專利名稱：一種無線終端電磁兼容性測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測試技術(shù)，特別涉及一種無線終端電磁兼容性測試裝置。
背景技術(shù)：
在電子科學(xué)技術(shù)、多媒體技術(shù)發(fā)展的推動下，移動終端內(nèi)集成的模塊逐漸增多，具 備彩屏、照相、音樂及導(dǎo)航等多功能的移動終端逐漸占據(jù)市場主流地位；但是，由于移動終 端中集成模塊之間的電磁兼容性(ElectromagneticCompatibility， EMC)問題引起的移動 終端突然死機的問題日益嚴(yán)重。因此，在移動終端研發(fā)的過程中，如何準(zhǔn)確地檢測移動終端 中電子器件間的干擾，以協(xié)調(diào)移動終端中集成模塊間的電磁兼容性成為一個非常重要的問 題。 要解決移動終端內(nèi)集成模塊間的電磁兼容性問題，就必須準(zhǔn)確的探測移動終端中 各模塊間的電磁干擾。圖1為現(xiàn)有的無線終端EMC測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有的無線終 端EMC測試裝置包括屏蔽箱11、天線12、頻譜儀13及計算機14。待測無線終端位于屏蔽箱 11內(nèi)，屏蔽箱11屏蔽外界無線電信號對位于屏蔽箱11內(nèi)部的天線12的干擾，提高檢測的 準(zhǔn)確度；天線12采用超寬帶天線，具有寬頻特性，用于檢測位于天線12測量范圍內(nèi)的待測 無線終端發(fā)射的無線電信號的功率，并將檢測結(jié)果輸出至頻譜儀13，頻譜儀將分析獲得的 數(shù)據(jù)輸出至計算機14處理；計算機14對獲得的無線終端發(fā)射的無線電信號的功率進行最 終的處理顯示。天線12檢測的靈敏度與待測無線終端與天線12間的距離密切相關(guān)，待測 無線終端與天線12之間的距離的調(diào)節(jié)范圍越大，天線12檢測的靈敏度越高。 現(xiàn)有的無線終端EMC測試裝置中滿足寬頻特性的天線12通常幾何尺寸大，且多為 立體結(jié)構(gòu)，這就造成天線12占用的體積較大，且天線12通常固定于屏蔽箱11的底部或側(cè) 壁，這就造成位于屏蔽箱ll內(nèi)的待測無線終端與天線12之間的距離不易調(diào)節(jié)，天線12檢 測的靈敏度不高，現(xiàn)有的無線終端EMC測試裝置檢測的靈敏度不高。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種無線終端電磁兼容性測試裝置， 該裝置能夠提高檢測的靈敏度。 為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案具體是這樣實現(xiàn)的 —種無線終端電磁兼容性測試裝置，該裝置包括屏蔽箱、天線、同軸電纜及顯示 單元； 所述屏蔽箱為一金屬箱體，上壁有一通孔； 所述天線為一平面偶極子天線，位于所述屏蔽箱箱體內(nèi)； 所述同軸電纜位于所述屏蔽箱箱體內(nèi)，一端連接所述天線，另一端通過屏蔽箱上 壁的通孔連接所述顯示單元的輸入端。 較佳地，該裝置進一步包括放大器及為放大器供電的電源； 所述放大器位于所述屏蔽箱外部，輸入端連接所述同軸電纜未連接天線的另一
3端，輸出端連接所述顯示單元的輸入端； 所述電源位于所述屏蔽箱外部。 較佳地，該裝置進一步包括位于屏蔽箱體外部且固定于屏蔽箱外表面上壁的遮蓋 體； 所述遮蓋體為一箱體，上壁有一穿過放大器與顯示單元連接線的通孔； 所述放大器和所述電源固定于所述遮蓋體的箱體內(nèi)部。 上述裝置中，所述天線包括介質(zhì)底盤、兩個偶極子臂和饋電接頭； 所述兩個偶極子臂為橢圓形且形狀相同，貼附于所述介質(zhì)底盤的同一表面； 所述饋電接頭一端連接兩個偶極子臂，另一端連接所述同軸電纜； 所述介質(zhì)底盤為支撐兩個偶極子臂和饋電接頭的圓盤。 上述裝置中，所述饋電接頭與偶極子臂的連接端包括一 內(nèi)芯和環(huán)繞于內(nèi)芯四周的 兩個以上接地管腳； 所述內(nèi)芯為信號線，與一偶極子臂連接； 所述兩個以上接地管腳中的一個連接另一偶極子臂，其它接地管腳懸空。 上述裝置中，所述同軸電纜通過所述屏蔽箱上壁通孔的一端通過焊接的方式固定
