CN108181490A - 多功能屏蔽箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能屏蔽箱，其包括箱体，所述箱体包括测试腔和驱动控制腔，所述测试腔内设有天线单元、夹具单元，所述驱动控制腔设有控制盒、驱动单元；所述测试腔与所述驱动控制腔之间设有屏蔽隔离单元；所述驱动单元通过传动单元驱动所述夹具单元旋转运动；待测产品固定在所述夹具单元上；所述夹具单元采用非金属材料制成。与现有技术相比，本发明实现了一个箱体测试多个性能指标，有效提高了测试效率和测试精度，节约测试时间，降低生产成本。

Description

多功能屏蔽箱

技术领域

本发明涉及网络设备设计与制造技术，尤其涉及一种多功能屏蔽箱，可以测试2轴方向不同角度位置屏蔽值的屏蔽箱。

背景技术

第五代通信技术具有更高的可靠性，更低的时延，能够满足智能制造、自动驾驶等行业应用的特定需求，拓宽融合产业的发展空间，支撑经济社会创新发展。与此同时，第五代移动通讯产品的通信频段为700MHz～60GHz，产品所需测试的范围更宽、更高，因此，第五代通讯产品的测试更加严格。现有技术中，屏蔽箱和天线的测试频率一般只能达到6GHz，无法兼容更高的测试频率，无法保证第五代移动通讯产品的精确测试。

另外，现有技术中的屏蔽箱只能够进行射频测试，即将产品放置在屏蔽箱体内的载板上，然后利用天线进行单一射频测试。如需要进行角位或陀螺测试时，不得不添加新的工站设备进行测试，造成测试成本高、测试效率低。

发明内容

本发明是鉴于现有技术存在的上述问题提出的，本发明提供一种测试效率高、测试精度高的多功能屏蔽箱。

本发明是通过以下技术方案实现的：多功能屏蔽箱，其包括箱体，所述箱体包括测试腔和驱动控制腔，所述测试腔内设有天线单元、夹具单元，所述驱动控制腔设有控制盒、驱动单元；所述测试腔与所述驱动控制腔之间设有屏蔽隔离单元；所述驱动单元通过传动单元驱动所述夹具单元旋转运动；待测产品固定在所述夹具单元上；所述夹具单元采用非金属材料制成。

优选地，所述夹具单元上设有夹持件，所述待测产品固定在所述夹持件上，所述驱动单元通过传动单元带动夹持件沿X轴和/或Y轴方向旋转。

进一步地，所述驱动单元包括X轴电机和Y轴电机，所述夹具单元包括安装座、X轴框架、Y轴框架、夹具屏蔽底板；所述安装座固定在所述夹具屏蔽底板上，所述X轴框架固定在所述安装座上，所述Y轴框架固定在所述X轴框架上，Y轴框架上设有夹持件；所述X轴电机通过传动单元带动所述X轴框架在安装座上旋转；所述Y轴电机通过传动单元带动所述Y轴框架在所述X轴框架上旋转。

优选地，还包括校正系统，所述校正系统包括X轴检测器、Y轴检测器、立体检测器和控制器，所述控制器分别与所述X轴检测器、Y轴检测器、立体检测器、X轴电机和Y轴电机信号相连。

进一步地，所述X轴电机和Y轴电机均设有传动轴，所述传动轴带动同步传动轮旋转，所述同步传动轮与所述传动单元相连；所述传动轴与所述同步传动轮之间设有电机屏蔽结构。

优选地，所述天线单元包括天线面板、多个天线支架和多个天线模组，所述天线面板固定在所述箱体顶部中心处，所述天线面板上固定有中心天线模组；所述天线支架的一端固定在所述天线面板上，所述天线支架的另一端固定在所述箱体侧壁上；所述天线支架上设有若干天线模组安装结构，所述天线模组可拆卸固定在所述天线模组安装结构上。

