CN2686215Y - 无线电通讯模块测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线电通讯模块测试系统，其包含一用来产生及接收无线电讯号及测试讯号的测试台、一电连接于该测试台且用来衰减该测试台所产生及接收的无线电讯号的衰减器、一用来隔离无线电讯号的壳体、一层覆盖于该壳体的内表面上且用来吸收入射至该壳体上的无线电讯号的无线电讯号吸收物质、一设置于该壳体内且电连接于该衰减器并用来发射该衰减器所衰减后的无线电讯号及接收无线电讯号的测试天线、以及一设置于该壳体内的无线电通讯模块，该无线电通讯模块可接收该测试天线所传来的无线电讯号并据以产生一测试讯号以及接收由该测试台所传来的测试讯号并据以发射一无线电讯号至该测试天线。

Description

无线电通讯模块测试系统

技术领域

本实用新型涉及无线电通讯系统，特别是涉及一种用来测试一无线电通讯模块是否正常运作的无线电通讯模块测试系统。

背景技术

近年来，由于通讯技术的快速发展，诸如WLAN等的无线电通讯模块可被轻易地整合至一笔记本型计算机内，以增加该笔记本型计算机的使用弹性，例如随时随处皆能无线上网。一般说来，一无线电通讯模块在被整合至一计算机内前，均必需先经过繁复的测试程序，以确知该无线电通讯模块的基本功能是否运作良好。

请参阅图1，图1为传输在一理想环境中的无线电讯号的传输耗损L(dB)(纵轴)与传输距离r(横轴)间的关系图，r与L间的关系为 $L\left(\mathrm{db}\right)=10\log \left(\frac{\mathrm{\λ}}{4\mathrm{\π}}\right)-10\log \left(r^n\right),$ 其中n于真空的理想环境下系为2、 $\mathrm{\λ}=\frac{C}{F},$ 而C为光速、F为该无线电讯号的频率。已知用来测试一无线电通讯模块的方法是由工程人员将待测的无线电通讯模块置于一空旷处所，也就是置于一地形因素相对单纯的处所，例如像是广阔的沙漠或台地等处所，以减少因复杂地形反射无线电讯号而引致的多重路径干扰(multi-path interference)对测试该无线电通讯模块所造成的影响，并藉由改变传输距离r、以及量测不同的传输距离r所对应的传输耗损L的方式，以判定该无线电通讯模块是否运作正常。

对于具有广大国土的国家而言，例如美国，要找到上述适合测试无线电通讯模块的沙漠或台地并不困难，相反地，对于一些地小人稠的地区而言，例如台湾，要找到如上述的空旷处所则往往显得力有未逮。

此外，研发或制造无线电通讯模块的研究室或工厂，通常不会恰好位于适于测试无线电通讯模块的处所附近，换言之，工程人员必需舟车劳顿地往返于研究室及测试场所间，方能达到测试无线电通讯模块的目的。

最后，不仅沙漠或城市等地形因素会对无线电通讯模块的测试结果有所影响，一些诸如温度与湿度等的环境因素亦会随着测试时间的不同而有所改变。详言之，在一第一时间测试一无线电通讯模块，该无线电通讯模块所在的处所对应的温度与湿度，与在一第二时间测试该无线电通讯模块，该无线电通讯模块所在的处所对应的的温度与湿度通常会不尽相同，换言之，尽管在该第一时间及该第二时间，该无线电通讯模块是以完全相同的数据所测试，例如相同的测试距离及发射功率，该无线电通讯模块在该第一时间及该第二时间所分别对应的测试结果也会有所差异，据此，已知技术并无法于一不变的环境因素下反复地测试一无线电通讯模块是否运作正常。

为了克服上述的地形因素对测试无线电通讯模块所造成的影响，Rahman等人于美国专利6571082中披露了一种用以测试无线电通讯模块的测试系统10及相关方法。测试系统10可仿真一无线电通讯模块所在的处所对应的地形因素及环境因素，并藉由预估该地形因素及该环境因素所对应的多重路径干扰、传输耗损及多普勒(Doppler)耗损，以修正该无线电通讯模块的测试结果。请参阅图2，图2为测试系统10修正一无线电通讯模块18的测试结果的流程图。无线电通讯模块18所发出的无线电测试讯号先经过预估的多重路径干扰12、传输耗损14及多普勒耗损16的修正后，才由一无线电讯号测试装置20所接收并进而产生该测试结果。Rahman等人是在集合各种不同的地形因素所形成的对应表中寻找较为适合无线电通讯模块18所在的诸如城市或郊区等地形因素及温度或湿度等环境因素所对应的数据，并据以预估多重路径干扰12、传输耗损14及多普勒耗损16，以期将环境因素及地形因素对测试结果所造成的影响尽可能地降低。

