一种紧缩场测试设备的制作方法

本发明涉及天线测试技术领域，具体而言，涉及一种紧缩场测试设备。

背景技术：

在紧缩场中，馈源一般发出球面波，经过反射面的反射后形成平面波，通常静区是指所形成的平面波的幅度、相位、交叉极化等指标特征较好的区域，也就是说，紧缩场法能以很小的场地模拟出较好的平面波，无需进行数学转换就能直接用于电磁测试，逐渐成为5g天线测试的主流测试方法。

目前，国内外微型紧缩场常采用一体式结构，测试件的拆装常通过人工进行。一体式结构的微型紧缩场难以使用电梯运输，只能放置在专用场地中，不方便在各个场地之间转运。

技术实现要素：

本发明解决的问题是如何方便在各个场地之间转运，提高其适应性。

为解决上述问题，本发明是采用以下技术方案来解决的。

本发明实施例提供一种紧缩场测试设备，包括安装箱体、天线承载结构、馈源、反射面和外部蒙皮，所述安装箱体包括分体设置的底盘、底部框架、中部框架和顶部框架，所述底部框架可拆卸地设置在所述底盘上，所述中部框架可拆卸地设置在所述底部框架上，所述顶部框架可拆卸地设置在所述中部框架上，所述天线承载结构设置在所述底盘上，所述馈源设置在所述底部框架或所述中部框架的内侧，所述反射面设置所述顶部框架的内侧，所述外部蒙皮分别包覆在所述底盘、所述底部框架、所述中部框架和所述顶部框架外。

进一步地，所述底部框架的底端设置安装盘，所述安装盘与所述底盘可拆卸连接，所述底部框架的顶部设置有第一安装法兰，所述中部框架的底部设置有第二安装法兰，所述第一安装法兰和所述第二安装法兰可拆卸连接，所述中部框架的顶部设置有第三安装法兰，所述顶部框架与所述第三安装法兰可拆卸连接。

进一步地，所述底盘包括围框、安装层架和承载层架，所述安装层架设置在所述围框中，用于承载所述安装盘和所述天线承载结构，所述承载层架设置在所述安装层架的底部，并具有多个承载凹槽。

进一步地，所述天线承载结构包括安装座、测试转台和用于安装待测天线的测试夹具，所述安装座可拆卸地设置在所述底盘上，所述测试转台可转动地设置在所述安装座上，所述测试夹具与所述测试转台连接，用于在所述测试转台的带动下相对所述安装座转动。

进一步地，所述测试转台上还设置有提升驱动件，所述提升驱动件与所述测试夹具传动连接，用于提升或下降所述测试夹具。

进一步地，所述外部蒙皮靠近所述底部框架的位置还开设有装载口，所述底部框架远离所述馈源的一侧还设置有自动门装置，所述自动门装置包括用于封堵所述装载口的门体、水平驱动件和垂直驱动件，所述水平驱动件设置在所述底部框架上，并与所述门体传动连接，用于推动所述门体沿水平方向运动，所述垂直驱动件设置在所述底部框架上，并与所述门体传动连接，用于推动所述门体沿竖直方向运动。

进一步地，所述门体上设置有滑轨，所述水平驱动件上设置有与所述滑轨相配合的滑槽，所述滑轨沿竖直方向设置，以使所述门体能够在所述垂直驱动件的带动下相对所述水平驱动件沿竖直方向运动。

进一步地，所述外部蒙皮的内侧表面和所述门体的内侧表面均铺设有吸波材料。

进一步地，所述外部蒙皮包括顶部蒙皮、上层蒙皮、下层蒙皮和底部蒙皮，所述顶部蒙皮设置在所述顶部框架外侧，所述上层蒙皮设置在所述中部框架外侧，所述下层蒙皮设置在底部框架外侧，所述底部蒙皮设置在所述底盘上，所述装载口开设在所述下层蒙皮的一个侧壁上，且所述下层蒙皮的另一个侧壁上还开设有检测开口，所述检测开口处设置有用于打开或者关闭所述检测开口的检测门。

进一步地，所述顶部蒙皮与所述上层蒙皮之间的缝隙处、所述上层蒙皮与所述下层蒙皮之间的缝隙处均填充有网状吸波结构。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明提供了一种紧缩场测试系统，通过分体设置的安装箱体，使得底部框架可拆卸地设置在底盘上，中部框架可拆卸地设置在底部框架上，顶部框架可拆卸地设置在中部框架上，天线承载结构设置在底盘上，馈源设置在底部框架或中部框架的内侧，反射面设置顶部框架的内侧，在设备进行转运时，可将安装箱体的各个框架拆下进行运输，到达场地后再进行组装，十分方便，大大提高了紧缩场测试设备的适应性。

