TWI363358B - Flexible test cable - Google Patents

Description

1363358 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示内容一般係關於消聲電磁場測試室，更特定言 之，係關於用於在此類測試室中測試電子裝置之電纜。 【先前技術】 使用消聲室來測試諸如無線電電話、呼叫器與無線電話 之類電子裝置之射頻（RF)發射。此等室包括一屏蔽之包覆 及吸收器材料、受測試裝置（DUT)用之^位器與安裝架以及 籲魏佈設。必須精確地實施每—此等元件，以便產生高品 質的消聲室。最好使該等元件可以重新使用與重新配置， 以便能夠在多種環境下測試一系列的裝置。偶爾，會將人. 類模型（有時稱為「幻影」）添加至該環境，以便近似人類對 DUT之RF發射的影響。 在屏蔽包覆、提供高品質吸收器材料以及開發DUT定位 器與安裝架用於消聲室之領域，已進行了大量的研究與開

發。然而，電纜方面的開發卻不多見。因而，在所關注RF • 頻帶處幾乎為RF不可見（有時稱為「RF透通」）之電纜有發 展機會。另外’因而可用於多種測試組態之可撓性電纜也 有機會。 熟習此項技術者在仔細考慮以下附圖以及隨附的詳細說 明之後將更充分地明白本揭示内容之各種方面、特徵與優 點。 f 【發明内容】 - 本發明揭示一種可撓性測試電纜，該可撓性測試電纜具 99950.doc 1363358 有：一中央導體；—導電套筒，其有效電性長度等於一所 i頻率之四分之一波長之奇數倍；一介電間隔物，其位 於該導電套筒内部，用於防止該中央導體之一部分電耗合 至=電套筒；以及一介電接合處，其用於將該中央導體 之。P刀保持於該導電套筒之一端的中間。該導電套筒可 一有夕種斷面形狀。該介電間隔物可由剛性或可壓縮介電 材Μ成為多種形狀。同樣，該介電接合處可由剛性或可 壓縮介電材料形成為多種形狀。使用該介電接合處將多個 導電套筒連接在一起可得到一可撓性測試電纜’其在該所 關注頻率下為電性透通。 【實施方式】 圖1說明在—射頻（RF)賴環境⑽中根據—較佳且體實 施例之可撓性測試電纜15()。該㈣試環境⑽包括一幻影 頭11〇以及-受測試裝置（DUT)19G，其係安裝於該幻影: u〇之-耳朵部分附近。儘管圖中未顯示，但該環境的包覆 係受到屏蔽’並且根據一般的灯測試程序將錐形吸收器材 料放置於該包覆的所有内表面上。在測試期間，該可換性 測試電境150提供功率、控制或其他測試信號至加τ⑽。 由於用於此RF測試環境丨⑼之測試電欖必須從—測％工尸 師工作台（其通常係在該消聲室，外部）延伸至該〇υτ刚（盆王 一般朝向該消聲室中央)’故當測量全向天線之RF輻射圖案 時’沒有地方可以電性地隱藏此等測試電纜。此類全向天 線係無線電電話常用的，因而所示謝刚係―無線電電 話。當然’可將可撓性測試電纜15〇用於其他類型的即丁與 99950.doc j^358 其他類型的天線。 可撓性測試電纜15 0包括至少一剛性電纜區段丨5 8 ^剛性 電纜區段158具有一有效的電性長度，其等於所關注頻率之 四分之一波長之奇數倍（1/4Λ、3/4Λ等）。為提供最大的可撓 性’所示剛性電纜區段158係1/4 A ;然而，其他四分之一波 長之奇數倍提供類似的RF不可見性，並且可根據電纜可撓 性之需要、電纜強度之需要、測試環境以及所關注頻率而 視情況加以使用。 一位於可撓性測試電纜150之末端之最終剛性電纜區段 159係在低電磁場之一點處耦合至〇υτ 190的機殼。在可撓 性測試電纜15 0之另一端，使用一整合直角連接器將一初始 剛性電纜區段157耦合至套筒156。一連接器對155藉由一剛 性測試電纜將套筒156耦合至另一套筒154。另一連接器1 52 可將可撓性測試電纜150電連接至另一電纜，例如另一剛性 測試電纜。可以不同的連接器組態來取代此處所示組態， 以便適應其他的測試環境。 此可撓性測試電纜150解決若干問題。首先，可撓性測試 電纜150之起點處之各種連接器152、ι55與套筒154、156 可為可撓性測試電纜15〇提供強度與穩定性，以便可將電纜 150耦合至DUT 190，而.