【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及通信相關，尤其涉及一種基于機械臂的天線球面測試方法。
技術介紹
1、隨著通信技術的進步，特別是5g、衛星通信、毫米波通信等領域的快速發展，新型天線系統呈現出多樣化的形態(如大規模陣列天線、可重構天線、超寬帶天線等)和更高的性能要求，傳統的固定式測試設施難以滿足這些復雜天線的全方位、高精度測試需求。
2、在以天線相位中心形成的球面上，探頭逐點移動并測量各個球面網格點的電磁場，然后通過近場到遠場變換算法(如基爾霍夫近似、矩量法、快速傅里葉變換等)計算得到天線的遠場方向圖和相關性能參數。為提高測試效率，可以使用多個探頭組成的陣列同時或依次測量球面各點的場強，通過電子開關切換或并行處理提高測試效率，使用多個探頭的測量方法成本較對較高。
3、不論是單探頭還是多探頭，為了獲取天線相位中心形成的球面網格點的電磁場，通常是將探頭安裝在弧形導軌上，將天線固定在精密轉臺上，轉臺可以實現二維或三維旋轉，單探頭沿著弧形導軌上移動(多探頭在弧形導軌依次投入工作)，結合轉臺的步進或連續旋轉可以獲得完整的天線方向圖。
4、現有技術的不足在于：
5、1、探頭安裝在弧形導軌上，機械安裝結構會占用移動空間從而導致測試范圍受限，只能測量小于半個球面網格點的輻射場，對于多探頭依次測量方式則獲取到的數據量會更少，不能滿足天線全方位球面覆蓋測量。
6、2、探頭在弧形導軌上的位置和姿態在根據半徑和角度計算時存在機械安裝導致的誤差，位置精度無法保證，另外弧形導軌上電機和射頻線纜鋪設極不方便，移動過程中會
7、3、完成不同的測試功能需要用到不同的測試機構，弧形導軌和轉臺安裝困難，且需要定期校準和維護，場地變動時更換裝置時拆裝不方便，另外，測試功能切換時也需要拆裝機械設備，效率低下。
8、4、定制化的弧形導軌和三維旋轉臺的成本較高。
9、有鑒于上述的缺陷，本設計人積極加以研究創新，以期創設一種基于機械臂的天線球面測試方法，使其更具有產業上的利用價值。
技術實現思路
1、為解決上述其中任一技術問題，本專利技術的目的是提供一種基于機械臂的天線球面測試方法。
2、為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種基于機械臂的天線球面測試方法，包括位于暗室內的三軸轉臺以及安裝在上述三軸轉臺上的被測天線；
4、包括以下步驟：
5、步驟s1、在三軸轉臺一側的暗室內設置六軸機械臂，在六軸機械臂末端的夾具上安裝有測試裝置；
6、步驟s2、將被測天線安裝在三軸轉臺極化面上，被測天線的天線口面朝上且正對暗室墻面，避開機械臂的遮擋；
7、步驟s3、此時的測試裝置為工業相機，六軸機械臂運載工業相機對被測天線進行多角度拍照，確定被測天線的坐標系；
8、步驟s4、此時的測試裝置為探頭，六軸機械臂運載探頭沿水平面繞被測天線相位中心軸轉，且在0～90°范圍內做圓周運動，六軸機械臂每完成一次半圓弧軌跡移動后，三軸轉臺極化軸旋轉設定步距角；
9、步驟s5、重復上述步驟s4，當三軸轉臺極化軸旋轉一周后探頭旋轉90°切換成交叉極化模式，三軸轉臺極化軸回到零位；
10、步驟s6、重復上述步驟s4，當三軸轉臺極化軸旋轉一周后，三軸轉臺回轉軸旋轉90°；
11、步驟s7、重復上述步驟s4，當三軸轉臺極化軸旋轉一周后探頭旋轉90°切換成交叉極化模式，三軸轉臺極化軸回到零位；
12、步驟s8、重復上述步驟s4，當三軸轉臺極化軸旋轉一周后測試結束。
13、作為本專利技術的進一步改進，與六軸機械臂控制相連的機械臂控制系統，機械臂控制系統通過tcp/ip通訊協議與上位機相連接，機械臂控制系統通過ethernet/ip通訊協議與plc相連接，plc通過profinet通訊協議與三軸轉臺相連接。
14、作為本專利技術的進一步改進，上位機通過tcp/ip通訊協議與矢量網絡分析儀相連接。
15、作為本專利技術的進一步改進，矢量網絡分析儀為3672d矢量網絡分析儀。
16、作為本專利技術的進一步改進，機械臂控制系統通過socketmessage通訊協議與工業相機相連接。
17、作為本專利技術的進一步改進，機械臂控制系統將六軸機械臂的位置和姿態數據被實時傳送給上位機，上位機將六軸機械臂的位姿坐標和從網絡分析儀采集到的數據進行同步。
18、作為本專利技術的進一步改進，機械臂控制系統通訊程序掃描周期為8ms。
19、作為本專利技術的進一步改進，六軸機械臂為發那科工業機械臂。