于所述屏蔽箱上壁的通孔中。 上述裝置中，所述屏蔽箱箱體內(nèi)表面固定有用于吸收待測無線終端發(fā)射的無線電 信號的吸波材料。 上述裝置中，所述屏蔽箱進一步包括通過外部包裹泡沫塑料及導(dǎo)電布的螺絲固定 于箱體側(cè)壁的箱門。 較佳地，該裝置進一步包括微型計算機； 所述微型計算機的輸入端連接所述顯示單元的輸出端，對所述顯示單元輸出的頻 域數(shù)據(jù)或時域數(shù)據(jù)進行保存和/或處理。 上述裝置中，所述放大器為低噪聲放大器，所述顯示單元為頻譜分析儀或示波器。 由上述的技術(shù)方案可見，本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置包括屏蔽箱、 天線、同軸電纜及顯示單元；屏蔽箱為一金屬箱體，上壁有一通孔；天線為一平面偶極子天 線，位于屏蔽箱箱體內(nèi)；同軸電纜位于屏蔽箱箱體內(nèi)，一端連接天線，另一端通過屏蔽箱上 壁的通孔連接顯示器的輸入端。本實用新型的測試裝置，天線采用平面偶極子天線，體積較 小，節(jié)省了空間，使天線與待測無線終端間距離的調(diào)節(jié)范圍較大；同軸電纜的長度可根據(jù)待 測無線終端的尺寸進行調(diào)節(jié)，以使待測無線終端與天線間的距離處于天線的最佳檢測范圍 內(nèi)，提高了檢測的靈敏度。

圖1為現(xiàn)有的無線終端EMC測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置的天線的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置天線的饋電接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本實用新型的橢圓形天線仿真和測試數(shù)據(jù)圖 圖6為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置的天線電壓駐波比仿真數(shù)據(jù)圖。[0037] 圖7為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施 例，對本實用新型進一步詳細說明。 本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置包括屏蔽箱、天線、同軸電纜及顯示單 元；屏蔽箱為一金屬箱體，上壁有一通孔；天線為一平面偶極子天線，位于屏蔽箱箱體內(nèi)； 同軸電纜位于屏蔽箱箱體內(nèi)，一端連接天線，另一端通過屏蔽箱上壁的通孔連接顯示器的 輸入端。 圖2為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為 本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置的天線的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本實用新型無線終 端電磁兼容性測試裝置天線的饋電接頭的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)結(jié)合圖2、圖3及圖4。對本實用 新型實施例一的測試裝置的結(jié)構(gòu)進行說明，具體如下 本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置包括屏蔽箱21、天線22、同軸電纜23 及顯示單元24。天線22未檢測無線電信號的一側(cè)連接同軸電纜23的一端，同軸電纜23的 另一端通過屏蔽箱21的上壁的通孔連接顯示單元24的輸入端。顯示單元24的輸出端可 進一步與計算機連接。 屏蔽箱21為由標(biāo)準(zhǔn)的金屬材料及其復(fù)合材料或新興的導(dǎo)電高分子材料制成的箱 體，用于屏蔽外界對箱體內(nèi)無線終端的電磁輻射干擾；屏蔽箱21內(nèi)表面固定有吸波材料， 該吸波材料吸收無線終端產(chǎn)生的無線電信號，避免箱體內(nèi)無線終端產(chǎn)生的無線電信號在箱 體內(nèi)部多次反射，以使天線22接收到的無線電信號是由待測無線終端直接發(fā)射的無線電 信號，提高了檢測的準(zhǔn)確性。