CN115248356B - 测试治具及测试系统 - Google Patents

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CN115248356B CN202211148436.6A CN202211148436A CN115248356B CN 115248356 B CN115248356 B CN 115248356B CN 202211148436 A CN202211148436 A CN 202211148436A CN 115248356 B CN115248356 B CN 115248356B
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Abstract

本申请提供一种测试治具及测试系统。包括底座和顶盖,底座包括第一主体和第一测试体,第一主体包括相背设置的第一表面和第二表面,第一测试体设于第一主体内且与第一主体绝缘,第一测试体自第一表面延伸至第二表面,第一测试体沿第一方向的截面宽度自第一表面向第二表面逐渐变化,第一方向为测试治具的高度方向;顶盖与底座之间具有间隙,间隙用于容置待测物,顶盖包括第二主体和第二测试体,第二测试体设于第二主体内且与第二主体电连接,第二测试体与第一测试体均与待测物接触。本申请的技术方案有利于准确的获得电连接单体的工作高度、受力等情况,提高电连接单体的非线性特征的测试结果准确性。

Description

测试治具及测试系统
技术领域
本申请涉及测试技术领域,尤其涉及一种测试治具及测试系统。
背景技术
非线性单体测试是终端设计所需要的测试环境,其作用是测量终端内电连接单体(如金属弹片、导电泡棉、导电胶等)的非线性特征(如谐波、互调等)。而在测试系统中,现有的测试治具结构难以准确的获得电连接单体的工作高度、受力等情况,易对电连接单体的非线性特征的测试结果产生不良影响。
发明内容
本申请的实施例提供一种测试治具及测试系统,有利于准确的获得电连接单体的工作高度、受力等情况,提高电连接单体的非线性特征的测试结果准确性。
第一方面,本申请提供一种测试治具,所述测试治具包括:
底座,所述底座包括第一主体和第一测试体,所述第一主体包括相背设置的第一表面和第二表面,所述第一测试体设于所述第一主体内且与所述第一主体绝缘,所述第一测试体自所述第一表面延伸至所述第二表面,所述第一测试体沿第一方向的截面宽度自所述第一表面向所述第二表面逐渐变化,所述第一方向为所述测试治具的高度方向;及
顶盖,所述顶盖与所述底座之间具有间隙,所述间隙用于容置待测物,所述顶盖包括第二主体和第二测试体,所述第二测试体设于所述第二主体内且与所述第二主体电连接,所述第二测试体与所述第一测试体均与所述待测物接触。
可以理解的是,间隔设置的底座和顶盖可以使测试治具整体呈现分层架构,分层架构的测试治具能够使底座靠近待测物的下表面设置,顶盖靠近待测物的上表面设置,从而使待测物的上下表面分离,避免待测物所受应力影响测试的精度,有利于更好的对待测物进行工作高度和受力情况的测试,测试结果的准确性强。
而第一测试体沿第一方向的截面宽度自第一表面向第二表面逐渐变化可以使第一测试体沿第一方向的截面宽度呈现变化趋势,有利于更好的进行阻抗匹配,且加工也较为简便。另外,第一测试体沿第一方向的长度的调整也有利于更好的进行阻抗匹配。
一种可能的实施方式中,所述第一测试体包括第一测试面,所述第二测试体包括第二测试面,所述第一测试面与所述第二测试面相对设置,所述第一测试面与所述第二测试面均与所述待测物接触,所述第二测试面的面积大于或等于所述第一测试面的面积。
可以理解的是,当第二测试面的面积大于第一测试面的面积时,能够保证在顶盖和底座未完全对齐时测试治具的高频特性稳定。
一种可能的实施方式中,所述第二测试面的表面加工工艺包括镭雕或镀金。
此设置下,可以通过更换具有不同表面特性的第二测试体来对待测物应用在多种表面的电连接特性进行测试,灵活性强。
一种可能的实施方式中,所述测试治具还包括介质块,所述第一表面凹设有第一收容槽,部分所述第一测试体位于所述第一收容槽,所述介质块设于所述第一收容槽,所述介质块连接在所述第一测试体和所述第一主体之间。
可以理解的是,介质块能够充当电介质,并将第一主体与第一测试体绝缘设置。而介质块具有良好的电绝缘性能,可选用任何满足介电常数较低、损耗角较小、硬度较高的材质制备,例如,介质块的材质可以为塑胶。
一种可能的实施方式中,所述第二表面设有安装孔,所述安装孔与所述第一收容槽连通,部分所述第一测试体位于所述安装孔。