附图说明

图1为本发明提供的紧缩场测试设备的外观结构示意图；

图2为本发明提供的紧缩场测试设备的内部结构示意图；

图3为图2中ⅲ的局部放大示意图；

图4为图2中ⅳ的局部放大示意图；

图5为图2中ⅴ的局部放大示意图；

图6为图2中天线承载结构的整体示意图；

图7为图2中天线承载结构的局部示意图；

图8为本发明提供的紧缩场测试设备与机械手的配合使用示意图；

图9为图8中自动门装置的结构示意图；

图10为本发明提供的紧缩场测试设备的局部结构示意图。

附图标记说明：

100-紧缩场测试设备；110-安装箱体；111-底盘；111a-围框；111b-安装层架；111c-承载层架；111d-承载凹槽；113-底部框架；113a-安装盘；113b-第一安装法兰；115-中部框架；115a-第二安装法兰；115b-第三安装法兰；117-顶部框架；130-天线承载结构；131-安装座；133-测试转台；135-测试夹具；137-提升驱动件；139-转动驱动件；150-馈源；170-反射面；180-自动门装置；181-门体；183-水平驱动件；185-垂直驱动件；187-滑轨；189-滑槽；190-外部蒙皮；190a-吸波材料；191-顶部蒙皮；193-上层蒙皮；195-下层蒙皮；197-底部蒙皮；200-机械手。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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。

在本发明的描述中，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，或者是该发明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发明和简化描述，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发明的限制。

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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

正如背景技术中所公开的，现有的微型紧缩场，通常为一体式结构，即采用一体框架，在运输过程中需要将整个紧缩场结构一并运输，由于其不可拆卸性，导致其难以使用电梯或者小型运载工具进行运输，故只能放置在专用场地中，不方便在各个场地之间转运。此外，现有的微型紧缩场，通常采用人工安装、拆卸被测天线，当测试量较大时，拆装过程复杂且过于耗时，影响测试效率，且人工拆装还会影响被测天线、安装支撑结构的定位精度，影响测试效率。此外，对于进出料处的结构，现有技术中通常未使用吸波材料进行覆盖，测试效果会受到极大影响，且整体结构的电磁兼容和电磁屏蔽效果很难达到要求。

本发明提供的一种紧缩场测试设备，能够有效地解决上述问题，下面对该紧缩场测试设备进行详细介绍。

第一实施例

结合参见图1至图5，本实施例提供一种紧缩场测试设备100，采用分体可拆式框架，方便拆下后在各个场地之间转运，提高了其适应性，同时能够自动拆装待测天线，拆装精度高且拆装效率高，此外，电磁屏蔽效果好，保证了测试结果的准确性。

本实施例提供的一种紧缩场测试设备100，包括安装箱体110、天线承载结构130、馈源150、反射面170和外部蒙皮190，安装箱体110包括分体设置的底盘111、底部框架113、中部框架115和顶部框架117，底部框架113可拆卸地设置在底盘111上，中部框架115可拆卸地设置在底部框架113上，顶部框架117可拆卸地设置在中部框架115上，天线承载结构130设置在底盘111上，馈源150设置在底部框架113或中部框架115的内侧，反射面170设置顶部框架117的内侧，外部蒙皮190分别包覆在底盘111、底部框架113、中部框架115和顶部框架117外。

在本实施例中，安装箱体110整体呈矩形体状，底盘111和顶部框架117相对且平行设置，底部框架113和中部框架115依次重叠设置在顶部框架117和底盘111之间，其中底盘111和顶部框架117的形状均呈矩形，在需要进行运输时，可将顶部框架117、中部框架115、底部框架113和底盘111分别拆开进行运输，解决现有的紧缩场不易搬运、进场安装的问题，其零部件均可通过电梯进行运输，不受建设场地的限制。

