CN117890635B - 一种封装外壳插入损耗测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及封装外壳技术领域，公开了一种封装外壳插入损耗测试装置及方法，其装置包括工作台，工作台上设有支架，支架上安装有可调节的传动组件，传动组件的输出端上设有支撑组件，支撑组件上水平安装有第一网络分析仪和第二网络分析仪，第一网络分析仪和第二网络分析仪的检测端分别连接有待测试件和标准件，在工作台上设有放置槽，待测试件和标准件均水平放置于放置槽内。本发明可以消除测试设备和参考标准连接器的不确定度，提高测试精度，使用了两个网络分析仪，可以在更广泛的频率范围内进行测试，同时利用二次串联，可以同时测量连接器的反向传输损耗。

Description

一种封装外壳插入损耗测试装置及方法

技术领域

本发明涉及封装外壳领域，更具体地说，它涉及一种封装外壳插入损耗测试装置及方法。

背景技术

封装外壳插入损耗测试装置是为了评估某个封装外壳在信号传输过程中的插入损耗情况。

现有的损耗测试装置中是将测试仪器正确连接到待测试设备的输入端和输出端，在进行测试之前，需要对测试仪器进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性，同时在发送测试信号并测量通过待测试设备时的信号强度，记录输入信号功率和输出信号功率，计算损耗值，为了获得更准确的结果，通常需要多次进行测试，并计算平均值以减少误差。

但是传统的损耗测试装置是通过直接测量输入和输出信号的功率差来计算插入损耗。将信号发生器与网络分析仪或功率计连接到待测连接器的输入端和输出端，然后，在不同频率下，测量输入和输出信号的功率，并计算功率差，即为插入损耗。

其中测试设备和参考标准连接器的不确定度，无法在更广泛的频率范围内进行测试，而且无法避免测量连接器的反向传输损耗，测试速度较低。

发明内容

本发明提供一种封装外壳插入损耗测试装置及方法，解决相关技术中测试设备和参考标准连接器的不确定度，无法在更广泛的频率范围内进行测试，而且无法避免测量连接器的反向传输损耗，测试速度较低的技术问题。

本发明提供了一种封装外壳插入损耗测试装置，包括工作台，工作台上设有支架，支架上安装有可调节的传动组件，传动组件的输出端上设有支撑组件，支撑组件上水平安装有第一网络分析仪和第二网络分析仪，第一网络分析仪和第二网络分析仪的检测端分别连接有待测试件和标准件，在工作台上设有放置槽，待测试件和标准件均水平放置于放置槽内；

第一网络分析仪和第二网络分析仪用于分别测试待测试件和标准件的损耗量；

待测试件包括测试板、待测壳体和内置夹块，在内置夹块设于测试板的板面上，待测壳体通过内置夹块卡设于测试板上；

支撑组件包括移动轨道、滑动架和伸缩气缸，滑动架滑动连接在移动轨道上，在滑动架上安装有调节夹具，伸缩气缸安装于调节夹具的两端外壁上，伸缩气缸的活动端连接有支撑柱，两侧的框型架之间的支撑柱上安装有连接组件，待测试件设于连接组件的连接端之间；

在靠近第一网络分析仪和第二网络分析仪之间的调节夹具上设有串联端头，串联端头可连通第一网络分析仪和第二网络分析仪的测试端；

通过串联端头连通第一网络分析仪和第二网络分析仪时，第一网络分析仪和第二网络分析仪一同测试待测试件和标准件的共同损耗量。

进一步地，连接组件包括支撑杆和连接端头，连接端头设于支撑杆的两端上，支撑杆为弧形结构的弹性杆件。

进一步地，在支撑杆的杆向所在平面垂直的方向上设有定位孔，支撑柱的顶端插设于定位孔内。

进一步地，传动组件包括驱动电机、传动箱、滑动座、传动丝杠和稳定架，稳定架滑动连接在支架内，驱动电机安装于稳定架上，驱动电机的驱动端通过传动箱连接至支撑组件的移动轨道的两端上，滑动座安装于垂直设置的传动丝杠上，滑动座通过杆件与稳定架相连接。

