本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種射頻環(huán)境自動校準裝置。

背景技術(shù)：

隨著無線通訊技術(shù)的發(fā)展，通信設(shè)備的功能愈加復(fù)雜，對于無線通信系統(tǒng)的射頻測試也提出了更高的要求，尤其對于4G、5G通信系統(tǒng)，射頻指標數(shù)量多，指標要求高，測試過程中需要搭建多個測試環(huán)境。而且天線數(shù)目從二天線到四天線、八天線，甚至增加到了64天線以上，在測試過程中每次在無線信道環(huán)境下的具體性能表現(xiàn)要求更高。目前衡量無線設(shè)備在信道環(huán)境下的測試系統(tǒng)，基本采用基帶信道模擬的方式，重點表征終端在系統(tǒng)中運行以及小區(qū)間切換等性能。此基帶信道模擬測試系統(tǒng)，具體采用數(shù)字算法在基帶增加信道模型，通過混頻模擬信道環(huán)境。

現(xiàn)有基帶信道模擬測試系統(tǒng)，由于需要增加復(fù)雜的信道模擬算法，對基帶軟硬件的要求很高，帶來的成本非常昂貴，并且由于端口數(shù)受限于基帶算法，無法提供足夠的端口來準確表征通信設(shè)備自身端口間的差異對于系統(tǒng)的影響等帶來的測試局限性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種射頻環(huán)境自動校準裝置，用于實現(xiàn)無線通訊射頻測試環(huán)境的自動化校準，特別適合用于無線通信射頻自動化測試環(huán)境的校準，降低校準過程的工作量，減少校準過程對線纜和環(huán)境的破壞；同時本發(fā)明架構(gòu)簡單，可靈活根據(jù)測試環(huán)境的要求來定制輸入輸出端口數(shù)，測量準確、可靠性強。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種射頻環(huán)境自動校準裝置，包括箱體；所述箱體內(nèi)部設(shè)有電源模塊、主控模塊、單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊；所述箱體外側(cè)壁設(shè)置顯示模塊、外部接口模塊、儀表接口以及射頻環(huán)境接口；射頻環(huán)境接口通過射頻線與所述單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊相連；所述單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊通過射頻線與所述雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊連接；所述單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊分別與主控模塊連接；儀表接口通過射頻線與所述雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊相連。

上述技術(shù)方案中，所述電源模塊主要進行電壓變換，與主控模塊、顯示模塊相連，提供相應(yīng)的工作電壓，連接方式為現(xiàn)有技術(shù)。

上述技術(shù)方案中，所述顯示模塊為校準裝置顯示信息與接受信息的器件，一般為人機界面；優(yōu)選的，所述人機界面包括液晶顯示屏和鍵盤。顯示模塊通過常規(guī)電路與主控模塊相連，可設(shè)置端口的開關(guān)信息、校準裝置的系統(tǒng)信息如IP、時間等以及顯示當前端口間的差損等信息。

上述技術(shù)方案中，所述單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊包括兩個單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)，每個開關(guān)均帶有通訊接口，通過通訊接口與主控模塊電性相連，可接收控制信息進行開關(guān)通道的設(shè)置；兩個開關(guān)間使用射頻線相連。

上述技術(shù)方案中，所述雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊包括一個雙刀雙擲機械射頻開關(guān)，開關(guān)帶有通訊接口，通過通訊接口與主控模塊電性相連，可接收控制信息進行開關(guān)通道的設(shè)置，以實現(xiàn)儀表端口的內(nèi)部較好。

優(yōu)選的，所述箱體外側(cè)壁設(shè)有散熱涂層；所述散熱涂層的制備方法為，將聚苯乙烯微球分散至去離子水中，然后加入丙炔醇；攪拌20分鐘，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值至8.5；然后加入四乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌60分鐘，然后加入三氟化硼二甲醇絡(luò)合物；95℃攪拌70分鐘；然后過濾，濾餅用乙醇洗滌后再用去離子水洗滌得到固體物；固體物配加硝酸釔、氮化硼壓球，然后經(jīng)過1050℃熱處理20分鐘后得到粉體；將粉體分散于乙醇中，再加入聚乙二醇水溶液，120℃攪拌3小時后，過濾干燥得到復(fù)合填料；將丙烯酸、N-羥甲基丙烯酰胺、乙酸烯丁基酯、次甲基丁二酸、乙烯基膦酸二甲酯、水混合均勻，85℃反應(yīng)3小時；然后加入雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、N,N'-羰基二咪唑、1,4-丁二醇，攪拌25分鐘后滴加過硫酸銨水溶液，反應(yīng)2小時；加入復(fù)合填料以及乙醇/水混合液，95℃攪拌2小時；制備得到涂料；將涂料涂覆于箱體外側(cè)壁，紅外干燥即得到散熱涂層。