此设置下,可以使第一测试体位于安装孔内的一端与安装孔的内壁共同构成测试治具的一个端口。
一种可能的实施方式中,所述顶盖还包括连接结构,所述第二主体设有第二收容槽,所述第二收容槽沿所述第一方向贯穿所述第二主体,所述第二测试体位于所述第二收容槽内,所述连接结构位于所述第二收容槽内,所述连接结构的一端与所述第二测试体连接,所述连接结构的另一端与所述第二主体连接。
此设置下,能够使第二测试体的周围呈现挖空设置,有效降低端口容性,有助于更好的进行阻抗匹配。
一种可能的实施方式中,所述连接结构包括第一连接体和第二连接体,所述第一连接体和所述第二连接体对称设置在所述第二测试体的两侧,所述第一连接体和所述第二连接体均连接在所述第二主体和所述第二测试体之间。
一种可能的实施方式中,所述第二主体包括相背设置的第三表面和第四表面,所述第三表面与所述第一表面相对设置,所述第四表面设有开槽,所述开槽与所述第二收容槽连通,所述开槽在第二方向上的长度大于所述第二收容槽在所述第二方向上的长度,所述开槽在第三方向上的长度大于所述第二收容槽在所述第三方向上的长度,所述第二方向为所述测试治具的长度方向,所述第三方向为所述测试治具的宽度方向。
此设置下,能够将第一测试体所处区域和其周遭区域进一步压薄,有利于进一步降低端口容性。
一种可能的实施方式中,所述开槽在所述第一方向上的长度与所述第二主体在所述第一方向上的长度的比值大于或等于0.5。
也即为,开槽的深度可以超过第二主体总体厚度的一半,从而可以在进一步降低端口容性的基础上使第二主体保留足够的厚度与顶部支架进行固定。
一种可能的实施方式中,所述测试治具还包括顶部支架,所述顶盖固定至所述顶部支架,所述顶盖与所述顶部支架可拆卸连接。
此设置下,可以通过更换不同材质的顶盖来对待测物应用在多种表面的电连接特性进行测试,灵活性强。
一种可能的实施方式中,所述测试治具还包括底部支架,所述底座固定至所述底部支架,所述底部支架设有线槽,所述线槽与所述安装孔连通。
此设置下,当安装孔焊接同轴线时,线槽能够提供同轴线的走线空间。
一种可能的实施方式中,所述顶盖能够相对所述底座靠近或远离以调整所述间隙的高度,所述间隙的高度用于适配所述待测物的不同的工作高度。
可以理解的是,通过调整间隙的高度,可以模拟出待测物在不同工作环境中的不同工作高度,从而使间隙的高度与待测物的工作高度相同,进而能够在不将待测物放入工作设备的基础上还能方便快捷的构筑起待测物的工作环境,有利于提高测试结果的准确性。
第二方面,本申请还提供一种测试系统,所述测试系统包括拉拔力测试装置和如上所述的测试治具,所述测试治具连接至所述拉拔力测试装置。
附图说明
图1是本申请实施例提供的测试系统的一种结构示意图;
图2是本申请实施例提供的测试系统的另一种结构示意图;
图3是本申请实施例提供的测试治具与待测物的一种电连接示意简图;
图4是本申请实施例提供的测试治具的一角度的结构示意图;
图5是图4所示的测试治具的另一角度的结构示意图;
图6是图4所示的测试治具的爆炸示意图;
图7是图4所示的测试治具的底部支架的结构示意图;
图8是图4所示的测试治具的底座与底部支架的组装示意图;
图9是图4所示的测试治具的底座的结构示意图;
图10是图9所示的底座的第一主体的一角度的结构示意图;
图11是图9所示的底座的第一主体的另一角度的结构示意图;
图12是图9所示的底座的分解示意图;
图13是沿图9所示的剖切线A-A剖切所得的剖面示意图;
图14是图4所示的测试治具的顶部的结构示意图;
图15是图4所示的测试治具的顶盖与顶部支架的组装示意图;
图16是图4所示的测试治具的顶盖的结构示意图;
图17是图16所示的第二主体的第四表面的示意图;
图18是图16所示的第二主体的第三表面的一种结构示意图;
图19是图16所示的第二主体的第三表面的另一种结构示意图;
图20是图3所示的端口1的一种输入阻抗的关系示意图;
图21是图3所示的端口2的一种散射参数关系图;
图22是图3所示的测试治具的实测性能示意图;
图23是图2所示的待测物的一种电流关系示意图;
图24是图2所示的待测物的一种功率示意图;
图25是本申请实施例提供的RSE测试的方法流程图;
图26是图2所示的待测物应用在电子设备的示意简图;
图27是图26所示的区域B的阻抗示意图;
图28是图26所示的区域B的电流示意图;
图29是图26所示的区域B的增益示意图;
图30是图26所示区域B的一种电流关系示意图。
具体实施方式
为了方便理解,首先对本申请的实施例所涉及的术语进行解释。
和/或:仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