进一步地，所述天线支架设有四组，所述天线支架均布于所述天线面板；每组天线支架上对应设有一天线模组，且所述天线模组关于天线面板对称安装。

优选地，所述天线模组包括卡块、角度移模组、滑块模组、升降结构、超高频波导天线，所述卡块安装在所述天线支架上，所述卡块与所述角度移模组固定相连，所述滑块模组可滑动固定在所述角度移模组上，所述滑动模组与所述升降结构固定相连，所述超高频波导天线固定在所述升降结构上。

进一步地，所述箱体、所述天线单元和所述夹具单元中任意一项中的接口电路均采用了EMI滤波。

优选地，所述夹具单元包括信号传输单元，所述信号传输单元采用滑环USB2.0/USB3.0的方式进行信号传输。

与现有技术相比，本发明非金属材料制成的夹具单元安装箱体内，实现了一个箱体一套夹具测试多个产品的性能参数，即实现了各个方位的射频测试、陀螺测试，极大地提高了测试效率、降低测试所耗成本和测试精度；测试腔和驱动控制腔彼此独立、彼此屏蔽，有效地避免了驱动控制腔内的组件对测试的影响，提高测试精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为图2中I的放大结构示意图；

图4为本发明夹具单元处的剖视图；

图5为图4中II的放大结构示意图；

图6为本发明夹具单元处的立体图；

图7为本发明夹具屏蔽底板示意图；

图8为本发明天线单元的结构示意图；

图9为本发明天线模组的结构示意图；

图10为本发明凹凸密封结构示意图；

图11为本发明控制盒结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

多功能屏蔽箱，其包括箱体1，所述箱体1包括测试腔30和驱动控制腔40，所述测试腔30内设有天线单元3、夹具单元2，所述驱动控制腔设有控制盒4、驱动单元6；所述测试腔30与所述驱动控制腔40之间设有屏蔽隔离单元5；所述驱动单元6通过传动单元8驱动所述夹具单元2旋转运动；待测产品固定在所述夹具单元2上；所述夹具单元2采用非金属材料制成。采用夹具单元代替传统的放置载板，夹具单元可携带待测产品在测试腔内旋转，且夹具单元采用非金属材料制成，既可以进行射频测试，亦可以进行陀螺测试，一套设备实现待测产品多个参数测定，有效提高测试效率和降低生产成本。

另外，传动单元5亦采用非金属材料制成，且传动单元5的传动方式可以是多样性的，并不局限于齿轮、皮带等传动方式；夹具单元中固定结构，如骨架、框架等结构采用PEEK材料制成；夹具单元中转动结构，即有转动旋转摩擦的结构，如从动轮等结构采用聚四氯乙烯制成。

实施例一

所述夹具单元上设有夹持件24，所述待测产品固定在所述夹持件24上，所述驱动单元6通过传动单元8带动夹持件24沿X轴和/或Y轴方向旋转。

所述驱动单元6包括X轴电机61和Y轴电机62，所述夹具单元2包括安装座23、X轴框架27、Y轴框架241、夹具屏蔽底板21；所述安装座23固定在所述夹具屏蔽底板21上，所述X轴框架27固定在所述安装座23上，所述Y轴框架241固定在所述X轴框架27上，Y轴框架241上设有夹持件24；所述X轴电机61通过传动单元带动所述X轴框架27在安装座23上旋转；所述Y轴电机62通过传动单元带动所述Y轴框架241在所述X轴框架27上旋转。所述X轴电机带动夹持件(包括待测产品)X轴旋转，所述Y轴电机带动夹持件Y轴旋转，夹持件的X轴旋转与Y轴旋转互不干扰、彼此独立，实现夹持件旋转到各个角度位置，满足测试需求。

此外，本发明夹持件的一种实施方式，所述夹持件24采用塑料滚珠压合方式进行拿取或安装待测试产品。其中，夹持件包括夹持板、放置槽、弹性组件、滚珠，所述夹持板内设有待测产品的放置槽，所述放置槽边缘固定有弹性组件，所述弹性组件与所述滚珠固定相连，其中，弹性组件采用硅胶等非金属弹性材料制成，所述滚珠采用耐磨非金属材料制成。此结构的设计，可以适应不同大小的产品测试，避免每一件产品需要设计一种夹持件，节约生产成本。

