CN210534025U - 一种吸波材料测试工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种吸波材料测试工装，涉及吸波材料测试技术领域。该测试工装包括微带天线和屏蔽机箱，屏蔽机箱上设置有馈电点并且开设有用于安装待检测吸波材料的检测口，微带天线设置于屏蔽机箱的内部空腔，并与馈电点电连接。该测试工装借鉴了结构屏效测试原理，通过微带天线和屏蔽机箱结合使用，改善了利用混响室法以及拱形法两种高成本测试方案带来的限制，简化了测试方法，节约了测试成本。并且利用贴附于屏蔽机箱内壁的吸波材料改善了屏蔽机箱内的谐振问题，提高了测试一致性。该测试工装能够测试待检测吸波材料在天线近场及远场中的电磁衰减特性。
Description
技术领域
本实用新型涉及吸波材料测试技术领域，具体而言，涉及一种吸波材料测试工装。
背景技术
吸波材料(Absorbing Material)目前已经成为解决高频电磁干扰(ElectroMagnetic Compatibility，EMI)问题的有效手段，业界常用的测试其衰减特性的方法有拱形法及混响室法，但这些方法都需要单独建设对应的测试场地和测试系统，成本很高。
实用新型内容
本实用新型的目的包括提供一种吸波材料测试工装，其能够简化测试方法，节约测试成本。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种吸波材料测试工装，包括微带天线和屏蔽机箱，所述屏蔽机箱上设置有馈电点并且开设有用于安装待检测吸波材料的检测口，所述微带天线设置于所述屏蔽机箱的内部空腔，并与所述馈电点电连接。
进一步地，所述微带天线的发射面与所述检测口对应。
进一步地，所述微带天线包括介质基板和设置于所述介质基板的一侧面的辐射贴片，所述辐射贴片包括相互连接的辐射部和馈电部，所述辐射部上开设有缝隙，所述馈电部与所述馈电点电连接。
进一步地，所述缝隙呈长条形，且其一端在所述辐射部的一侧边缘形成与外部连通的开口。
进一步地，所述缝隙的长度为6.4mm-7.8mm，宽度为0.36mm-0.44mm。
进一步地，所述馈电部包括依次连接的第一馈电段和第二馈电段，所述第一馈电段与所述辐射部连接，所述第二馈电段与所述馈电点电连接，所述第二馈电段的宽度大于第一馈电段的宽度。
进一步地，所述屏蔽机箱的内壁贴附有吸波材料。
进一步地，所述馈电点为多个，多个所述馈电点依次间隔分布，所述微带天线与多个所述馈电点中的其中一个所述馈电点电连接。
进一步地，所述吸波材料测试工装还包括用于安装所述待检测吸波材料的安装框，所述屏蔽机箱在所述检测口的周侧设置有滑槽，所述安装框可沿所述滑槽滑动，且所述安装框的中部开口用于与所述检测口对应。
本实用新型实施例提供的吸波材料测试工装的有益效果包括：本实用新型实施例提供的吸波材料测试工装采用微带天线和屏蔽机箱结合使用，改善了利用混响室法以及拱形法两种高成本测试方案带来的限制，简化了测试方法，节约了测试成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的吸波材料测试工装的结构示意图；
图2为图1中的微带天线的第一视角的结构示意图；
图3为图1中的微带天线的第二视角的结构示意图；
图4为图1中的微带天线的S11参数的示意图；
图5为图1中的微带天线的增益的示意图；
图6为本实用新型另一实施例提供的吸波材料测试工装的安装框的结构示意图；
图7为本实用新型另一实施例提供的吸波材料测试工装的前面板的结构示意图；
图8为本实用新型另一实施例提供的吸波材料测试工装的前面板的部分剖切结构示意图；
图9为本实用新型另一实施例提供的吸波材料测试工装在安装框插入至滑槽内后的检测口处的剖切结构示意图；
图10为图1中屏蔽机箱内壁贴附吸波材料的示意图；
图11为本实用新型又一实施例提供的吸波材料测试工装的处理装置的结构示意框图。
图标：10-吸波材料测试工装；100-微带天线；110-介质基板；120-辐射贴片；121-缝隙；122-辐射部；1221-第一辐射部；1222-第二辐射部；123-馈电部；1231-第一馈电段；1232-第二馈电段；130-接地板；200-屏蔽机箱；210-馈电点；220-检测口；230-内部空腔；240-前面板；241-滑槽；250-箱体；260-吸波材料；270-安装框；271-中部开口；300-处理装置；310-外部天线；320-处理器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1，本实施例提供了一种吸波材料测试工装10，用于测量待检测吸波材料(图未示)的电磁衰减特性。该吸波材料测试工装10结构简易，能够进行有效测试，并且简化了测试方法，节约了测试成本。
该吸波材料测试工装10包括微带天线100和屏蔽机箱200。其中，屏蔽机箱200上设置有馈电点210并且开设有用于安装待检测吸波材料的检测口220。微带天线100设置于屏蔽机箱200的内部空腔230，并与馈电点210电连接。
该微带天线100为宽频段的微带天线100，用于辐射信号，其频率范围可以为1GHz-40GHz。该微带天线100具有尺寸小，性能好等优点。
