TW202201850A - 用於測試天線的測試裝置 - Google Patents

Abstract

本揭露提供了一種測試裝置，用於測試天線。測試裝置包括殼體、天線模組、以及接收模組。天線模組設置在殼體下方，並用於固持天線，天線與天線測試設備耦合。接收模組設置在殼體上，包括耦合輻射元件，耦合輻射元件與天線物理地隔開。接收模組配置成接收天線發出之激發訊號。

Description

用於測試天線的測試裝置

本揭露實施例關於一種用於測試天線的測試裝置。

許多現代電子設備包括使用天線以與其他電子設備進行無線通訊的積體晶片。積體晶片可以使用晶片外的天線或整合在晶片上的天線。晶片外的天線是連接到積體晶片的外部部件。積體天線內置在積體晶片中。舉例來說，通常使用設置在高頻基板上或高頻印刷電路板(high frequency printed circuit board，HF PCB)上的平面天線作為在高頻率的無線通訊設備(例如在電磁波譜的公釐(mm)區域中操作的裝置)中使用的積體天線(例如薄膜微帶天線(thin film micro-strip antennas))。如何測試這些高頻天線已經成為此領域的挑戰。

在本揭露的一些實施例中，提供了一種測試裝置，用於測試天線。測試裝置包括殼體、天線模組、以及接收模組。天線模組設置在殼體下方，並用於固持天線，天線與天線測試設備耦合。接收模組設置在殼體上，包括耦合輻射元件，耦合輻射元件與天線物理地隔開。接收模組配置成接收天線發出之激發訊號。

在本揭露的一些實施例中，提供了一種測試裝置，用於測試天線。測試裝置包括殼體、天線模組、接收模組、以及連接組件。天線模組用於固持天線，且設置在殼體下方，天線配置成發射激發訊號。接收模組設置在殼體上，並具有與天線耦合的第一耦合輻射元件。天線以及第一耦合輻射元件之間具有第一耦合間距。連接組件設置在殼體以及接收模組之間，配置成將激發訊號發射到天線測試設備。

在本揭露的一些實施例中提供了一種用於測試天線的測試方法，包括將饋入訊號從天線測試設備提供到天線，天線設置在測試裝置的天線模組上；響應於饋入訊號，從天線發射激發訊號；藉由測試設備的接收模組的耦合輻射元件接收激發訊號，接收模組設置在天線模組上，且耦合輻射元件物理地與天線分離；以及從接收模組將激發訊號發送到天線測試設備。

以下公開許多不同的實施方法或是範例來實行所提供之標的之不同特徵，以下描述具體的元件及其排列的實施例以闡述本揭露。當然這些實施例僅用以例示，且不該以此限定本揭露的範圍。舉例來說，在說明書中提到第一特徵部件形成於第二特徵部件之上，其包括第一特徵部件與第二特徵部件是直接接觸的實施例，另外也包括於第一特徵部件與第二特徵部件之間另外有其他特徵的實施例，亦即，第一特徵部件與第二特徵部件並非直接接觸。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。

此外，其中可能用到與空間相關用詞，例如“在...下方”、“下方”、“下方的” 、“在...上方” 、“上方的” ，這些空間相關用詞係為了便於描述圖示中一個(些)元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係，這些空間相關用詞旨在涵蓋包括特徵的裝置的不同方向。此設備可以轉向(旋轉90度或旋轉到其他方向)，並且在此使用的空間相關用詞可以藉由類似的方式來解釋。

現今的第五代(5th generation，5G)行動網路中使用的天線可為封裝天線(antenna integrated in the package或antenna in package，AiP)，其相對於傳統天線具有較高的頻率範圍。舉例來說，由封裝天線發射的訊號是毫米波(mmwave，即具有毫米級的波長)。在製造過程中會對天線進行測試。通常傳統的天線是藉由基於接觸的方法來進行測試，例如藉由與天線直接接觸的彈簧針(pogo pin)接收從天線發射的訊號。然而，這種基於接觸的方法並不完全與高頻的訊號相容。

因此，在本揭露中提供了與用於測試具有高頻的天線的測試設備有關的實施例。天線測試裝置主要包括殼體、用於固持天線的天線模組、以及用於接收從天線發射的訊號的接收模組。具體來說，天線與接收模組物理上分離，從而從天線發射的訊號被接收模組以與高頻訊號相容的無線方式接收。在一些實施例中，天線測試設備具有中介元件，以減少從天線發射的訊號的洩漏損耗。在一些實施例中，天線測試設備包括可撓膜，以傳輸5G/毫米波訊號。

