CN115825593A - 一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备，属于无线通信测试技术领域，该系统包括多天线测试盒体、天线、天线滑动机构、被测物、被测物载具等，所述天线、天线滑动机构、被测物载具及放置于被测物载具上的被测物均设置于所述天线盒体内部，所述被测物被较好地固定于盒体中心，天线测试盒五个板面每一个板面内部均匀合理布置天线，所述天线滑动机构牢固压紧，并控制天线进行移动，更具体的，所述天线滑动机构主要起到调节所述每个板面天线在盒体内部的距离或者空间，彼此可以相对进行灵活位移，提供了多天线调整来覆盖更多幅度变化的可能性，实现天线信号多方向、多角度的检测，尽可能全面反映被测终端设备(如手机)的发射和接收性能，从而保证多天线测试设备能够快速找到被测物天线的最大辐射方向，以此大大提高了测试的效率及精确性，进而提高了天线测试的效率，同时节省了人工与时间成本。

Description

一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备

技术领域

本发明涉及无线通信测试技术领域，具体为一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备。

背景技术

我国的通讯技术发展愈来愈迅速，尤其是目前5G技术创新应用层出不穷，终端设备的形态也越来丰富，各种终端设备已成为了大家生活中不可或缺的部分，无论是生产企业还是用户都对产品要求极高，因此为了迎合市场的需求，确保产品符合出厂射频指标检验要求，往往天线需要设计的越来越负复杂，同时需对天线进行耦合测试，耦合测试主要是用均匀合理布置天线模拟一个实际使用的环境,测试手机在无线环境下的射频性能。耦合测试主要控制“信号弱”，“易掉话”，“找网慢或不找网”，“不能接听”等不良机流向市场。其中，测试项目包括辐射功率、辐射灵敏度测量，分别反映手机的射频发射和接收性能。

比如最常见的5G终端设备手机，目前手机采用多天线收发方案是已成为发展趋势，并且手机支持的制式和频段也越来越多。在手机设置多个天线，使得天线的测试耦合工作场景更为复杂，对天线类型设计、数量、空间布局、材质及测试环境需求也越来越高，故在应用测试场景中难度更大，传统的手机天线耦合测试，往往会忽视其中的一些因素，譬如测试应用场景中只存在单一耦合板进行天线测试，天线的设计要求也不高，最早的时候还要通过不断调节被测物(如手机)的位置，往往会导致较高的误测率，被测物的天线测试方向性差，无法较快测出被测物(如手机)的最大辐射方向，大量的增加了人工及时间成本，减低了测试精度。

不过目前现有的耦合测试中，仅对部分功能进行了提升优化，如被测物是可被固定住，采用多天线模式，但被测物依旧固定不够牢固，天线的空间布局也有待商榷，因此使用的测试装置部分功能有待提高，以上所述的测试方式无法快速找到适合测试所有终端设备天线的准确位置及其天线最强方向，那么就会导致测试效率低下及测试精度不高。如何解决这些问题，成为大家比较关注的焦点。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备，设备包括：盒体、天线、天线滑动机构、被测物、被测物载具等，其中：

所述多天线盒体由多个板面安装而成，所述多个板面数量大于等于5个。

所述多天线盒的结构可为正方体，可为长方体，或其它合适的盒体结构，便于内部收纳多天线及放置被测物的，且可高效配合完成被测物多天线耦合测试的设备盒体结构均可被选择设计使用，不作限定。

所述多天线盒外观颜色及材质均有较多选择，即与之相匹配的颜色和材质均可被选择使用，均不作限定。

所述天线分别布置在天线盒的左右侧板、顶板、底板及后尾板等不同方向的五个面处，即多天线由五个面的天线立体包围而成。

所述天线的选择突破单一局限性，即具备方向性较好性能的天线均可被选择收纳于盒体内部，灵活设计及调整天线固定单元将对应天线进行固定即可。

所述五个面天线将所述被测物进行包围，所述顶板及底板放置的天线与被测物处于三条线平行位置，或者，所述左侧板、右侧板及后尾板放置的天线与被测物处于半环抱相对位置。

当每个板面内部的天线处在起点位置时，所述五个面天线距离与所述被测物的初始距离长度基本相同。

所述多天线将电磁波辐射到内部，用于接收或发送信号。

所述天线滑动机构包括所述滑块固定件、天线滑块(或称为天线固定块)、内衬板及外部侧板、螺丝滑动部件。

所述天线滑块(或称为天线固定块)为类似于U型设计，所述类似U型底部两边为直角形，确保天线牢固性。

当所述天线滑块(或称为天线固定块)安装于盒子内部时，其开口处与前面板方向背向。

所述每个侧面板是天线盒的外置部件之一，所述内衬板安装于天线盒内部，所述天线被天线滑块(或称为天线固定块)压紧布置于每个侧板与内衬板两部件之间，以方便于安装及拆卸。