底部框架113的底端设置安装盘113a，安装盘113a与底盘111可拆卸连接，底部框架113的顶部设置有第一安装法兰113b，中部框架115的底部设置有第二安装法兰115a，第一安装法兰113b和第二安装法兰115a可拆卸连接，中部框架115的顶部设置有第三安装法兰115b，顶部框架117与第三安装法兰115b可拆卸连接。具体地，安装盘113a上开设有螺孔，并通过螺钉固定在底盘111上，从而使得底部框架113固定在底盘111上，底部框架113呈矩形并沿四角分布在底盘111的四个顶角处。且第一安装法兰113b上和第二安装法兰115a上均对应开设有螺孔，第一安装法兰113b和第二安装法兰115a通过螺栓固定在一起，从而使得中部框架115和底部框架113固定在一起。中部框架115也呈矩形并沿四角分布在底部框架113上，且中部框架115内部空间和底部框架113内部空间用于构成暗室的主体部分，天线承载结构130和馈源150均设置在底部框架113的内部空间中。第三法兰上也开设有螺孔，使得顶部框架117通过螺钉或螺栓固定在第三法兰上，顶部框架117的四角处分别与中部框架115顶部的四个第三法兰固定在一起。

在本实施例中，馈源150也通过螺栓固定在底部框架113的内侧，反射面170通过一安装板固定在顶部框架117的内侧，并位于整个暗室的顶壁中心。其中馈源150、天线承载结构130以及反射面170的布置位置适当，反射面170通过一安装背架固定在顶部框架117的中部，保证反射面170位于顶面的中部，馈源150放置于反射面170焦点处，天线承载结构130设置在馈源150对面，保证静区对称。关于紧缩场的原理和布置介个可参考现有技术中的紧缩场，在此不做具体限定。

底盘111包括围框111a、安装层架111b和承载层架111c，安装层架111b设置在围框111a中，用于承载安装盘113a和天线承载结构130，承载层架111c设置在安装层架111b的底部，并具有多个承载凹槽111d。具体地，安装层架111b和承载层架111c重叠设置，分为两层，上层为安装层架111b，加工有螺孔，方便与安装盘113a和天线承载结构130固定连接，下层为承载层架111c，便于使用叉车搬运，使得其也具有整体运输能力。

在本实施例中，安装层架111b采用槽钢构成，并在上部加工有螺纹孔，多个槽钢由围框111a固定成一个整体，承载层架111c采用矩钢构成，且矩钢与槽钢焊接在一起，矩钢为间隔设置，并形成承载凹槽111d，在整体运输时，使得叉车的叉臂能够伸入到承载凹槽111d中实现左右固定效果。

需要说明的是，本实施例中的底部框架113、中部框架115和顶部框架117也都采用钢材制成，并采用槽钢和矩钢搭接形成，轻量化的同时保证结构强度。

结合参见图6至图10，天线承载结构130包括安装座131、测试转台133和用于安装待测天线的测试夹具135，安装座131可拆卸地设置在底盘111上，测试转台133可转动地设置在安装座131上，测试夹具135与测试转台133连接，用于在测试转台133的带动下相对安装座131转动。

在本实施例中，安装座131的底部开设有螺孔，并通过螺栓或螺钉固定在底盘111上，具体地，安装座131高度为650mm，并固定在安装层架111b上，且安装座131固定在远离馈源150的一侧。测试夹具135与测试转台133活动连接，并在测试转台133的带动下相对安装座131发生转动。具体地，测试转台133的转动角度为180度，即测试夹具135能够在测试转台133的带动下转动180度，其中转至内侧时，使得测试夹具135上的待测天线位于反射面170的下方，完成测试；转至外侧时，使得测试夹具135上的待测天线能够向外伸出，方便拆装待测天线。

在本实施例中，测试夹具135为气动夹具，能够实现待测天线的定位、装夹以及线缆的快速连通。通过气动夹具代替传统的螺纹固定夹具，能够大幅提高换装效率，减少被测天线的安装时间。此外，待测天线安装在由非金属材料（如强度和电性能都满足要求的黑电木）加工而成的滑动平台上，在需要更换被测天线时，将被测天线和滑动平台一起拿出、送入，通过安装在两侧的气动夹具夹紧滑动平台实现固定。同时插拔线缆利用接触式插接件（例如磁性插接件、排插等）连接控制和供电所需的接头，被测天线的线缆在测试区外与滑动平台上的接口连接，然后将其和滑动平台推入测试区，两部分接头自动对接、连通。关于自动插接接头的结构和原理、以及气动夹具的结构和原理，可参考现有技术中的相关描述，在此不过多赘述。

