![]() 正确测试当今的天线需要测量在成千上万位置,每个精确到百分之一的波长。对于在183千兆赫(大气水汽吸收的辐射线)信号,其中有1638微米的波长,探头必须在33微米的理想位置在每次测量每一个层面。(要正确校准天线在500 GHz的要求在15微米定位准确。) 考虑到这一点,研究人员在标准与技术研究所(NIST)在科罗拉多州博尔德,的通信技术实验室已加上现成的,货架创新的反馈元件控制,以建立一个可配置的机器人毫米波天线( CROMMA)测试设备,突破了毫米波的研究,可能的话,其原型为“所有功能于一身的”天线测试。NIST研究员约书亚A.戈登和他的同事们描述CROMMA在对天线与传播IEEE交易。 到位转台和用于骑师探针和测试天线入位置个别的致动器的传统的阵列,CROMMA使用工业机器人:六轴矢泽莫托曼MH50-35机器人的臂和一个六轴控制器,将测试探针,和六足机器人(玛格INSTRUMENTE M-840)和旋转舞台下的测试位置的天线。同时,这些组件控制沿三个轴的位置,加上角速度俯仰,偏转和滚动。 机器人手臂几乎可以在任何地方在1米半径。工作容积放置一个35公斤重的探测器。测试天线支撑不到25分25分50毫米盒操纵一个30公斤的负载,并且可以为15至30度范围内变化的倾斜角度。 六足精度范围内的毫米波需要一个千分尺也。探测器臂,但散发出来的盒子上的重复定位精度为70微米的限制。 为了获得更高的精度,开发商增加反馈控制好几层。它们开始与包括安装于测试地板,机器人手臂,和测试天线表球面镜反射阵列的激光跟踪系统。他们还通过安装“更复杂”商用激光目标的探测臂提高精确度。最后,他们增加了一组三个机器视觉相机从移动机器人昆虫系统外仔细检查探头的位置。 整合的位置和旋转的信息,这些重叠集合和内25微米的位置和0.01度的旋转达到最终精度,NIST的小组开发了一种协调计量空间(CMS)。在CMS结合探针,测试天线,六足,和六足下旋转台的单独的参考帧。其结果是探针和测试天线的相对位置和取向的一个极其精确的图片。 该组使用市售50-GHz的矢量网络分析仪(具有频率扩展器),以产生从测试天线的信号和测量信号的振幅和相位在探头天线。严密控制允许工程师能够通过几乎任何路径包括球形,圆柱形和平面结构通常用于校准天线准确移动探针。100毫米半径的球面近场测试,例如,需要76000独立探头的位置。所述均方根(RMS)半径的实测为99.977毫米,具有22微米的均方根误差。 NIST的研究人员通过从100毫米的近场数据外推远场信号值,然后比较与来自远场实际收集到的数据的推断检查系统运行在1000毫米的测试天线半径。该协议是非常接近(与在发射器和探头之间广泛的角度有所增加,噪声)。 总之,作者说,CROMMA使得有可能有。能力做测试,一个单一的设备,以前需要多个天线设置窗口“,从而有可能真正的所有功能于一身的天线特性的设施。”更多的工作需要达到这一目标,当然,尤其增加了定位精度,以满足500 GHz的组件的需求。 |