CN101471739B - 用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置和方法，其中该装置包括网络分析仪(8)和处理器(7)，网络分析仪(8)用于向待测无线设备天线(11)输出多个频率，使待测无线设备天线(11)产生与多个频率一一对应的多个电信号，并将所述多个频率以及所述多个电信号输出到处理器(7)，处理器(7)接收所述多个频率以及与多个频率一一对应的多个电信号，然后根据接收的多个频率以及多个电信号判断该待测无线设备外壳(10)的导电性能是否合格。由于采用了网络测试仪和射频测试方法，可以直接以射频特性反映待测无线设备外壳的PVD处理后的导电性能，避免了测试电阻误差大，测试点选取困难等问题，取得了良好的效果。

Description

用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置和方法

技术领域

本发明涉及一种无线设备外壳导电性能的测试装置和方法。

背景技术

无线设备外壳(包括键盘)成型后要经过喷漆处理和PVD(物理气相沉积)表面处理，由于PVD表面处理会使得无线设备外壳含有大量的金属成份，而金属是导体，可能会对待测无线设备天线造成干扰，所以需要对经PVD表面处理后的无线设备的外壳进行导电性能测试，以测试其对待测无线设备天线的影响程度，保证其不影响天线的信号接收和发射。

传统的测试导电性能的方法主要是通过万用表来测试电阻值，对于经过PVD表面处理的外壳而言，其金属成分的厚度很薄(只有几十微米)，电阻值本身会很大(兆欧以上)，使用万用表测试难以看出该外壳的导电性之间的区别，而且如果PVD表面处理不够均匀，还会造成测试点选取十分困难，这样对于测试的准确性有很大影响。

发明内容

本发明针对传统的测试导电性能方法使用万用表测试电阻误差大，测试点选取困难等缺陷，提供一种用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置和方法，其中该装置和方法不需要测试电阻。

一种用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置，该装置包括网络分析仪和处理器，网络分析仪用于向待测无线设备天线输出多个频率，使待测无线设备天线产生与多个频率一一对应的多个电信号，并将所述多个频率以及所述多个电信号输出到处理器，处理器接收所述多个频率以及与多个频率一一对应的多个电信号，根据接收的多个频率以及多个电信号判断该待测无线设备外壳的导电性能是否合格。

一种用于测试无线设备外壳导电性能的测试方法，该方法包括：

(a)保持待测无线设备外壳与该待测无线设备天线之间的位置固定；

(b)向所述待测无线设备天线输出多个频率，使待测无线设备天线产生与多个频率一一对应的多个电信号，以及接收并保存所述多个频率以及所述多个电信号；

(c)根据接收的多个频率以及多个电信号判断该待测无线设备外壳的导电性能是否合格。

由于采用了网络测试仪和射频测试方法，可以直接通过电磁波对待测无线设备外壳的射频特性进行分析，以射频特性反映待测无线设备外壳的PVD处理后的导电性能，避免了测试电阻误差大，测试点选取困难等问题，取得了良好的效果。

附图说明

图1显示的是本发明的具体实施方式的外观示意图；

图2是图1中的测试台的截面示意图；

图3是测试合格时的频率与DB图；

图4是因峰值电信号的幅值与预定合格峰值电信号的幅值的绝对误差超过常数M时而测试不合格时的频率与DB图；

图5是因峰值电信号的频率值与预定合格峰值电信号的频率值的绝对误差超过常数N时而测试不合格时的频率与DB图；以及

图6是因以峰值电信号的频率值为中心的频带宽的值与预定合格频带宽的值的绝对误差超过常数P时而测试不合格时的频率与DB图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置，该装置包括网络分析仪8和处理器7，网络分析仪8用于向待测无线设备天线11输出多个频率，使待测无线设备天线11产生与多个频率一一对应的多个电信号，并将所述多个频率以及所述多个电信号输出到处理器7，处理器7接收所述多个频率以及与多个频率一一对应的多个电信号，根据接收的多个频率以及多个电信号判断该待测无线设备外壳10的导电性能是否合格。

处理器7还用于根据接收到的多个频率以及对应的多个电信号确定多个电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值。

