CN209151175U - 一种射频测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种射频测试装置，用于具有分离的射频馈电点和接地点的主板的测试，包括射频测试板和射频连接器；射频测试板上布设有馈电微带线且具有过孔金属化地；射频连接器连接至馈电微带线的一端且匹配成与馈电微带线的阻抗一致的阻抗，主板的射频馈电点连接至馈电微带线的另一端且匹配成与馈电微带线的阻抗一致的阻抗，主板的接地点连接至过孔金属化地且匹配成与馈电微带线的阻抗一致的阻抗。本实用新型用于实现阻抗全匹配，提高射频测试准确度。

Description

一种射频测试装置

技术领域

本实用新型属于射频指标测试技术领域，具体涉及一种用于穿戴类产品半成品主板进行射频测试的射频测试装置。

背景技术

在设计穿戴类产品（例如蓝牙耳机、智能手环等）时，需要对其中的蓝牙、WiFi、PS等功能进行射频测试。目前，这种射频测试需要将产品与射频测试综合仪通过射频连接器进行连接，并调节各连接点的阻抗，使得待测产品至仪表之间的阻抗匹配到50欧姆，此后进行射频测试。

对于穿戴类产品半成品主板，其体积小巧，且多采用共形倒F天线，而倒F天线的馈电点和接地点不同心，因此，半成品主板的射频输出端的馈电点和接地点也是分离的，且相距较远，导致从仪表的射频连接器到半成品主板之间的阻抗难以匹配且损耗不易测量。如图1所示，传统测试时，由于半成品主板1的射频输出端的馈电点和接地点分离，因此需要使用两个独立的金属探针（包括馈电点探针2和接地点探针3）分别与主板1的馈电点和接地点接触进行测试，而射频综合测试仪4的输出端口连接的是射频同轴电缆5，若要将射频同轴电缆5与两个独立探针分别连接，需要将射频同轴电缆5的同轴馈线馈针51和同轴馈线屏蔽层52剥离，并分别对应焊接至馈电点探针2和接地点探针3上，然后馈电点探针2和接地点探针3垂直对应接触主板1上的馈电点和接地点，且保持馈电点探针2和接地点探针3之间的距离与馈电点和接地点之间的距离保持一致，实现射频指标测试。利用这种射频测试方式，主板1输出的射频信号从同轴传输方式变成平行金属探针方式，会造成结合部位阻抗不匹配，形成信号反射，导致无法准确对产品进行射频指标测试。

实用新型内容

本实用新型提供一种射频测试装置，用于解决现有技术中对穿戴类产品半成品主板射频测试时阻抗不匹配，进而导致射频测试不准确的问题，实现阻抗全匹配，提高射频测试准确度。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提出如下技术方案予以解决：

一种射频测试装置，用于具有分离的射频馈电点和接地点的主板的测试，其特征在于，包括射频测试板和射频连接器；所述射频测试板上布设有馈电微带线且具有过孔金属化地；所述射频连接器连接至所述馈电微带线的一端且匹配成与馈电微带线的阻抗一致的阻抗，所述主板的射频馈电点连接至所述馈电微带线的另一端且匹配成与馈电微带线的阻抗一致的阻抗，所述主板的接地点连接至所述过孔金属化地且匹配成与馈电微带线的阻抗一致的阻抗。

进一步地，所述馈电微带线的阻抗为50欧姆。

进一步地，为了实现与馈电微带板连接的结合处的阻抗匹配及屏蔽外部信号干扰，所述射频测试装置还包括所述射频测试板设置在内的金属屏蔽盒、馈电点探针、接地点探针、第一射频绝缘子和第二射频绝缘子；所述射频连接器安装在所述金属屏蔽盒上且其馈针穿过所述金属屏蔽盒的一侧壁与所述馈电微带线的一端连接；所述第一射频绝缘子和第二射频绝缘子分别嵌入所述金属屏蔽盒的一侧壁上开设的通孔内；所述馈电点探针的一端与所述馈电微带线的另一端连接，另一端穿插所述第一射频绝缘子伸出所述金属屏蔽盒与所述主板的射频馈电点连接；所述接地点探针的一端与所述过孔金属化地连接，另一端穿插第二射频绝缘子伸出所述金属屏蔽盒与所述主板的接地点连接。