第1圖是本揭露的一些實施例中的測試系統的示意圖。此測試系統包括測試裝置1和天線測試設備2。在一些實施例中，天線測試設備2用於提供饋入訊號F給測試裝置1以對天線進行測試，然後測試裝置1再回傳激發訊號E至天線測試設備2。因此，可以藉由測試天線響應於饋入訊號F的性能，從而確定天線是否符合設計要求。

第2A圖是根據本揭露的一些實施例的測試裝置1的立體圖。第2B圖是根據本揭露的一些實施例的測試裝置1的爆炸圖。第2C圖是根據本揭露的一些實施例的測試裝置1的剖面圖。第2D圖是根據本揭露的一些實施例的測試裝置1的側視圖。在一些實施例中，測試裝置1包括接收模組100、殼體200、天線模組300和連接組件400。在一些實施例中，天線500設置在天線模組300上，並藉由測試裝置1與天線測試設備2進行耦合。

在一些實施例中，測試裝置1用於對天線500(被測設備(device under test，DUT))進行測試。天線500可為例如整合在封裝體中的天線。在一些實施例中，天線500被配置成接收和發射毫米波訊號，例如具有約15GHz至約39GHz之間的頻率並且適合於5G應用的訊號，如28GHz。如第2C圖所示，天線500被配置為響應於從天線測試設備2提供的饋入訊號F而發射激發訊號E。接收模組100被配置為接收從天線500以無線方式發出的激發訊號E，並且適合於接收毫米波訊號。在一些實施例中，當對天線500進行測試時，接收模組100的第一耦合輻射元件120與天線500物理地分離(即不與之接觸)。舉例來說，在天線模組500和接收模組100的第一耦合輻射元件120之間具有第一耦合間距G1，以允許天線500以無線的方式與第一耦合輻射元件120耦合。舉例來說，第一耦合輻射元件120面朝天線500，並且輻射路徑中不具有障礙物，例如金屬層。

第3A圖和第3B圖是根據本揭露的一些實施例的當沿不同方向觀察時的接收模組100的立體圖。在一些實施例中，參考第2C圖、第3A圖、和第3B圖，接收模組100包括基板110、設置在面對天線500的基板110的底側1101上的第一耦合輻射元件120、以及設置在基板110的底側1101上的支撐件130。第一耦合輻射元件120設置在基板110和支撐件130之間。

在一些實施例中，接收模組100還包括突出部102和緊固元件104。突出部102設置在基板110的頂側1102上，頂側1102與底側1101相反。在一些實施例中，如第2C圖所示，緊固元件104穿透突出部102和基板110以與殼體200直接接觸，從而固定接收組件100與殼體200。緊固元件104可以水平地及/或垂直地旋轉或移動。在一些實施例中，緊固元件104包括夾具、旋鈕夾具、夾子、其他可以將接收模組100緊固至殼體200的元件。此外，應理解的是，可使用任何數量的緊固元件104。在一些實施例中，基板110包括大致正方形的主體112和從主體112延伸的一對延伸部114，如第3A圖所示。在一些實施例中，延伸部114彼此相對。在一些實施例中，突出部102和緊固元件104設置在延伸部114上。

一些實施例中，如第3A圖和第3B圖所示，支撐件130包括多個柱體132和主體134。主體134和基板110藉由柱體132連接，主體134具有背朝基板110的底表面1341。在一些實施例中，開口136形成在主體134上。在一些實施例中，如第2C圖所示，一部分的天線500從支撐件130的開口136露出，因此天線500從殼體200和接收模組100露出。天線500未從開口136露出的另一部分設置在接收模組100的支撐件130和天線模組300之間，並與底表面1341直接接觸，從而支撐件130與天線500直接接觸，並且天線500的位置由支撐件130固定。