屏蔽箱21的內(nèi)表面?zhèn)缺诠潭ㄓ袖忼X狀吸波材料211，內(nèi)表面上 壁固定有平面狀吸波材料212，內(nèi)表面下壁固定有平面狀吸波材料213 ;采用這種設(shè)計主要 是考慮到無線電信號的傳播特性，側(cè)壁的鋸齒狀吸波材料211能更好的吸收無線終端產(chǎn)生 的無線電信號，天線23接收了待測無線終端向屏蔽箱21發(fā)射的大部分無線電信號，內(nèi)表面 上壁的平面狀吸波材料212可吸收剩余的無線電信號，以避免待測無線終端發(fā)射的無線電 信號反射，使天線23接收到的無線電信號是待測無線終端直接發(fā)射的無線電信號。屏蔽箱 21的上壁有一直徑與同軸電纜23直徑相同的通孔。 天線22為偶極子天線，且為平面結(jié)構(gòu)，包括介質(zhì)底盤222、偶極子臂221A、偶極子 臂221B和饋電接頭223。其中，偶極子臂221A和偶極子臂221B形狀相同，均為橢圓形，且 均貼附于介質(zhì)底盤222的同一表面；介質(zhì)底盤222用于支撐偶極子臂221A、偶極子臂221B 及饋電接頭223，為環(huán)氧樹脂制成的圓形，介電常數(shù)為4. 4，本實施例中介質(zhì)底盤222的直徑 為136mm，厚度為1. 6mm ;饋電接頭223 —端與偶極子臂221A和偶極子臂221B連接，另一端 連接同軸電纜23，使天線饋電處與同軸電纜23阻抗匹配，饋電接頭223的內(nèi)芯2231為信號 線，內(nèi)芯2231周圍的四個管腳均為接地管腳2232，內(nèi)芯2231連接偶極子臂221A，內(nèi)芯2231 周圍的四個接地管腳2232中的一個管腳連接偶極子臂221B。天線22的偶極子臂221A和 偶極子臂221B之間的距離由饋電接頭223的內(nèi)芯2231與接地管腳2232之間的距離決定。 同軸電纜23的另一端通過屏蔽箱21上壁的通孔連接位于屏蔽箱21外部的顯示 單元24的輸入端，將天線22檢測獲得的無線終端產(chǎn)生的無線電信號的功率值傳輸至顯示單元24。同軸電纜23為剛性電纜，其長度可根據(jù)待測無線終端的尺寸進行改變，以使天線 22與待測無線終端之間的距離處于最佳測量范圍內(nèi)。 顯示單元24對接收到同軸電纜23輸出的天線22檢測獲得的信號進行時域或頻 域分析顯示。本實施例中，顯示單元24若進行時域分析顯示，可采用示波器；顯示單元24 若進行頻域分析顯示，可采用頻譜分析儀；顯示單元24可將分析獲得的頻域數(shù)據(jù)或時域數(shù) 據(jù)輸出至與顯示單元24連接的計算機，以便計算機收集和處理后續(xù)檢測數(shù)據(jù)。 待測無線終端位于天線22與屏蔽箱21內(nèi)表面下壁的吸波材料213之間。 為了使本實用新型無線終端的EMC測試裝置的天線22能夠適用于目前常用的 800MHz到3GHz的移動通信頻段，將天線22的諧振頻段設(shè)計為800MHz到6GHz。當(dāng)天線的 長度為無線電信號波長的1/2時，天線的發(fā)射和接收轉(zhuǎn)換效率最高；本實施例中，天線22的 長度為兩個橢圓形偶極子臂的長度之和，則當(dāng)橢圓形偶極子臂的長度為無線電信號波長的 1/4時，天線22的發(fā)射和接收轉(zhuǎn)換效率最高。因此，天線22的長度將根據(jù)所發(fā)射和接收信 號的頻率及波長來決定。根據(jù)計算橢圓形偶極子臂尺寸的公式(1)和公式(2)，可得出天 線22的單個橢圓形偶極子臂的短軸長度為60mm，長軸長度為80mm。當(dāng)根據(jù)實際情況需要 調(diào)整天線22的工作頻段時，可根據(jù)公式(1)和公式(2)，通過調(diào)整橢圓形臂的長、短軸尺寸 來進行相應(yīng)地調(diào)整。 義=7 ( 1 ) 義'=A ( 2 )