所述滑块固定件是左右两边对称来进行设计的，所述滑块固定件分别与天线滑块(或称为天线固定块)的左右两外侧进行融合拼装一起，但两滑块固定件本身不进行连接，主要起到天线与天线滑块(或称为天线固定块)压紧在滑块固定件中进行灵活位移作用。

所述天线滑块(或称为天线固定块)上安装有螺丝滑动部件，包含两个螺丝零件及对应滑动轨道，通过控制相对位移进而控制天线的灵活位移运动。

所述多天线可调节移动的方法是采用传统螺丝进行定位及固定，该操作过程简单，可确保每一测试天线轻松滑动到每个精确位置点，且可确保天线的牢固性。

所述天线被整个所述天线滑动机构所控制，实现五面天线距离在天线盒内部可灵活调整，提高耦合测试的精确性。

所述多天线测试盒五个板面内部的滑动机构均朝向Y轴方向移动，即带动五个板面内部天线均可朝向Y轴方向移动,体现了多天线的空间及距离可行成多种变化的可能性，可较佳的达成天线耦合测试的契合度。

所述天线可移动一定的行程距离，分为多段灵活可调间距，每段移动距离均相等，该设计方案可保证多天线更快更方便移动到某一精确位置点，一方面节省时间，一方面确保被测物天线耦合测试更精确的找到最大辐射方向。

所述多天线之间的距离或者空间是彼此相对可以进行灵活位移，因此提供了多天线的调整的来覆盖更多幅度变化的可能性，更说明可从不同的角度对被测物进行耦合测试，以尽可能全面反映被测终端设备的发射及接收性能。即通过使用多天线进行被测物耦合测试避免了被测物摆放位置的偏差而导致误差，从而保证测试天线能够测试到被测物天线的最大方向，提高了产线测试的效率及精确度。

所述天线的方向可以指天线辐射场地的场强方向，一般是指最大辐射方向。

所述被测物载具上固定被测物，所述被测物主要为无线通讯终端设备，如最常见的手机。

所述被测物载具内置于天线盒中，可通过开关按钮控制天线盒的前面板舱门进行开关，那么被测物载具可向外或向内进行滑动，以便于被测物进行放置、取出和执行多天线耦合测试任务。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明天线盒采用由五个板面围绕而成，按设计需求可形成多种结构类型，天线被间隔有序布置于五个板面内部，前面板是利用被载治具固定被测物来进行测试的，整个天线盒设计轻盈小巧，运输和拆装极其方便，提高了天线耦合测试的便捷性及灵活性。

(2)本发明采用多天线的测试方案，体现了各测试天线在测试盒设备内部布置合理，保证多天线间的隔离度，提高了天线的性能，同时多天线之间的距离或空间是彼此相对可以进行灵活位移，形成不同的测试可能性，可以实现被测物耦合测试天线信号多方向、多角度的检测，是可以尽可能全面反映被测终端设备的发射和接收性能，从而保证测试天线能够快速找到被测物天线的最大辐射方向，以此大大提高了产测的效率及精确性，同时节省了人工与时间成本。

附图说明

现将参照以下附图描述本发明，在附图中，

图1为本发明提供的一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备外观的示意图。

图2为本发明的测试盒每个板面介绍示意图。

图3为本发明的多天线滑动机构、多天线及载被测物的载具示意图。

图4-1及4-2为本发明的天线滑动前后状态示意图。

图5为本发明的其中一种天线的实物图。

图6为本发明的多天线滑动机构结构组成示意图。

图7为本发明多天线电磁波辐射示意图，五个方位辐射都集中在手机上。

图8为本发明的天线内置示意图，五个方位的天线都是夹层拼接。

图9多天线测试盒测试方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定”或“设置”或“布置”或“连接”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。术语“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

此外，在本发明的实施例中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个，四个，五个等，也就是说，多个天线的含义是至少两个测试天线，例如两个测试天线、三个测试天线或者更多个测试天线。

一种适用于批量化生产的小型天线性能测试设备，设备结构设计具备多种选择性，(如图1)，设备可为长方形盒体，盒体内部包含的部件可如图3所示，具体包含有被测物载具8、刻度板9、被测物(手机)10、天线滑块(或称为天线固定块)11、滑块固定件12、天线13等部件。