第3C圖是根據本揭露的一些實施例的基板110和第一耦合輻射元件120的仰視圖。為了簡單起見，省略了支撐件130。在一些實施例中，第一耦合輻射元件120埋設在基板110中並且與天線500耦合(coupling)。在另一些實施例中，第一耦合輻射元件120設置在基板110上。在一些實施例中，第一耦合輻射元件120被配置為接收從天線500發射的激發訊號E。在一些實施例中，如第3C圖所示，第一耦合輻射元件120包括U形的耦合部分1201和從耦合部分1201的凹口延伸的第一分支1202。在耦合部分1201和第一分支1202之間形成第一開口凹槽1203和第二開口凹槽1204。在一些其他實施例中，耦合部分1201可以具有其他形狀，例如矩形、三角形、圓形、其他合適的形狀等。在一些實施例中，第一耦合輻射元件120包括多層，例如多個導電層以及在導電層之間的介電層，例如兩層或三層導電層，從而可以降低第一耦合輻射元件120的尺寸。

在一些實施例中，如第3C圖所示，第一耦合輻射元件120藉由耦合線路405電性連接到兩個饋入輻射元件410。在一些實施例中，將耦合線路405和饋入輻射元件410設置在接收模組100上並電性連接至第一耦合輻射元件120，並從基板110露出。在一些實施例中，耦合線路405包括第一連接分支4051、第二連接分支4052、第三連接分支4053、和第四連接分支4054。兩個饋入輻射元件410分別連接到第一連接分支4051和第二連接分支4052。在一些實施例中，第一連接分支4051的長度大於第二連接分支4052的長度。在一些實施例中，第一連接分支4051和第二連接分支4052藉由第三連接分支4053和第四連接分支4054進行連接。在一些實施例中，第三連接分支4053具有線性的形狀，並且第四連接分支4054具有階梯的形狀。在一些實施例中，第一耦合輻射元件120連接到第四連接分支4054，然後藉由第一連接分支4051和第二連接分支4052連接到饋入輻射元件410。

第3D圖是根據本揭露的一些實施例的接收模組100A的仰視圖(其中為了簡單起見省略了支撐件130)。接收模組100A類似於第3C圖中所示的接收模組100，其中，饋入輻射元件410被饋入輻射元件412代替。每個饋入輻射元件412包括平面貼片4121和形成在平面貼片4121上的開槽4122。開槽4122增加了可以由饋入輻射元件412傳輸的波的頻率。在一些實施例中，開槽4122可為U形、I形、S形、J形、或其他合適的形狀等。

第3E圖是根據本揭露的一些實施例的第一耦合輻射元件120A的示意圖。在一些實施例中，可以由第一耦合輻射元件120A代替第3C圖中的第一耦合輻射元件120，取決於設計需求。在一些實施例中，第一耦合輻射元件120A是開孔天線，並且包括設置在天線基板120A2、線路基板120A3、和匹配根件(matching stub)120A4上的貼片120A1。線路基板120A3設置在天線基板120A2和匹配根件120A4之間，線路基板120A3包括開槽120A5。匹配根件120A4耦合到貼片120A1。在一些實施例中，線路基板120A3的接地板120A6面對貼片120A1和天線基板120A2，並用於連接到接地電壓。在一些實施例中，開槽120A5位於線路板120A3上的貼片120A1的投影120A7中，而貼片120A1和開槽120A5的投影120A8部分覆蓋匹配根件120A4，以允許訊號貼片120A1接收到的訊息經過開槽120A5發送到匹配根件120A4。開槽120A5具有長條形，從而可以增強通過開槽120A5的訊號。在一些實施例中，匹配根件120A4電性連接到饋入輻射元件410以傳輸由第一耦合輻射元件120A接收的激發訊號E。

在一些實施例中，第一耦合輻射元件120，貼片、120A1、匹配根件120A4、耦合線路405、或饋入輻射元件410的材料包括金屬，例如銅、銀、鋁、鐵、或其合金。在一些實施例中，天線基板120A2包括FR4(flame retardant 4)基板、印刷電路板(printed circuit board，PCB)、或可撓電路板(flexible circuit board，FCB)。

第4A圖是根據本揭露的一些實施例的殼體200的立體圖。第4B圖是根據本揭露的一些實施例的殼體200的立體圖。第4C圖是根據本揭露的一些實施例的殼體200的仰視圖。參照第2C圖、第4A圖、第4B圖、和第4C圖，殼體200包括基座210、主體220、連接元件230、和多個柱體240。基座210和主體220通過柱體240連接，連接元件230設置在主體220上。在一些實施例中，中間連接器250和襯墊252設置在基座210上，以降低接收模組100的基座210和支撐件130之間的空間。