在本实施例中，测试转台133上还设置有提升驱动件137，提升驱动件137与测试夹具135传动连接，用于提升或下降测试夹具135。具体地，提升驱动件137为驱动气缸，驱动气缸的活塞杆沿竖直方向设置，缸体与测试夹具135固定连接，从而通过驱动气缸带动测试夹具135上下运动。同时测试转台133上还设置有沿竖直方向设置的滑杆结构，测试夹具135与滑杆结构连接，并在驱动气缸的带动下沿滑杆结构上下运动，滑杆结构起到辅助限位的作用。需要说明的是，此处提升驱动件137也可以采用其他驱动方案，例如通过电机结合齿轮齿条实现上下驱动，或者通过电动推杆实现上下驱动，对于测试夹具135的上下驱动方式，在此不作具体限定。

在本实施例中，测试转台133上还设置有转动驱动件139，测试转台133通过一转盘可转动地设置在安装座131的顶部，转动驱动件139用于带动测试转台133相对安装座131运动。具体地，转动驱动件139为一步进电机，其能够直接带动测试转台133在180度的范围内实现转动，当然，转动驱动件139也可以是其他类型的驱动件，对于测试转台133的转动结构和转动原理，在此不做具体限定。

在本实施例中，外部蒙皮190靠近底部框架113的位置还开设有装载口，底部框架113远离馈源150的一侧还设置有自动门装置180，自动门装置180包括用于封堵装载口的门体181、水平驱动件183和垂直驱动件185，水平驱动件183设置在底部框架113上，并与门体181传动连接，用于推动门体181沿水平方向运动，垂直驱动件185设置在底部框架113上，并与门体181传动连接，用于推动门体181沿竖直方向运动。

在本实施例中，装载口用于实现待测天线的进料和出料，具体地，在实际进行拆装待测天线时，通过外部的机械手200实现待测天线的夹取、搬运和放置，测试转台133配合自动门装置180实现待测天线的进料、出料和测试，而测试夹具135实现电车天线的定位、装夹以及线缆的快速连通。

在本实施例中，门体181上设置有滑轨187，水平驱动件183上设置有与滑轨187相配合的滑槽189，滑轨187沿竖直方向设置，以使门体181能够在垂直驱动件185的带动下相对水平驱动件183沿竖直方向运动。具体地，水平驱动件183与底部框架113连接，起到向外推出门体181和收回门体181的作用，而垂直驱动件185也与底部框架113连接，起到提升或者下降门体181的作用，而滑轨187设置在门体181的内侧，且水平驱动件183上的滑槽189在水平方向上卡持在滑轨187上，即滑槽189的边缘具有止挡件，从而能够防止水平驱动件183向内推回门体181时滑轨187从滑槽189中脱离。

本实施例提供的自动门装置180的目的在于打开或者关闭装载口，方便机械手200从装载口处快速夹取或者放置待测天线。具体地，在拆装时的工作流程如下：首先水平驱动件183将门体181向外推出，使得门体181解除对装载口的封堵，然后垂直驱动件185向上拉起门体181，使得装载口外露，接着测试转台133旋转180度，将测试夹具135上的被测天线送至装载口处，同时测试夹具135松开被测天线，外部的机械手200抓取被测天线后放置另一个新的被测天线，测试夹具135重新夹紧新的被测天线，接着测试转台133旋转180度，将测试夹具135送至反射面170下方，然后垂直驱动件185向下运动，放下门体181，最后水平驱动件183将门体181向内推回，使得门体181封堵在装载口上，完成一次拆装动作。

需要说明的是，本实施例通过自动门装置180、测试转台133、机械手200和测试夹具135的配合使用，能够使得被测天线进出紧缩场的时间缩短在60s之内，大大缩短了更换被测天线的时间，增加了测试效率。

值得注意的是，本实施例中水平驱动件183和垂直驱动件185均为气缸，且水平气缸、垂直气缸和滑轨187均为两个，两个滑轨187设置在门体181的内侧两端，两个水平气缸分别与两个滑轨187相配合，两个垂直气缸分别设置在门体181的两侧，从而保证了驱动过程的稳定性。

在本实施例中，为了减少金属设备和线缆电涌等对整体测试效果的影响，在紧缩场内部仅放置有天线承载结构130、馈源150和反射面170，并将其他部件，例如矢网、plc控制柜、气动元器件、控制电脑等设备外置，并通过过线孔与紧缩场内部连接。测试转台133放置在馈源150对面，使得装载口位置远离馈源150，测试转台133置于反射面170的面型之外，在外部蒙皮190的另一侧表面还开设有检修口，并设置有检修门，检修门尺寸较小，优选为1400mm×400mm。