进一步地，所述金属屏蔽盒为方形盒；所述射频连接器安装在所述金属屏蔽盒上且其馈针穿过所述金属屏蔽盒的第一侧壁与所述馈电微带线的一端连接；所述金属屏蔽盒上的第二侧壁上开设有第一通孔和第二通孔；第一侧壁不同于第二侧壁；所述第一射频绝缘子嵌入所述第一通孔，所述第二射频绝缘子嵌入所述第二通孔。

进一步地，在所述馈电微带线的另一端画有第一焊锡边框，且在所述过孔金属化地处画有第二焊锡边框，所述馈电点探针的一端焊接至所述第一焊锡边框内，所述接地点探针的一端焊接至所述第二焊锡边框内。

进一步地，所述金属屏蔽盒包括金属屏蔽盖和金属屏蔽本体，所述金属屏蔽盖通过螺钉安装至所述金属屏蔽本体。

进一步地，所述射频连接器为SMA射频连接器，其通过所述SMA射频连接器的法兰盘安装在所述金属屏蔽盒上。

进一步地，所述SMA射频连接器的型号为SMA-KFD164XL。

进一步地，所述射频测试板上开设安装孔，螺钉穿过所述安装孔将所述射频测试板固定在所述金属屏蔽盒内。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：来自射频同轴电缆的射频信号通过射频连接器进入射频测试板，将射频信号平滑过渡至主板的射频馈电点和接地点，射频连接器匹配至与馈电微带线的阻抗一致的阻抗，主板的射频馈电点和馈电微带线的另一端之间以及接地点和过孔金属化地之间也匹配至与馈电微带线的阻抗一致的阻抗，实现射频测试阻抗全匹配，避免剥离射频同轴电缆而导致的工作量大及阻抗不匹配的问题，提高射频测试准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为传统射频测试系统连接框图；

图2为利用本实用新型射频测试装置的射频测试系统连接框图；

图3为本实用新型射频测试装置的结构图；

图4为本实用新型射频测试装置中射频测试板用于校准和损耗测试的结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，本实施例涉及一种射频测试装置，用于具有分离的射频馈电点和接地点的主板1的测试，包括射频测试板6和射频连接器7；射频测试板6上布设有馈电微带线61且具有过孔金属化地；射频连接器7连接至馈电微带线61的一端且匹配至与馈电微带线61的阻抗一致的阻抗，主板1的射频馈电点连接至馈电微带线61的另一端且匹配成与馈电微带线61的阻抗一致的阻抗，主板1的接地点连接至过孔金属化地且匹配成与馈电微带线61的阻抗一致的阻抗。

具体地，本实施例射频测试板6为过孔金属化接地的PCB板，PCB板上设置有为馈电微带线61，本实施例馈电微带线61按照阻抗匹配例如50欧姆进行设计，当然，也可以按照不同于50欧姆的阻抗进行设计，如图2所示，本实施例馈电微带线61为90度弯曲弧线，其宽度根据介电常数、PCB板厚度、频率、敷铜厚度等参数综合计算得出，并匹配至50欧姆阻抗，且PCB板通过过孔金属化将正面背面与地连通。