然而Rahman等人所披露的测试方法仍无可避免需从研究室移动大批人马至沙漠或台地等测试处所的不方便。

实用新型内容

因此本实用新型的主要目的是提供一种既方便又可近乎正确地测试一无线电通讯模块的无线电通讯模块测试系统，以解决上述已知技术的问题。

根据本实用新型的一种无线电通讯模块测试系统，其包含一用来产生及接收一无线电讯号及一测试讯号的测试台、一电连接于该测试台且用来衰减该测试台所产生及接收的无线电讯号的衰减器、一用来隔离无线电讯号的壳体、一层覆盖于该壳体内且用来吸收入射至该壳体上的无线电讯号的无线电讯号吸收物质、一设置于该壳体内且电连接于该衰减器并用来发射该衰减器所衰减后的无线电讯号及接收无线电讯号的测试天线、以及一设置于该壳体内的无线电通讯模块，该无线电通讯模块用来接收该测试天线所传来的无线电讯号并据以产生一测试讯号以及接收由该测试台所传来的测试讯号并据以发射一无线电讯号至该测试天线。

该测试系统还包含一连接于该无线电通讯模块及该测试台间且用来传送测试讯号的连接导线、一用来置放该无线电通讯模块的可转动置放台、一设置于该壳体内且用来接收传送于该壳体内的无线电讯号的监测天线、一连接于该监测天线且用来分析该监测天线所接收到的无线电讯号以判别该测试系统是否运作正常的频谱分析仪、一用来控制该壳体内的温度及湿度的环境控制器、一用来产生无线电干扰讯号并将该无线电干扰讯号发射至该壳体内的无线电干扰讯号产生器、一设置于该壳体内且连接于该无线电干扰讯号产生器并用来将该无线电干扰讯号产生器所产生的无线电干扰讯号发射至该壳体内的干扰天线。

在本实用新型的较佳实施例中，该测试台可产生相同的无线电讯号、亦可产生具有不同频率的无线电讯号，而该测试天线与该无线电通讯模块间的距离大于该测试台所产生的无线电讯号的波长。

由于本实用新型的测试系统是藉由该衰减器仿真该无线电通讯模块与该测试台间的传输距离，因此，已知技术中改变一无线电讯号测试装置与一受测无线电讯号模块间的传输距离的麻烦可轻易地被克服。此外，由于该环境控制器可控制该壳体内的温度及湿度保持恒定，因此，该测试系统可基于相同的环境因素重复地测试该无线电通讯模块或测试其它无线电通讯模块。最后，本实用新型的测试系统可使工程人员免于舟车劳顿地往返于研究室及测试场所间。