上述技術(shù)方案中，所述外部接口模塊包括以太網(wǎng)口、RS232接口，一般位于箱體后側(cè)面，可以通過螺釘固定在箱體的后面板部分，通過常規(guī)電子線路與主控模塊相連。優(yōu)選的，裝置設(shè)有包括通風(fēng)口及電動風(fēng)扇的散熱模塊，以便內(nèi)部器件散熱通風(fēng)；電源模塊給電動風(fēng)扇供電，電動風(fēng)扇一般安裝在箱體側(cè)壁。

本發(fā)明中，主控模塊具有邏輯控制功能，主要包括一組MCU處理芯片和存儲電路，與所述外部接口模塊、顯示模塊相連；所述的主控模塊通過電纜與所述的單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊相連，根據(jù)外部接口模塊、顯示模塊提供的開關(guān)信息，控制單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的動作。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要可以市購主控模塊，或者在現(xiàn)有主控模塊基礎(chǔ)上進行簡單設(shè)計。

由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:

1．本發(fā)明首次公開了一種射頻環(huán)境自動校準裝置，為射頻環(huán)境自動校準系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計合理，功能電路實現(xiàn)較好，系統(tǒng)性能優(yōu)良、穩(wěn)定；特別適合用于射頻測試環(huán)境線損的自動校準。

2．本發(fā)明公開的射頻環(huán)境自動化校準裝置通過單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊實現(xiàn)測試環(huán)境輸入口、輸出口與測試儀表的連接，裝置具有可承受功率大、平坦度高、插損小的優(yōu)點，適用范圍廣。

3. 本發(fā)明公開的射頻環(huán)境自動校準裝置能夠?qū)B接儀表的兩個端口進行內(nèi)部切換，實現(xiàn)被測試環(huán)境線損的雙向校準；校準使用的儀表不僅可以是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，也可以使用頻譜儀加信號源，通過對雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的控制，在裝置內(nèi)部實現(xiàn)對兩臺儀表的切換。

4. 本發(fā)明公開的射頻環(huán)境自動校準裝置能夠?qū)ψ陨聿顡p進行測量，實現(xiàn)校準過程的全自動化；單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊內(nèi)兩個單刀多擲開關(guān)間互聯(lián)的射頻線，實現(xiàn)了裝置自身的環(huán)回，通過測量環(huán)回路徑的線損即可得到整機所有通道的線損；裝置在安裝時需要保證不同通道間差損誤差+/-0.1dB。

附圖說明

圖1為實施例一種射頻環(huán)境自動化校準裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實施例一種射頻環(huán)境自動化校準裝置的后視結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：箱體1、電源模塊2、主控模塊3、雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊4、液晶顯示屏5、鍵盤6、單刀五擲開關(guān)7、單刀九擲開關(guān)8、以太網(wǎng)口9、RS232接口10、儀表接口11、射頻環(huán)境接口12、通風(fēng)口13、電動風(fēng)扇14、外部電源接口15。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明作進一步描述：