所述待测试产品经弹性非金属材料固定在所述夹持件上。其中，弹性非金属材料可以采用橡皮筋等非金属材料。

所述夹具屏蔽底板21的一种结构方式，其包括刚性板211，所述刚性板两侧设有电磁屏蔽材料层212/213，所述屏蔽结构21固定在屏蔽箱体内。优选地，刚性板选择AL6061铝板，刚性板与所述屏蔽箱体为过盈配合，配合处填充有屏蔽材料。

如图3所示，夹具屏蔽底板21与屏蔽隔离单元5之间的一种密封方式：所述电磁屏蔽材料层213处设有V字型凸起屏蔽结构214，所述刚性板211与屏蔽隔离单元5之间设有另一V字型凸起屏蔽结构215，且电磁屏蔽材料层212覆盖结合处。

为了实现夹持件高精度的旋转和检测，即实现陀螺仪测试和角位测试的高精度测试。所述校正系统包括X轴检测器、Y轴检测器、立体检测器211和控制器，所述控制器分别与所述X轴检测器、Y轴检测器、立体检测器、X轴电机61和Y轴电机62信号相连。此外，所述X轴检测器安装在X轴框架27上，所述Y轴检测器安装在Y轴框架241上，所述立体检测器211在夹具单元外侧，优选安装在所述屏蔽结构21上。

立体检测器检测夹持件所在的位置与X轴方向和/或Y轴方向的位置作对比，有差异时，通过控制器的计算并及时调整X轴和/或Y轴电机的运转，从而实现角度位置的精准控制。

其中，X轴检测器的作用：检测夹持件X轴方向旋转精度，以及夹持件的原点位置。Y轴检测器的作用：检测夹持件Y轴方向旋转精度，以及夹持件的原点位置。

另外，本发明的夹具单元还包括信号传输单元26，所述信号传输单元26采用滑环USB2.0/USB3.0的方式进行信号传输。信号传输单元线路的一种方式：X轴从动轮→X轴框架→Y轴框架→夹持件→待测试产品。

实施例二

与实施例一的不同之处在于：设置了电机屏蔽结构。

所述X轴电机61和Y轴电机62均设有传动轴611，所述传动轴611带动同步传动轮616旋转，所述同步传动轮616与所述传动单元8相连；所述传动轴611与所述同步传动轮616之间设有电机屏蔽结构60。

如图5所示，所述电机屏蔽结构60包括轴套621、屏蔽钢刷613、钢刷压板614和屏蔽壳体612，所述轴套621上依次固定有屏蔽钢刷613、钢刷压板614、屏蔽层615和同步传动轮616，所述屏蔽壳体612内设有与所述屏蔽钢刷、钢刷压板和传动轮配合的空腔，所述屏蔽壳体612固定在屏蔽隔离单元5上。也就是说，屏蔽钢刷固定在轴套上，可以实现良好滤波功能，避免箱体非测试区域的组件对测试的影响。

为了实现更佳的滤波效果，所述屏蔽钢刷的直径大于所述同步传动轮616的直径。

实施例三

本实施例是传动单元的一种实施方式。所述同步传动轮816为同步齿传动轮；所述传动单元8包括X轴传动单元和Y轴传动单元；所述X轴传动单元包括X轴同步齿带、X轴从动轮251，所述X轴从动轮251固定在所述X轴框架27上，即X轴从动轮251的一端旋转固定在所述安装座23上，所述X轴从动轮的另一端与所述X轴框架27固定相连。所述X轴电机的同步齿传动轮通过X轴同步齿带连接于所述X轴从动轮并带动X轴框架旋转；所述Y轴传动单元包括Y轴同步齿带253、第一从动轮254、第二动轮轮255和Y轴从动轮256，所述第二从动轮255和所述Y轴从动轮固定在所述Y轴框架27上，所述Y轴电机62的同步齿传动轮经Y轴同步齿带连接于第一从动轮254，所述第一从动轮254通过换向同步齿带经第二从动轮255连接于所述Y轴从动轮256。另外，为了提高传动精确度，传动比为1:8。