多个:是指两个或多于两个。
连接:应做广义理解,例如,A与B连接,可以是A与B直接相连,也可以是A与B通过中间媒介间接相连。
下面将结合附图,对本申请的具体实施方式进行清楚地描述。
本申请的实施例提供一种测试治具及测试系统,测试系统能够检测待测物的待测参数。其中,待测物可以为如导电泡棉、金属弹片、导电胶等的电连接单体。待测参数可以为待测物的非线性特征参数,例如,待测参数可以为待测物在不同基频功率下的三次谐波功率和/或待测物的阻抗。
请参阅图1,图1是本申请实施例提供的测试系统200的一种结构示意图。测试系统200可以包括功率放大器240(Power Amplifier,PA)、双工器250(Diplexer)、频谱仪260、矢网270和测试治具100。功率放大器240与双工器250电连接,双工器250与频谱仪260和测试治具100电连接,测试治具100与双工器250和矢网270电连接,待测物300放置于测试治具100上。其中,图1所示的LB为LowBand低(频)波段,HB为HighBand高(频)波段。
示例性地,测试系统200既可以通过测试治具100与频谱仪260的电连接关系而测试待测物300在不同基频功率下的三次谐波功率,测试系统200也可以通过测试治具100与矢网270的电连接关系而测试待测物300的阻抗。
请参阅图2,图2是本申请实施例提供的测试系统200的另一种结构示意图。测试系统200还可以包括拉拔力测试装置210和测试治具100。拉拔力测试装置210能够模拟待测物300在不同工作环境中的不同工作受力,从而使待测物300的受力与待测物300的工作受力相同,进而能够在不将待测物300放入工作设备的基础上还能方便快捷的构筑起待测物300的工作环境,有利于提高测试结果的准确性。本申请的实施例中,为了方便示意,以测试治具100的高度方向为第一方向Z,测试治具100的长度方向为第二方向X,测试治具100的宽度方向为第三方向Y,第一方向Z、第二方向X和第三方向Y两两相互垂直。
拉拔力测试装置210可以包括基座220和测试头230,测试头230连接至基座220。测试治具100可以包括第一机构10和第二机构20,第一机构10连接至基座220,第二机构20连接至测试头230。第一机构10与第二机构20可以在测试系统200的高度方向上间隔设置,测试头230能够带动第二机构20相对第一机构10靠近以减小两者之间的间隙区域的高度,测试头230也能够带动第二机构20相对第一机构10远离以增加两者之间的间隙区域的高度。也即为,拉拔力测试装置210可以实现第一机构10与第二机构20之间的间隙区域的高度的调整,第一机构10与第二机构20之间的间隙区域的高度可以根据实际应用场景进行灵活调整。第一机构10与第二机构20之间可调的间隙区域的高度用于容置待测物300并适配待测物300的不同工作场景。
由此,间隔设置的第一机构10和第二机构20可以使测试治具100整体呈现分层架构,分层架构的测试治具100能够使第一机构10靠近待测物300的下表面设置,第二机构20靠近待测物300的上表面设置,从而使待测物300的上下表面分离,避免待测物300所受应力影响测试的精度,有利于更好的对待测物300进行工作高度和受力情况的测试,测试结果的准确性强。
请参阅图3,图3是本申请实施例提供的测试治具100与待测物300的一种电连接示意简图。
测试治具100可以具有端口1和端口2,端口1可以为基频功率馈入端口,端口2可以为连接待测物300的端口。测试治具100能够实现将端口1所输入的基频功率传导至端口2的待测物300,并把待测物300产生的三次谐波功率传导回端口1,以实现对于待测物300的谐波参数的检测。
请结合参阅图4、图5和图6,图4是本申请实施例提供的测试治具100的一角度的结构示意图,图5是图4所示的测试治具100的另一角度的结构示意图,图6是图4所示的测试治具100的爆炸示意图。
测试治具100可以包括底座30、底部支架40、顶盖50和顶部支架60。底座30固定至底部支架40,底座30和底部支架40共同构成前文所述的第一机构10。顶盖50固定至顶部支架60,顶盖50和顶部支架60共同构成前文所述的第二机构20。顶盖50与底座30之间具有间隙W,间隙W即为前文所述的第一机构10与第二机构20之间的间隙区域。顶盖50能够在顶部支架60的带动下相对底座30靠近或远离以调整间隙W的高度,间隙W的高度用于适配待测物300的不同的工作高度。其中,间隙W的高度为间隙W沿第一方向Z的长度。示例性地,间隙W的高度可以为0.25mm、0.4mm、0.55mm、0.7mm、0.85mm、1mm等,间隙W的高度可以根据实际应用场景进行灵活调整,本申请的实施例对于间隙W的高度不做严格限制。