實施例一

參見附圖1-2，一種用于射頻測試自動化校準裝置，包括箱體1；箱體內(nèi)部設(shè)有電源模塊2、主控模塊3、單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊4、散熱模塊；箱體外側(cè)壁設(shè)置顯示模塊、外部接口模塊；顯示模塊固定在箱體的前面板部分，并通過電子線路與主控模塊相連，為人機界面，包括液晶顯示屏5和鍵盤6；雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊為一個雙刀雙擲開關(guān)，通過射頻線分別與單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊、儀表接口相連，與主控模塊電性連接，并通過螺釘固定在箱體內(nèi)部；單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊為一個單刀五擲開關(guān)7和一個單刀九擲開關(guān)8，通過射頻線分別與雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊、射頻環(huán)境接口相連，單刀五擲開關(guān)和一個單刀九擲開關(guān)之間使用射頻線相連，與主控模塊電性連接，并通過螺釘固定在箱體內(nèi)部；外部接口模塊包括以太網(wǎng)口9、RS232接口10，通過螺釘固定在箱體的后面板部分，通過電子線路與主控模塊相連；箱體外側(cè)壁設(shè)置儀表接口11以及射頻環(huán)境接口12（其中射頻環(huán)境輸入口八個，輸出口四個，都采用同樣的標示，僅標注一處），其余元件與之相配常規(guī)連接；散熱模塊包括通風(fēng)口13及電動風(fēng)扇14，電源模塊給電動風(fēng)扇供電，電動風(fēng)扇安裝在箱體側(cè)壁，以便內(nèi)部器件散熱通風(fēng)；主控模塊為主要包括MCU處理器和存儲器件的電路板，通過螺釘固定在箱體內(nèi)部，根據(jù)外部接口模塊、顯示模塊提供的開關(guān)控制信息，控制單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的開關(guān)動作；電源模塊為常規(guī)電壓變換電路，具有外部電源接口15，通過螺釘固定在箱體內(nèi)部，通過電子線路與主控模塊、顯示模塊相連，提供相應(yīng)的工作電壓。

儀表接口以及射頻環(huán)境接口通過射頻線分別與雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊和單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊相連，其中連接測試儀表的儀表接口連接雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的1和4射頻口，單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊通過射頻線與雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的2和3射頻口連接，單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊分別與主控模塊連接，顯示模塊、外部接口模塊分別通過電路與主控模塊相連，各模塊之間的電性連接以及數(shù)據(jù)線連接為本領(lǐng)域常規(guī)連接，為了附圖清楚簡潔，一些常規(guī)連接以及常規(guī)安裝方式未顯示在圖中；同時為了清楚表示箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，附圖1中箱體前蓋取下，為下圖，實際應(yīng)用時，為整體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明連接頻譜儀和信號源進行環(huán)境校準，頻譜儀和信號源分別連接裝置的兩個儀表端口，用戶環(huán)境的輸出接口連接單刀五擲開關(guān)，用戶環(huán)境的輸入接口連接單刀九擲開關(guān)，用戶通過本地觸摸屏或者自動程序控制單刀五擲開關(guān)和單刀九擲開關(guān)遍歷每一種組合方式，測量完畢后裝置自動控制雙刀雙擲開關(guān)切換，實現(xiàn)用戶環(huán)境反向校準；連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行環(huán)境校準，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的兩個端口分別連接裝置的兩個儀表端口，用戶環(huán)境的輸出接口連接單刀五擲開關(guān)，用戶環(huán)境的輸入接口連接單刀九擲開關(guān)，用戶通過本地觸摸屏或者自動程序控制單刀五擲開關(guān)和單刀九擲開關(guān)遍歷每一種組合方式，用戶通過控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀完成S21和S12測量，實現(xiàn)用戶環(huán)境的正反向校準。

實施例二

一種射頻測試的自動化校準裝置，包括箱體，內(nèi)部設(shè)有電源模塊、主控模塊、二個單刀九擲開關(guān)和一個雙刀雙擲開關(guān)、散熱模塊；箱體外側(cè)壁設(shè)置顯示模塊、外部接口模塊（太網(wǎng)口、RS232接口）、儀表接口以及射頻環(huán)境接口；顯示模塊固定在箱體的前面板部分，并通過電子線路與主控模塊相連，為人機界面，包括液晶顯示屏和鍵盤；單刀九擲開關(guān)和雙刀雙擲開關(guān)輸入輸出通過通訊接口射頻SMA接頭，通過射頻線分別相連，與主控模塊電性連接，并通過螺釘固定在箱體內(nèi)部；射頻環(huán)境接口中，射頻環(huán)境輸入口八個，輸出口四個，其余元件與之相配常規(guī)連接；散熱模塊包括通風(fēng)口及電動風(fēng)扇；主控模塊為主要包括MCU處理器和存儲器件的電路板，通過螺釘固定在箱體內(nèi)部，根據(jù)外部接口模塊、顯示模塊提供的開關(guān)控制信息，控制單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的開關(guān)動作；電源模塊為常規(guī)電壓變換電路，具有外部電源接口，通過螺釘固定在箱體內(nèi)部，通過電子線路與主控模塊、顯示模塊相連，提供相應(yīng)的工作電壓。

