CN113395123B - 用于测试模组射频性能的测架和射频性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于测试模组射频性能的测架和测试系统，其中，测架包括测试台、屏蔽区域以及用于容置待测模组的容置区；容置区开设在所述测试台上，待测模组包括相连的天线部分和芯片部分，屏蔽区域至少部分覆盖所述待测模组的天线部分。通过设置屏蔽区域，使天线一直处于开路或接近开路的固定状态，从而可以解决环境对天线的影响，解决了相关技术中射频测试不准确的问题。

Description

用于测试模组射频性能的测架和射频性能测试系统

技术领域

本申请涉及测试技术领域，特别是涉及一种用于测试模组射频性能的测架和射频性能测试系统。

背景技术

随着物联网推广的深入，万物互联必将成为未来的发展方向。诸如WIFI、 ZIGBEE、NB-IOT、LORA、BLE和TPMS，各类民用设备的无线控制装置、模型、玩具无线电遥控设备、工业用无线遥控设备、通用无线遥控设备等，无线连接方案越来越多的应用在产品设计上。而这些RF性能的产线测试方案将会越来越多的被应用在生产测试上。

目前RF性能的产测方式普遍采用传导不断开天线RF产测。一般通过传导断天线和不断天线时不同模式不同信道功率差值来确认不断天线时天线部分损耗，然后把这部分损耗作为一个固定补偿值去做传导不断天线RF产测。

但是，上述方式会随着天线在不同环境下方向性、效率值等不同而造成实际天线损耗与补偿值存在比较大的差异。另外，对于产线EVM测试，由于天线周围环境的不确定性，造成EVM测试通过率降低。针对相关技术中传导不断开天线RF产测不准确的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种用于测试模组射频性能的测架和射频性能测试系统，以至少解决相关技术中射频测试不准确的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于测试模组射频性能的测架，包括：测试台、屏蔽区域以及用于容置待测模组的容置区；所述容置区开设在所述测试台上，所述待测模组包括相连的天线部分和芯片部分，所述屏蔽区域至少部分覆盖所述待测模组的天线部分。

在其中一些实施例中，所述屏蔽区域包括第一部分和第二部分；所述第一部分设置在所述容置区中对应所述天线部分的区域，所述第二部分设置在所述测架的夹具上。

在其中一些实施例中，所述第一部分和第二部分的材质为洋白铜。

在其中一些实施例中，所述第一部分和所述第二部分在所述待测模组上的投影完全覆盖所述天线部分。

在其中一些实施例中，所述第一部分与所述容置区可拆卸设置和/或所述第二部分与所述夹具可拆卸设置。

在其中一些实施例中，在测试过程中，所述第一部分与所述天线部分之间存在缝隙d1，0.1mm≤d1≤0.5mm；所述第二部分与所述天线部分之间存在缝隙 d2，0.1mm≤d2≤0.5mm。

在其中一些实施例中，所述屏蔽区域为一体成型的屏蔽罩，所述屏蔽罩设置在所述容置区中对应所述天线部分的区域；所述屏蔽罩的一端设有开口，所述待测模组的天线部分通过所述开口插入所述屏蔽罩内。

在其中一些实施例中，所述屏蔽罩的材质为具有弹性的金属材料。

在其中一些实施例中，所述开口的高度为h，0.2mm≤h≤1mm。

第二方面，本申请实施例提供了一种射频性能测试系统，包括测试仪器和上述的测架，所述测试仪器通过射频线与所述容置区内的待测模组相连。

相比于相关技术，本申请提供的用于测试模组射频性能的测架和测试系统，包括：测试台、屏蔽区域以及用于容置待测模组的容置区；所述容置区开设在所述测试台上，所述待测模组包括相连的天线部分和芯片部分，所述屏蔽区域至少部分覆盖所述待测模组的天线部分，通过设置屏蔽区域，使天线一直处于开路或接近开路的固定状态，从而可以解决环境对天线的影响，解决了相关技术中射频测试不准确的问题。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例提供的测试模组射频性能的测架的示意图；

图2是本申请实施例提供的PCB底层测试的示意图；

图3是本申请实施例提供的屏蔽区域的第一部分在容置区中的示意图；

图4是本申请实施例提供的屏蔽区域的第二部分在夹具上的示意图；

图5是本申请实施例提供的测试系统的结构框图；

图6是本申请实施例提供的测试系统的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的天线未在屏蔽区域时的S11曲线图；