不會過度加重]：)1；丁安裝架（未顯示） 的負擔。其次，測試電纜150的可撓性足以在多種測試環境 中應用於多種DUT類型。以前，不同的DUT通常會因不同 的DUT尺寸而需要不同的測試電纜·即使當不同的都 具有相同的所關注頻率時。而且在以前，即使使用相同的 99950.doc ^63358 2 10之長纟在此第-具體實施例中，介電間隔物㈣係配 置成球#直仫小於套筒24〇之直徑，並且在介電間隔物23〇 之至少-部分與套筒24G之内表面之間產生—空氣間隙 250。中央導體21〇穿過各球之—直徑，並且係受到介電間 隔物230之電性與實體保護。介電球構造使中央導體⑽之 -部分可在套筒240内部彎曲與褶#，而不會電輕合至套筒 240,也不會使導體21〇發生顯著應變。儘管所示介電間隔 物230連續地封閉中央導體21()，但並非所有應用都需要此 類連續包覆。換言之，連續介電間隔物23〇之間可能會有間 隙。介電間隔物230之替代組態包括印形與碟形。介電間隔 物可由剛性的介電材料或軟性、可壓縮介電材料（例如開放 式泡沫）構成。 ”電接合處220係位於套筒240之開口端227附近，以將中 央導體2 1 0之位置保持於抗流套筒240之開口端227之中 間所示介電接合處220係球形的，其允許剛性電境區段 1 58(如圖1所示）相對於彼此而發生大範圍的移動，但不允許 對中央導體2 1 〇施加太大的應變。介電接合處22〇之替代形 狀包括由剛性或可壓縮介電材料所構成之半球形、卵形與 碟形。可對最終剛性電纜區段丨59(如圖1所示）上的介電接合 處進行自訂設計’使之符合與DUT 190(如圖1所示）之電連 接。 為獲得更大的強度，可在襯套225上包括半球形介電蓋 226 °可使用其他蓋226組態，包括由剛性或可壓縮介電材 料所形成之卵形與方形。亦可省去蓋226，不過如此一來， 99950.doc 1363358 在套筒340内部’ 一或多個介電間隔物33〇圍繞中央導體 31〇之長度。中央導體31〇係沿介電間隔物33〇之縱向軸而加 以寬地疋位。在此第二具體實施例中，將單一介電間隔 物330配置成固體介電管，其外周界接觸套筒34〇之内表 面’並且其内徑大於中央導體310之直徑。因而，在介電間 隔物330之至少-部分與中央導體31 〇之間產生一空氣間隙 350。具有管狀空氣間隙之介電管構造使中央導體3ι〇之一 部分可在套筒340内部彎扁與褶曲，而不會電耦合莖套筒 340，也不會使導體31〇發生顧著應變。儘管所示介電間隔 物33 0連續地封閉一套筒34〇内的中央導體31〇，但並非所有 應用都需要此類連續，包覆。換言之，介電間隔物33〇可由一 具有套筒340之長度的管或數個連續的（但不一定接觸的）管 構成。介電間隔物330可由剛性介電材料或諸如開放式泡沫 的軟性、可壓縮介電材料所構成。， 一介電接合處320係位於套筒340之開放端327附近，以將 中央導體310之位置保持於抗流套筒340之開放端327之中 間。所示介電接合處320係球形的，其允許剛性電纜區段158 相對於彼此而發生大範圍的移動（如圖1所示），但不允許對 中央導體310施加太大的應變。介電接合處32〇之替代形狀 包括由剛性或可壓縮介電材料所構成之半球形、卵形與碟 形。可對最終剛性電纜區段1 59(如圖1所示）上的介電接合處 進行自訂設計，使之符合與DUT 190(如圖1所示）之電連接。 應注意，在此第二具體實施例\中，在所.示襯套325上不具 有介電蓋。結果導致中央導體3 1 0上之應變增加之風險。根 99950.doc 12 1363358 據可換性測試電纜之應吊，此風險可能係可接受的。 圖4說明在另一射頻（RF)測試環境4〇〇中根據該較佳具體 實施例之可撓性測試電纜450。此RF測試環境4〇〇包括一幻 影頭410’其係安裝於一支架48〇上，以及—受測試裝置 (DUT)490,其係安裝於該幻影頭41〇之一耳朵部分附近。由 於DUT 490係安裝於一支架480上，故可將剛性測試電纜46〇 與可撓性測試電纜450結合使用.，以便在測試期間將功率、