测试设备盒体(如图2)，其由五个板面而组成的，包括左侧板7、顶板4、底板6、右侧板3、后尾板5，其中除了前面板1，其他每个板面内部均设置有内衬板2。

同上所述，除了前面板1，其他五个板面每一个板面内部设置有天线，形成多天线空间布局示意图(如图7)。

测试设备盒体(如图1)对多天线(如图7)起到很好的保护作用，并起到防水的作用。

天线的选择突破单一局限性，即具备方向性较好性能的天线均可被选择收纳于盒体内部，灵活设计及调整天线固定单元将对应天线进行固定即可。

螺旋天线是较佳的测试天线选件之一，如图5，螺旋天线呈扁平圆形，体型小巧轻盈，呈现为较薄的厚度，主要成分有基板(载体)，示意图5中不规则的螺纹状铜片14附在基板上，示意图5中L型射频接头3将螺纹铜片1连接在一起。螺纹天线的设计和材质可以更好的体现其较强的辐射特性，也能较好地布置于本发明的天线测试盒内部。

在本发明的实施例中，多天线所覆盖的频率范围为0.6G-8G,可覆盖各种无线终端(如手机)工作的频段，例如，包括GSM850、GSM900、GSM1800、GSM1900等等。

如图3，其中前面板1是为被测物(如手机)10的放入、取出服务而设置的，进而完成手机天线耦合测试任务，具体的，被测物载具8上面固定10被测物，被测物载具8在XYZ方向灵活可调，当处于测试时，被测物10被固定于被测物载具8上以至于可以达到盒体中心或盒体中部，其中调节的方式可通过按钮也可以通过程序指令进行控制实现。

图4、6，天线滑动机构整体主要起到控制天线的灵活位移作用，机构包含本示意图6中左侧板7，固定块滑块12，天线滑块(或称为天线固定块)11，杯头螺丝17，天线13，内衬板2，其中天线滑块(或称为天线固定块)11呈类似U型设计，但U型底部两边为直角形，其开口处与前面板(如图2)方向背向，滑块固定件12均匀对称安装于天线滑块(或称为天线固定块)11的两侧，天线13被天线滑块(或称为天线固定块)11压紧布置于左侧板7与内衬板2两部件之间(同样可参考图8，天线活动组被外侧板及内衬板进行夹层，那么天线被布置于外侧板与内衬板之间)，天线滑块(或称为天线固定块)11确保天线13可以被压紧固定住并带动一起在滑块固定件12中进行灵活位移。

具体的，如图4、6，天线滑块(或称为天线固定块)11上安装有螺丝滑动部件，包含有两个螺丝零件及其对应滑动轨道，通过控制相对位移进而控制天线的灵活位移运动。

具体的，多天线的被控制滑动位移的方法是采用传统螺丝进行定位及固定，该操作过程简单，可确保每一测试天线轻松滑动到每个精确位置点，且天线更具备牢固性。

所有天线滑动机构是安装于盒体内部的，故控制五个板面内部的天线的位移是在盒体内部进行的。

如图2、3，除了前面板1，其他五面每个板面内部均设计有天线滑动机构(如图8)，即所述所述多天线测试盒整体五个板面内部天线均可被控制调节位移。

如图3，天线滑块(或称为天线固定块)11、滑块固定件12、天线13等部件构成天线滑动机构，五个板面内部的天线滑动机构均朝Y轴方向移动，即五个板面内部天线均可朝向Y轴方向移动。每个板面内部的天线可移动一定的行程距离，分为五段灵活可调的间距，每段间距均相等，

如图7，当每个板面内部的天线处在起点位置时，五个板面的天线距离与所述被测物的初始距离长度基本相同。

如图3、图7，天线安装的位置与盒体每一个板面相贴合，即顶板及底板放置的天线与被测物处于三条线平行位置，左侧板、右侧板及后尾板放置的天线与被测物处于半环抱相对位置。多天线将被测物进行包围，多天线合理的被布局在天线测试盒空间内部，这种五个面天线的布置位置与被测物的位置距离关系，除体现了充分的利用测试盒体内部空间外，同时也说明了天线测试盒体的小巧型化，电磁波被充分的辐射到其内部。多天线说明可选择采用多个天线进行测试工作，另外可合理控制多天线进行位移，多个测试天线可以分别位于不同的距离及空间，可以确保被测物(如手机)在多角度上的辐射波束能够被测量到，可提高其耦合测试的精确性。

