CN113960373A - 天线辐射场型量测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天线辐射场型量测系统,包括测试箱、治具单元及缩距场量测装置。治具单元设置于测试箱的箱顶,且治具单元用以设置芯片。缩距场量测装置包括固定基座、内L型臂、馈源天线、反射器、外L型臂、第一旋转器及第二旋转器。馈源天线及反射器设置在内L型臂的两相反端。第一旋转器连接于外L型臂与内L型臂之间,并驱动内L型臂绕着第一中心轴线在治具单元的下方来回摆荡。第二旋转器连接于外L型臂及固定基座之间,并驱动外L型臂绕着第二中心轴线自转。第一中心轴线与第二中心轴线互相垂直。通过将内L型臂设计成在治具单元的下方来回摆荡可以实现降低功耗和震动的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种系统,具体地,涉及一种天线辐射场型量测系统。
后台技术
图1是申请案号TW106123414应用于多重路径环境下的天线辐射场型量测系统的一个实施例,在此实施例中旋臂11主要是在支架12的上方来回摆荡,并配合原地自转的支架12对待测天线(图未示出,需放在支架上)进行上半球面天线辐射场型的量测。
参阅图2,这种传统设计的缺点就是︰旋臂11主要是在远离地面的上半平面来回摆荡,当旋臂如图1中从θ=0度摆荡到θ=90度的位置时,因为地球引力g的关系会让旋臂11承受一个往下的重力f=m×g,但随后却需要用马达产生的扭力对抗重力及惯性力的两个力量,逆势转动旋臂11向上转换运动方向,因此会产生马达瞬间功耗上升及震动的问题。
另外,这个先前技术也不适用于直接量测天线芯片。
发明内容
为了解决传统技术的问题,本发明提出了一种天线辐射场型量测系统。
本发明天线辐射场型量测系统包括测试箱、治具单元及缩距场量测装置。
测试箱包括位于箱顶的开窗,及间隔面对此开窗的箱底。
治具单元设置于开窗的位置,治具单元用以设置待测的通讯装置,例如是至少包括一个天线的芯片,并包括第一承载部、第二承载部、连接部、探针、针座及电子显微镜。
第一承载部固定在测试箱的箱顶的开窗,且外观呈圆盘状并包括通孔。第二承载部的外观也呈圆盘状并包括通孔,第二承载部用以承载待测的通讯装置,且第二承载部承载待测的通讯装置时,第二承载部的通孔是位于通讯装置的下方。第二承载部的通孔的孔径是由窄渐宽。例如第二承载部的通孔是呈一个圆锥体截去尖角后的形状。
连接部用以连接第一承载部及第二承载部。探针的尖端用以碰触通讯装置的一天线讯号馈入点,探针的钝端电连接一同轴电缆。
针座包括三向位移器、探针夹及延伸杆。
三向位移器设置于第一承载部上,三向位移器用以连动整个治具单元进行三维空间位移的微调,以使探针的尖端对准天线讯号馈入点。探针夹设置于邻近第二承载部的通孔的位置,用以夹住探针。延伸杆的两端分别连接探针夹及三向位移器,用以延伸探针夹与三向位移器之间的距离。电子显微镜通过第一承载部的通孔对准探针。
缩距场量测装置用以量测通讯装置面对箱底的半球面天线辐射场型,并包括固定基座、内L型臂、馈源天线、反射器、外L型臂、第一旋转器及第二旋转器。
固定基座设置于箱底。
内L型臂包括相连接的第一直臂及第二直臂。
馈源天线设置于第一直臂,反射器设置于第二直臂,反射器将源自馈源天线的电磁波反射至治具单元的量测区。
外L型臂包括相连接的第三直臂及第四直臂。
第一旋转器连接于第一直臂与第三直臂之间,第一旋转器驱动内L型臂绕着第一中心轴线在治具单元的下方来回摆荡。
第二旋转器连接于固定基座与第四直臂之间,第二旋转器驱动外L型臂绕着第二中心轴线自转,第二中心轴线与第一中心轴线互相垂直。
本发明的效果在于:因为重力因素,将内L型臂设计成绕着第一中心轴线在治具单元的下方来回摆荡会相较在治具单元的上方来回旋转节省功耗,特别是在内L型臂摆荡到相对地面的最高点要反向摆荡时重力和内L型臂摆荡的方向是一致的,而不是如先前技术是相反的,因此本发明的第一旋转器能以较低的功耗改变内L型臂摆荡的方向,也同时降低马达扭力对抗地球重力时产生的振动,另外,本发明的治具单元更适合5G封装天线(AiP)的量测。
附图说明
图1是一种现有技术的天线远场量测暗室系统的顶部透视示意图。
图2是一种现有技术的立体示意图。
图3是本发明天线辐射场型量测系统的较佳实施例从顶面透视的示意图。
图4是本发明较佳实施例的另一个透视的局部示意图。
图5是本较佳实施例的治具单元的剖面示意图。
图6是本发明较佳实施例不包括测试箱的另一示意图。
图7是治具单元及通讯装置的局部示意图。
图8是说明本发明较佳实施例的特点的示意图。
具体实施方式