该微带天线100靠近检测口220的一侧面为发射面，该发射面与检测口220对应，从而提高信号辐射效果。需要说明的是，该微带天线100可以与检测口220正对，能够保证有足够大的动态范围，辐射效果更好，例如可以是发射面的中心与检测口220正对。该微带天线100也可以不与检测口220正对，可以有一定范围的偏移，仅与检测口220大致位置对应即可。
请参阅图2和图3，微带天线100包括介质基板110、辐射贴片120和接地板130。其中，辐射贴片120设置于介质基板110的一侧面，接地板130设置于介质基板110的另一侧面。辐射贴片120上开设有缝隙121，用于辐射电磁波。可选地，介质基板110采用环氧玻璃布层压板(FR-4)。介质基板110、辐射贴片120和接地板130三者在宽度方向上的中心线相互重合。
辐射贴片120包括相互连接的辐射部122和馈电部123。缝隙121开设于辐射部122上，馈电部123与馈电点210电连接。本实施例中，馈电部123通过射频转接头(SMA)与馈电点210连接，从而固定于屏蔽机箱200。馈电部123用于馈电，可以通过射频线缆连接于射频转接头，从而注入对应单频率的信号到馈电部123。如果信号源支持扫频输出模式，则可以设置成扫频输出模式进行测试。
另外，本实施例中，辐射部122包括第一辐射部1221和第二辐射部1222。其中，第二辐射部1222的一侧边与第一辐射部1221连接，另一侧边与馈电部123连接。第二辐射部1222的中心线与第一辐射部1221的中心线重合，且第二辐射部1222的宽度小于第一辐射部1221的宽度。本实施例中，第一辐射部1221的中心正对检测口220的中心。
可选地，缝隙121呈长条形，且其一端在辐射部122的一侧边缘形成与外部连通的开口。本实施例中，缝隙121设置于第一辐射部1221上，其一端在第一辐射部1221的一侧边缘形成开口，另一端逐渐延伸至第一辐射部1221的中部区域，缝隙121的延伸方向与馈电部123的延伸方向大致垂直。开口位于第一辐射部1221的一侧边缘大致处于中点的位置。通过缝隙121辐射电磁波提高微带天线100的频段。本实施例中，缝隙121的长度可以为6.4mm-7.8mm，宽度可以为0.36mm-0.44mm。
另外，馈电部123整体呈长条形。馈电部123可以包括依次连接的第一馈电段1231和第二馈电段1232。其中，第一馈电段1231与辐射部122连接，第二馈电段1232与馈电点210电连接。第二馈电段1232的宽度大于第一馈电段1231的宽度，从而实现阻抗匹配。另外，本实施例中，第一馈电段1231与第二辐射部1222连接。第一馈电段1231和第二馈电段1232的宽度均小于第二辐射部1222的宽度。第一馈电段1231的中心线与第二馈电段1232的中心线重合，并与第二辐射部1222的中心线重合。可选地，第二馈电段1232远离第一馈电段1231的一端与介质基板110的一侧边平齐。
以下具体介绍本实施例中所采用的微带天线100的尺寸，其中，长度为图示中X轴方向上的尺寸，宽度为图示中Y轴方向上的尺寸，厚度为图示中Z轴方向上的尺寸：
该微带天线100的介质基板110的长度L＝35mm，宽度W＝30mm，该微带天线100的整体厚度h＝1.6mm，第一辐射部1221的长度L1＝13.5mm，宽度W1＝15mm，第二辐射部1222的长度L2＝1.5mm，宽度W2＝8.5mm，第一馈电段1231的长度LF1＝9mm，宽度WF1＝2.4mm，第二馈电段1232的长度LF2＝5mm，宽度WF2＝3.4mm，接地板130的长度Lg＝13mm，接地板130的宽度与介质基板110的宽度相同，也为W＝30mm，缝隙121的缝宽Ls＝0.4mm，缝隙121的缝长Ws＝7.1mm，在X轴方向上，缝隙121与第一辐射部1221靠近馈电部123的一侧边缘的距离D＝6.6mm。
图4和图5示出了该微带天线100的性能参数S11和增益，图4中横坐标为频率(单位GHz)，纵坐标为S11参数(单位dB)；图5中横坐标为频率(单位GHz)，纵坐标为增益(单位dB)，max gain over frequency表示频率范围内的最大增益。由图4和图5可知，该微带天线100具有较宽的工作频率，支持1GHz-40GHz，整个频段内，增益在4dB左右，具有较好的增益以及回波损耗。
请继续参阅图1，另外，屏蔽机箱200可以为长方体形结构，其可以包括前面板240和箱体250，前面板240可拆卸地连接于箱体250的一侧，并与箱体250共同围成用于容置微带天线100的内部空腔230。检测口220开设于前面板240上。馈电点210设置于箱体250的顶部。
另外，现有技术中利用混响室测试到的待检测吸波材料的电磁衰减性能是材料的远场特性，而在实际中，待检测吸波材料往往应用在近场环境中，因此混响室法无法真实的衡量待检测吸波材料应用在近场环境时的电磁衰减特性。