进一步地，在移动轨道远离驱动电机的一端设有伺服电机，伺服电机的输出端连接有驱动丝杠，驱动丝杠与滑动架相连接。

进一步地，伺服电机带动滑动架沿着移动轨道的长度方向移动，使串联端头与第二网络分析仪的检测端相连接。

进一步地，在工作台的底端内壁上设有顶升液压缸，顶升液压缸的顶端设有托片。

进一步地，测试板上设有测试PCB，在测试板的四边均设有测试端头，当连接组件与待测试件和标准件中任意一项进行测试连接时，测试端头与连接端头对插结合。

进一步地，在支架的顶端设有CCD，CCD用于俯拍网络分析仪与待测试件连接时的状态。

一种封装外壳插入损耗测试方法，包括以下步骤：

S1：标准件测试，将标准件安装于第一网络分析仪所连接的连接端头上，测量输入和输出信号的功率差；

S2：待测试件测试，将待测试件安装于第二网络分析仪所连接的连接端头上，测量输入和输出信号的功率差；

S3：比较待测试件和标准件的功率差异，可以计算出待测试件的插入损耗；

S4：通过调节滑动架的位置，将串联端头连通第一网络分析仪和第二网络分析仪，使两者呈串联状态；

S5：此时待测试件和标准件同时测试，可计算出待测试件和标准件串联时的插入损耗。

本发明的有益效果在于：本测试装置可以消除测试设备和参考标准连接器的不确定度，提高测试精度，使用了两个网络分析仪，可以在更广泛的频率范围内进行测试，同时利用二次串联，可以同时测量连接器的反向传输损耗，适用于低频或小功率信号的测试，因为这种情况下，直接法和回程法可能会受到测量误差的影响。

附图说明

图1是本发明提出的一种封装外壳插入损耗测试装置的结构示意图；

图2是本发明的图1的另一视角的结构示意图；

图3是本发明的图2中去除工作台和连接组件后的结构示意图；

图4是本发明的图3的侧视图；

图5是本发明的连接组件与待测试件的第一连接状态示意图；

图6是本发明的连接组件与待测试件的第二连接状态示意图。

图中：100、工作台；110、放置槽；120、CCD；130、支架；140、顶升液压缸；200、第一网络分析仪；300、第二网络分析仪；400、连接组件；410、支撑杆；420、连接端头；500、第一调节夹具；600、第二调节夹具；610、伸缩气缸；620、支撑柱；630、串联端头；700、支撑组件；710、移动轨道；720、滑动架；800、传动组件；810、驱动电机；820、传动箱；830、滑动座；840、传动丝杠；850、稳定架；900、待测试件；910、测试板；920、待测壳体；930、内置夹块。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

参阅图1-图6所示，一种封装外壳插入损耗测试装置，包括工作台100，工作台100上设有支架130，支架130上安装有可调节的传动组件800，传动组件800的输出端上设有支撑组件700，支撑组件700上水平安装有第一网络分析仪200和第二网络分析仪300，第一网络分析仪200和第二网络分析仪300的检测端分别连接有待测试件900和标准件，在工作台100的底端内壁上设有顶升液压缸140，顶升液压缸140的顶端设有托片，测试板910上设有测试PCB，在测试板910的四边均设有测试端头，当连接组件400与待测试件900和标准件中任意一项进行测试连接时，测试端头与连接端头420对插结合，在工作台100上设有放置槽110，待测试件900和标准件均水平放置于放置槽110内，放置槽110的槽型与待测壳体920的规格一致；

需要补充说明的是，传动组件800包括驱动电机810、传动箱820、滑动座830、传动丝杠840和稳定架850，稳定架850滑动连接在支架130内，驱动电机810安装于稳定架850上，驱动电机810的驱动端通过传动箱820连接至支撑组件700的移动轨道710的两端上，滑动座830安装于垂直设置的传动丝杠840上，滑动座830通过杆件与稳定架850相连接；

传动箱820内设有传动杆件，包括但不限于传动的锥齿轮等部件，为现有技术，故其传动流程故不再赘述；

第一网络分析仪200和第二网络分析仪300用于分别测试待测试件900和标准件的损耗量；

待测试件900包括测试板910、待测壳体920和内置夹块930，在内置夹块930设于测试板910的板面上，待测壳体920通过内置夹块930卡设于测试板910上，内置夹块930的端部设有驱动件，驱动件包括但不限于支撑弹簧和电磁铁，电磁铁的端部设有磁片，磁片安装于支撑弹簧的端部，内置夹块930抵靠支撑弹簧的一端上；