参阅图3至图4,本发明天线辐射场型量测系统的较佳实施例包括测试箱2、治具单元3及缩距场量测装置4。
测试箱2包括位于箱顶21的开窗211,及间隔面对开窗211的箱底22。
治具单元3设置于开窗211的位置,用以设置待测的通讯装置5,例如是至少包括一个天线的芯片,并包括第一承载部31、第二承载部32、连接部33、探针34﹙图7﹚、针座35及电子显微镜36。
第一承载部31固定在测试箱2的箱顶21的开窗211,且外观呈圆盘状并包括通孔311。第二承载部32的外观也呈圆盘状并包括通孔321,第二承载部32用以承载待测的通讯装置5,且第二承载部32承载待测的通讯装置5时,第二承载部32的通孔321在通讯装置5的下方。第二承载部32的通孔321其孔径如图7所示是由窄渐宽,且邻近通讯装置5处的孔径最小,远离通讯装置5处的孔径最大。例如第二承载部32的通孔321是呈圆锥体截去尖角后的形状。
连接部33用以连接第一承载部31及第二承载部32。探针34的尖端用以碰触通讯装置5的一个天线讯号馈入点,探针34的钝端用以电连接同轴电缆﹙图未示出﹚。
见图4及图5,针座35括三向位移器351、探针夹352及延伸杆353。
三向位移器351设置于第一承载部31上,三向位移器351用以连动整个治具单元3进行三维空间位移的微调,以使探针34的尖端对准通讯装置5的天线讯号馈入点。探针夹352设置于邻近第二承载部32的通孔321的位置,用以夹住探针34。延伸杆353的两端分别连接探针夹352及三向位移器351,用以延伸探针夹352与三向位移器351的距离。电子显微镜36通过第一承载部31的通孔311对准探针34。
缩距场量测装置4用以量测通讯装置5面对箱底22的半球面天线辐射场型,半球面天线辐射场型的开口朝向箱顶21,缩距场量测装置4包括固定基座41、内L型臂42、馈源天线43、反射器44、外L型臂45、第一旋转器46及第二旋转器47。
固定基座41设置于箱底22。
内L型臂42包括相连接的第一直臂421及第二直臂422。
馈源天线43设置于垂直箱底22的第一直臂421上,反射器44设置于平行箱底22的第二直臂422上,反射器44将源自馈源天线43的电磁波反射至治具单元3的量测区,通讯装置5被测试时是放置在量测区。
外L型臂45包括相连接的第三直臂451及第四直臂452,第三直臂451垂直箱底22,第四直臂452平行箱底22。
第一旋转器46连接于第一直臂421与第三直臂451之间,且第一旋转器46受马达驱动,进而驱动内L型臂42绕着第一中心轴线θ在治具单元3的下方来回摆荡,θ的最大角度范围是180度。
第二旋转器47连接于固定基座41与第四直臂452之间,第二旋转器47驱动外L型臂45绕着第二中心轴线ψ自转,第二中心轴线ψ与第一中心轴线θ互相垂直,ψ的最大角度范围是360度。
图6是将治具单元3及缩距场量测装置4旋转一个角度的示意图,便于理解其构造。
本发明有益的功效在于如图8所示,将内L型臂42设计成绕着第一中心轴线θ在治具单元3的下方来回摆荡会相较在治具单元3的上方来回旋转节省功耗,特别是在内L型臂42摆荡到相对地面的最高点要反向摆荡时重力f和内L型臂42摆荡的方向是一致的,而不是如先前技术是相反的,因此本发明的第一旋转器46能以较低的功耗改变内L型臂42摆荡的方向,也同时降低马达扭力对抗地球重力时产生的振动,另外,本发明的治具单元3更适合5G封装天线(AiP)的量测。
以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的专利范围。
附图标记
11 旋臂
12 支架
2 测试箱
21 箱顶
211 开窗
22 箱底
3 治具单元
31 第一承载部
311 通孔
32 第二承载部
321 通孔
33 连接部
34 探针
35 针座
351 三向位移器
352 探针夹
353 延伸杆
36 电子显微镜
4 缩距场量测装置
41 固定基座
42 内L型臂
421 第一直臂
422 第二直臂
43 馈源天线
44 反射器
45 外L型臂
451 第三直臂
452 第四直臂
46 第一旋转器
47 第二旋转器
5 通讯装置
θ 第一中心轴线
Claims (10)
1.一种天线辐射场型量测系统,包括:
一测试箱,包括一位于箱顶的开窗,及间隔面对该开窗的箱底;
一治具单元,设置于该开窗的位置,且该治具单元用以设置一待测的通讯装置;及
一缩距场量测装置,用以量测该通讯装置面对箱底的半球面天线辐射场型,包括︰
一固定基座,设置于该箱底;
一内L型臂,包括相连接的一第一直臂及一第二直臂;
一馈源天线,设置于该第一直臂;
一反射器,设置于该第二直臂,该反射器将源自该馈源天线的电磁波反射至该治具单元的一量测区;