为了方便X轴或Y轴旋转角度的读取，所述X轴从动轮、Y轴从动轮、第一从动轮254、第二动轮轮255均设有角度刻度。

需要说明的是，为了防止皮带工作异常，所述同步传动轮与从动轮之间设有张紧轮257。

实施例四

与实施例一的不同之处在于：所述夹具单元为三轴旋转夹具单元。

实施例五

所述天线单元3包括天线面板31、多个天线支架36和多个天线模组7，所述天线面板3固定在所述屏蔽箱体1顶部中心处，所述天线面板3上固定有中心天线模组34；所述天线支架36的一端固定在所述天线面板3上，所述天线支架的另一端33固定在所述箱体侧壁上；所述天线支架上设有若干天线模组安装结构32，所述天线模组7可拆卸固定在所述天线模组安装结构32上。也就是说，设有多个天线支架，提高天线的频率；设有多个安装结构，可以根据需要调整各个天线模组之间的间距，提高测试精度。另外，本发明中的天线支架一端固定在天线面板上，另一端固定在箱体侧壁上，即天线支架是倾斜安装在箱体的测试腔内，且各个天线支架的安装倾斜角度一致。

所述天线支架36设有四组，所述天线支架均布于所述天线面板31；每组天线支架上对应设有一天线模组7，且所述天线模组7关于天线面板对称安装。对称安装便于调节天线模组的安装位置。

所述天线支架为弧形支架，所述天线模组安装结构32为安装孔。需要说明的是，天线模组安装结构32并不局限于安装孔等形式，如卡扣等方式；只要能够实现天线支架上任意位置固定天线模组的安装结构均属于本发明的保护范围。

所述天线模组7与所述夹持件42上的待测产品之间的连线构成第一连线，所述中心天线模组34与所述夹持件42上的待测产品之间的连线构成第二连线，所述第一连线与所述第二连线形成的天线模组安装夹角为4.5～34.5°。优选地，当中心天线模组到载板组件的垂直距离为50mm到850mm时，最佳安装夹角为20°。

所述天线模组包括卡块71、角度移模组73、滑块模组72、超高频波导天线75，所述卡块71安装在所述天线支架36上，所述卡块71与所述角度移模组73固定相连，所述滑块模组72可滑动固定在所述角度移模组73上，所述超高频波导天线75固定在所述滑块模组72上。单个天线模组可以通过滑动模组和角度移模组来调节单个超高频波导天线的角度，以0点角度位置左右10°调整，保证测试的效率和精度，即滑块模组和角度移模组的设计有效降低天线模组之间安装差异或天线支架之间的差异对测试影响。

另外，为了实现单个天线模组在垂直方向调整高度，所述天线模块还包括升降结构74，所述升降结构74与所述滑块模组72固定相连，所述超高频波导天线75固定在所述升降结构74上。

实施例六

与实施例五的不同之处在于：天线支架为可伸缩支架。

所述箱体侧壁在竖直方向上设有可滑动组件；所述天线支架为可伸缩支架，所述可伸缩支架的一端铰接于所述天线面板，所述可伸缩支架的另一端铰接于所述可滑动组件。此设计可以良好的改变天线支架的倾斜角度，满足不同的测试需求。

实施例七

与实施例五或六的不同之处在于：门体与箱体的结合处设有凹凸密封结构。

所述测试腔30设有门体11，所述门体与所述箱体的结合处设有凹凸密封结构。所述凹凸密封结构包括门体凸型结构、箱体凹型结构和密封材料，所述门体凸型结构与所述箱体凹型结构配合，所述门体凸型结构与所述箱体凹型结构之间设有屏蔽材料9。此外，门体凸型结构的边缘处112与所述箱体凹型结构边缘处19均设有D字型屏蔽材料111/18，进一步降低门体与箱体结合处的泄漏量。