在本实施例中，外部蒙皮190的内侧表面和门体181的内侧表面均铺设有吸波材料190a。具体地，考虑到内部框架和外部蒙皮190的关系以及电性能需求，在紧缩场内部整体安装190mm高度的吸波材料190a，该高度的吸波材料190a刚好高于框架相对于外部蒙皮190的高度，同时在框架遮挡处覆盖平板式的吸波材料190a，在门体181的内侧表面使用高度为50mm的吸波材料190a覆盖，以避免造成干涉，且门体181的边缘粘贴导电胶条和铍铜簧片，以起到密封和屏蔽作用。

外部蒙皮190包括顶部蒙皮191、上层蒙皮193、下层蒙皮195和底部蒙皮197，顶部蒙皮191设置在顶部框架117外侧，上层蒙皮193设置在中部框架115外侧，下层蒙皮195设置在底部框架113外侧，底部蒙皮197设置在底盘111上，装载口开设在下层蒙皮195的一个侧壁上，且下层蒙皮195的另一个侧壁上还开设有检测开口，检测开口处设置有用于打开或者关闭检测开口的检测门。具体地，外部蒙皮190采用分体设置，从而使得各个蒙皮部分能够与框架同时拆装，进一步提高了拆装的方便性。

在本实施例中，底部蒙皮197焊接在底盘111上，下层蒙皮195包覆在底部框架113外侧，且其下侧边缘通过螺栓连接在底盘111的槽钢上，并设置有检测门和进风风扇，上层蒙皮193的下侧边缘通过螺栓与下层蒙皮195连接，并包覆在中部框架115外，顶部蒙皮191通过螺栓与上层蒙皮193连接，并带有出风风扇。

在本实施例中，顶部蒙皮191与上层蒙皮193之间的缝隙处、上层蒙皮193与下层蒙皮195之间的缝隙处均填充有网状吸波结构。具体地，上层蒙皮193和下层蒙皮195的连接缝隙位于馈源150之上200mm，并填充铜网，以减小缝隙处的屏蔽效果，同时螺钉间距较小，以达到更好的压紧效果。此外，在风扇外部也覆盖蜂窝状的铜网，并在过线孔处填充有吸波材料190a，以保证紧缩场的整体屏蔽效果。

本实施例提供的紧缩场测试设备100，其组装过程如下：有建设需求时，将拆分的各个部件通过电梯运输至所需场地，组装时首先将底盘111置于预设位置，后安装底部框架113和中部框架115，将反射面170和顶部框架117连接后，调整反射面170的俯仰角度并锁紧，后将顶部框架117整体吊装至中部框架115的顶部，随后安装馈源150和天线承载结构130。框架及内部构件完成后，安装外部蒙皮190，将顶部蒙皮191设置在顶部框架117外侧，上层蒙皮193设置在中部框架115外侧，下层蒙皮195设置在底部框架113外侧，底部蒙皮197设置在底盘111上，将其他部分例如检测门和自动门装置180安装完成。安装完成后，连接内部线缆后贴装吸波材料190a，最后将检修门处蒙皮安装完成，再通过激光跟踪仪标定各部件之间的相对位置，并结合电性能测试进行调整，标定完成后，静置一天进行应力释放，释放后即可进行测试。

综上所述，本实施例提供的紧缩场测试设备100，通过分体式的安装箱体110，解决了现有紧缩场设备不易搬运、进场安装困难的问题，其零部件均可通过常规电梯运输，且拼装结构消除了搬运过程中对暗室内部各部件相对位置的影响。同时通过自动门装置180、测试转台133、机械手200和测试夹具135的配合使用，减少了暗室的控期，提高了测试效率，为批量化测试天线提供了条件，减少了天线搬运、安装以及接插线缆的时间，且气动夹具也提高了天线的定位精度。并且，通过在暗室内壁的不同位置贴装不同的吸波材料190a，结合在蒙皮缝隙、过孔处增加吸波结构，解决了完全覆盖吸波材料190a困难的问题，同时利用更简单的直线动作实现物料的搬运，减少吸波材料190a之间的干涉，提升了紧缩场的电磁性能。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。