控制或任何其他測試信號傳輸至DUT 49〇。儘管圖中未顯 不，但該環境的包覆係受到屏蔽，並且根據一般的RF測試 程序將錐形吸收器材料放置於該包覆的所有内表面上。由 於用於此RF測試環境400之測試電纜必須從一測試工程師 工作台（其通常係在該消聲室外部）延伸至該DUT 49〇(其一 般朝向該消聲室中央)，故當測量全向天線之灯輻射圖案 時:沒有地方可以電性地隱藏此等測試電規。此類全向天 線係無線電電話常用的，因而所示DUT 49〇係—無線電電 話。當然，可將可撓性測試電鐵450用於其他類型的DUT與 其他類型的天線。 、 剛性測試電缦彻為所關注頻率之四分之—波長之奇數 倍（1M A、3/4 A等）’ u提供剛性測試電瘦偏與可撓性測試 電纜45 0之解耦。因而，剛性測試電纜彻(其容易製造並且 成本較低）與可撓性測試電纜450之組合在多種滅試環境下 提供所關注頻率下幾乎不可見之電纜。 δ開發出不同的么'^县^

J幻幻影，當使用不同的支架，以及當DUT 發生變化時，可將可_植， 挽性測試電纟覽重新用於若干不同的測 99950.doc 試環境。藉由將可撓性測試電境與剛性測試模式組合，可 以合理的成本使用其他的測試環境。 當然’對於不同的所關注頻率，該等四分之—波長之奇 數倍係長短各異，然而，單—的可挽性測試電纔可在多種 =環境中於該所關注頻率下提供功率、控制或其他測試 號。各種介電間隔物、空氣間隙與介電接合處可用來操 撓：測忒電纜’並且對中央導體之應變在可接受之範 試電二電套筒、介電間隔物與介電接合處亦在可撓性測 ==控期間以及之後保持可撓性測試電缆之剛性電 貌£奴之電性抗流圈組態。 雖：本揭禾内容包括以本發明者自創之方式所述之本發 明目刖較佳具體實施例與最佳 技術者製造及使用本發明=:並且可以讓熟習此項 揭示的較佳具體實施例且有月白及瞭解’此處所 I死例八有許多萼效的具體實施例，並且 在不脫離本發明的料及精神下，可以進行各種修改及變 化:本發明的範嗨及精神並非由較佳具體實施例所限定， =由隨附的各項申請專利範圍加以限定’包括在本申請 4審_所作的任何修訂q所公佈之冑料 所有同等者。 邱Γ進一步明白’若使用任何相關術語如第—與第二、頂 。/、底部及類似物僅為了區別不同實體、項目或行為，並 求或暗示此類實體、項目或行為之間存在任何實 際的此類關係。 夏

