TWM637583U - 測試基座 - Google Patents

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Abstract

一種測試基座，包括一殼體、一承載件、一波吸收件及 一填充體。殼體具有一內表面。承載件設置於殼體上，承載件包括一上表面、一下表面及凹陷於上表面的一凹槽，凹槽適於容置一待測元件，下表面與殼體的內表面共同定義一腔體。波吸收件設置於殼體的內表面。填充體填充於腔體，接觸波吸收件與承載件。填充體的相對介電常數小於等於2。

Description

測試基座
本新型是有關於一種測試基座，且特別是有關於一種適用於天線的測試基座。
平面天線(特別是貼片天線)的輻射態樣會隨著饋入點變化，因此通常採取測量和驗證程序來驗證平面天線的特性。常規的測試方法是透過如圖1所示的探測系統來進行測試。
圖1是習知的一種探測系統的示意圖。請參閱圖1，探測系統10包括一平台12、兩探針14及顯微鏡透鏡16。平台12用來承載待測元件(例如是平面天線，未繪示)，兩探針14位於平台12的上方，且用來接觸待測元件的饋入點與接地點。顯微鏡透鏡16位於平台12與兩探針14的上方。然而，待測元件的輻射場型實際上受到附近金屬的影響，而難以得到較真實的測試結果。
本新型提供一種測試基座，其可有助提供較真實的測試結果。
本新型的一種測試基座，包括一殼體、一承載件、一波吸收件及一填充體。殼體具有一內表面。承載件設置於殼體上，承載件包括一上表面、一下表面及凹陷於上表面的一凹槽，凹槽適於容置一待測元件，其中下表面與殼體的內表面共同定義一腔體。波吸收件設置於殼體的內表面。填充體填充於腔體，接觸波吸收件與承載件，其中填充體的相對介電常數(relative permittivity)小於等於2。
在本新型的一實施例中，上述的承載件對應在凹槽處的厚度小於5毫米。
在本新型的一實施例中，上述的承載件包括一貫孔，貫孔位於凹槽並自承載件的上表面連通至承載件的下表面。
在本新型的一實施例中，上述的波吸收件還設置於承載件的下表面在對應於凹槽以外的部位。
在本新型的一實施例中，上述的下表面為一平面。
在本新型的一實施例中，上述的下表面為一弧面。
在本新型的一實施例中，上述的凹槽的直徑或長度為D公分，測試基座適於測試的一待測元件輻射信號的波長大於等於λ公分，腔體的深度大於等於2D 2/λ公分。
在本新型的一實施例中，上述的填充體的等效相對介電常數介於1.2至1.6之間。
在本新型的一實施例中，上述的填充體包括多個填料層，這些填料層具有不同的多個相對介電常數，這些填料層的這些相對介電常數沿著越遠離承載件的方向越大。
在本新型的一實施例中，上述的填充體的材料包括泡沫聚四氟乙烯（PTFE）或泡沫聚乙烯（PE），且發泡度介於50%至80%之間。
基於上述，本新型的測試基座的承載件的下表面與殼體的內表面共同定義腔體，波吸收件設置於殼體的內表面，填充體填充於腔體，填充體的相對介電常數小於等於2，待測元件位於承載件在凹陷於上表面的凹槽。波吸收件用來吸收待測元件(例如是平面天線)向下輻射的能量，以較佳地模擬開闊環境。填充體對承載件提供支撐，填充體的相對介電常數小於等於2，較接近空氣環境。本新型的測試基座可較佳地模擬開闊的空氣環境，而有助提供較真實的測試結果。
圖2A是依照本新型的一實施例的一種測試基座的示意圖。請參閱圖2A，本實施例的測試基座100可取代習知探測系統的平台(如圖1的平台12)，以提供較佳的測試條件。本實施例的測試基座100包括一殼體110、一承載件120、一波吸收件140及一填充體130。
在本實施例中，殼體110例如是一箱體或一中空柱體，殼體110的材質可以是金屬材質或非金屬材質。承載件120例如是一板體，設置於殼體110上。承載件120的材質是非金屬材質，例如是低介電陶瓷材料。
承載件120包括一上表面122、一下表面124及凹陷於上表面122的一凹槽RA。凹槽RA適於容置一待測元件200。在本實施例中，待測元件200例如是平面天線(貼片天線)，但待測元件200的種類不以此為限制。
在本實施例中，承載件120的上表面122在凹槽RA以外處為一平面，承載件120的下表面124為一平面。也就是說，承載件120在凹槽RA以外處大致上是等厚的。在本實施例中，承載件120對應在凹槽RA處的厚度T1小於5毫米，承載件120在凹槽RA以外處的厚度T2大於10毫米。承載件120對應在凹槽RA處的厚度T1較小的設計，可降低承載件120阻擋待測元件200向下輻射信號的機率。
波吸收件140設置於殼體110的內表面112。波吸收件140用來吸收輻射信號的能量，降低能量反射的機率。波吸收件140的材質例如是發泡海綿，但波吸收件140的材質不以此為限制。在一未繪示實施例中，波吸收件140可具有多層結構，以使輻射信號的能量可在其中迅速衰減。
承載件120的下表面124與殼體110的內表面112共同定義一腔體。填充體130填充於腔體，且接觸波吸收件140與承載件120，以提供良好且穩定的支撐。在本實施例中，填充體130的相對介電常數(relative permittivity)小於等於2。
具體地說，由下表一可知，填充體130的發泡度與等效相對介電常數之間的關係。發泡度越小，支撐性佳，但等效相對介電常數越大。在本實施例中，填充體130的用途是用來提供支撐，需要一定的支撐性，但因為腔體內環境是要模擬空氣環境，腔體內的環境越接近空氣(等效相對介電常數為1)越好。因此，填充體130的等效相對介電常數需要與支撐性之間取得平衡。在一較佳實施例中，填充體130的等效相對介電常數介於1.2至1.6之間。填充體130的材料包括泡沫聚四氟乙烯（PTFE）或泡沫聚乙烯（PE），且發泡度介於50%至80%之間。
發泡度(%) 等效相對介電常數
0 2.32
10 2.16
20 2.01
30 1.86
40 1.72
50 1.59
60 1.46
70 1.34
80 1.22
90 1.15
表一
此外，在本實施例中，腔體的深度L與待測元件200的輻射信號的波長及尺寸有關。待測元件200的尺寸接近於凹槽RA的直徑D1，凹槽RA的直徑D1或長度若為D公分，測試基座100適於測試的待測元件200的輻射信號的波長大於等於λ公分，腔體的深度L大於等於2D 2/λ公分。
舉例來說，毫米波FR2頻段約為26 GHz至30GHz，以30GHz來說對應的波長λ約是1公分，凹槽RA的直徑D1若為5公分，帶入上面公式可知，腔體的深度L或高度約為50公分時，可以滿足30GHz以下的頻段。