所述处理器7中存储有分别对应于峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的预定合格值，处理器7用于分别比较所确定的峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值和对应的预定合格值：(a)所述峰值电信号的幅值与峰值电信号的幅值的预定合格值之间的绝对误差不超过常数M；其中常数M的设定范围为0DB～2DB；(b)所述峰值电信号所对应的频率值与峰值电信号所对应的频率值的预定合格值之间的绝对误差不超过常数N；其中常数N的设定范围为0～10MHz；(c)所述以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值与所述以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值的预定合格值之间的绝对误差不超过常数P，其中常数P的设定范围为0～10MHz；当(a)、(b)以及(c)三者同时满足时，判断该待测无线设备外壳10导电性能合格，否则，判断该待测无线设备外壳10导电性能不合格。其中上述多个电信号是多个电压信号或多个电流信号。其中常数M、N、P的值在同一个测试中为相同值，所述范围是依据不同类型的待测无线设备外壳10与待测无线设备天线11而定，如对GSM手机和对CDMA手机的上述常数M、N、P的值就不同。

其中，所接收到的峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽的值的预定合格值分别是常数X、Y以及Z，其中常数X、Y以及Z的范围是-20DB～-30DB、1770MHz～1830MHz以及100MHz～200MHz，所述范围依据无线设备的不同而不同。

处理器7可以是个人电脑、工控机等通用处理器。

所述网络分析仪8可以是Agilent公司的型号为E5062的网络分析仪，该网络分析仪的频率参数是0Hz～3GHz，可以有效满足测试需要。

如图2所示，所述测试台5由夹具12和测试台面13叠层组成，其中待测无线设备天线11固定在待测无线设备外壳10与夹具12之间。待测无线设备外壳10与所述待测无线设备天线11间的距离固定，其中所述待测无线设备天线11的中心轴线到待测无线设备外壳10的几何中心的距离可以是0.05mm～0.1mm。

所述夹具12由绝缘材料(如电木)制作，夹具12的外形结合待测无线设备外壳10的结构来制作，夹具12用于定位待测无线设备外壳10，同时该夹具12可以通过定位螺丝固定待测无线设备天线11，所述测试台面13可以通过定位螺丝固定在夹具12上。

所述用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置还可以包括移动装置3，所述移动装置3包括压块9，所述待测无线设备外壳10处于压块9与待测无线设备天线11之间，移动装置3与处理器7电连接，所述处理器7还用于控制移动装置3移动压块9从而对待测无线设备外壳10施加压力使待测无线设备外壳10保持在与所述待测无线设备天线11间的距离固定的位置，当所述移动装置3移动到该位置时，触发网络分析仪8开始发出所述多个频率。所述移动装置3可以是气缸或液压缸等。

当移动装置3是气缸时，所述气缸可以是通用气缸，可以选择SMT的产品。该射频测试设备中还可以包括气体过滤器4，该气体过滤器4通过气管和气缸连接，该气体过滤器4可以控制气压大小以便调节气缸的移动速度，还可以控制固定在气缸上的压块9的力度，使得待测无线设备外壳10与待测无线设备天线11充分接近。

所述处理器7控制移动装置3运动，当移动装置3运动到预定测试点的位置时，即运动到使得待测无线设备外壳10与待测无线设备天线11间的垂直距离为上述的固定位置，移动装置3有多种方式停止运动，如可以采用压力传感器，当移动装置3对压力传感器的压力达到设定值时，移动装置3停止运动；还可以采用光感应器，即当移动装置3对所述光感应器形成遮挡时，移动装置3停止运动。

该用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置还可以包括开关6，该开关6与处理器7电连接，控制该测试装置的启动。优选的，该开关6应该为两个，该两个相隔一定的距离，使得测试人员必须双手按压开关才能启动该射频测试装置，这样做的好处是避免测试人员误操作时一只手按压开关而另一只手在测试台上而导致意外事故的发生。

该无线设备外壳导电性能的射频测试装置还可以包括屏蔽罩1，该屏蔽罩1包裹测试台5的外形，该屏蔽罩1可以减少外界因素对待测无线设备外壳10和待测无线设备天线11的射频干扰，保证测试的准确性。

该用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置还可以包括显示器2，该显示器2与处理器7的输出端电连接，处理器7可以把测试的输入输出值在该显示器2上显示以便测试人员读取，显示器2的作用不限于显示输入输出，还可以显示测试的次数，测试的时间等等。

该用于测试无线设备外壳导电性能的测试方法可以包括：(a)保持待测无线设备外壳10与该待测无线设备天线11之间的位置固定；(b)向所述待测无线设备天线11输出多个频率，使待测无线设备天线11产生与多个频率一一对应的多个电信号，以及接收并保存所述多个频率以及所述多个电信号；(c)根据接收的多个频率以及多个电信号判断该待测无线设备外壳10的导电性能是否合格。

该方法还包括：(d)根据接收到的多个频率以及对应的多个电信号确定多个电信号的幅值、峰值电信号的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽；(e)存储对应于峰值电信号的幅值、峰值电信号的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽的预定合格值；(f)分别比较所述多个电信号的幅值、峰值电信号的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽与分别的预定合格值来判断该待测无线设备外壳10的导电性能是否合格。

