CN106291145B - 无线终端的测试*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线终端的测试***，包括：被测件，被测件为无线终端；屏蔽箱体；反射面，反射面设置在屏蔽箱体的内壁，反射面用于对被测件发送的无线信号进行聚焦全反射，其中，反射面为椭球形反射面，反射面所组成的椭球面具有第一焦点和第二焦点，被测件设置在第一焦点上；测量天线，测量天线设置在第二焦点上；以及测量装置，测量装置通过连接电缆与测量天线连接，测量装置用于检测测量天线接收的无线信号的功率之和。该***具有测试空间体积小、测试结果重复性误差小、测试结果稳定、测试效率高等优点，尤其适用于无线终端性能在生产线的快速通信性能检测。

Description

无线终端的测试***

技术领域

本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种无线终端的测试***。

背景技术

目前，无线终端的产品(如手机、平板电脑等)已经成为人们生活的重要需求。智能无线终端正以极快的速度进入人们日常活动的每一个环节。而这些无线终端的大批量生产需要有效的射频测量装置对其辐射性能作快速测量，才能保质保量地出产终端产品。衡量无线终端产品通信性能的主要代表指标是总辐射功率和接收机总灵敏度。测量这两个性能指标的方法只能通过对成品终端作辐射测量。

移动无线通信终端的天线通常不是定向天线，而是向空间各个方向都有辐射和接收性能以保证和附近尽可能多的通信基站保持无线通信。根据CTIA(美国无线通信和互联网协会)的测试标准，将无线终端的无线性能进行的测试定义为OTA(Over-The-Air，空间端口通信性能)测试。OTA测试的基本思路是通过测量从无线终端在不同立体角辐射出来的能量来测定终端的总辐射功率TRP(Total Radiated Power)；同时通过在不同立体角测量出的终端接收灵敏度测定出终端的总接收灵敏度TIS(Total Isotropic Sensitivity)。

相关技术中，如图1(a)所示，为一种现有的无线终端的测试***，该测试***主要通过大圆切割法来实现对无线终端的OTA测量，其具体实现可如下：将被测件(即无线终端)置于一个二维转台的中心，被测件随着转台可以绕2个转动轴转动(即分别对应着球坐标的θ角和φ角)，采用一个正交双极化测量天线，被测件和测量天线均设置在屏蔽电磁波暗室中，被测件朝向测量天线的直射信号被测量天线接收，而向其他方向的辐射信号被微波暗室内放置的吸波材料吸收。其测试过程如下：θ角从0°转动到180°，间隔是15°；φ角从0°转动到360°，间隔也是15°；具体的转动方式是，θ为0°时，φ角从0°到360°以15°的间隔转动，每转动到一个位置，就停下来进行该方向信号强度的测量；然后θ角转到15°，φ角还是从0°到360°以15°间隔转动，每转动到一个位置就停下来进行信号强度的测试；以此类推，θ每一个位置，φ角都转动360°；这样总计266个位置。两个正交极化天线要各个测量立体角的分别作2次测量；故总计有532个测量数据点。将这532来自不同方向的测量数据作球面积分，就可得出被测件向自由空间辐射的总辐射功率TRP。

如果做灵敏度测量，为了减少测量时间，则θ角和φ角转动间隔是30°，总测量方位为62。测量***在各个方向的两个极化分别搜寻终端接收机的灵敏度门槛，同样经过球面积分就可得出无线终端的总接收灵敏度TIS。

如图1(b)所示，为另一种现有的无线终端的测试***，该测试***主要通过圆锥切割法来实现对无线终端的OTA测量，其具体实现可如下：在球坐标的θ角方向按照15°间距布设多个正交双极化测量天线(如图1(b)所示)，而球坐标的φ角方位则由转台完成。其测试过程如下：在φ角从0°转动到360°的步进过程中，测量***用电子开关依次指向θ角的每一个探头天线作该方向信号强度或灵敏度的测量。当完成同样方位、极化测量点数据采集后，经过球面积分数据处理，就可得出无线终端向自由空间辐射的总辐射功率TRP或终端接收机总辐射灵敏度TIS。

但是目前存在的问题是：上述常用的两种测试方法的测量速度慢，并且由于要求探头和被测件之间的距离需大于远场距离、通常大于2米，所以使得测量***的体积过于庞大，制造成本高，不适合无线终端大规模量产时的品质检测。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种无线终端的测试***。该***具有测试空间体积小、测试结果重复性误差小、测试结果稳定、测试效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明一方面实施例的无线终端的测试***，包括：被测件，所述被测件为无线终端；屏蔽箱体；反射面，所述反射面设置在所述屏蔽箱体的内壁，所述反射面用于对所述被测件发送的无线信号进行聚焦全反射，其中，所述反射面为椭球形反射面，所述反射面所组成的椭球面具有第一焦点和第二焦点，所述被测件设置在所述第一焦点上；测量天线，所述测量天线设置在所述第二焦点上；以及测量装置，所述测量装置通过连接电缆与所述测量天线连接，所述测量装置用于检测所述测量天线接收的无线信号的功率之和。