支撑组件700包括移动轨道710、滑动架720和伸缩气缸610，滑动架720滑动连接在移动轨道710上，在滑动架720上安装有调节夹具，包括第一调节夹具500和第二调节夹具600，伸缩气缸610安装于调节夹具的两端外壁上，伸缩气缸610的活动端连接有支撑柱620，两侧的框型架之间的支撑柱620上安装有连接组件400，待测试件900设于连接组件400的连接端之间；

连接组件400包括支撑杆410和连接端头420，连接端头420设于支撑杆410的两端上，支撑杆410为弧形结构的弹性杆件；

在支撑杆410的杆向所在平面垂直的方向上设有定位孔，支撑柱620的顶端插设于定位孔内；

需要补充说明的是，支撑柱620的端部设有支撑端头，支撑端头与网络分析仪的检测端相连接；

在靠近第一网络分析仪200和第二网络分析仪300之间的调节夹具上设有串联端头630，串联端头630可连通第一网络分析仪200和第二网络分析仪300的测试端；

需要补充说明的是，在移动轨道710远离驱动电机810的一端设有伺服电机，伺服电机的输出端连接有驱动丝杠，驱动丝杠与滑动架720相连接；

伺服电机带动滑动架720沿着移动轨道710的长度方向移动，使串联端头630与第二网络分析仪300的检测端相连接；

通过串联端头630连通第一网络分析仪200和第二网络分析仪300时，第一网络分析仪200和第二网络分析仪300一同测试待测试件900和标准件的共同损耗量。

具体的，在第一网络分析仪200和第二网络分析仪300的输入端输入固定功率值，记为I0，输出端的功率值为I1，通过分析输入和输出信号的功率值I0和I1，可以计算出待测试件900的插入损耗，其中插入损耗通常以分贝（dB）为单位表示，计算公式为：

插入损耗（dB）= 10×log10(输出功率 / 输入功率)；

需要补充说明的是，在支架130的顶端设有CCD120，CCD120用于俯拍网络分析仪与待测试件900连接时的状态。

通过封装外壳插入损耗测试装置对待测试件900进行测试，具体的，一种封装外壳插入损耗测试方法，包括以下步骤：

S1：标准件测试，将标准件安装于第一网络分析仪200所连接的连接端头420上，测量输入和输出信号的功率差；

如图1所示，支撑杆410端部的连接端头420夹持在测试板910的测试端上；

测试板910通过两侧支撑杆410对称夹持在两个测试板910的测试端上；

测试方向不同时，可通过调节测试板910所测试的测试端的位置，例如图5和图6所示的两种状态；

其中将标准件、待测试件900安装于测试板910上时，是通过传动组件800中的驱动电机810驱动调节；

通过内置夹块930顶住待测壳体920的内侧壁上，形成稳定的卡接固定结构；

具体的调节过程如下，驱动电机810带动移动轨道710整体进行翻转，其中伺服电机带动滑动架720在移动轨道710内进行滑动；同时利用传动丝杠840带动滑动座830移动，滑动座830带动整个结构上下移动，形成一个可翻转180°的升降结构；

S2：待测试件900测试，将待测试件900安装于第二网络分析仪300所连接的连接端头420上，测量输入和输出信号的功率差；

S3：比较待测试件900和标准件的功率差异，可以计算出待测试件900的插入损耗；

S4：通过调节滑动架720的位置，将串联端头630连通第一网络分析仪200和第二网络分析仪300，使两者呈串联状态；

当两个串联时，插入损耗（dB）= |10×log10(输出功率 / 输入功率)-0.5×10×log10(标准输出功率 / 标准输入功率)|，通过两者串联减少损耗量计算的误差，也有效避免了标准件在长期测试时存在的误差；

S5：此时待测试件900和标准件同时测试，可计算出待测试件900和标准件串联时的插入损耗。

其中将一个已知损耗的标准件（通常是标准封装壳体）作为参考连接件，标准封装壳体和待测试件900的待测壳体920相同，待测壳体920的输入和输出损耗均已知，将其插入测试设备，然后，将待测连接器插入同样的测试设备，并测量输入和输出信号的功率差，通过比较待测连接器和参考连接器的功率差异，可以计算出待测连接器的插入损耗。