附图说明

图1为传输于一理想环境上的无线电讯号的传输距离与传输耗损的关系图；

图2为已知一无线电通讯模块测试系统的流程图；

图3为本实用新型的较佳实施例中一无线电通讯模块测试系统的示意图；

图4为图3所显示的测试系统测试一无线电通讯模块关于接收无线电讯号的运作是否正常的简化功能方块图；和

图5为图3所显示的测试系统测试一无线电通讯模块关于发射无线电讯号的运作是否正常的简化功能方块图。

附图符号说明

10测试系统                  12多重路径干扰

14传输耗损                  16多普勒

18无线电通讯模块            20无线电讯号测试装置

30测试系统                  325测试台

34衰减器                    36壳体

38无线电讯号吸收物质        40测试天线

42无线电通讯模块            44置放台

46连接导线                  48环境控制器

50监测天线                  52频谱分析仪

54无线电干扰讯号产生器      56干扰天线

具体实施方式

本实用新型的测试系统是利用一衰减器以衰减无线电讯号的方式来仿真已知技术中传输距离r的变化。请参阅图3，图3为本实用新型的较佳实施例中一无线电通讯模块测试系统30的示意图。测试系统30包含一用来产生及接收无线电讯号及测试讯号的测试台32、一电连接于测试台32且用来衰减测试台32所产生及接收的无线电讯号的衰减器34、一可隔离无线电讯号的壳体36、一层覆盖于壳体36的内表面且用来吸收入射至壳体36的内表面上的无线电讯号的无线电讯号吸收物质38、一设置于壳体36内且电连接于衰减器34并用来发射衰减器34所衰减后的无线电讯号及接收无线电讯号的测试天线40、一用来置放一无线电通讯模块42的置放台44、一电连接于置放台44及测试台32间用来传输测试讯号的连接导线46、以及一用来控制壳体36内的温度及湿度的环境控制器48，无线电通讯模块42可接收测试天线40所传来的无线电讯号并据以产生测试讯号以及接收由测试台32所传来的测试讯号并据以发射无线电讯号至测试天线40。

测试系统30测试无线电通讯模块42距离测试台32传输距离r时关于接收无线电讯号的运作是否正常的过程略述如下，假设无线电通讯模块42所发射的无线电讯号的频率为5GHz，而传输距离为250公尺，如图1中A点所示：测试台32产生一无线电讯号，衰减器34依据传输距离r(250公尺)在图1中所显示的传输耗损L-传输距离R关系图中找出对应于传输距离r(250公尺)的传输耗损L(-100dB)并据以衰减测试台32所产生的无线电讯号；测试天线40发射衰减器34衰减后的无线电讯号(-100dB)；由于覆盖于壳体36的内表面上的无线电讯号吸收物质38会吸收超过95％的入射至壳体36的内表面上的无线电讯号，所以，置放于置放台44上的无线电通讯模块42仅会接收到由测试天线40所直接发射而来的无线电讯号，而不会接收到由壳体36的内表面所间接反射的导致于多重路径干扰的无线电讯号；最后，测试台32便可藉由检测经由连接导线46所传来的无线电通讯模块42依据其所接收到的无线电讯号所产生的测试讯号，以判定无线电通讯模块42是否是正常地接收无线电讯号。

请参阅图4，图4为测试系统30测试无线电通讯模块42关于接收无线电讯号的运作是否正常的简化功能方块图。对照于已知技术，衰减器34在本实用新型中的功用等同于改变传输距离r在已知技术中的功用，如此一来，已知技术所面临的问题-不断地改变无线电讯号测试装置20与无线电通讯模块18间的传输距离r以量测对应于不同传输距离r的传输耗损L，可藉由衰减器34改变衰减值的方式轻易地被克服。

至于测试系统30测试无线电通讯模块42距离测试台32传输距离r时关于发射无线电讯号的运作是否正常的过程略述如下，假设无线电通讯模块42所发射的无线电讯号的频率为2.5GHz，而传输距离为350公尺，如图1中B点所示：测试台32产生一测试讯号，并藉由连接导线46将该测试讯号传送至置放于置放台44上的无线电通讯模块42；无线电通讯模块42依据该测试讯号产生一无线电讯号，并将该无线电讯号发射至测试天线40，同样地，由于无线电讯号吸收物质38的设置，测试天线40仅会接收到由无线电通讯模块42所直接发射而来的无线电讯号，而不会接收到由壳体36所间接反射而来的无线电讯号；衰减器34依据传输距离r(350公尺)在图1中所显示的传输耗损L-传输距离R关系图中找出对应于传输距离r(350公尺)的传输耗损L(-110dB)并据以衰减测试天线40所接收到的无线电讯号；测试天线40发射衰减器34衰减后的无线电讯号(-100dB)；最后，测试台32便可藉由检测衰减器36所传来的无线电讯号，以判定无线电通讯模块42是否是正常地发射无线电讯号。

请参阅图5，图5为测试系统30测试无线电通讯模块42关于发射无线电讯号的运作是否正常的简化功能方块图。同样地，藉由衰减器34改变衰减值的方式可轻易地克服已知技术的缺点。

由于环境控制器48可控制壳体36内的温度及湿度保持恒定，因此，测试系统30可基于相同的环境因素重复地测试无线电通讯模块42或测试其它无线电通讯模块。

在本实用新型的较佳实施例中，置放台44是可转动的，如此一来，置放于其上的无线电通讯模块42便可以不同的角度接收测试天线40所传来的无线电讯号、及以不同的角度将无线电讯号发射至测试天线40，以使测试系统30量测无线电通讯模块42在不同角度的运作状态。