在一些實施例中，主體220是U形的並且具有開口222。在一些實施例中，如第2A圖和第2D圖所示，接收組件100的支撐件130設置在主體220的開口222中，主體134的底表面1341可以與襯墊252直接接觸，且基板110的底表面1101和緊固元件104與主體220的頂表面2201直接接觸。

在一些實施例中，如第4C圖所示，開口212形成在基座210上，並且開口212被襯墊252部分覆蓋。在一些實施例中，襯墊252具有開口254，並且當從Z方向觀察時，開口254與開口212重疊，使得天線500可以設置在開口254中，如第2C圖所示。

第5圖是根據一些實施例的天線模組300和天線500的立體圖。在一些實施例中，天線模組300用於固持天線500，並且包括天線310和設置在天線310上的可撓膜320。

參考第2C圖和第5圖。在一些實施例中，外殼310包括治具312、多個探針314、和電路板316。在一些實施例中，治具312設置在電路板316的容置空間中。探針314設置在治具312上並穿透可撓膜320以電性連接到天線500。可撓膜320適用於5G/毫米波的訊號傳輸，且可撓膜320的一部分露出於電路板316，而另一部分設置於治具312和電路板316之間，可撓膜320被治具312和電路板316加壓或推動以變形。在一些實施例中，可在可撓膜320中提供線路，使得天線測試設備2可藉由可撓膜320和探針314電性連接到天線500。在一些實施例中，天線模組300包括連接器340和纜線342，其中連接器340設置在電路板316上並電性連接至可撓膜320，而纜線342用於將連接器340連接到天線測試設備2。在一些實施例中，如第2C圖所示，饋入訊號F從天線測試設備2經過纜線342和可撓膜320提供給天線500。響應於饋入訊號F，天線500將激發訊號E發射到第一耦合輻射元件120。在一些實施例中，探針314的長度夠短，例如約50μm。可撓膜320的一個優點是薄膜上的探針較短，因此其阻抗夠小，使得訊號損失可以忽略不計。從而探針314的阻抗夠小，以減少具有高頻的饋入訊號F在傳輸期間的訊號損失，所述高頻例如為在大約15GHz至大約39GHz之間的頻率。

參照第2C圖，在一些實施例中，連接組件400設置在接收模組100和殼體200之間，並且包括饋入輻射元件410、第二耦合輻射元件420、和連接器430。饋入輻射元件410設置在接收模組100的基板110上，並藉由耦合線路405電性連接至第一耦合輻射元件120。第二耦合輻射元件420和連接器430設置在殼體200的連接元件230上，並且第二耦合間距G2形成在其中一個饋入輻射元件410和其中一個第二耦合輻射元件420之間。在一些實施例中，第二耦合輻射元件420可以從連接元件230露出。在一些實施例中，第二耦合輻射元件420藉由連接器430耦合到天線測試設備2。因此，接收模組100接收到的激發訊號E藉由連接組件400耦合到天線測試設備2。

第6A圖是根據本揭露的一些實施例的連接器430的爆炸圖。第6B圖是根據本揭露的一些實施例的第二耦合輻射元件420和連接器430的示意圖。在一些實施例中，每個連接器430包括第一連接部432和第二連接部434，並且第一連接部432和第二連接部434的一部分是中空的。在一些實施例中，第二連接部434設置在第一連接部432上。在一些實施例中，第一連接部432是中空的，並且被配置成激發訊號E的波導(waveguide)，如第6A圖所示。

在一些實施例中，如第6B圖所示，第二耦合輻射元件420包括線路421和第三耦合輻射元件423，其中線路421電性連接到饋入輻射元件410，並且線路421耦合到第三耦合輻射元件423，從而激發訊號E可以從饋入輻射元件410傳輸到線路421，然後再傳輸到第三耦合輻射元件423。此外，在一些實施例中，如第6B圖所示，第二連接部434包括第四耦合輻射元件435和線路437，其中，第四耦合輻射元件435耦合到第三耦合輻射元件423，並且線路437耦合到第四耦合輻射元件435，從而可以將激發訊號E從第三耦合輻射元件423藉由第一連接部432傳送到第四耦合輻射元件435，然後再耦合至線路437以將訊號傳輸至天線測試設備2。