若將本實施例的測試基座100取代圖1的探測系統10的平台12，待測元件200會向下輻射到測試基座100中，同時顯微鏡透鏡16在測試基座100的上方進行探測。由於測試基座100內有波吸收件140，吸收輻射信號的能量，而使得反射的能量小，再加上填充體130的相對介電常數小於等於2，而可使測試基座100類似於開闊的空氣環境，更貼近實際的使用狀態，有助於得到待測元件200的S11等天線特性的較真實的測試結果。因此，與傳統方式相比，採用本實施例的測試基座100來承載待測元件200所得的天線特性可以較少地被測試基座100上方的金屬影響。
下面提供其他實施態樣的測試基座，描述主要差異之處，相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，不多加贅述。
圖2B是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。請參閱圖2B，圖2B的測試基座100a與圖2A的測試基座100的主要差異在於，在本實施例中，測試基座100a的承載件120a包括一貫孔O1，貫孔O1位於凹槽RA並自承載件120a的上表面122連通至承載件120a的下表面124。貫孔O1可有助於待測元件200的輻射訊號傳遞，降低測試基座材料與結構對待測元件200特性的影響。
在本實施例中，由於承載件120a在凹槽RA處設有貫孔O1，承載件120a對應在凹槽RA處的厚度T1’可較大，例如是8毫米，以提供良好的支撐。
圖2C是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。請參閱圖2C，圖2C的測試基座100b與圖2A的測試基座100的主要差異在於，在本實施例中，測試基座100b還包括設置於承載件120的下表面124在對應於凹槽RA以外的部位的波吸收件141。也就是說，在本實施例中，測試基座100b包括設置於殼體110的內表面112的波吸收件140及設置於承載件120的下表面124在對應於凹槽RA以外的部位的波吸收件141，而提供更佳的吸收性。
圖3A是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。請參閱圖3A，圖3A的測試基座100c與圖2A的測試基座100的主要差異在於，在本實施例中，承載件120c的下表面124c為一弧面，而使承載件120c接近一拱形結構。
承載件120c的下表面124c例如是沿著輻射場型的局部形狀所設計，這樣的設計是因為天線的標準輻射場型為球型，若天線擺放在凹槽RA內，朝圖3A的下方輻射，由於靠近凹槽RA的左右方處的信號較弱，不是欲測試的位置，因此承載件120c的下表面124c為弧面並不影響測試結果。因此，承載件120c的下表面124c的形狀可有不同變化。
另外，承載件120c的下表面124c為弧面(拱型)的設計也可增加結構強度。當然，在其他實施例中，承載件的下表面也可以為其他形狀。
圖3B是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。請參閱圖3B，圖3B的測試基座100d與圖3A的測試基座100c的主要差異在於，在本實施例中，測試基座100d還包括設置於承載件120c的下表面124c在對應於凹槽RA以外的部位的波吸收件141。也就是說，在本實施例中，測試基座100d包括設置於殼體110的內表面112的波吸收件140及設置於承載件120c的下表面124c在對應於凹槽RA以外的部位的波吸收件141，而提供更佳的吸收性。
圖4是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。請參閱圖4，圖4的測試基座100e與圖2A的測試基座100的主要差異在於，在本實施例中，填充體130e包括多個填料層131、133、135，這些填料層131、133、135具有不同的多個相對介電常數，這些填料層131、133、135的這些相對介電常數沿著越遠離承載件120的方向(越往下)越大。
具體地說，填料層131的等效相對介電常數為1.22，發泡度例如為80%。填料層133的等效相對介電常數為1.34，發泡度例如為70%。填料層135的等效相對介電常數為1.46，發泡度例如為60%。換句話說，在本實施例中，填料層131、133、135越遠離承載件120的方向(越往下)的發泡度越小，支撐性越強，以提供良好的支撐。
綜上所述，本新型的測試基座的承載件的下表面與殼體的內表面共同定義腔體，波吸收件設置於殼體的內表面，填充體填充於腔體，填充體的相對介電常數小於等於2，待測元件位於承載件在凹陷於上表面的凹槽。波吸收件用來吸收待測元件(例如是平面天線)向下輻射的能量，以較佳地模擬開闊環境。填充體對承載件提供支撐，填充體的相對介電常數小於等於2，較接近空氣環境。
D1:直徑 L:深度 O1:貫孔 RA:凹槽 T1、T1’、T2:厚度 10:習知探測系統 12:平台 14:探針 16:顯微鏡 100、100a、100b、100c、100d、100e:測試基座 110:殼體 112:內表面 120、120a、120c:承載件 122:上表面 124、124c:下表面 130、130e:填充體 131、133、135:填料層 140、141:波吸收件 200:待測元件
圖1是習知的一種探測系統的示意圖。 圖2A是依照本新型的一實施例的一種測試基座的示意圖。 圖2B是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。 圖2C是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。 圖3A是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。 圖3B是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。 圖4是依照本新型的另一實施例的一種測試基座的示意圖。
D1:直徑
L:深度
RA:凹槽
T1、T2:厚度
100:測試基座
110:殼體
112:內表面
120:承載件
122:上表面
124:下表面
130:填充體
140:波吸收件
200:待測元件