其中，门与箱体部分成110°方式进行配合，压合三个方向的屏蔽材料(屏蔽材料9、D字型屏蔽材料111/18)，门体与箱体结合处的泄漏量最少。

同时，为了更好的密封，本实施例中的门体采用手工推入或拉出，门体与箱体密封更加紧密。

所述门体表面与所述箱体表面均有化学镀镍层，化学镀镍层使得门体或箱体的导电性能更优，从而箱体的屏蔽性能更佳，满足高频频段的测试。

此外，所述箱体、所述天线单元和所述夹具单元中任意一项中的接口电路均采用了EMI滤波，降低信号、电源等接口对测试的干扰，提高测试精确度。

如图11所示，驱动控制腔40包括控制盒4、驱动单元，其中控制盒内设有散热风扇42、电压转换器41等结构，因此，设有屏蔽隔离单元5能够有效地将控制盒内产生的电磁信号隔离，避免对测试产生干扰。

与现有技术相比，本发明非金属材料制成的夹具单元安装箱体内，实现了一个箱体一套夹具测试多个产品的性能参数(角位测试、射频测试、陀螺测试)，即实现了各个方位的射频测试、陀螺测试，极大地提高了测试效率、降低测试所耗成本和测试精度；测试腔和驱动控制腔彼此独立、彼此屏蔽，有效地避免了驱动控制腔内的组件对测试的影响，提高测试精度。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.多功能屏蔽箱，其特征在于：其包括箱体，所述箱体包括测试腔和驱动控制腔，所述测试腔内设有天线单元、夹具单元，所述驱动控制腔设有控制盒、驱动单元；所述测试腔与所述驱动控制腔之间设有屏蔽隔离单元；所述驱动单元通过传动单元驱动所述夹具单元旋转运动；待测产品固定在所述夹具单元上；所述夹具单元采用非金属材料制成。

2.根据去那里要求1所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述夹具单元上设有夹持件，所述待测产品固定在所述夹持件上，所述驱动单元通过传动单元带动夹持件沿X轴和/或Y轴方向旋转。

3.根据权利要求2所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述驱动单元包括X轴电机和Y轴电机，所述夹具单元包括安装座、X轴框架、Y轴框架、夹具屏蔽底板；所述安装座固定在所述夹具屏蔽底板上，所述X轴框架固定在所述安装座上，所述Y轴框架固定在所述X轴框架上，Y轴框架上设有夹持件；所述X轴电机通过传动单元带动所述X轴框架在安装座上旋转；所述Y轴电机通过传动单元带动所述Y轴框架在所述X轴框架上旋转。

4.根据权利要求3所述多功能屏蔽箱，其特征在于：还包括校正系统，所述校正系统包括X轴检测器、Y轴检测器、立体检测器和控制器，所述控制器分别与所述X轴检测器、Y轴检测器、立体检测器、X轴电机和Y轴电机信号相连。

5.根据权利要求2或3所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述X轴电机和Y轴电机均设有传动轴，所述传动轴带动同步传动轮旋转，所述同步传动轮与所述传动单元相连；所述传动轴与所述同步传动轮之间设有电机屏蔽结构。

6.根据权利要求1所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述天线单元包括天线面板、多个天线支架和多个天线模组，所述天线面板固定在所述箱体顶部中心处，所述天线面板上固定有中心天线模组；所述天线支架的一端固定在所述天线面板上，所述天线支架的另一端固定在所述箱体侧壁上；所述天线支架上设有若干天线模组安装结构，所述天线模组可拆卸固定在所述天线模组安装结构上。

7.根据权利要求6所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述天线支架设有四组，所述天线支架均布于所述天线面板；每组天线支架上对应设有一天线模组，且所述天线模组关于天线面板对称安装。

8.根据权利要求6或7所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述天线模组包括卡块、角度移模组、滑块模组、升降结构、超高频波导天线，所述卡块安装在所述天线支架上，所述卡块与所述角度移模组固定相连，所述滑块模组可滑动固定在所述角度移模组上，所述滑动模组与所述升降结构固定相连，所述超高频波导天线固定在所述升降结构上。

9.根据权利要求1所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述箱体、所述天线单元和所述夹具单元中任意一项中的接口电路均采用了EMI滤波。

10.根据权利要求1所述多功能屏蔽箱，其特征在于：所述夹具单元包括信号传输单元，所述信号传输单元采用滑环USB2.0/USB3.0的方式进行信号传输。