在一些實施例中，連接器430更包括第一中介元件436。第一中介元件436設置在第二耦合輻射元件420和第一連接部432之間。在一些實施例中，第一中介元件436包括主體4361和設置在主體4361中的多個導電柱4362。主體4361具有第一側4364以及與第一側4364相對的第二側4365。導電柱4362從主體4361的第一側4364部分露出，並與第二耦合輻射元件420直接接觸。在一些實施例中，包括導孔422的第二耦合輻射元件420與主體4361的第二側4365直接接觸。導電柱4362電性連接到導孔422，並且導孔422電性連接到第二耦合輻射元件420中的線路424，其中線路424用於接地，從而使導電柱4362也連接到接地電壓。在一些實施例中，第一中介元件436包括被導電柱4362包圍的開口4363，並且第三耦合輻射元件423可以設置在開口4363中，使得來自第二耦合輻射元件420的激發訊號E可以穿過開口4363而到達第一連接部432。在一些實施例中，導電柱4362是有彈性的，使得第一中介元件436可以更佳地配適於第二耦合輻射元件420和第一連接部432之間的空間。因此，藉由連接器430傳輸的激發訊號E可以藉由連接到接地電壓的導電柱4362遮蔽，從而可以防止激發訊號E在第二耦合輻射元件420和第一連接部432之間的空間中發生洩漏，以減少射頻訊號(RF signal)的洩漏損耗。

在一些實施例中，連接器430還包括第二中介元件438。第二中介元件438設置在第一連接部432和第二連接部434之間。在一些實施例中，第二中介元件438包括主體4381和多個導電柱4382。主體4381具有與第一側4384和與第一側4384相對的第二側4385。導電柱4382設置在柱體438A中，並從主體4381的第一側4384部分露出，其中導電柱4382與第二連接部434直接接觸。在一些實施例中，第二連接部434包括與柱體438A的第二側4385直接接觸的導孔4391。導電柱4382電性連接至導孔4391，並且導孔4391電性連接至第二連接部434中的線路4392。線路4392用於接地，因此導電柱4382也可連接到接地電壓。在一些實施例中，第二中介元件438包括被導電柱4382圍繞的開口4383，並且第四耦合輻射元件435可以設置在開口4383中，使得激發訊號E可以穿過開口4383到達第四耦合輻射元件435。因此，導電柱4382可以遮蔽藉由連接器430傳輸的激發訊號E，並且可以防止激發訊號E從第一連接部432和第二連接部434之間的空間洩漏。

雖然在第6A圖中示出第一中介元件436和第二中介元件438，但是本揭露不限於此。舉例來說，在一些實施例中，取決於設計要求，可以省略第一中介元件436或第二中介元件438。

可以藉由其他的配置來將激發訊號E發送到天線測試設備2。舉例來說，第7A圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件230A的示意圖，而第7B圖是連接元件230A的一部分的剖面圖。在前述實施例中，連接元件230A可以用來代替測試裝置1的連接元件230。在一些實施例中，如第7B圖所示，連接元件230A包括基板442和第一導孔元件444。第一導孔元件444設置在基板442中，並電性連接至饋入輻射元件410。詳細來說，每個第一導孔元件444包括第一部分4441和第二部分4442。第一部分4441埋設在基板442中。第二部分4442是可伸縮的，例如為彈簧針的尖端，並且可以從基板442露出。在一些實施例中，第二部分4442從基板442露出，並且用於直接接觸饋入輻射元件410，從而傳輸從饋入輻射元件410提供的激發訊號E。

在一些實施例中，連接元件230A更包括第二導孔元件446，其中第二導孔元件446用於連接到接地電壓，以遮蔽第一導孔元件444發出的激發訊號E，從而避免激發訊號E受到外部電場的影響。在此配置中，可以省略第6B圖中的連接器430，並且可以使用纜線(未示出)以藉由第一導孔元件444將來自饋入輻射元件410的激發訊號E傳輸至天線測試設備2。