为了实现对穿戴类产品半成品主板1进行射频测试并且在与馈电微带线61的结合处形成阻抗匹配、屏蔽外部干扰且避免射频信号向外辐射，在本实施例中，如图2和3所示，设置有金属屏蔽盒（例如方形盒），射频测试板6设置在该盒内，且该金属屏蔽盒包括金属屏蔽盖11和金属屏蔽本体12，金属屏蔽本体12上开设有螺纹槽121，螺钉穿过金属屏蔽盖11上开设的螺钉孔拧入螺纹槽121，实现将金属屏蔽盖11螺钉固定至金属屏蔽本体12上。在本实施例中，射频测试板6通过固定螺钉13固定在金属屏蔽本体12内；射频连接器7通过其上的法兰盘与金属屏蔽本体12的第一侧壁固定，且射频连接器7的馈针与馈电微带线61的一端焊接，实现射频连接器7与金属屏蔽本体12的阻抗匹配至50欧姆阻抗；本实施例中射频连接器7选择为SMA射频连接器（例如型号为SMA-KFD164XL）。此外，金属屏蔽本体12的第二侧壁（不同于第一侧壁）上开设有第一通孔122和第二通孔123，由于馈电微带线61为90度弯曲弧线，因此本实施例中第一侧壁与第二侧壁对接，其中第一射频绝缘子8嵌入第一通孔122内，第二射频绝缘子9嵌入第二通孔123内，馈电点探针2的一端与馈电微带线61的一端连接（例如焊接），其另一端穿插过第一射频绝缘子8后从金属屏蔽本体12伸出，以便与主板1上的射频馈电点连接（例如接触连接），接地点探针3的一端与过孔金属化地连接（例如焊接），其另一端穿插过第二射频绝缘子9后从金属屏蔽本体12伸出，以便与主板1上的接地点连接（例如接触连接）。本实施例中的第一射频绝缘子8和第二射绝缘子9的主要成分为聚四氟乙烯，第一射频绝缘子8用作馈电点探针2和金属屏蔽本体12之间的50欧姆阻抗匹配，第二射频绝缘子9用作接地点探针3和金属屏蔽盒本体12之间的50欧姆阻抗匹配。。。

如图2所示，在测试时将射频综合测试仪1通过SMA接口与射频同轴电缆5一端连接，另一端也使用SMA接口与射频连接器7连接，射频连接器7通过焊接与馈电微带线61的一端连接，将射频同轴电缆5传输进来的信号平滑过渡至馈电点探针2和接地点探针3，整条信号传输链路为硬连接，在测试过程中结构工装的动作震动不会对射频信号产生影响。

为了保证馈电点探针2和馈电微带线61的连接处的焊接和接地点探针3和过孔金属化地的连接处焊接的一致性，在馈电微带线61和过孔金属化地处分别利用丝印层画上第一焊锡边框62和第二焊锡边框63，防止焊锡溢流，保证焊接部位的焊锡与探针结合处圆润无瘤状或毛刺。具体地，在本实施例中，馈电点探针2位于金属屏蔽本体12内的部分均焊接至第一焊锡边框62内，且接地点探针3位于金属屏蔽本体12内的部分均焊接至第二焊锡边框63内，使得探针裸露的大部分被焊接至射频测试板6上，减小了向空间辐射的尺寸，并且同时射频测试板6安装在金属屏蔽盒内，进一步减小向外的辐射。

此外，在对主板1进行射频测试之前，都需要对线损进行校准和测量工作，目的在于将从仪表到产品之间传输线路的损耗进行测量并补偿到测试结果中，传统的测试方法，在测试前需要先对矢量网络分析仪的端口进行短路、开路、匹配校准，再将待测传输线路接入矢量网络分析仪，矢量网络分析仪的输入输出接口均为SMA标准接口，而图1所示的穿戴类半成品主板1的测试线路为探针2和3形式，无法接入矢量网络分析仪。如图4所示，可以在馈电微带线61的一端焊接有SMA射频连接器7'（例如偏脚夹板式SMA射频连接器（SMA-HD9A）），具体地，偏脚与射频测试板6的背面的地焊接，馈针与馈电微带线61一端焊接，类似地，可以在馈电微带线61的另一端焊接有SMA射频连接器7''（例如偏脚夹板式SMA射频连接器（SMA-HD9A）），在需要对射频测试板6校准和损耗测试时，将SMA射频连接器7'和SMA射频连接器7''分别例如通过与阻抗变换器焊接转换为SMA标准接头后接入矢量网络分析的输入输出端口，实现对射频测试板1的第一端口的信号反射、从第一端口到第二端口的损耗、第二端口的信号反射以及带宽等指标，有效解决了现有技术中射频同轴电缆5到馈电点探针2和接地点探针3接口不标准而无法对其校准和损耗测量的问题，且传输链路仍然保持阻抗50欧姆匹配。