Claims (10)

  1. 一種測試基座，包括： 一殼體，具有一內表面； 一承載件，設置於該殼體上，該承載件包括一上表面、一下表面及凹陷於該上表面的一凹槽，該凹槽適於容置一待測元件，其中該下表面與該殼體的該內表面共同定義一腔體； 一波吸收件，設置於該殼體的該內表面；以及 一填充體，填充於該腔體，接觸該波吸收件與該承載件，其中該填充體的相對介電常數(relative permittivity)小於等於2。
  2. 如請求項1所述的測試基座，其中該承載件對應在該凹槽處的厚度小於5毫米。
  3. 如請求項1所述的測試基座，其中該承載件包括一貫孔，該貫孔位於該凹槽並自該承載件的該上表面連通至該承載件的該下表面。
  4. 如請求項1所述的測試基座，其中該波吸收件還設置於該承載件的該下表面在對應於該凹槽以外的部位。
  5. 如請求項1所述的測試基座，其中該下表面為一平面。
  6. 如請求項1所述的測試基座，其中該下表面為一弧面。
  7. 如請求項1所述的測試基座，其中該凹槽的直徑或長度為D公分，該測試基座適於測試的該待測元件的輻射信號的波長大於等於λ公分，該腔體的深度大於等於2D 2/λ公分。
  8. 如請求項1所述的測試基座，其中該填充體的等效相對介電常數介於1.2至1.6之間。
  9. 如請求項1所述的測試基座，其中該填充體包括多個填料層，該些填料層具有不同的多個相對介電常數，該些填料層的該些相對介電常數沿著越遠離該承載件的方向越大。
  10. 如請求項1所述的測試基座，其中該填充體的材料包括泡沫聚四氟乙烯（PTFE）或泡沫聚乙烯（PE），且發泡度介於50%至80%之間。
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