如图7，被测物(如手机)是可以用来接收或发出电磁波信号。

如图7，当多天线处于可移动长度范围起点位置时，即不对该天线进行调节移动时，被测物(如手机)的顶端相对位置即底部是几乎辐射不到的，或者说移动部分测试天线，被测物安排位置不够精确，均会导致被测物天线的方向性差，传统的测试方式较多选择不断的移动被测物的位置，且测试天线主要为单一的耦合测试板，同样会导致被测物的耦合测试天线方向性较差，那么为了被测物(如手机)的耦合测试天线信号多方向全面测量到，对多天线进行了较佳优化设计，同时被测物采用的固定方式，多天线空间布置及其灵活可调设计等多重设计完全可以反映被测物(如手机)的发射和接收性能，实现快速找到被测物最大辐射方向。

本发明中采用多天线测试盒测试解决方案，多天线测试盒一般较多被放置于屏蔽箱或其他合适测试箱中，以完成天线测试任务。

本申请实例提出的天线耦合测试方法，如图9，包含以下所述四个步骤：

S1:确认被测物已放置于夹具上，控制开关切换五个板面内部天线，获取每一个面上的测试数据。

S2:进行分析测试数据，找出每个频段上的最大辐射方向，并按标准格式将校准好的测试脚本进行保存；

S3:导入前面已保存的校准好的测试脚本，按脚本将测试切换到被测物频段的最大辐射方向上，执行测试。

S4:获取测试结果，将测试结果和目标结果进行对比，若测试结果在限定范围输出测试通过，若不在则输出测试不通过。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种天线性能测试设备，其特征在于，包括盒体、多个天线、天线滑动机构、被测物、被测物载具，其中：

所述盒体由多个板面安装而成，除前面板外，其他板面内部设有天线，其他板面内部上均设置有天线滑动机构，所述天线滑动机构可控制所有天线进行灵活位移运动，所述盒体前面板设置有被测物载具，所述被测物载具上放置被测物，所述被测物在测试时被固定于所述被测物载具且可以达到盒体中心或盒体中部。

2.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述多个板面数量大于等于5个。

3.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述多天线盒的立体结构为正方体或长方体等。

4.根据权利要求1或2所述的一种天线性能测试设备，其特征在于：所述天线分别布置在天线盒的左侧板、右侧板、顶板、底板及后尾板等不同方向的五个面上。

5.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述天线均可被选择收纳于盒体内部。

6.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述五个面天线将所述被测物进行包围，所述顶板及底板放置的天线与被测物处于三条线平行位置；或者，所述左侧板、右侧板及后尾板放置的天线与被测物处于半环抱相对位置。

7.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，当每个板面内部的天线处在起点位置时，所述五个面天线距离所述被测物的初始长度基本相同。

8.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述天线滑动机构包括所述滑块固定件、天线滑块。

9.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述天线滑块为U型结构。

10.根据权利要求8所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述滑块固定件为左右两边对称结构，所述滑块固定件分别与天线滑块的左右两侧进行融合拼装。

11.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，每个所述板面是天线盒的外置部件，内衬板安装于天线盒内部，所述天线被天线滑块压紧布置于每个所述板面与所述内衬板之间。

12.根据权利要求8所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述天线滑块上安装有螺丝滑动部件，包含两个螺丝零件及对应滑动轨道。

13.根据权利要求12所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述天线通过螺丝滑动部件定位进行位移调节。

14.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述天线被所述天线滑动机构所控制，实现五个板面内部天线均可在盒体内部进行位移运动，以调节天线测试的空间、角度和距离。

15.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述盒体五个板面内部的天线滑动机构均朝向Y轴方向移动。

16.根据权利要求15所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述天线可移动一定的行程距离，分为多段灵活可调的间距，每段移动距离均相等。

17.根据权利要求1所述的一种天线性能测试设备，其特征在于，所述被测物主要为无线通讯终端设备。

18.一种天线性能测试方法，其特征在于，包括权利要求1-17所述的一种天线性能测试设备，所述测试方法包含以下所述四个步骤：

S1:确认被测物已放置于夹具上，控制切换五个板面的天线，获取每一个板面上的测试数据；

S2:进行分析测试数据，找出每个频段上的最大辐射方向，并按标准格式将校准好的测试脚本进行保存；

S3:导入前面已保存的校准好的测试脚本，按测试脚本将测试切换到被测物频段的最大辐射方向上，执行测试；

S4:获取测试结果，将测试结果和目标结果进行对比，若测试结果在限定范围输出，则测试通过；若测试结果不在限定范围输出，则测试不通过。

Images