图8是本申请实施例提供的模组天线部分处于金属屏蔽区域内时的S11曲线图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本申请提供了一种用于测试模组射频性能的测架，如图1所示，所述测架包括：测试台110、屏蔽区域以及用于容置待测模组的容置区120；容置区120 开设在测试台110上，所述待测模组包括相连的天线部分和芯片部分，所述屏蔽区域至少部分覆盖所述待测模组的天线部分。

目前所有模组公司校准射频参数的时候都采用在射频线打一个过孔，然后在PCB底层测试，如图2所示。传统地，在校准时，底层通过射频线连接到综测仪测试的时候，由于模组天线部分未断开，就相当于射频线测试点经过了两条分支，两个分支分别是：测试点到综测仪和测试点到天线。一部分能量通过射频线反馈到综测仪上，另一部分能量从天线部分辐射出去，从天线辐射出去的这一部分损耗的能量由于天线所处环境的不确定性而无法预估。在测试时，模组放置于测架，天线部分周围环境的不确定性会造成天线对传导校准影响的不一致性，进而会造成校准的时候很难精确的反应真实的传导数值，测试准确度不高。

本申请提供的方案为了解决天线对校准精度的影响，通过在测架对应模组天线部分正反面增加了天线屏蔽区域，破坏天线辐射性能，类似于使天线开路，从而使射频线测试点只经过一条分支，进而杜绝天线部分对校准精度的影响。

另外，由于本申请通过设置屏蔽区域使天线处于开路状态，因此在测试时，不需要通过传导断天线和不断天线时不同模式不同信道功率差值来确认不断天线时天线部分损耗，然后把这部分损耗作为一个固定补偿值去做传导不断天线 RF产测这样的方式，只需要直接去做传导不断天线RF产测即可以测出模组的射频性能，从而不仅提升了测试精度，还提高了测试效率。

在其中一些实施例中，参考图3和图4，屏蔽区域包括第一部分131和第二部分132；其中，第一部分131设置在容置区120中对应天线部分的区域，第二部分132设置在测架的夹具上。

本实施例中，屏蔽区域为独立设置的两部分组成，第一部分131设置在测架底部的容置区120中，第二部分132设置测架上部的夹具上。在测试时，通过调节夹具下压，使得夹具固定住容置区120内的模组。本申请中，在测试时，夹具上的第一部分131下压后，第一部分131和第二部分132的投影分布在模组天线部分的正反面，形成屏蔽区域，达到破坏天线辐射性能的目的，进而杜绝天线部分对测试精度造成的影响，提高测试的准确度。

在其中一些实施例中，第一部分131和所述第二部分132在所述待测模组上的投影完全覆盖所述天线部分。

本实施例为优选方案，屏蔽区域的第一部分131和第二部分132的投影完全覆盖天线部分，从而可以实现完全杜绝天线部分对测试的影响，进一步提高测试的精度。

在其中一些实施例中，第一部分131与容置区120可拆卸设置和/或第二部分132与夹具可拆卸设置。

本实施例中，将第一部分131和第二部分132设置为可拆卸型，可以方便进行更换。由于不同的模组需要的屏蔽区域尺寸不太一样，因此在测试时，可以根据测试模组的类型更换对应的屏蔽区域。

具体地，第一部分131和第二部分132可以通过粘贴方式设置，也可以通过卡扣固定设置，具体设置方式本实施例不作限制。当然在其他实施例中，屏蔽区域的第一部分131可以与夹具一体化设置，屏蔽区域的第二部分132可以与容置区120一体化设置。

在其中一些实施例中，所述第一部分131和第二部分132的材质为洋白铜。

屏蔽区域的组成材质优选是洋白铜，洋白铜具有带色泽美观，延展性，抗疲劳性，抗腐蚀性均佳，富有深冲性能，且性能较好，散热更快。当然也可以选用铁等其他材质的金属。

在其中一些实施例中，在测试过程中，所述第一部分131与所述天线部分之间存在缝隙d1，0.1mm≤d1≤0.5mm；所述第二部分132与所述天线部分之间存在缝隙d2，0.1mm≤d2≤0.5mm。

在测试时，如果屏蔽区域距离模组缝隙较小，则容易将模组压坏影响模组的射频性能，缝隙太大的话一方面无法实现固定的目的，另一方面无法达到破坏天线辐射性能的目的。因此，本申请中，第一部分131与所述天线部分之间存在缝隙d1，0.1mm≤d1≤0.5mm，第二部分132与所述天线部分之间存在缝隙 d2，0.1mm≤d2≤0.5mm，从而即可以达到固定目的，又不至于影响模组射频性能，且可以实现破坏天线辐射性能的目的。