可以理解的是,通过调整间隙W的高度,可以模拟出待测物300在不同工作环境中的不同工作高度,从而使间隙W的高度与待测物300的工作高度相同,进而能够在不将待测物300放入工作设备的基础上还能方便快捷的构筑起待测物300的工作环境,有利于提高测试结果的准确性。
请参阅图7,图7是图4所示的测试治具100的底部支架40的结构示意图。
底部支架40可以固定至拉拔力测试治具100的基座220上,底部支架40可以跟随基座220的移动而进行移动。底部支架40可以设有线槽41,线槽41能够提供同轴线的走线空间。具体而言,线槽41可以包括第一槽411和第二槽412。第一槽411可以呈圆形,第一槽411设置在底部支架40的中部位置。第二槽412可以呈条形,第二槽412与第一槽411连通,第二槽412自第一槽411延伸至底部支架40的侧面。
请参阅图8和图9,图8是图4所示的测试治具100的底座30与底部支架40的组装示意图,图9是图4所示的测试治具100的底座30的结构示意图。底座30固定至底部支架40上,可通过底部支架40的支撑而具有良好的位置稳固性。底座30可以包括第一主体31、第一测试体32和介质块33。第一主体31固定至底部支架40,第一测试体32设于第一主体31内,介质块33设于第一主体31内并连接在第一主体31和第一测试体32之间,介质块33能够充当电介质,并将第一主体31与第一测试体32绝缘设置。示例性地,第一主体31可通过螺丝锁附在底部支架40上。
请结合参阅图10和图11,图10是图9所示的底座30的第一主体31的一角度的结构示意图,图11是图9所示的底座30的第一主体31的另一角度的结构示意图。
第一主体31为具有良好导电性能的导体。第一主体31可以包括相背设置的第一表面311和第二表面312。第一表面311为第一主体31中背离底部支架40的表面,第二表面312为第一主体31中朝向底部支架40的表面,具体为,当第一主体31固定至底部支架40时,第一表面311背离底部支架40,第二表面312与底部支架40贴合。第一表面311凹设有第一收容槽313,第一收容槽313用于收容介质块33和第一测试体32。第二表面312设有安装孔314,安装孔314与第一收容槽313连通,安装孔314用于供同轴线穿过。安装孔314可以包括内壁315。示例性地,第一主体31在第一方向Z的长度可以为10mm。
请结合参阅图12和图13,图12是图9所示的底座30的分解示意图,图13是沿图9所示的剖切线A-A剖切所得的剖面示意图。
第一测试体32为具有良好导电性能的导体。第一测试体32的一部分位于第一主体31的第一收容槽313内,第一测试体32的另一部分位于第一主体31的安装孔314内。第一测试体32沿第一方向Z延伸,并自第一主体31的第一表面311延伸至第一主体31的第二表面312。具体而言,第一测试体32可以包括第一端321和第二端322。第一端321位于第一收容槽313内,第一端321的端面与第一主体31的第一表面311平齐,第一端321的端面为第一测试面323,第一测试面323能够与待测物300接触。第二端322位于安装孔314内,第二端322的端面与第一主体31的第二表面312平齐。示例性地,第一端321的端面(第一测试面323)为圆形平面,直径可以为10mm,第二端322的端面也为圆形平面。
第一测试体32沿第一方向Z的截面宽度自第一端321向第二端322逐渐变化。也即为,第一测试体32沿第一方向Z的截面宽度自第一表面311向第二表面312逐渐变化。此设置下,可以使第一测试体32沿第一方向Z的截面宽度呈现变化趋势,有利于更好的进行阻抗匹配,且加工也较为简便。另外,第一测试体32沿第一方向Z的长度的调整也有利于更好的进行阻抗匹配。
需说明的是,第一测试体32沿第一方向Z的长度、第一测试体32沿第一方向Z的截面宽度的具体变化数值均可根据实际应用场景进行选取,本申请的实施例对此不做严格限制。
一种可能的实施方式中,如图13所示,第一测试体32沿第一方向Z的截面宽度自第一主体31的第一表面311向第一主体31的第二表面312逐渐变小。也即为,第一测试体32的外径尺寸自第一端321向第二端322逐渐变小。此设置下,能够使第一测试体32的外径尺寸呈现梯度变化,使第一测试体32能够更好的进行电信号的传输,有利于提高第一测试体32的信号传输质量,可靠性佳。示例性地,第一测试体32可以如图13所示呈漏斗状。或者,第一测试体32可以呈圆锥状。或者,第一测试体32可以呈圆台状。