请再参阅图3，测试系统30还包含一设置于壳体36内且用来接收传送于壳体36内的无线电讯号的监测天线50、一连接于监测天线50且用来分析监测天线50所接收到的无线电讯号以判别测试系统30是否运作正常的频谱分析仪52、一用来产生无线电干扰讯号并将该无线电干扰讯号发射至壳体36内的无线电干扰讯号产生器54、以及一设置于壳体36内且连接于无线电干扰讯号产生器54并用来将无线电干扰讯号产生器54所产生的无线电干扰讯号发射至壳体36内的干扰天线56，无线电干扰讯号产生器54及干扰天线56用来仿真测试系统30可能遭受到的无线电干扰讯号。

在本实用新型的较佳实施例中，测试台32可产生相同的无线电讯号、亦可产生具有不同频率的无线电讯号，例如2.5或5GHz，而测试天线40与无线电通讯模块42间的距离大于测试台32所产生的无线电讯号的波长，举例来说，若测试台32所产生的无线电讯号所具有的频率为5GHz，则测试天线40与无线电通讯模块42间的距离就必需至少为5公分，若测试台32所产生的无线电讯号所具有的频率为2.5GHz，则测试天线40与无线电通讯模块42间的距离就必需至少为10公分。

相较于已知技术，本实用新型的测试系统是藉由衰减器模拟传输距离r，以克服已知技术中改变无线电讯号测试装置与受测无线电讯号模块间的传输距离r的麻烦。此外，由于环境控制器48可控制壳体36内的温度及湿度保持恒定，因此，测试系统30可基于相同的环境因素重复地测试无线电通讯模块42或测试其它无线电通讯模块。最后，本实用新型的测试系统可使工程人员免于舟车劳顿地往返于研究室及测试场所间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (13)

1.一种无线电通讯模块测试系统，其包含：

一测试台，用来产生及接收一无线电讯号及一测试讯号；

一衰减器，电连接于该测试台，用来衰减该测试台所产生及接收的无线电讯号；

一壳体，用来隔离无线电讯号；

一层无线电讯号吸收物质，覆盖于该壳体内，用来吸收入射至该壳体上的无线电讯号；

一测试天线，设置于该壳体内且电连接于该衰减器，用来发射该衰减器所衰减后的无线电讯号及接收无线电讯号；以及

一无线电通讯模块，设置于该壳体内，用来接收该测试天线所传来的无线电讯号并据以产生一测试讯号，以及接收由该测试台所传来的测试讯号并据以发射一无线电讯号至该测试天线。

2.如权利要求1所述的测试系统，其还包含一连接导线，其一端连接于该无线电通讯模块，另一端连接于该测试台，用来传送测试讯号。

3.如权利要求1所述的测试系统，其还包含一置放台，用来置放该无线电通讯模块。

4.如权利要求3所述的测试系统，其中该置放台可转动，以使置放于其上的无线电通讯模块可以不同的角度接收该测试天线所传来的无线电讯号、及以不同的角度将无线电讯号发射至该测试天线。

5.如权利要求1所述的测试系统，其还包含一监测天线，设置于该壳体内，用来接收传送于该壳体内的无线电讯号。

6.如权利要求5所述的测试系统，其还包含一频谱分析仪，连接于该监测天线，用来分析该监测天线所接收到的无线电讯号，以判别该测试系统是否运作正常。

7.如权利要求1所述的测试系统，其还包含一环境控制器，用来控制该壳体内的温度及湿度。

8.如权利要求1所述的测试系统，其还包含一无线电干扰讯号产生器，用来产生无线电干扰讯号，并将该无线电干扰讯号发射至该壳体内。

9.如权利要求8所述的测试系统，其还包含一干扰天线，设置于该壳体内且连接于该无线电干扰讯号产生器，用来将该无线电干扰讯号产生器所产生的无线电干扰讯号发射至该壳体内。

10.如权利要求1所述的测试系统，其中该测试台可产生相同的无线电讯号。

11.如权利要求1所述的测试系统，其中该测试台可产生具有不同频率的无线电讯号。

12.如权利要求1所述的测试系统，其中该测试台可产生相同的测试讯号。

13.如权利要求1所述的测试系统，其中该测试天线与该无线电通讯模块间的距离大于该测试台所产生的无线电讯号的波长。

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