本实施例中，馈电点210为多个，多个馈电点210依次间隔分布，微带天线100与多个馈电点210中的其中一个馈电点210电连接。这样，在测试中，可以通过选择微带天线100与多个馈电点210中的任一个电连接，从而改变微带天线100的馈电位置，也即改变天线位置来模拟待检测吸波材料位于天线不同场(近场或远场)时的衰减特性。因此，本实施例提供的吸波材料测试工装10，既能够测试待检测吸波材料在天线近场中的电磁衰减特性，也能够测试待检测吸波材料在天线远场中的电磁衰减特性。
可选地，多个馈电点210位于箱体250的顶部，并且呈直线排列，多个馈电点210所在直线与前面板240的板面垂直。以三个馈电点210为例，其处于中间位置的馈电点210设置于箱体250顶部的中心位置，另外两个馈电点210与位于中心位置的馈电点210的间距相同。
另外，检测口220的形状和开设位置并不作具体限定，可选地，检测口220设置于前面板240的中部区域。检测口220可以为矩形、圆形等，本实施例中检测口220为矩形，其尺寸为4cm*4cm。
待检测吸波材料可拆卸地连接于检测口220处，并封闭检测口220。例如，待检测吸波材料可以粘贴于检测口220的边缘部分，便于粘贴和撕下待检测吸波材料，另外，也可以通过连接件连接于检测口220的边缘部分。
另外，请参阅图6～图9，为了方便待检测吸波材料的拆装，在本实用新型的其他实施例中，吸波材料测试工装10还可以包括用于安装待检测吸波材料的安装框270。屏蔽机箱200在检测口220的周侧设置有滑槽241，安装框270可沿滑槽241滑动，且安装框270的中部开口271用于与检测口220对应。该实施例中，滑槽241设置于前面板240对应于检测口220周侧的部分上，滑槽241的上端具有插入口，用于供安装框270插入滑槽241。待检测吸波材料预先粘贴于安装框270的一侧，并封闭安装框270的中部开口271。在需要安装待检测吸波材料时，可以将安装框270插入滑槽241内，并沿滑槽241滑动，直至安装框270的底部抵持于滑槽241的底部，此时待检测吸波材料封闭检测口220，以便进行待检测吸波材料的测试。在需要拆卸待检测吸波材料时，可以将安装框270由滑槽241内取出即可。这样，可以方便待检测吸波材料快速拆装。
请参阅图10，另外，为了消除屏蔽机箱200的谐振，模拟电磁波在自由空间传播特性，可以在屏蔽机箱200的内壁贴附上宽频段的吸波材料260。这样，可以减小不同时间点以及场景的测试误差。应当理解，本实施例中，前面板240的内壁以及箱体250的各个内壁均贴附有吸波材料260，并且吸波材料260覆盖各个内壁。
以下介绍采用本实施例提供的吸波材料测试工装10进行测试的测试过程：
测试在3m场微波暗室进行，在整个1GHz-40GHz频率范围内，该测试工装有至少30dB以上的动态范围，基本可以满足所有的片状待检测吸波材料的测试要求。在起初测试时，前面板240的检查口处不做任何处理，通过射频线缆注入对应单频率的信号到馈电部123，微带天线100辐射第一信号，此时设置于屏蔽机箱200外部的天线接收到的微带天线100辐射第一信号的第一场强值为E1(dBuV/m)；然后在屏蔽机箱200的前面板240的检测口220处贴对应的待检测吸波材料，微带天线100辐射第二信号，则此时屏蔽机箱200外部的天线接收到的微带天线100辐射第二信号的第二场强值为E2(dBuV/m)，则待检测吸波材料在该频率下的衰减值为SE(dB)＝E1-E2。测试中，可以通过改变天线馈电位置，也即天线位置来模拟待检测吸波材料位于天线不同场(近场或远场)时的衰减特性。
请参阅图11，在实用新型的其他实施例中，在上述实施例结构的基础上，吸波材料测试工装10还可以包括处理装置300，处理装置300设置于屏蔽机箱200外部，用于在待检测吸波材料未安装于检测口220时接收并检测微带天线100辐射的第一信号，并得到第一信号的第一场强值；还用于在待检测吸波材料安装于检测口220时接收并检测微带天线100辐射的第二信号，并得到第二信号的第二场强值；还用于比较第一场强值和第二场强值以计算待检测吸波材料的衰减值。
处理装置300可以包括设置于屏蔽机箱200外部的外部天线310和处理器320，外部天线310与处理器320电连接。该外部天线310用于接收微带天线100辐射的信号，并检测该信号的场强值，然后传输给处理器320。例如，外部天线310用于在待检测吸波材料未安装于检测口220时接收并检测微带天线100辐射的第一信号，并得到第一信号的第一场强值；还用于在待检测吸波材料安装于检测口220时接收并检测微带天线100辐射的第二信号，并得到第二信号的第二场强值。处理器320用于比较第一场强值和第二场强值以计算待检测吸波材料的衰减值。
综上所述，本实用新型的实施例提供的吸波材料测试工装10借鉴了结构屏效测试原理，通过设计宽频段的微带天线100，并把该微带天线100作为发射天线放置在前面板240开设有检测口220的屏蔽机箱200中，形成一套用于测试片状的待检测吸波材料电磁衰减性能的简易工装，改善了利用混响室法以及拱形法两种高成本测试方案带来的限制，简化了测试方法，节约了测试成本，实现了测试的小型化及低成本方案。利用贴附于屏蔽机箱200内壁的宽频段的吸波材料260改善了屏蔽机箱200内的谐振问题，模拟电磁波在自由空间传播场景，提高了测试一致性。另外，混响室法以及拱形法测试到的是材料的远场电磁衰减特性，该测试工装能够测试待检测吸波材料在天线近场以及远场中的电磁衰减特性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种吸波材料测试工装，其特征在于，包括微带天线和屏蔽机箱，所述屏蔽机箱上设置有馈电点并且开设有用于安装待检测吸波材料的检测口，所述微带天线设置于所述屏蔽机箱的内部空腔，并与所述馈电点电连接。