根据本发明实施例的无线终端的测试***，通过椭球形反射面将被测件发射的多个方向的辐射信号汇聚到测量天线，使多个方向的辐射信号在测量天线处达到同相相位的叠加、功率合成，从而可以一次测得被测件发射的多个方向辐射信号的功率之和，操作简单，测试效率高，且具有测试空间体积小、测试结果重复性误差小、测试结果稳定等优点，尤其适用于无线终端性能在生产线的快速通信性能检测。

根据本发明的一个实施例，该测试***还包括：两个吸波屏，所述两个吸波屏分别粘放在所述椭球形反射面的上下顶面，以使所述反射面成为平顶椭球反射面。

其中，在本发明的一个实施例中，所述吸波屏为平板吸波棉。

在本发明的另一个实施例中，所述吸波屏为角锥吸波棉。

根据本发明的一个实施例，所述测试***还包括：控制器，所述控制器与所述被测件连接，用于控制所述被测件发送所述无线信号。

在本发明的实施例中，所述控制器与所述测量装置分别位于所述屏蔽箱体外部。

根据本发明的一个实施例，所述测试***还包括：夹具，用于固定所述被测件。在本发明的实施例中，所述控制器还用于在所述被测件所发送的无线信号的主方向为所述吸波屏所在的方向时，控制所述夹具调整所述被测件的角度。

根据本发明的一个实施例，所述第一焦点和第二焦点与所述平顶椭球反射面的距离为所述被测件处于最低端工作频率时的1/4波长。

其中，在本发明的一个实施例中，所述屏蔽箱体的形状为椭球形。

其中，在本发明的一个实施例中，所述反射面的材料由金属材料制成。其中，金属材料可以是导电率较好的金属。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1(a)是一种现有的无线终端的测试***的示意图；

图1(b)是另一种现有的无线终端的测试***的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的无线终端的测试***的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的无线终端的测试***的结构示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的无线终端的测试***的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的无线终端的测试***。

图2是根据本发明一个实施例的无线终端的测试***的结构示意图。如图2所示，该无线终端的测试***可以包括：被测件10、屏蔽箱体20(图2中未示出)、反射面30、测量天线40和测量装置50。其中，在本发明的实施例中，被测件10可为无线终端，无线终端可以是手机、平板电脑、个人数字助理等具有各种操作***的硬件设备。此外，屏蔽箱体20的形状可为椭球形。

如图2所示，反射面30设置在屏蔽箱体20(图2中未示出)的内壁，反射面30可用于对被测件10发送的无线信号进行聚焦全反射。其中，在本发明的实施例中，反射面30为椭球形反射面，反射面30所组成的椭球面具有第一焦点31和第二焦点32，被测件10设置在该第一焦点31上，测量天线40设置在第二焦点32上。此外，在本发明的实施例中，反射面30可由金属材料制成，金属材料可以是导电率较好的金属，例如铜、铝等。需要说明的是，被测件10与测量天线40的放置位置并不局限于第一焦点31和第二焦点32上。也就是说，被测件10也可设置在第二焦点32上，测量天线40设置在第一焦点31上，只要将被测件10与测量天线40分别设置在这两个焦点上即可。

测量装置50可通过连接电缆C与测量天线40连接，测量装置50可用于检测测量天线40接收的无线信号的功率之和。

进一步的，在本发明的一个实施例中，如图2所示，该无线终端的测试***还可包括控制器60，控制器60与被测件10连接，控制器60可用于控制被测件10发送的无线信号。在本发明的实施例中，控制器60与测量装置50可分别位于屏蔽箱体20(图2中未示出)的外部。

更具体地，屏蔽箱体20可用于屏蔽外界的电磁波干扰，屏蔽箱体20(图2中未示出)内表面可组成一个椭球面，具体实施例中，可将该椭球面进行金属化，可得到椭球形反射面30。该椭球形反射面30在腔体内可形成两个焦点，原理上从一个焦点发射的能量经椭球形反射面30反射后将会被聚焦到另一个焦点上。因此，将测量天线40设置在一个焦点(如第二焦点32)上，并将被测件10放置在另一个焦点(如第一焦点10)上；如图2所示，这种设置可最高效率地将被测件10发射的电磁波能量聚焦到位于第二焦点32的测量天线40上，再由测量天线40和测量装置50构成有效的通信链路。

下面进一步说明本发明实施例的测试***的原理。

如图2所示，根据椭球的定义和性质，从被测件10所发射的电磁波信号经过椭球形反射面30的反射会入射到另一个焦点测量天线40所在处，而且根据椭球反射面的物理原理，所有的从被测件10从不同方位发射的多路径电磁波信号经过椭球形反射面30反射后入射到测量天线40的传播路径长度相同，从而传播路径引起的相位差是相同的，因此，从一个焦点发出的多个信号经过反射、汇聚到另一个焦点处，可以基本实现聚焦接收的同相叠加的功率合成的目的。又由于位于第一焦点31的被测件10有一定的面分布，经椭球形反射面30反射后的能量被汇聚在第二焦点32周围的横截平面，故接收测量天线40需要有一定的面分布才能更有效的接收汇聚的电磁波能量。