在一些實施例中，連接元件230A設置在主體220上，如第7C圖至第7E圖所示。第7C圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件230A的俯視圖。在一些實施例中，第一導孔元件444和第二導孔元件446可以在X和Y方向上排列，或者可以排列成與連接元件230A的側邊230A1具有大約30度至大約60度之間的角度，使得第一導孔元件444被第二導孔元件446包圍。可藉由第二導孔元件446的數量或第一導孔元件444與第二導孔元件446之間的距離來控制第一導孔元件444的阻抗，以控制可通過的訊號的頻率範圍。在一些實施例中，第二導孔元件446與第一導孔元件444對稱。在一些實施例中，在X方向或Y方向排列或實質上垂直於或實質上平行於側邊230A1的第一導孔元件444和第二導孔元件446之間形成第三耦合間距G3，在連接元件230A的對角線上排列的第一導孔元件444和第二導孔元件446之間形成第四耦合間距G4，其中第三耦合間距G3和第四耦合間距G4不同。在一些實施例中，第二導孔元件446可以與第3C圖中的饋入輻射元件410在Z方向上排列，使得第一導孔元件444可以與饋入輻射元件410直接相連。

第7D圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件230B的俯視圖。連接元件230B與連接元件230A相似，不同之處在於第一導孔元件444和第二導孔元件446沿X和Y方向排列，或排列成實質上垂直於或實質上平行於連接元件230B的側邊230B1。在一些實施例中，第二導孔元件446可以與第3C圖中的饋入輻射元件410在Z方向上排列，使得第一導孔元件444可以與饋入輻射元件410直接相連。

第7E圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件230C的俯視圖。連接元件230C類似於連接元件230A，不同之處在於第一導孔元件444和第二導孔元件446排列成與連接元件230C的側邊230C1之間具有約30度至約60度的角度。在一些實施例中，第二導孔元件446可以與第3C圖中的饋入輻射元件410在Z方向上排列，使得第一導孔元件444可以與饋入輻射元件410直接相連。

在一些實施例中，饋入輻射元件410的位置可與第一導孔元件444和第二導孔元件446的位置互換，這代表第一導孔元件444和第二導孔元件446可設置在基板110中，且饋入輻射元件410可設置在連接元件230A、連接元件230B、或連接元件230C上，取決於設計需求。

第7F圖是根據本揭露的一些實施例的第一導孔元件444的示意圖。在一些實施例中，第一導孔元件444可為彈簧針，並且可以包括導體4443、介電層4444、導電屏障4445、和絕緣層4446。導體4443設置在介電層4444中，介電層4444被導電屏障4445圍繞，而導電屏障4445被絕緣層4446覆蓋。

導體4443用於傳輸訊號，例如激發訊號E。介電層4444用於使導體4443絕緣。導電屏障4445用於防止導電屏障4445外部的磁場干擾所傳導的訊號。絕緣層4446用於防止絕緣層4446外部的電場干擾所傳導的訊號。在一些實施例中，第二導孔元件446可以具有與第一導孔元件444相似或相同的結構，並且為了簡單起見不再重複描述。

第8A圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件230D的示意圖。第8B圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件230D的剖面圖。連接元件230D可以用來代替前述實施例中的連接元件230或連接元件230A。如第8A圖和第8B圖所示，連接元件230D包括兩個第二耦合輻射元件448和線路449。第二耦合輻射元件448耦合到饋入輻射元件410以傳輸激發訊號E而彼此之間不直接接觸，並且第二耦合間隙形成在饋入輻射元件410和第二耦合輻射元件448之間。舉例來說，在一些實施例中，第二耦合輻射元件448和饋入輻射元件410是板狀的，並且在第一方向(例如Z方向)上排列，而天線模組300和接收模組100也沿第一方向佈置。接著，來自饋入輻射元件410的激發訊號E可藉由第二耦合輻射元件448，並通過連接至線路449的纜線(未示出)傳輸到天線測試設備2。

第9圖是根據本揭露的一些實施例的用於測試天線500的方法600的處理流程。方法600從步驟602開始，其中從天線測試設備2向設置在測試裝置1的天線模組300上的天線500提供饋入訊號F。之後執行步驟604，其包括響應於饋入訊號F而從天線500發射激發訊號E。然後，方法600進行到步驟606，其中藉由測試裝置1的接收模組100的耦合輻射元件120接收激發訊號E，此時接收模組100設置在天線模組300上，並且接收模組100的耦合輻射元件120與天線500物理地分離。最後，方法600進行到步驟608，包括將激發訊號E從接收模組100發送到天線測試設備2。

綜上所述，本揭露一些實施例提供一種用於測試天線的測試裝置。此測試裝置用於以無線的方式對天線進行測試，並且適合於測試具有高頻率的天線，例如在電磁頻譜的毫米範圍內運作的天線。

