波暗室400以便携式电波暗室200为基础。然而，已省略测试天线201-206，并且天线定位装置408仅承载测试天线407、415、416。同样，测试天线407、415、416的数量仅仅是示例性选择。
在便携式电波暗室400中，在弧形引导件417上设置信号处理装置425。在设备定位装置409上设置另一个信号处理装置426。应当理解，信号处理装置425可以通过任何类型的电缆或母线连接到测试天线407、415、416。这同样适用于信号处理装置426和被测设备490。
便携式电波暗室400包括腔室壳体427。例如，腔室壳体427包括关于图1-3解释的测试设备。然而，除了腔室壳体427之外还示出了上部隔室428和下部隔室429。应当理解的是，尺寸仅仅是示例性选择，并且不必是按比例的。应当理解的是，腔室壳体427、上部隔室428和下部隔室429的相对尺寸、尤其是高度可以改变。
例如，上部隔室428和下部隔室429可以用于容纳测试装置和测试控制设备。例如，通过可集成到便携式电波暗室400的结构中的电缆、母线或底板，这样的装置和设备可以连接到测试天线407、415、416、被测设备490、信号处理装置425和信号处理装置426。
图5以侧视图示出便携式电波暗室500的另一个实施例的示意图。便携式电波暗室500以便携式电波暗室400为基础，并且包括用于固定便携式电波暗室500的附加机械元件。信号处理装置425和信号处理装置426已经被省略。
便携式电波暗室500例如包括挂钩535和吸盘536。挂钩535和吸盘536被示例性地设置在便携式电波暗室500的背面上。应当理解，挂钩535和吸盘536也可根据需要设置在便携式电波暗室500的任何其他侧面上。
例如，挂钩535可以与对应物互锁，例如，该对应物可设置在实验室或办公室的墙上。吸盘536可用于将便携式电波暗室500固定到任何光滑表面。应当理解的是，可以提供挂钩535和吸盘536的手动致动。另外，可以提供挂钩535和吸盘536的自动致动，从而在便携式电波暗室500被检测到处于正确的位置时自动地将其固定于相应的对应物。
便携式电波暗室500还包括连接器537。连接器537仅被示意性地示出并且可以被设置为任何类型的连接器537。当挂钩535或吸盘536与其相应的对应物接合时，例如，连接器537可以自动地与对应物接合。
根据需要，连接器537可以提供电源、数字数据连接以及模拟信号线。例如，连接器537或附加的连接器也可以被设置在便携式电波暗室500的侧面上。这种侧面的连接器可用于将便携式电波暗室500连接到其他的便携式电波暗室500。
便携式电波暗室500还包括底侧面上的可锁定轮538、539。可锁定轮538、539提供了便携式电波暗室500的简单移动，并且同时通过施加可锁定轮538、539的制动或锁定而允许将便携式电波暗室500安全地固定就位。
尽管在此已经说明和描述了特定的实施例，但本领域的普通技术人员将领会到存在各种替代的和/或等同的实现方式。应该理解，示例性的实施例或多个实施例仅仅是例子，并非旨在以任何方式限制范围、适用性或构造。相反地，前面的发明内容和具体实施方式将为本领域技术人员提供用于实施至少一个示例性实施例的方便的指南，应当理解在不偏离所附权利要求及其合法等同物所请求保护的范围的前提下可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置做出各种改变。总的来说，本申请旨在覆盖在此讨论的具体实施例的任何修改或变化。
在前面的具体实施方式中，出于简化本公开的目的，将各种特征组合在一个或多个例子中。应该理解的是，以上描述应是说明性的而不是限制性的。其旨在覆盖可包括在本发明范围内的所有替代、修改和等同物。在阅读上述说明之后，许多其他例子对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
在前述的说明中使用的特定术语用于提供对本发明的透彻理解。然而，根据本文提供的说明，对本领域技术人员将会显而易见的是不需要实践本发明的具体细节。因此，出于说明和描述的目的而呈现了本发明的特定实施例的前述描述。它们并非是穷尽的或者将本发明限制到所公开的确切形式，显然，基于上述教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够最佳地利用本发明以及具有适合于预期的特定用途的各种修改的各种实施例。在整个说明书中，术语“包括”和“其中”分别被用作相应术语“包含”和“之中”的简单中文等同物。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅被用作标记，并非用于对其对象的重要性施加数字要求或建立某种重要性等级。
附图标记列表
100，200，300，400，500便携式电波暗室
101-107，201-207测试天线
215，216，301测试天线
407，415，416，507，515，516测试天线
108，208，308，408，508天线定位装置
109，209，409，509设备定位装置
110，210，310，410，510轴线
111，211，511门
112高度
113宽度
217，417，517弧形引导件
318旋转板
319台架支柱
320台架中心支撑件
321，322引导件
323滑动件
425，426信号处理装置
427腔室壳体
428，429隔室
535挂钩
536吸盘
537连接器
538，539可锁定轮
190，290，390，490，590被测设备