需说明的是,在其他实施例中,第一测试体32沿第一方向Z的截面宽度也可以自第一端321向第二端322均相等,或者,第一测试体32沿第一方向Z的截面宽度也可以自第一端321向第二端322逐渐变大,本申请的实施例对于第一测试体32的具体形态不做严格限制。
本申请的实施例中,介质块33具有良好的电绝缘性能,可选用任何满足介电常数较低、损耗角较小、硬度较高的材质制备,例如,介质块33的材质可以为塑胶。请继续参阅图12和图13,介质块33设于第一收容槽313,介质块33连接在第一测试体32和第一主体31之间,介质块33可以包括第五表面331和第六表面332,第五表面331和第六表面332相对设置。介质块33的第五表面331与第一主体31的第一表面311平齐,介质块33的第六表面332与第一主体31的第一收容槽313的槽底壁贴合。
由此,第一主体31的第一表面311、第一测试体32的第一测试面323和介质块33的第五表面331能够平齐设置,从而使第一主体31、第一测试体32和介质块33共同构成的底座30具有良好的平面度,能够为待测物300提供良好的检测环境,有利于提高测试治具100测试结果的准确性。
介质块33还可以包括贯穿介质块33的容置孔333,容置孔333的形状与第一测试体32位于第一收容槽313内部分的形状相适配,以使介质快能够填充第一测试体32与第一主体31之间的间隔区域,并在第一测试体32与第一主体31之间起到良好的绝缘作用。
请参阅图14,图14是图4所示的测试治具100的顶部的结构示意图。
顶部支架60可以固定至拉拔力测试治具100的测试头230上,顶部支架60可以跟随测试头230的移动而进行移动。顶部支架60可以包括万向轴机构61和固定盖62。固定盖62的一侧与万向轴机构61连接,固定盖62的另一侧与顶盖50连接。万向轴机构61能够通过固定盖62的连接作用而对顶盖50进行调平,从而使顶盖50受力均匀。
请结合参阅图15和图16,图15是图4所示的测试治具100的顶盖50与顶部支架60的组装示意图,图16是图4所示的测试治具100的顶盖50的结构示意图。顶盖50固定至顶部支架60,顶盖50与顶部支架60可拆卸连接。此设置下,可以通过更换不同材质的顶盖50来对待测物300应用在多种表面的电连接特性进行测试,灵活性强。示例性地,顶盖50的材质可以为铜、铝合金、不锈钢等。顶盖50与顶部支架60可以通过螺丝锁附,或者,顶盖50与顶部支架60可以通过卡扣连接。需说明的是,顶盖50与顶部支架60的固定方式不局限于前述的连接方式,能够实现顶盖50与顶部支架60固定的连接方式均在本申请实施例所请求保护的范围内。
顶盖50可以包括第二主体51、第二测试体52和连接结构53。第二测试体52设于第二主体51内,第二测试体52与第二主体51通过连接结构53电连接。
第二主体51为具有良好导电性能的导体。第二主体51可以包括相背设置的第三表面511和第四表面512。第三表面511为第二主体51中背离顶部支架60的表面,第四表面512为第二主体51中朝向顶部支架60的表面,具体为,当第二主体51固定至顶部支架60时,第三表面511与第一主体31的第一表面311相对设置,第四表面512与顶部支架60贴合。第二主体51设有贯穿第三表面511和第四表面512的第二收容槽513,也即为,第二收容槽513沿第一方向Z贯穿第二主体51,第二收容槽513用于收容第二测试体52和连接结构53。此设置下,能够使第二测试体52的周围呈现挖空设置,有效降低端口容性,有助于更好的进行阻抗匹配。示例性地,第二主体51的尺寸可以为60mm(第二方向X)*60mm(第三方向Y)。第二主体51在第一方向Z的长度可以为8mm。第二收容槽513的尺寸可以为20mm(第二方向X)*20mm(第三方向Y)。
一种可能的实施方式中,请结合参阅图16和图17,图17是图16所示的第二主体51的第四表面512的示意图。第二主体51的第四表面512设有开槽514,开槽514与第二收容槽513连通。开槽514的槽口尺寸大于第二收容槽513的槽口尺寸,具体为,开槽514在第二方向X上的长度大于第二收容槽513在第二方向X上的长度,开槽514在第三方向Y上的长度大于第二收容槽513在第三方向Y上的长度。此设置下,能够将第一测试体32所处区域和其周遭区域进一步压薄,有利于进一步降低端口容性。
本实施方式中,开槽514在第一方向Z上的长度与第二主体51在第一方向Z上的长度的比值大于或等于0.5。也即为,开槽514的深度可以超过第二主体51总体厚度的一半,从而可以在进一步降低端口容性的基础上使第二主体51保留足够的厚度与顶部支架60进行固定。示例性地,开槽514在第一方向Z上的长度可以为5mm。需说明的是,在其他的实施例中,第四表面512也可以不设置开槽514。