4 圖5是本實用新型的橢圓形天線仿真和測試數(shù)據(jù)圖。圖中的實現(xiàn)表示仿真數(shù)據(jù)， 虛線表示測試數(shù)據(jù)。從圖5中可以看出，天線22的-10dB帶寬可以覆蓋800腿z至6. OGHz， 覆蓋目前移動通信領(lǐng)域的所有頻段范圍，尤其適用于常用的800MHz至3GHz的移動通信頻 帶范圍；其相對帶寬約為5. 2GHz(76. 5% )，屬于超寬帶天線。 圖6為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置的天線電壓駐波比仿真數(shù)據(jù)圖。 如圖6所示，在800MHz至6GHz的工作頻帶范圍內(nèi)，天線22的電壓駐波比(VSWR)均小于2， 能夠較好地接收自由空中的小信號。 EMC測試裝置檢測的靈敏度與天線22與待測無線終端的距離和屏蔽箱21的屏蔽 性能有關(guān)。天線22與待測無線終端的距離在最佳檢測范圍內(nèi)，天線22能夠檢測到的無線 電信號的功率越小，檢測的靈敏度越高；屏蔽箱21的屏蔽性能越好，越能有效屏蔽外界無 線電信號對屏蔽箱21內(nèi)部的干擾，檢測的靈敏度越高。 本實用新型無線電電磁兼容性測試裝置由于采用平面結(jié)構(gòu)的天線22，天線22與 待測無線終端間距離的調(diào)節(jié)范圍較大，便于調(diào)節(jié)天線22與待測無線終端間的距離，使待測 無線終端處于天線22的最佳檢測范圍內(nèi)，本實施例中，待測無線終端與天線22間距的取值 范圍為4mm至22mm ;通過改變同軸電纜23的長度，可有效調(diào)節(jié)待測無線終端與天線22之 間的距離，使帶的無線終端處于天線22的最佳檢測范圍內(nèi)，提高天線22檢測的靈敏度。 屏蔽箱21的屏蔽性能與屏蔽箱的密封性及屏蔽箱21箱體的材質(zhì)密切相關(guān)。本實 用新型無線電電磁兼容性測試裝置屏蔽箱21箱體的材質(zhì)采用現(xiàn)有的屏蔽材質(zhì)，但對屏蔽 箱21的密封性進行了改進。屏蔽箱21上壁的通孔與穿過該通孔的同軸電纜23用接頭焊 接固定；屏蔽箱21箱體的側(cè)壁包括一用螺絲固定的門，該門直接用螺絲閉合，且螺絲用泡沫塑料包裹導(dǎo)電布，以增強箱體整體的密閉性。上述對屏蔽箱21的密閉性所做的改進，能 增強箱體整體的密閉性，提高檢測的靈敏度。 圖7為本實用新型無線終端電磁兼容性測試裝置實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖?，F(xiàn)結(jié)合
圖7、圖3及圖4，對本實用新型實施例二的測試裝置的結(jié)構(gòu)進行說明，具體如下 本實用新型實施例二的測試裝置是在實施例一的測試裝置中，增加了放大器25、
電源26及遮蓋體27。本實用新型實施例二中屏蔽箱21及天線22的結(jié)構(gòu)和功能與實施例
一相同，只是在同軸電纜23和顯示單元24之間增加了用于放大信號的放大器25、為放大器
25供電的電源26及內(nèi)部固定有放大器25和電源26的遮蓋體27。 同軸電纜23未連接天線22的另一端通過屏蔽箱21上壁的通孔連接位于遮蓋體
27內(nèi)的放大器25的輸入端，將天線22檢測獲得的無線終端產(chǎn)生的無線電信號的功率值傳
輸至放大器25。同軸電纜23的其他功能與實施例一中的相同，在此不再贅述。 放大器25的輸出端連接顯示單元24的輸入端，用于對接收到的無線電信號的功
率進行放大，并將放大后的結(jié)果輸出至顯示單元24。放大器24為低噪聲放大器，可有效放
大功率較小的無線電信號。 電源26—端外接電源，另一端連接放大器25，將外接電源電壓轉(zhuǎn)換為放大器25所 需的電壓，為放大器25供電。 遮蓋體27為一固定于屏蔽箱21外表面上壁的中空的箱體，用于安裝放大器25及 為放大器25供電的電源26 ;遮蓋體27上壁有一用于穿過放大器25與顯示單元24連接線 的通孔，側(cè)壁有一用于穿過電源26與外部電源連接的電源線。 本實用新型實施例二的裝置除了采用實施例一裝置中的天線22和屏蔽箱21提高 檢測的靈敏度，增加的放大器25可對功率較小的信號進行有效放大，進一步提高了測試裝 置的檢測靈敏度。 