其中步骤(f)包括：(f1)比较所述峰值电信号的幅值与预定合格峰值电信号的幅值的绝对误差不超过常数M；其中常数M的设定范围为0DB～2DB；(f2)比较所述峰值电信号所对应频率值与预定合格的峰值电信号所对应频率值的绝对误差不超过常数N；其中常数N的设定范围为0～10MHz；(f3)比较以所述峰值电信号所对应频率值为中心的频带宽的值与预定合格峰值电信号所对应频率值为中心的频带宽的值的绝对误差不超过常数P，其中常数P的设定范围为0～10MHz；当(f1)、(f2)以及(f3)三者同时为否定时，判断该待测无线设备外壳10导电性能合格，否则，判断该待测无线设备外壳10导电性能不合格。其中，上述多个电信号是多个电压信号或多个电流信号。

作为一种实施方式，整个设备的工作过程可以是：测试人员放置好待测无线设备外壳10后，双手按压开关6启动气缸向下运动，当气缸的压块9压得待测无线设备外壳10与待测无线设备天线11之间达到固定距离时(如0.1mm)，气缸挡住了设置在其附近的光电传感器，该光电传感器输出至处理器7，由处理器7停止气缸3的运动。接着，处理器7向网络分析仪8输出信号使得该网络分析仪8开始发出多个频率，所述多个频率通过待测无线设备天线11时，待测无线设备天线11与待测无线设备外壳10感应出与多个频率响应一一对应的多个电压信号(或电流信号，以电压信号为例)，把该多个电压信号输入处理器7，处理器7根据接收到的多个频率以及对应的多个电信号确定多个电信号的幅值、峰值电信号的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽。如图3所示，以频率为横轴，以DB值(电压的相对比值)为纵轴的二维曲线图，其中当待测无线设备外壳10是合格的情况，所述比较所述峰值电信号的幅值与预定合格峰值电信号的幅值的绝对误差不超过常数M；其中常数M的设定范围为0DB～2DB；比较所述峰值电信号的频率值与预定合格峰值电信号的频率值的绝对误差不超过常数N；其中常数N的设定范围为0～10MHz；比较所述以峰值电信号的频率值为中心的频带宽的值与预定合格频带宽的值的绝对误差不超过常数P，其中常数P的设定范围为0～10MHz。

当待测无线设备外壳10是不合格的情况，例如，图4说明了因峰值电信号的幅值与预定合格峰值电信号的幅值的绝对误差超过常数M时而测试不合格的情况。图5是因峰值电信号的频率值与预定合格峰值电信号的频率值的绝对误差超过常数N时而测试不合格的情况。图3中峰值所对应的频率是1.7932500GHz，图5中峰值所对应的频率是1.7775000GHz，两者的绝对误差是15.75MHz，超出了我们设定的常数N的范围，则判断该待测无线设备外壳10对待测无线设备天线11的干扰过大，该待测无线设备外壳10不合格。图6说明了因以峰值电信号的频率值为中心的频带宽的值与预定合格频带宽的值的绝对误差超过常数P时而测试不合格的情况。

得出比较结果后，处理器7将测试结果输出至显示器2进行显示，并且处理器7控制气缸向上移动使得测试人员能够更换测试的待测无线设备外壳10，至此完成一个测试过程。当测试人员安装好下一个待测无线设备外壳10时，双手按压开关再次开始测试过程。

本发明可以测试待测无线设备外壳10是否合格，待测无线设备外壳10可以是经PVD表面处理的外壳，也可以是没有经过PVD处理的外壳。

无线设备可以是手机、PDA、用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、计算机或是其他任何能在无线环境中工作的无线设备。

Claims (13)

1.一种用于测试无线设备外壳导电性能的测试装置，该装置包括网络分析仪（8）和处理器（7），网络分析仪（8）用于向待测无线设备天线（11）输出多个频率，使待测无线设备天线（11）产生与多个频率一一对应的多个电信号，并将所述多个频率以及所述多个电信号输出到处理器（7），处理器（7）接收所述多个频率以及与多个频率一一对应的多个电信号，根据接收的多个频率以及多个电信号判断该待测无线设备外壳（10）的导电性能是否合格；其中，所述处理器（7）中存储有分别对应于峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的预定合格值，所述处理器（7）根据接收到的多个频率以及对应的多个电信号确定所述多个电信号中的峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值后，所述处理器（7）分别比较所确定的峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值和对应的预定合格值，根据比较结果，判断该待测无线设备外壳（10）的导电性能是否合格。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其中，所述处理器（7）当所接收到的峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值同时满足（a）、（b）和（c）时，判断待测无线设备外壳（10）导电性能合格，否则，判断该待测无线设备外壳（10）导电性能不合格；