一外L型臂,包括相连接的一第三直臂及一第四直臂;
一第一旋转器,连接于该第一直臂与该第三直臂之间,该第一旋转器驱动该内L型臂绕着一第一中心轴线在该治具单元的下方来回摆荡;及
一第二旋转器,连接于该固定基座与该第四直臂之间,该第二旋转器驱动该外L型臂绕着一第二中心轴线自转,该第二中心轴线与该第一中心轴线互相垂直。
2.如权利要求1所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该外L型臂绕着该第二中心轴线旋转的最大角度范围是360度,该内L型臂绕着该第一中心轴线旋转的最大角度范围是180度,该第一中心轴线平行该箱底,该第二中心轴线垂直该箱底。
3.如权利要求1所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该治具单元包括一第一承载部、一第二承载部及一连接部,
该第一承载部固定在该测试箱的箱顶的开窗,且外观呈一圆盘状并包括一通孔,
该第二承载部的外观也呈一圆盘状并包括一通孔,该第二承载部用以承载该待测的通讯装置,且该第二承载部承载该待测的通讯装置时,该第二承载部的通孔是位于该通讯装置的下方,
该连接部用以连接该第一承载部及该第二承载部。
4.如权利要求3所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该治具单元还包括一探针及一针座,该探针的尖端用以碰触该通讯装置的一天线讯号馈入点,该针座包括︰
一个三向位移器,设置于该第一承载部上,该三向位移器用以连动整个该治具单元进行三维空间位移的微调,以使该探针的尖端对准该天线讯号馈入点;
一探针夹,设置于邻近该第二承载部的通孔的位置,用以夹住该探针;及
一延伸杆,两端分别连接该探针夹及该三向位移器,用以延伸该探针夹与该三向位移器的距离。
5.如权利要求3所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该治具单元还包括一电子显微镜,该电子显微镜通过该第一承载部的通孔对准该探针。
6.如权利要求3所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该第二承载部的通孔其孔径是由窄渐宽,且邻近该通讯装置处的孔径最小,远离该通讯装置处的孔径最大。
7.如权利要求6所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该第二承载部的通孔是呈一圆锥体截去尖角后的形状。
8.一种天线辐射场型量测系统,包括:
一待测的芯片,该芯片包括至少一天线;
一测试箱,包括一位于箱顶的开窗,及间隔面对该开窗的箱底;
一治具单元,设置于该开窗的位置,且该治具单元用以设置该芯片;及
一缩距场量测装置,用以量测该芯片面对箱底的半球面天线辐射场型,包括︰
一固定基座,设置于该箱底;
一内L型臂,包括相连接的一第一直臂及一第二直臂;
一馈源天线,设置于该第一直臂;
一反射器,设置于该第二直臂,该反射器将源自该馈源天线的电磁波反射至该治具单元的一量测区;
一外L型臂,包括相连接的一第三直臂及一第四直臂;
一第一旋转器,连接于该第一直臂与该第三直臂之间,该第一旋转器驱动该内L型臂绕着一第一中心轴线旋转;及
一第二旋转器,连接于该固定基座与该第四直臂之间,该第二旋转器驱动该外L型臂绕着一第二中心轴线旋转,该第二中心轴线与该第一中心轴线互相垂直。
9.如权利要求8所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该治具单元包括一第一承载部、一第二承载部及一连接部,
该第一承载部固定在该测试箱的箱顶的开窗,且外观呈一圆盘状并包括一通孔,
该第二承载部的外观也呈一圆盘状并包括一通孔,该第二承载部用以承载该待测的通讯装置,且该第二承载部承载该待测的通讯装置时,该第二承载部的通孔是位于该通讯装置的下方,
该连接部用以连接该第一承载部及该第二承载部。
10.如权利要求9所述的天线辐射场型量测系统,其特征在于,该治具单元还包括一探针及一针座,该探针的尖端用以碰触该通讯装置的一天线讯号馈入点,该探针的钝端电连接一同轴电缆,该针座包括︰
一个三向位移器,设置于该第一承载部上,该三向位移器用以连动整个该治具单元进行三维空间位移的微调,以使该探针的尖端对准该天线讯号馈入点;
一探针夹,设置于邻近该第二承载部的通孔的位置,用以夹住该探针;及
一延伸杆,两端分别连接该探针夹及该三向位移器,用以延伸该探针夹与该三向位移器的距离。
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