请再次参阅图16,第二测试体52为具有良好导电性能的导体。第二测试体52位于第二主体51的第二收容槽513内,第二测试体52与第二主体51电连接,第二测试体52可以与第一测试体32配合测试待测物300的待测参数。第二测试体52可以包括第二测试面521,第二测试面521与第一测试面323相对设置,第二测试面521能够与待测物300接触。第二测试面521的面积可以大于或等于第一测试面323的面积。当第二测试面521的面积大于第一测试面323的面积时,能够保证在顶盖50和底座30未完全对齐时测试治具100的高频特性稳定。示例性地,第二测试体52可以呈圆形。第二测试面521可以为圆形平面,直径可以为11mm。
一种可能的实施方式中,第二测试面521的表面加工工艺包括镭雕或镀金等。此设置下,可以通过更换具有不同表面特性的第二测试体52来对待测物300应用在多种表面的电连接特性进行测试,灵活性强。
请结合参阅图16和图18,图18是图16所示的第二主体51的第三表面511的一种结构示意图。连接结构53位于第二收容槽513内,连接结构53的一端与第二测试体52连接,连接结构53的另一端与第二主体51连接。通过设置连接结构53可以使第二测试体52与第二主体51实现物理连接和电性连接,有利于保证第二测试体52的电连接特性和安装稳定性。
一种可能的实施方式中,如图18所示,连接结构53可以包括第一连接体531a和第二连接体532a。第一连接体531a和第二连接体532a对称设置在第二测试体52的两侧,第一连接体531a连接在第二主体51和第二测试体52之间,第二连接体532a连接在第二主体51和第二测试体52之间。
另一种可能的实施方式中,请参阅图19,图19是图16所示的第二主体51的第三表面511的另一种结构示意图。连接结构53可以包括第一连接体531b、第二连接体532b、第三连接体533b和第四连接体534b。第一连接体531b和第二连接体532b对称设置在第二测试体52的两侧,第一连接体531b和第二连接体532b沿第二方向X排列设置。第三连接体533b和第四连接体534b对称设置在第二测试体52的两侧,第三连接体533b和第四连接体534b沿第三方向Y排列设置。
需说明的是,连接结构53不局限于上述列举出来的表现形式,能够在第二测试体52与第二主体51之间实现连接且保证第二测试体52的安装稳定性的连接方式均在本申请实施例所请求保护的范围内。
本申请的实施例中,第一主体31的安装孔314的内壁315和第一测试体32的第二端322可以构成测试治具100的端口1。第一测试面323和第二测试面521可以构成测试治具100的端口2。示例性地,端口1可以为射频(Radio Frequency,RF)端口,端口2可以为测量端口。测试治具100可以在端口1焊接一根同轴线以对待测物300进行测试。
如下将以对测试治具100的治具性能、校准等方面进行描述。
测试治具100性能:
请结合参阅图20、图21和图22,图20是图3所示的端口1的一种输入阻抗的关系示意图,图21是图3所示的端口2的一种散射参数关系图,图22是图3所示的测试治具100的实测性能示意图。图20中,S1,1为端口1的散射参数曲线,h为待测物300的工作高度,50Ohm为在测试治具100的测试点放置阻值为50Ω的电阻。图21中,横坐标为频率(Ghz),纵坐标为散射参数(S-parameter),S2,2为端口2的散射参数曲线。图22中,m1处代表基频功率为900Mhz,m2处代表三次谐波功率为2700Mhz,S11代表下文所述的S11,即端口2匹配时,端口1的反射系数,S22代表下文所述的S22,即端口1匹配时,端口2的反射系数,S21代表下文所述的S21,即端口2匹配时,端口1到端口2的正向传输系数。
通过参阅图20-图22,可以得知,测试治具100的实物性能与仿真结果相差不大,可以正常使用。也即为,使用图1-图19所示的测试治具100,可以在待测物300的工作高度大于0.55mm以上的环境下,使端口1所输入的基频功率和待测物300产生的三次谐波功率的散射参数均可以达到-10dB以下,有利于保证测试治具100的测试性能良好。
测试治具100校准:
本申请的实施例中,测试治具100具有四个S参数(散射参数),分别为S11、S22、S12和S21,各参数的物理含义如下:
S11:端口2匹配时,端口1的反射系数;
S22:端口1匹配时,端口2的反射系数;