需要说明的是，由于背向金属反射面30的存在会导致测量天线40和被测件10的天线失配。为了减小这种效应所带来的测量不准度的负面影响，进一步的，在本发明的一个实施例中，如图3和如图4所示，该测试***还可包括两个吸波屏70，两个吸波屏70分别粘放在椭球形反射面30的上下顶面，以使反射面30成为平顶椭球反射面，即将反射面30修改变异成带有两个吸波屏的部分椭球形反射面。其中，在本发明的一个实施例中，如图3所示，两个吸波屏70可为平板吸波棉，平板吸波棉可由片状吸波材料制成。在本发明的另一个实施例中，如图4所示，两个吸波屏70可为角锥吸波棉，角锥吸波棉可由锥状吸波材料制成。由此，可通过吸波屏70来提高测量腔体的测量可重复性。

需要说明的是，图3和图4展示的是平顶椭球形反射面组成的部分椭球面测量***的示意图。这两种设计的焦点(即第一焦点31和第二焦点32)和带吸波屏70的反射面30(即上述的平顶椭球反射面)距离尽可能以被测件10处于最低端工作频段时的1/4波长为设计指南，以保证在低端工作频率吸波性能不良时，直射波和反射波是同相叠加的。

由此，可以看出，本发明所提出的测量***在对被测件10进行测量时，根据对被测件10测试的要求，将位于一个焦点附近的被测件10在多个方向的辐射信号汇聚到另一个焦点附近的测量天线40；又因为利用了椭球形反射面30的特性，多个方向的辐射信号在测量天线40处可达到同相相位的叠加、功率合成，从而可以一次测得所述多个方向辐射信号的功率之和。然而，如果采用传统的方法，必须将测量所述每个方向的辐射信号、然后将测量结果进行数据处理、功率相加，所费的测量时间可能是500多倍或120多倍。

需要说明的是，当采用如图3或图4所示的测量***进行测量时，由于上下椭球顶面被削平并添加了吸波屏70，如果被测件10的辐射能量主方向刚好是向着吸波屏70处理的反射面被大量吸收，使得被测件10能被聚焦的能量成为总能量的小部分时，测量***的灵敏度和准确度将会受到比较大的影响。为了改善这种特定被测件10的测量精度，在本发明的一个实施例中，该测试***还可包括夹具(图中未示出)，夹具可用于固定被测件10。在本发明的实施例中，控制器60还可用于在被测件10所发送的无线信号的主方向为吸波屏70所在的方向时，控制夹具调整被测件10的角度，如翻动被测件10。

可以理解，由于接收、发射是互易的，所以上述描述也适用于被测件10接收性能的测试，在此不再赘述。

根据本发明实施例的无线终端的测试***，通过椭球形反射面将被测件发射的多个方向的辐射信号汇聚到测量天线，使多个方向的辐射信号在测量天线处达到同相相位的叠加、功率合成，从而可以一次测得被测件发射的多个方向辐射信号的功率之和，操作简单，测试效率高，且具有测试空间体积小、测试结果重复性误差小、测试结果稳定等优点，尤其适用于无线终端性能在生产线的快速通信性能检测。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种无线终端的测试***，其特征在于，包括：

被测件，所述被测件为无线终端；

屏蔽箱体；

反射面，所述反射面设置在所述屏蔽箱体的内壁，所述反射面用于对所述被测件发送的无线信号进行聚焦全反射，其中，所述反射面为椭球形反射面，所述反射面所组成的椭球面具有第一焦点和第二焦点，所述被测件设置在所述第一焦点上；

测量天线，所述测量天线设置在所述第二焦点上；以及

测量装置，所述测量装置通过连接电缆与所述测量天线连接，所述测量装置用于检测所述测量天线接收的无线信号的功率之和；

两个吸波屏，所述两个吸波屏分别粘放在所述椭球形反射面的上下顶面，以使所述反射面成为平顶椭球反射面。

2.如权利要求1所述的无线终端的测试***，其特征在于，其中，所述吸波屏为平板吸波棉。

3.如权利要求1所述的无线终端的测试***，其特征在于，其中，所述吸波屏为角锥吸波棉。

4.如权利要求1所述的无线终端的测试***，其特征在于，还包括：

控制器，所述控制器与所述被测件连接，用于控制所述被测件发送所述无线信号。

5.如权利要求4所述的无线终端的测试***，其特征在于，所述控制器与所述测量装置分别位于所述屏蔽箱体外部。

6.如权利要求4所述的无线终端的测试***，其特征在于，还包括：

夹具，用于固定所述被测件；

所述控制器还用于在所述被测件所发送的无线信号的主方向为所述吸波屏所在的方向时，控制所述夹具调整所述被测件的角度。

7.如权利要求1所述的无线终端的测试***，其特征在于，所述第一焦点和第二焦点与所述平顶椭球反射面的距离为所述被测件处于最低端工作频率时的1/4波长。

8.如权利要求1所述的无线终端的测试***，其特征在于，其中，所述屏蔽箱体的形状为椭球形。

9.如权利要求1所述的无线终端的测试***，其特征在于，其中，所述反射面由金属材料制成。