2.根据权利要求1所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述微带天线的发射面与所述检测口对应。
3.根据权利要求1所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述微带天线包括介质基板和设置于所述介质基板的一侧面的辐射贴片，所述辐射贴片包括相互连接的辐射部和馈电部，所述辐射部上开设有缝隙，所述馈电部与所述馈电点电连接。
4.根据权利要求3所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述缝隙呈长条形，且其一端在所述辐射部的一侧边缘形成与外部连通的开口。
5.根据权利要求4所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述缝隙的长度为6.4mm-7.8mm，宽度为0.36mm-0.44mm。
6.根据权利要求3所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述馈电部包括依次连接的第一馈电段和第二馈电段，所述第一馈电段与所述辐射部连接，所述第二馈电段与所述馈电点电连接，所述第二馈电段的宽度大于第一馈电段的宽度。
7.根据权利要求1-6任一项所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述屏蔽机箱的内壁贴附有吸波材料。
8.根据权利要求1-6任一项所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述馈电点为多个，多个所述馈电点依次间隔分布，所述微带天线与多个所述馈电点中的其中一个所述馈电点电连接。
9.根据权利要求1-6任一项所述的吸波材料测试工装，其特征在于，所述吸波材料测试工装还包括用于安装所述待检测吸波材料的安装框，所述屏蔽机箱在所述检测口的周侧设置有滑槽，所述安装框可沿所述滑槽滑动，且所述安装框的中部开口用于与所述检测口对应。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201921208603.5U CN210534025U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种吸波材料测试工装 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921208603.5U CN210534025U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种吸波材料测试工装 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN210534025U true CN210534025U (zh) | 2020-05-15 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201921208603.5U Active CN210534025U (zh) | 2019-07-26 | 2019-07-26 | 一种吸波材料测试工装 |
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| CN (1) | CN210534025U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112666253A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-16 | 深圳市禹龙通电子股份有限公司 | 一种用于碳化硅吸波尖锥的性能测试设备 |
-
2019
- 2019-07-26 CN CN201921208603.5U patent/CN210534025U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112666253A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-16 | 深圳市禹龙通电子股份有限公司 | 一种用于碳化硅吸波尖锥的性能测试设备 |
| CN112666253B (zh) * | 2020-12-04 | 2021-08-17 | 深圳市禹龙通电子股份有限公司 | 一种用于碳化硅吸波尖锥的性能测试设备 |
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