S12:端口1匹配时,端口2到端口1的反向传输系数;
S21:端口2匹配时,端口1到端口2的正向传输系数。
根据信号的频域特性,任何信号都可以拆解为一系列不同频率的正弦波的叠加。随着频率的不断增加,高频频点的正弦波信号传输到接收端的信号能量将逐渐减少,而S参数恰恰能够清晰的描述各个频点的正弦波通过互连导通后的衰减情况,采用S参数不仅可以分析导通对信号的影响,还可以根据需要进行补偿一些衰减比较严重的高频频点。
本申请的实施例中,对测试治具100进行S参数校准可以为:在预设高度下,在测试点位置(端口2)测试出开路状态,即open状态(不放任何东西)的S11,记作S11open。在测试点位置(端口2)测试出短路状态,即short状态(放置0Ω电阻)的S11,记作S11short。在测试点位置(端口2)测试出load状态(放置50Ω电阻)的S11,记作S11
由于测试治具100的S参数满足下列关系式:
Figure 39007DEST_PATH_IMAGE001
故而可求得:
Figure 434216DEST_PATH_IMAGE002
可以理解的是,load状态的S11就是测试治具100本身的S11,而根据open状态和short状态的S11open和S11short可以计算出治具的S21(和S12)、S22,以获得测试治具100的完整S参数,而测试本申请所提供的测试治具100在不同工作高度下的S参数即可满足多种高度的待测物300的测量场景,可靠性佳。
本申请的实施例中,由于待测物300的电阻一般较小,因此端口2可以近似看作短路状态,故而待测物300的电流就等于端口2的电流,而前文所述中已计算出测试治具100的S21和S22,从而使待测物300的电流满足下列公式:
Figure 248588DEST_PATH_IMAGE003
其中,V+为端口1到端口2的输入电压,V-为短路状态时端口2到端口1的反射电压,Vin为端口1的输入电压,Iin为端口1的输入电流,Pin为端口1的输入功率,Z0为特征阻抗。示例性地,Z0可以为50Ω。第一次短路状态反射时,V+可以为Vin×S21,V-可以为Vin×(-S21);第二次短路状态反射时,V+可以为Vin×(-S21)×S22,V-可以为Vin×S21×S22;第三次短路状态反射时,V+可以为Vin×S21×S22 2,V-可以为Vin×(-S21)×S22 2
待测物300的阻抗:
本申请的实施例中,可以先使用测试治具100测量待测物300的S11,再使用前文所述校准得到的测试治具100的S参数进行去嵌,即可得到待测物300的阻抗。
待测物300的电流、谐波关系:
请结合参阅图23和图24,图23是图2所示的待测物300的一种电流关系示意图,图24是图2所示的待测物300的一种功率示意图。图23中,横坐标为功率(单位/dBm),纵坐标为谐波值。图24中,横坐标为电流(单位/mA),纵坐标为谐波值。
首先测试不同基频功率(如900Mhz)下的三次谐波功率(如2700Mhz),再使用如下电流校准公式进行变换后即可得到图23和图24所示的待测物300上电流和谐波的关系。其中,电流校准公式如下:
Figure 258001DEST_PATH_IMAGE004
RSE(Radiation Spurious Emission,辐射杂散)测试方法:
请参阅图25,图25是本申请实施例提供的RSE测试的方法流程图。RSE测试方法可以至少包括如下S100、S200、S300、S400和S500步骤。
S100:测量待测物300在预设电连接点下的阻抗。
示例性地,待测物300可以为泡棉,预设电连接点可以为泡棉应用在手机中所处的连接点。可以通过测试系统200,测量待测物300在预设电连接点的阻抗。
S200:计算得出预设电连接点的电流值。
S300:以预设电连接点为馈点计算预设电连接点的天线增益。
S400:测量待测物300在预设电连接点的电流值下产生的谐波功率。
示例性地,可以通过测试系统200,测量待测物300在预设电连接点的电流值下产生的谐波功率。
S500:计算得出RSE值。
其中,RSE值可以通过S300步骤中得出的天线增益与S400步骤中得出的谐波功率值相加得到。
在一具体的应用场景中,请结合参阅图26、图27、图28和图29,图26是图2所示的待测物300应用在电子设备400的示意简图,图27是图26所示的区域B的阻抗示意图,图28是图26所示的区域B的电流示意图,图29是图26所示的区域B的增益示意图。图27中,m3处代表基频功率为900Mhz,m4处代表三次谐波功率为2700Mhz。图28中,电连接点1代表一个电连接点位的电流大小,电连接点2代表另一个电连接点位的电流大小。