在本揭露的一些實施例中，提供了一種測試裝置，用於測試天線。測試裝置包括殼體、天線模組、以及接收模組。天線模組設置在殼體下方，並用於固持天線，天線與天線測試設備耦合。接收模組設置在殼體上，包括耦合輻射元件，耦合輻射元件與天線物理地隔開。接收模組配置成接收天線發出之激發訊號。

在一些實施例中，天線模組包括基座以及可撓膜，基座設置在殼體上，可撓膜，設置在基座上，配置成發送天線測試設備提供給天線的饋入訊號。在一些實施例中，測試裝置更包括連接組件，設置在殼體以及接收模組之間。接收模組接收的激發訊號藉由連接模組耦合到天線測試設備。在一些實施例中，基座包括治具、複數個探針、以及電路板。探針設置在治具上並且穿過可撓膜，以電性連接到天線。可撓膜部分地從電路板露出，並且部分地設置在治具以及電路板之間。在一些實施例中，天線從殼體以及接收模組露出。在一些實施例中，接收模組包括基板，耦合輻射元件設置在基板面朝天線的一側並且與天線耦合，且基板配置成接收來自天線的激發訊號。在一些實施例中，接收模組更包括支撐件，直接接觸天線且設置在基板以及天線模組之間。

在本揭露的一些實施例中，提供了一種測試裝置，用於測試天線。測試裝置包括殼體、天線模組、接收模組、以及連接組件。天線模組用於固持天線，且設置在殼體下方，天線配置成發射激發訊號。接收模組設置在殼體上，並具有與天線耦合的第一耦合輻射元件。天線以及第一耦合輻射元件之間具有第一耦合間距。連接組件設置在殼體以及接收模組之間，配置成將激發訊號發射到天線測試設備。

在一些實施例中，連接組件包括饋入輻射元件以及第二耦合輻射元件。饋入輻射元件設置在接收模組上，並電性連接第一耦合輻射元件。第二耦合輻射元件設置在殼體上，且饋入輻射元件以及第二耦合輻射元件之間形成第二耦合間距。在一些實施例中，連接組件包括連接器，第二耦合輻射元件與天線測試設備藉由連接器耦合。在一些實施例中，連接器包括第一連接部以及第二連接部，第二連接部設置在第一連接部上，且第一連接部是中空的且配置成激發訊號的波導。在一些實施例中，連接器更包括中介元件，設置在第二耦合輻射元件以及第一連接部之間，或設置在第一連接部以及第二連接部之間。在一些實施例中，中介元件包括主體以及設置在主體中的複數個導電柱，導電柱直接接觸第一連接部。在一些實施例中，主體具有第一側以及與第一側相反的第二側，導電柱從第一側露出，且第二耦合輻射元件包括複數個導孔，導孔直接接觸主體的第二側。在一些實施例中，饋入輻射元件以及第二耦合輻射元件具有板狀的形狀且在第一方向上排列，且天線模組以及接收模組在第一方向上排列。在一些實施例中，饋入輻射元件具有U型的開槽。在一些實施例中，連接組件包括饋入輻射元件、第一導孔元件、以及複數個第二導孔元件。一饋入輻射元件設置在接收模組上，且電性連接第一耦合輻射元件。第一導孔元件設置在殼體上，且電性連接饋入輻射元件。第二導孔元件圍繞第一導孔元件。

在本揭露的一些實施例中提供了一種用於測試天線的測試方法，包括將饋入訊號從天線測試設備提供到天線，天線設置在測試裝置的天線模組上；響應於饋入訊號，從天線發射激發訊號；藉由測試設備的接收模組的耦合輻射元件接收激發訊號，接收模組設置在天線模組上，且耦合輻射元件物理地與天線分離；以及從接收模組將激發訊號發送到天線測試設備。

在一些實施例中，測試方法更包括提供中介元件給測試裝置，以避免激發訊號從測試裝置洩漏。在一些實施例中，測試方法更包括在殼體之第一側上設置天線模組；在天線模組上提供天線，以允許天線電性連接天線模組；以及在殼體之第二側設置接收模組，殼體的第一側與第二側相反。

上述內容概述許多實施例的特徵，因此任何所屬技術領域中具有通常知識者，可更加理解本揭露之各面向。任何所屬技術領域中具有通常知識者，可能無困難地以本揭露為基礎，設計或修改其他製程及結構，以達到與本揭露實施例相同的目的及/或得到相同的優點。任何所屬技術領域中具有通常知識者也應了解，在不脫離本揭露之精神和範圍內做不同改變、代替及修改，如此等效的創造並沒有超出本揭露的精神及範圍。

