CN208350940U - 一种pcb天线测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一个目的在于在不影响PCB天线体积和使用性能，以及不明显增加成本的前提下，做到对带PCB天线的无线产品的产测，提供了一种PCB天线测试装置。一种PCB天线测试装置，用于测试带有PCB天线的PCBA产品，包括：测试工装、测试电缆以及用于产测的测试仪器；所述PCBA产品的射频电路上带有特定测试电路；所述测试工装通过所述特定测试电路对所述PCBA产品射频电路进行测试；所述测试工装通过所述测试电缆与测试仪器连接；所述特定测试电路包括：MLCC电容、传输线以及测试点；所述MLCC电容第一端与被测射频电路上靠近巴伦电路的50Ohm点连接；所述MLCC电容第二端通过所述传输线与所述测试点连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCB天线测试技术，特别涉及一种PCB天线测试装置。
背景技术
随着现代科学技术的发展，无线设备在尺寸和性能上的要求不断提高。而这些无线设备都会存在产测的需求。使用SMA或IPEX接口件的设备在产测时十分方便，将板子上的射频电路与天线断开后分别测量，最后进行组装工序。但对于使用了低成本的PCB天线方案的产品，在生产过程中早已完成射频电路与天线的组装，且这种组装无法以可恢复的方式进行解除组装的操作。现有的典型测试方法按测试设备去除后是否对射频信号依旧造成影响，分为两类，一类是以矢网测试为代表的测试方案，其特点是将产品中射频电路从距离天线最近的50Ohm点断开，断开的方式往往是将已有器件从板上拆除，而后将仪器通过同轴电缆接入进行测试。测完后恢复原样，其优势在于测量结果准确、出厂产品中没有因测试而带来的性能损失；第二种以射频测试座子为代表，通过物理切换通道的原理实现在测试时将天线和射频电路断开，完成测试后再将天线和射频电路实现电气连接，这种方式优点在于无需在生产完成后对产品进行二次加工，提高生产效率，但其劣势也是极为明显的，产品成本会因一个测试座子导致每个产品都会高出近2元的成本，且会带来不可避免的链路损耗。
在生产实践中，也有前人使用射频链路上打过孔和工装上使用同频天线耦合的方式进行测量。其带来的负面影响也十分明显，射频链路上打过孔的方式虽然能以最省的产品体积完成测试，但一个未经验证的射频过孔会带来1.5～3dB的性能损失，如此的损耗会使得对于射频产品的性能而言就是一个挫折。并且这种损失的本质是射频阻抗的失调，还需要外加器件进行弥补，需要为此付出必要的额外成本。工装上使用同频天线耦合的方式对于测试环境的要求较为苛刻，否则会因环境的变化导致耦合出来的能量一致性不高，即从产品天线到测试工装上的感应天线无线信道的插损不稳定导致无法有效判定产品输出功率是否合格。当然也有使用微带定向耦合器完成在不因测试需要而带进性能损耗的前提下的射频信号提取及测量，且有国内外相关研究论文。但其因耦合度的需要，其体积往往变得无法控制，往往需要损失产品的体积，而这一点恰恰是现代无线产品所最关注和无法妥协的点。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于在不影响PCB天线体积和使用性能，以及不明显增加成本的前提下，做到对带PCB天线的无线产品的产测，提供了一种PCB天线测试装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种PCB天线测试装置，用于测试带有PCB天线的PCBA产品，包括：测试工装、测试电缆以及用于产测的测试仪器；所述PCBA产品的射频电路上带有特定测试电路；所述测试工装通过所述特定测试电路对所述PCBA产品射频电路进行测试；所述测试工装通过所述测试电缆与测试仪器连接；所述特定测试电路包括：MLCC电容、传输线以及测试点；所述MLCC电容第一端与被测射频电路上靠近巴伦电路的50Ohm点连接；所述MLCC电容第二端通过所述传输线与所述测试点连接。
进一步地，所述测试工装上设有高频测试针，所述高频测试针与所述测试点连接，所述高频测试针通过测试电缆与测试仪器连接。
进一步地，所述测试点为设置在所述PCBA产品射频电路上的空贴焊盘。
进一步地，所述传输线的长度小于工作信号中波长最短的信号所对应波长的二十分之一。
进一步地，所述MLCC电容的容值根据电容自谐振频率表进行选取，选取的MLCC电容的电容自谐振频率大于工作信号最高频率。
进一步地，选取的MLCC电容的电容自谐振频率与工作信号最高频率的差值小于等于30MHz。
进一步地，所述测试工装的测试为信令测试。
进一步地，所述MLCC电容选用0402封装。
本实用新型的有益效果：本发明采用电容耦合方式代替传统射频传导测试，解决了PCB天线产品测试中不准确且易对射频性能产生不可逆、不可恢复的影响。将测试需要的必要过孔移出RF走线，从而保证产品性能的良好。本发明既能兼顾测试需要，也能保证使用时的性能需要，避免了PCB天线产品中由于测试而造成的问题，在测试中只需要经过简单的换算就可以得到射频信号在没有测试设备时的情况，更不用进行破坏性质的测试。
附图说明
图1为本实用新型的一种测试装置结构示意图。
图2为本实用新型的一种特殊测试电路示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。