本应用场景中,待测物300可以为泡棉、弹片等弹性电连接体。其应用在电子设备400(如手机)的工作高度H可以为1.1mm。待测物300的电连接界面可以为镭雕面,测量得到待测物300在图26所示的区域B的阻抗如图27所示,将该阻抗代入得出区域B的电流为图28所示的550mA,同时测量得到区域B的三次谐波频率(如2700Mhz)的天线增益为图29所示的-8dB。
请参阅图30,图30是图26所示区域B的一种电流关系示意图。图30中,横坐标为电流(单位/mA),纵坐标为谐波值(单位/dB)。可以得知,待测物300在550mA下谐波值为-22dB,再加上天线增益-8dB,可以得出RSE值为-30dB。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种测试治具,其特征在于,所述测试治具包括:
底座,所述底座包括第一主体和第一测试体,所述第一主体包括相背设置的第一表面和第二表面,所述第一测试体设于所述第一主体内且与所述第一主体绝缘,所述第一测试体自所述第一表面延伸至所述第二表面,所述第一测试体沿第一方向的截面宽度自所述第一表面向所述第二表面逐渐变化,所述第一方向为所述测试治具的高度方向;及
顶盖,所述顶盖与所述底座之间具有间隙,所述间隙用于容置待测物,所述顶盖包括第二主体和第二测试体,所述第二测试体设于所述第二主体内且与所述第二主体电连接,所述第二测试体与所述第一测试体均与所述待测物接触。
2.如权利要求1所述的测试治具,其特征在于,所述第一测试体包括第一测试面,所述第二测试体包括第二测试面,所述第一测试面与所述第二测试面相对设置,所述第一测试面与所述第二测试面均与所述待测物接触,所述第二测试面的面积大于或等于所述第一测试面的面积。
3.如权利要求2所述的测试治具,其特征在于,所述第二测试面的表面加工工艺包括镭雕或镀金。
4.如权利要求1-3任一项所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具还包括介质块,所述第一表面凹设有第一收容槽,部分所述第一测试体位于所述第一收容槽,所述介质块设于所述第一收容槽,所述介质块连接在所述第一测试体和所述第一主体之间。
5.如权利要求4所述的测试治具,其特征在于,所述第二表面设有安装孔,所述安装孔与所述第一收容槽连通,部分所述第一测试体位于所述安装孔。
6.如权利要求1-3任一项所述的测试治具,其特征在于,所述顶盖还包括连接结构,所述第二主体设有第二收容槽,所述第二收容槽沿所述第一方向贯穿所述第二主体,所述第二测试体位于所述第二收容槽内,所述连接结构位于所述第二收容槽内,所述连接结构的一端与所述第二测试体连接,所述连接结构的另一端与所述第二主体连接。
7.如权利要求6所述的测试治具,其特征在于,所述连接结构包括第一连接体和第二连接体,所述第一连接体和所述第二连接体对称设置在所述第二测试体的两侧,所述第一连接体和所述第二连接体均连接在所述第二主体和所述第二测试体之间。
8.如权利要求6所述的测试治具,其特征在于,所述第二主体包括相背设置的第三表面和第四表面,所述第三表面与所述第一表面相对设置,所述第四表面设有开槽,所述开槽与所述第二收容槽连通,所述开槽在第二方向上的长度大于所述第二收容槽在所述第二方向上的长度,所述开槽在第三方向上的长度大于所述第二收容槽在所述第三方向上的长度,所述第二方向为所述测试治具的长度方向,所述第三方向为所述测试治具的宽度方向。
9.如权利要求8所述的测试治具,其特征在于,所述开槽在所述第一方向上的长度与所述第二主体在所述第一方向上的长度的比值大于或等于0.5。
10.如权利要求1-3任一项所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具还包括顶部支架,所述顶盖固定至所述顶部支架,所述顶盖与所述顶部支架可拆卸连接。
11.如权利要求5所述的测试治具,其特征在于,所述测试治具还包括底部支架,所述底座固定至所述底部支架,所述底部支架设有线槽,所述线槽与所述安装孔连通。
12.如权利要求1-3任一项所述的测试治具,其特征在于,所述顶盖能够相对所述底座靠近或远离以调整所述间隙的高度,所述间隙的高度用于适配所述待测物的不同的工作高度。
13.一种测试系统,其特征在于,所述测试系统包括拉拔力测试装置和如权利要求1-12任一项所述的测试治具,所述测试治具连接至所述拉拔力测试装置。
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