以上所述，只是本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明 的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求一種無線終端電磁兼容性測試裝置，其特征在于，該裝置包括屏蔽箱、天線、同軸電纜及顯示單元；所述屏蔽箱為一金屬箱體，上壁有一通孔；所述天線為一平面偶極子天線，位于所述屏蔽箱箱體內(nèi)；所述同軸電纜位于所述屏蔽箱箱體內(nèi)，一端連接所述天線，另一端通過屏蔽箱上壁的通孔連接所述顯示單元的輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括放大器及為放大器供 電的電源；所述放大器位于所述屏蔽箱外部，輸入端連接所述同軸電纜未連接天線的另一端，輸 出端連接所述顯示單元的輸入端； 所述電源位于所述屏蔽箱外部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括位于屏蔽箱體外部且 固定于屏蔽箱外表面上壁的遮蓋體；所述遮蓋體為一箱體，上壁有一穿過放大器與顯示單元連接線的通孔； 所述放大器和所述電源固定于所述遮蓋體的箱體內(nèi)部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述天線包括介質(zhì)底盤、兩個偶極 子臂和饋電接頭；所述兩個偶極子臂為橢圓形且形狀相同，貼附于所述介質(zhì)底盤的同一表面； 所述饋電接頭一端連接兩個偶極子臂，另一端連接所述同軸電纜； 所述介質(zhì)底盤為支撐兩個偶極子臂和饋電接頭的圓盤。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述饋電接頭與偶極子臂的連接端包括 一內(nèi)芯和環(huán)繞于內(nèi)芯四周的兩個以上接地管腳；所述內(nèi)芯為信號線，與一偶極子臂連接；所述兩個以上接地管腳中的一個連接另一偶極子臂，其它接地管腳懸空。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 、2或3所述的裝置，其特征在于，所述同軸電纜通過所述屏蔽箱上壁 通孔的一端通過焊接的方式固定于所述屏蔽箱上壁的通孔中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述屏蔽箱箱體內(nèi)表面固定有用于 吸收待測無線終端發(fā)射的無線電信號的吸波材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述屏蔽箱進一步包括通過外部包 裹泡沫塑料及導(dǎo)電布的螺絲固定于箱體側(cè)壁的箱門。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，該裝置進一步包括微型計算機； 所述微型計算機的輸入端連接所述顯示單元的輸出端，對所述顯示單元輸出的頻域數(shù)據(jù)或時域數(shù)據(jù)進行保存和/或處理。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述放大器為低噪聲放大器，所述顯 示單元為頻譜分析儀或示波器。
專利摘要本實用新型提供了一種無線終端電磁兼容性測試裝置，該裝置包括屏蔽箱、天線、同軸電纜及顯示單元；屏蔽箱為一金屬箱體，上壁有一通孔；天線為一平面偶極子天線，位于屏蔽箱箱體內(nèi)；同軸電纜位于屏蔽箱箱體內(nèi)，一端連接天線，另一端通過屏蔽箱上壁的通孔連接顯示器的輸入端。采用本實用新型的測試裝置，天線采用平面偶極子天線，體積較小，節(jié)省了空間，使天線與待測無線終端間距離的調(diào)節(jié)范圍較大；同軸電纜的長度可根據(jù)待測無線終端的尺寸進行調(diào)節(jié)，以使待測無線終端與天線間的距離處于天線的最佳檢測范圍內(nèi)，提高了檢測的靈敏度。
文檔編號H01Q13/08GK201464580SQ200920109820
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者俞俊生, 劉紹華, 周敏, 岑奕朗, 陳曉東, 高攸剛 申請人:北京郵電大學(xué)