1:測試裝置 2:天線測試設備 100,100A:接收模組 102:突出部 104:緊固元件 110,442:基板 1101:底側 1102:頂側 120,120A:第一耦合輻射元件 1201:耦合部分 1202:第一分支 1203:第一開口凹槽 1204:第二開口凹槽 120A1:貼片 120A2:天線基板 120A3:線路基板 120A4:匹配根件 120A5:開槽 120A6:接地板 120A7,120A8:投影 130:支撐件 132,240:柱體 134,220,4361,4381:主體 1341:底表面 136,254,4363,4383:開口 200:殼體 210:基座 2201:頂表面 230,230A,230B,230C,230D:連接元件 230A1,230B1,230C1:側邊 250:中間連接器 252:襯墊 300:天線模組 310,500:天線 312:治具 314:探針 316:電路板 320:可撓膜 340,430:連接器 342:纜線 400:連接組件 405:耦合線路 4051:第一連接分支 4052:第二連接分支 4053:第三連接分支 4054:第四連接分支 410,412:饋入輻射元件 4121:平面貼片 4122:開槽 420,448:第二耦合輻射元件 421,424,437,4392,449:線路 422,4391:導孔 423:第三耦合輻射元件 432:第一連接部 434:第二連接部 435:第四耦合輻射元件 436:第一中介元件 4362,4382:導電柱 4364,4384:第一側 4365,4385:第二側 438:第二中介元件 444:第一導孔元件 4441:第一部分 4442:第二部分 4443:導體 4444:介電層 4445:導電屏障 4446:絕緣層 446:第二導孔元件 600:方法 602,604,606,608:步驟 E:激發訊號 F:饋入訊號 G1:第一耦合間距 G2:第二耦合間距 G3:第三耦合間距 G4:第四耦合間距

以下將配合所附圖式詳述本揭露之實施例。應注意的是，依據在業界的標準做法，多種特徵並未按照比例繪示且僅用以說明例示。事實上，可能任意地放大或縮小元件的尺寸，以清楚地表現出本揭露的特徵。 第1圖是本揭露的一些實施例中的測試系統的示意圖。 第2A圖是本揭露的一些實施例中的測試裝置的立體圖。 第2B圖是本揭露的一些實施例中的測試裝置的爆炸圖。 第2C圖是本揭露的一些實施例中的測試裝置的剖面圖。 第2D圖是本揭露的一些實施例中的測試裝置的側視圖。 第3A圖和第3B圖是根據本揭露的一些實施例的從不同方向觀察時的接收模組的立體圖。 第3C圖是根據本揭露的一些實施例的基板和耦合輻射元件的仰視圖。 第3D圖是根據本揭露的一些實施例的接收模組的仰視圖。 第3E圖是根據本揭露的一些實施例的第一耦合輻射元件的示意圖。 第4A圖是根據本揭露的一些實施例的殼體的立體圖。 第4B圖是根據本揭露的一些實施例的殼體的立體圖。 第4C圖是根據本揭露的一些實施例的殼體的仰視圖。 第5圖是根據一些實施例的天線模組和天線的立體圖。 第6A圖是根據本揭露的一些實施例的連接器的爆炸圖。 第6B圖是根據本揭露的一些實施例的第二耦合輻射元件和連接器的示意圖。 第7A圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件的示意圖。 第7B圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件的一部分的剖面圖。 第7C圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件的俯視圖。 第7D圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件的俯視圖。 第7E圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件的俯視圖。 第7F圖是根據本揭露的一些實施例的第一導孔元件的示意圖。 第8A圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件的示意圖。 第8B圖是根據本揭露的一些實施例的連接元件的剖面圖。 第9圖是根據本揭露的一些實施例的用於測試天線的方法的流程圖。

1:測試裝置

100:接收模組

200:殼體

300:天線模組

Claims (1)

1. 一種測試裝置，用於測試一天線，包括： 一殼體； 一天線模組，設置在該殼體下方，並用於固持該天線，其中該天線與一天線測試設備耦合；以及 一接收模組，設置在該殼體上，包括一耦合輻射元件，該耦合輻射元件與該天線物理地隔開，其中該接收模組配置成接收該天線發出之一激發訊號。

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