【圖式簡單說明J 99950.doc 1363358 226 227 230 240 250 300 310 320 325 半球形介電蓋 端 球形介電間隔物 抗流套筒 空氣間隙 剛性電纜區段 中央導體 介電接合處 襯套 327 端 330 340 350 400 410 450

460 480 490 介電間隔物 抗流套筒 空氣間隙 射頻（RF)測試環境 幻影頭 可撓性測試電纜 剛性測試電镜 支架 受測試裝置 99950.doc •16·

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍： 1 ·—種電纜，其包含： 一中央導體； 一導電套筒，其具有一第一端與一第二端以及一等於 —所關注頻率之四分之一波長之奇數倍之有效電性長度 ’該導電套筒圍繞該中央導體之一部分，其中該第一端 .係實體並電賴合至該中央導體； 一介電間隔物，其係位於該導電套筒内部，用於防止 該中央導體之另一部分實體並且電耦合至該導電套筒； 以及 ^ 一介電接合處，其俾耦合至該導電套筒之該第二端， 用於將該中央導體之一部分定位於該第二端之中間。 如請求項1之電纜，其中該中央導體包括一單一導線。 如請求項1之電纜’其中.該中央導體包括多個導線。 如請求们之電纜’其中該介電間隔物係由一剛性 料所構成β 如請求们之電纜，其中該介電間隔物係由一可壓 材料所構成。 如請求们之電纜，其中該介電間隔物包含—球形介電元 件。 7. 求項6之電镜’其中該球形介電元件之一直徑係短於 该導電套筒之一直徑。 8. 如請求項6之電纜，其中該中 一 六等祖係沿忒介電間隔物之 一直後而位於該介電間隔物内部。 99950.doc _9.如請求項6之雷縣 一 电纜，其中該介電間隔物包含多個球形介電 元件。 10·如請求項I 電纜’其中該介電間隔物包含一具有一外巧 一、2内徑之管狀固體介電元件。 二 電元:項10之電纜，其中該中央導體係沿該管狀固體介 凡之一縱向軸而位於該介電間隔物内部。 12.:=項10之電雙，其中該管狀固體介電元件之該外徑 之兮二亥導電套筒之一直徑，並且該管狀固體介電元件 2内徑係大於該中央導體之-直徑。 13·如二:項1〇之電纜，其中該介電間隔物進一步包含一位 於：管狀固體介電元件内部之管狀空氣介電元件。 如。月求項1之電鐵，其中該介雷接— a 件。 ” μ 電接合處包含-球形介電元 15、 =:=镜，其中該球形介電元件之-直徑係約 寸仏β導電套筒之—直徑。 16. 如請求.項14之電纜，其中 之一古〃 八甲1^央導體係沿該介電接合處 直也而位於該介電接合處内部。 項】之電境’其，該第_端包含—導電概套。 之魏，其中該第—端進—步包含_丰球形 19_如請求们之電"中該導電套筒為圓筒形。 2〇.如請求項丨之電纜，其中該介 料所構成。 。“由-剛性介電材 21.如請求項】之電纜，其中該介電接合 处保由—可壓縮介電 99950.doc ϋ料所構成。 種電纜，其包含： —第一剛性區段’其具有一等於一所關注頻率之四分 之〜波長之奇數倍之有效電性長度； —可撓性接合處’其係耦合至該第一剛性區段之一端； 一第二剛性區段，其具有一等於該所關注頻率之四分

   之波長之奇數倍之有效電性長度，並且係耦合至該可 繞性接合處；以及 冰Ί王守 合處與該第二剛性區段内。 23·如請求項22之電纜，其進一步包含： 第一介電間隔物，其係位於該第一剛性區段内；以及 —第二介電間隔物’其係位於該第二剛性區段内。 ·:請求項22之電境，進一步其中該第一剛性區段包含一 電套筒’其-端係電耦合至該線性導體。

   π:4:項24之電纜’纟中該可撓性接合處包含-介電元 -將4線性導體之—部分保持於該導電套筒之中間。 99950.doc