（a）所述峰值电信号的幅值与峰值电信号的幅值的预定合格值之间的绝对误差不超过常数M，其中常数M的设定范围为0DB～2DB；

（b）所述峰值电信号所对应的频率值与峰值电信号所对应的频率值的预定合格值之间的绝对误差不超过常数N，其中常数N的设定范围为0～10MHz； 

（c）所述以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值与所述以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值的预定合格值之间的绝对误差不超过常数P，其中常数P的设定范围为0～10MHz。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的测试装置，其中，多个电信号是多个电压信号或多个电流信号。

4.根据权利要求2所述的测试装置，其中，所接收到的峰值电信号的幅值、峰值电信号所对应的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽的值的预定合格值分别是常数X、Y以及Z，其中常数X、Y以及Z的范围分别是-20DB～-30DB、1770MHz～1830MHz以及100MHz～200MHz。

5.根据权利要求1-2、4中的任一项权利要求所述的测试装置，其中该装置还包括测试台（5），所述测试台（5）还包括叠层的夹具（12）和测试台面（13），其中待测无线设备外壳（10）被夹具（12）固定，待测无线设备天线（11）固定在待测无线设备外壳（10）与夹具（12）之间，所述待测无线设备天线（11）到待测无线设备外壳（10）的最小距离是0.1mm。

6.根据权利要求5所述的测试装置，该装置还包括移动装置（3），所述移动装置（3）包括压块（9），所述待测无线设备外壳（10）处于压块（9）与待测无线设备天线（11）之间，移动装置（3）与处理器（7）电连接，所述处理器（7）还用于控制移动装置（3）移动压块（9）从而对待测无线设备外壳（10）施加压力使待测无线设备外壳（10）保持在与所述待测无线设备天线（11）间的距离固定的位置，当所述移动装置（3）移动到该位置时，触发网络分析仪（8）开始发出所述多个频率。 

7.根据权利要求6所述的测试装置，其中该装置还包括开关（6），该开关（6）与处理器（7）电连接，用于控制移动装置（3）移动。

8.根据权利要求5所述的测试装置，其中该装置还包括屏蔽罩（1），该屏蔽罩（1）罩住所述测试台（5）。

9.根据权利要求1所述的测试装置，其中该测试装置还包括显示器（2），该显示器（2）用于至少显示所述处理器（7）的判断结果。

10.一种用于测试无线设备外壳导电性能的测试方法，该方法包括：

（a）保持待测无线设备外壳（10）与该待测无线设备天线（11）之间的位置固定；

（b）向所述待测无线设备天线（11）输出多个频率，使待测无线设备天线（11）产生与多个频率一一对应的多个电信号；以及

（c）接收并保存所述多个频率以及所述多个电信号，根据接收的多个频率以及多个电信号判断该待测无线设备外壳（10）的导电性能是否合格 ；

（d）根据接收到的多个频率以及对应的多个电信号确定所述多个电信号中的峰值电信号的幅值、峰值电信号的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽；

（e）存储对应于峰值电信号的幅值、峰值电信号的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽的预定合格值；

（f）分别比较所述峰值电信号的幅值、峰值电信号的频率值以及以峰值电信号的频率值为中心的频带宽与对应的预定合格值来判断该待测无线设备外壳（10）的导电性能是否合格。 

11.根据权利要求10所述的测试方法，其中步骤（f）包括：

（f1）判断所述峰值电信号的幅值与峰值电信号的幅值的预定合格值的绝对误差是否超过常数M，其中常数M的设定范围为0DB～2DB；

（f2）判断所述峰值电信号所对应的频率值与峰值电信号所对应的频率值的预定合格值的绝对误差是否超过常数N，其中常数N的设定范围为0～10MHz；

（f3）判断以所述峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值与以峰值电信号所对应的频率值为中心的频带宽的值的预定合格值的绝对误差是否超过常数P，其中常数P的设定范围为0～10MHz；

当（f1）、（f2）以及（f3）三者同时为否定时，判断该待测无线设备外壳（10）导电性能合格，否则，判断该待测无线设备外壳（10）导电性能不合格。

12.根据权利要求10所述的测试方法，其中，多个电信号是多个电压信号或多个电流信号。

13.根据权利要求10-12中任一项权利要求所述的测试方法，该方法还包括：

（g）显示得到的判断结果。 

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