儀表接口以及射頻環(huán)境接口通過射頻線分別與雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊和單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊相連，其中連接測試儀表的儀表接口連接雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的1和4射頻口，單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊通過射頻線與雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的2和3射頻口連接，單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊分別與主控模塊連接，顯示模塊、外部接口模塊分別通過電路與主控模塊相連，各模塊之間的電性連接以及數(shù)據(jù)線連接為本領(lǐng)域常規(guī)連接。

具體應(yīng)用時，連接頻譜儀和信號源進行環(huán)境校準，頻譜儀和信號源分別連接裝置的兩個儀表端口，用戶環(huán)境的輸出接口連接其中一個單刀九擲開關(guān)，用戶環(huán)境的輸入接口連接另一個單刀九擲開關(guān)，用戶通過本地觸摸屏或者自動程序控制單刀九擲開關(guān)遍歷每一種組合方式，測量完畢后裝置自動控制雙刀雙擲開關(guān)切換，實現(xiàn)用戶環(huán)境反向校準；連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進行環(huán)境校準，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的兩個端口分別連接裝置的兩個儀表端口，用戶環(huán)境的輸出接口連接其中一個單刀九擲開關(guān)，用戶環(huán)境的輸入接口連接另一個單刀九擲開關(guān)，用戶通過本地觸摸屏或者自動程序控制單刀九擲開關(guān)遍歷每一種組合方式，用戶通過控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀完成S21和S12測量，實現(xiàn)用戶環(huán)境的正反向校準。

實施例三

采用實施例一的用于射頻測試自動化校準裝置，區(qū)別在于，箱體外側(cè)壁設(shè)有散熱涂層；將100g聚苯乙烯微球分散至去離子水中，然后加入20g丙炔醇；攪拌20分鐘，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)pH值至8.5；然后加入500g四乙氧基硅烷、200g3-氨丙基三乙氧基硅烷，攪拌60分鐘，然后加入600g三氟化硼二甲醇絡(luò)合物；95℃攪拌70分鐘；然后過濾，濾餅用乙醇洗滌后再用去離子水洗滌得到固體物；500g固體物配加50g硝酸釔、300g氮化硼壓球，然后經(jīng)過1050℃熱處理20分鐘后得到粉體；將500g粉體分散于乙醇中，再加入1500g聚乙二醇水溶液（12wt%），120℃攪拌3小時后，過濾干燥得到復(fù)合填料；將100g丙烯酸、60gN-羥甲基丙烯酰胺、80g乙酸烯丁基酯、20g次甲基丁二酸、60g乙烯基膦酸二甲酯、2000g水混合均勻，85℃反應(yīng)3小時；然后加入50g雙-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、30g異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、40gN,N'-羰基二咪唑、90g1,4-丁二醇，攪拌25分鐘后滴加100g過硫酸銨水溶液（0.1wt%），反應(yīng)2小時；加入260g復(fù)合填料以及500g乙醇/水混合液（1∶1），95℃攪拌2小時；制備得到涂料；將涂料涂覆于箱體外側(cè)壁，90℃紅外干燥即得到散熱涂層。

本發(fā)明通過聚合、燒結(jié)的工藝制備得到無機粉末，粒徑大約50納米，分布窄，同時具有多孔結(jié)構(gòu)，尤其是，通過處理孔壁附有親水大分子有機物，有利于有機物與無機物的界面反應(yīng)，增加有機無機體系的穩(wěn)定性。在涂料研究和生產(chǎn)過程中，通常使用無機添加劑，這不僅能降低產(chǎn)品的成本，而且還能改善涂料的某些性能；然而，由于無機填料與有機聚合物在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上存在著顯著的差異，兩者缺乏親和性，往往會使涂料制品性能受到影響。本發(fā)明通過加入特別處理的改性復(fù)合填料，使無機粒子表面由親水性變成親油性，從而能夠提高涂層的綜合性能，粘接力達到1級，熱變形溫度達到143度，散熱能力強，導(dǎo)熱系數(shù)達到1.6W/mK。

本發(fā)明實現(xiàn)了多路輸入端口多路輸出端口的射頻環(huán)境自動校準裝置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)射頻測試環(huán)境的需求，編寫控制程序，通過以太網(wǎng)口、RS232接口進行通信，通過控制單刀多擲同軸機械射頻開關(guān)模塊和雙刀雙擲機械射頻開關(guān)模塊的開關(guān)動作，具有操作簡單，維護便捷，可擴展性和通用性高等特點，尤其成本價格低，適合產(chǎn)業(yè)化。