一种PCB天线测试装置，用于测试带有PCB天线的PCBA产品，如图1所示，包括：测试工装、测试电缆以及测试仪器。所述PCBA产品射频电路上带有特定测试电路，所述测试工装通过所述特定测试电路对所述PCBA产品射频电路进行测试；所述测试工装通过测试电缆与测试仪器连接。带有PCB天线的PCBA产品在所述测试工装中完成下载并运行指定固件，保证测试工装和被测射频电路上测试点的良好接触用以测试，测试工装的测试为信令测试。测试工装上设有高频测试针，高频测试针通过测试电缆与测试仪器连接，测试工装通过高频测试针与测试点连接，不依赖于接插件，同时也不破坏与PCB天线的通路。测试工装还带有必要电源、烧写电路以及测试软件，能实现通过上位机控制完成各种测试信号的输入与输出。带有PCB天线的PCBA产品上存在与上位机进行交互的必要通讯及下载接口，方便对产品进行信令测试。
如图2所示，特定测试电路包括：MLCC电容、传输线以及测试点。PCBA产品主射频电路的50Ohm点通过所述MLCC电容引至所述测试点，MLCC电容第一端与被测射频电路上靠近巴伦电路的50Ohm点连接，第二端通过所述传输线与所述测试点连接。第一焊盘位于射频通路中50Ohm阻抗点相同网络中，保证MLCC电容与50Ohm点之间没有多余的走线，不因电容加入而改变走线拓扑和长度，传输线长度小于工作信号中波长最短的信号所对应波长的二十分之一，越短越好，传输线在制版时也需要做好50Ohm阻抗控制。
特定测试电路还包括一个可选的连接过孔，连接过孔的选择场合为射频走线所在面因屏蔽罩、体积空间等原因无法放置测试点的场合，在射频线所在面无法下针时才选择使用连接过孔。
MLCC电容选用0402封装，容值根据电容自谐振频率表进行选取，如表1所示，电容自谐振频率大于工作信号最高频率，且其与工作信号最高频率的差值小于等于30MHz。
表1 MLCC容值选取表：
| 电容容值（0402封装） | 自谐振频率 |
| 5.8pF | 3628MHz |
| 12pF | 2506MHz |
| 19pF | 1946MHz |
| 82pF | 1087MHz |
| 220pF | 502MHz |
| 330pF | 436MHz |
| 560pF | 347MHz |
测试点为设置在PCBA产品上的空贴焊盘，测试点的设置需避开产品实际工作的射频通路，从而减少对产品的性能影响。测试时信号通路上需要考虑阻抗控制及天线效应，虽PCBA上的测试点不在产品实际工作的射频通路上，但在离开测试工装后，会形成终端开路的传输线，形成天线效应，所以需要使该天线在产品工作频段的S11尽可能接近0。
经过ADS仿真及E5071C双端口实测验证，测试点带载且使用PCB天线时所测信号质量与使用IPEX座且测试点不带载时所测信号质量EVM偏差在误差范围内，信号强度固定衰减3.8dB左右，且仿真与实测结果一致。
以上所述实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。
Claims (8)
1.一种PCB天线测试装置，用于测试带有PCB天线的PCBA产品，其特征在于，包括：测试工装、测试电缆以及用于产测的测试仪器；
所述PCBA产品的射频电路上带有特定测试电路；
所述测试工装通过所述特定测试电路对所述PCBA产品射频电路进行测试；
所述测试工装通过所述测试电缆与测试仪器连接；
所述特定测试电路包括：MLCC电容、传输线以及测试点；
所述MLCC电容第一端与被测射频电路上靠近巴伦电路的50Ohm点连接；所述MLCC电容第二端通过所述传输线与所述测试点连接。
2.根据权利要求1所述的一种PCB天线测试装置，其特征在于，所述测试工装上设有高频测试针，所述高频测试针与所述测试点连接，所述高频测试针通过测试电缆与测试仪器连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种PCB天线测试装置，其特征在于，所述测试点为设置在所述PCBA产品射频电路上的空贴焊盘。
4.根据权利要求1所述的一种PCB天线测试装置，其特征在于，所述传输线的长度小于工作信号中波长最短的信号所对应波长的二十分之一。
5.根据权利要求1所述的一种PCB天线测试装置，其特征在于，所述MLCC电容的容值根据电容自谐振频率表进行选取，选取的MLCC电容的电容自谐振频率大于工作信号最高频率。
6.根据权利要求5所述的一种PCB天线测试装置，其特征在于，选取的MLCC电容的电容自谐振频率与工作信号最高频率的差值小于等于30MHz。
7.根据权利要求5所述的一种PCB天线测试装置，其特征在于，所述MLCC电容选用0402封装。
8.根据权利要求1或2所述的一种PCB天线测试装置，其特征在于，所述测试工装的测试为信令测试。
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| CN201820881803.6U CN208350940U (zh) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | 一种pcb天线测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN108957148A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-12-07 | 杭州利尔达展芯科技有限公司 | 一种pcb天线测试装置 |
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| CN108957148B (zh) * | 2018-06-07 | 2020-07-24 | 杭州利尔达展芯科技有限公司 | 一种pcb天线测试装置 |
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