20、作為本專利技術的進一步改進，在步驟s3中，六軸機械臂運載工業相機對被測天線的表面進行拍照，獲取被測天線表面的三維坐標信息，并進行平面度分析和計算，以評估被測天線表面的平整度。
21、借由上述方案，本專利技術至少具有以下優點：
22、本專利技術的測試方法可以滿足覆蓋天線相位中心點形成的整個球面，能夠提供全方位、多角度、高精度的天線輻射性能評估。
23、本專利技術基于機械臂的測試過程中能快速切換掃描模式，機械臂安裝方便，可以根據天線特性和測試要求，靈活規劃掃描路徑，以適應各種形狀和尺寸的天線球面掃描需求。
24、本專利技術基于機械臂的掃描方法相對于弧形導軌上單探頭移動或多探頭依次掃描方式，省去了安裝其它復雜的機械裝置，成本顯著降低。
25、上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
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1.一種基于機械臂的天線球面測試方法，包括位于暗室內的三軸轉臺(4)以及安裝在上述三軸轉臺(4)上的被測天線(5)；
2.如權利要求1所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，與所述六軸機械臂(1)控制相連的機械臂控制系統，所述機械臂控制系統通過TCP/IP通訊協議與上位機相連接，所述機械臂控制系統通過EtherNet/IP通訊協議與PLC相連接，所述PLC通過ProfiNet通訊協議與三軸轉臺(4)相連接。
3.如權利要求2所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述上位機通過TCP/IP通訊協議與矢量網絡分析儀相連接。
4.如權利要求3所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述矢量網絡分析儀為3672D矢量網絡分析儀。
5.如權利要求2所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述機械臂控制系統通過SocketMessage通訊協議與工業相機相連接。
6.如權利要求2所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述機械臂控制系統將六軸機械臂(1)的位置和姿態數據被
7.如權利要求6所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述機械臂控制系統通訊程序掃描周期為8ms。
8.如權利要求1所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述六軸機械臂(1)為發那科工業機械臂。
9.如權利要求1所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，在所述步驟S3中，六軸機械臂(1)運載工業相機對被測天線(5)的表面進行拍照，獲取被測天線(5)表面的三維坐標信息，并進行平面度分析和計算，以評估被測天線(5)表面的平整度。
...【技術特征摘要】
1.一種基于機械臂的天線球面測試方法，包括位于暗室內的三軸轉臺(4)以及安裝在上述三軸轉臺(4)上的被測天線(5)；
2.如權利要求1所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，與所述六軸機械臂(1)控制相連的機械臂控制系統，所述機械臂控制系統通過tcp/ip通訊協議與上位機相連接，所述機械臂控制系統通過ethernet/ip通訊協議與plc相連接，所述plc通過profinet通訊協議與三軸轉臺(4)相連接。
3.如權利要求2所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述上位機通過tcp/ip通訊協議與矢量網絡分析儀相連接。
4.如權利要求3所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述矢量網絡分析儀為3672d矢量網絡分析儀。
5.如權利要求2所述的一種基于機械臂的天線球面測試方法，其特征在于，所述機械臂...
【專利技術屬性】
技術研發人員：雷炳新，周茂源，
申請(專利權)人：上海銘劍電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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