在其中一些实施例中，所述屏蔽区域为一体成型的屏蔽罩，所述屏蔽罩设置在所述容置区120中对应所述天线部分的区域；所述屏蔽罩的一端设有开口，所述待测模组的天线部分通过所述开口嵌入至所述屏蔽罩内。

本实施例中，屏蔽区域一体成型设置。具体的，屏蔽区域可以为一端具有开口的屏蔽罩，该屏蔽罩设置在所述测架的容置区中，在测试时，将模组的天线部分通过该开口嵌入至屏蔽罩内，测架的夹具按压在所述屏蔽罩上。

在其中一些实施例中，所述屏蔽罩的材质为具有弹性的金属材料。

本实施例，屏蔽罩的材质可以选用铍青铜，铍青铜具有极高的硬度和强度，且有较好的弹性，抗腐蚀性强，具有弹性的金属材料可以方便将模组嵌入至屏蔽罩内。

在其中一些实施例中，所述开口的高度为h，0.2mm≤h≤1mm。

如上所述，屏蔽区域距离模组缝隙较小，则容易将模组压坏影响模组的射频性能，缝隙太大的话一方面无法实现固定的目的，另一方面无法达到破坏天线辐射性能的目的。因此，本申请中将屏蔽罩的开口高度设置为0.2mm≤h≤ 1mm，从而即可以达到固定目的，又不至于影响模组射频性能，且可以实现破坏天线辐射性能的目的。

本申请还提供了一种射频性能测试系统，参考图5和图6，包括测试仪器(综测仪)和上述的测架(Socket)，所述测试仪器通过射频线与所述容置区内的待测模组(Module)相连。

具体的，本申请通过使用上述的测架，测试仪器可以获得精确的射频性能参数，进而提高了产测的准确性。

为了更好的说明本申请提供的测架和测试系统的效果，以下提供了2个实验。如图7和图8所示，图7是模组天线部分未在屏蔽区域时的S11曲线图，此时天线位于阻抗点上。图8模组天线部分处于金属屏蔽区域内时的S11曲线图，此时模组天线基本处于开路状态，此时改变天线周围环境也不会改变天线的开路状态。

下表1中数据模组天线在不同情况下测得的功率和EVM，#1是模组断开天线匹配参数，#2是模组天线部分位于测架屏蔽区域，#3是行业内常规传导产测方式，模组天线位于一个未知环境中。

表1

通过上表测试数据分析，#1和#2数据比较接近，且#2EVM一致性更好一些。#3明显功率偏小且各信道功率不平，EVM恶化比较严重，随着天线周围环境改变，天线对测试结果影响无法预知。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种用于测试模组射频性能的测架，其特征在于，包括：测试台、屏蔽区域以及用于容置待测模组的容置区；所述容置区开设在所述测试台上，所述待测模组包括相连的天线部分和芯片部分，所述屏蔽区域至少部分覆盖所述待测模组的天线部分；

所述屏蔽区域包括第一部分和第二部分；所述第一部分设置在所述容置区中对应所述天线部分的区域，所述第二部分设置在所述测架的夹具上；所述第一部分与所述容置区可拆卸设置和/或所述第二部分与所述夹具可拆卸设置。

2.根据权利要求1所述的测架，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分在所述待测模组上的投影完全覆盖所述天线部分。

3.根据权利要求1所述的测架，其特征在于，所述第一部分和第二部分的材质为洋白铜。

4.根据权利要求1所述的测架，其特征在于，在测试过程中，所述第一部分与所述天线部分之间存在缝隙d1，0.1mm≤d1≤0.5mm；所述第二部分与所述天线部分之间存在缝隙d2，0.1mm≤d2≤0.5mm。

5.根据权利要求1所述的测架，其特征在于，所述屏蔽区域为一体成型的屏蔽罩，所述屏蔽罩设置在所述容置区中对应所述天线部分的区域；所述屏蔽罩的一端设有开口，所述待测模组的天线部分通过所述开口嵌入至所述屏蔽罩内。

6.根据权利要求5所述的测架，其特征在于，所述屏蔽罩的材质为具有弹性的金属材料。

7.根据权利要求5所述的测架，其特征在于，所述开口的高度为h，0.2mm≤h≤1mm。

8.一种射频性能测试系统，其特征在于，包括测试仪器和权利要求1至7任一项所述的测架，所述测试仪器通过射频线与所述容置区内的待测模组相连。

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