需要补充说明的是，用于测量输入和输出信号的功率、相位和频谱等参数，网络分析仪能够提供对待测信号在传输过程中的损耗情况进行精确的分析。

上面对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (7)

1.一种封装外壳插入损耗测试装置，其特征在于，包括工作台（100），工作台（100）上设有支架（130），支架（130）上安装有可调节的传动组件（800），传动组件（800）的输出端上设有支撑组件（700），支撑组件（700）上水平安装有第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300），第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300）的检测端分别连接有待测试件（900）和标准件，在工作台（100）上设有放置槽（110），待测试件（900）和标准件均水平放置于放置槽（110）内；

第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300）用于分别测试待测试件（900）和标准件的损耗量；

待测试件（900）包括测试板（910）、待测壳体（920）和内置夹块（930），在内置夹块（930）设于测试板（910）的板面上，待测壳体（920）通过内置夹块（930）卡设于测试板（910）上；

支撑组件（700）包括移动轨道（710）、滑动架（720）和伸缩气缸（610），滑动架（720）滑动连接在移动轨道（710）上，在滑动架（720）上安装有调节夹具，伸缩气缸（610）安装于调节夹具的两端外壁上，伸缩气缸（610）的活动端连接有支撑柱（620），两侧的框型架之间的支撑柱（620）上安装有连接组件（400），待测试件（900）设于连接组件（400）的连接端之间；

在靠近第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300）之间的调节夹具上设有串联端头（630），串联端头（630）可连通第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300）的测试端；

通过串联端头（630）连通第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300）时，第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300）一同测试待测试件（900）和标准件的共同损耗量；

传动组件（800）包括驱动电机（810）、传动箱（820）、滑动座（830）、传动丝杠（840）和稳定架（850），稳定架（850）滑动连接在支架（130）内，驱动电机（810）安装于稳定架（850）上，驱动电机（810）的驱动端通过传动箱（820）连接至支撑组件（700）的移动轨道（710）的两端上，滑动座（830）安装于垂直设置的传动丝杠（840）上，滑动座（830）通过杆件与稳定架（850）相连接；

在移动轨道（710）远离驱动电机（810）的一端设有伺服电机，伺服电机的输出端连接有驱动丝杠，驱动丝杠与滑动架（720）相连接；

伺服电机带动滑动架（720）沿着移动轨道（710）的长度方向移动，使串联端头（630）与第二网络分析仪（300）的检测端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种封装外壳插入损耗测试装置，其特征在于，连接组件（400）包括支撑杆（410）和连接端头（420），连接端头（420）设于支撑杆（410）的两端上，支撑杆（410）为弧形结构的弹性杆件。

3.根据权利要求2所述的一种封装外壳插入损耗测试装置，其特征在于，在支撑杆（410）的杆向所在平面垂直的方向上设有定位孔，支撑柱（620）的顶端插设于定位孔内。

4.根据权利要求3所述的一种封装外壳插入损耗测试装置，其特征在于，在工作台（100）的底端内壁上设有顶升液压缸（140），顶升液压缸（140）的顶端设有托片。

5.根据权利要求4所述的一种封装外壳插入损耗测试装置，其特征在于，测试板（910）上设有测试PCB，在测试板（910）的四边均设有测试端头，当连接组件（400）与待测试件（900）和标准件中任意一项进行测试连接时，测试端头与连接端头（420）对插结合。

6.根据权利要求5所述的一种封装外壳插入损耗测试装置，其特征在于，在支架（130）的顶端设有CCD（120），CCD（120）用于俯拍网络分析仪与待测试件（900）连接时的状态。

7.一种封装外壳插入损耗测试方法，如权利要求1-6中任一所述的封装外壳插入损耗测试装置进行测试，其特征在于，包括以下步骤：

S1：标准件测试，将标准件安装于第一网络分析仪（200）所连接的连接端头（420）上，测量输入和输出信号的功率差；

S2：待测试件（900）测试，将待测试件（900）安装于第二网络分析仪（300）所连接的连接端头（420）上，测量输入和输出信号的功率差；

S3：比较待测试件（900）和标准件的功率差异，计算出待测试件（900）的插入损耗；

S4：通过调节滑动架（720）的位置，将串联端头（630）连通第一网络分析仪（200）和第二网络分析仪（300），使两者呈串联状态；

S5：此时待测试件（900）和标准件同时测试，可计算出待测试件（900）和标准件串联时的插入损耗。