在如图1所示的传统测试中，裸露的无屏蔽层的探针会作为开路天线向空间场辐射信号，仅有少部分信号传输给了主板1，为保障测试指标在测试范围内，测试过程中通常会提高补偿值，进而导致辐射信号更大，大部分辐射信号会通过半成品主板1的其他线路耦合进入产品，进而影响产品的输入功率、输出功率的测量。如图2所示的本实施例中的测试中，阻抗匹配效果好，信号功率提升3dB，进而可以进一步降低补偿值，无需提高过多补偿值来保障测量指标在测试范围内，并且同时，较低的信号功率避免了自身辐射干扰，误测率降低，且测试数据更稳定。

本实施例的射频测试装置，射频同轴电缆5通过SMA接口连接SMA射频连接器7，并将射频信号平滑过渡至主板1的射频馈电点和接地点，射频连接器7与金属屏蔽盒保持50欧姆的阻抗匹配，馈电微带线61设计为阻抗匹配至50欧姆，且馈电点探针2和金属屏蔽盒之间以及接地点探针3和金属屏蔽盒之间分别通过第一射频绝缘子8和第二射频绝缘子9匹配成50欧姆阻抗，实现射频测试阻抗全匹配，避免剥离射频同轴电缆5导致的工作量大及阻抗不匹配的问题，提高射频测试准确性；将射频测试板6设置在金属屏蔽盒内，可屏蔽外界干扰且避免信号向环境空间场辐射。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种射频测试装置，用于具有分离的射频馈电点和接地点的主板的测试，其特征在于，包括射频测试板和射频连接器；所述射频测试板上布设有馈电微带线且具有过孔金属化地；所述射频连接器连接至所述馈电微带线的一端且匹配成与所述馈电微带线的阻抗一致的阻抗，所述主板的射频馈电点连接至所述馈电微带线的另一端且匹配成与所述馈电微带线的阻抗一致的阻抗，所述主板的接地点连接至所述过孔金属化地且匹配成与所述馈电微带线的阻抗一致的阻抗。

2.根据权利要求1所述的射频测试装置，其特征在于，所述馈电微带线的阻抗为50欧姆。

3.根据权利要求1所述的射频测试装置，其特征在于，还包括所述射频测试板设置在内的金属屏蔽盒、馈电点探针、接地点探针、第一射频绝缘子和第二射频绝缘子；所述射频连接器安装在所述金属屏蔽盒上且其馈针穿过所述金属屏蔽盒的一侧壁与所述馈电微带线的一端连接；第一射频绝缘子和第二射频绝缘子分别嵌入在金属屏蔽盒的一侧壁上开设的通孔内；所述馈电点探针的一端与所述馈电微带线的另一端连接，另一端穿插所述第一射频绝缘子伸出所述金属屏蔽盒与所述主板上的射频馈电点连接；所述接地点探针的一端与所述过孔金属化地连接，另一端穿插第二射频绝缘子伸出所述金属屏蔽盒与所述主板的接地点连接。

4.根据权利要求3所述的射频测试装置，其特征在于，所述金属屏蔽盒为方形盒；所述射频连接器安装在所述金属屏蔽盒上且其馈针穿过所述金属屏蔽盒的第一侧壁与所述馈电微带线的一端连接；所述金属屏蔽盒上的第二侧壁上开设有第一通孔和第二通孔；所述第一侧壁不同于第二侧壁；所述第一射频绝缘子嵌入所述第一通孔，所述第二射频绝缘子嵌入所述第二通孔。

5.根据权利要求3所述的射频测试装置，其特征在于，在所述馈电微带线的另一端画有第一焊锡边框，且在所述过孔金属化地处画有第二焊锡边框，所述馈电点探针的一端焊接至所述第一焊锡边框内，所述接地点探针的一端焊接至所述第二焊锡边框内。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的射频测试装置，其特征在于，所述金属屏蔽盒包括金属屏蔽盖和金属屏蔽本体，所述金属屏蔽盖通过螺钉安装至所述金属屏蔽本体。

7.根据权利要求3-5中任一项所述的射频测试装置，其特征在于，所述射频连接器为SMA射频连接器，其通过所述SMA射频连接器的法兰盘安装在所述金属屏蔽盒上。

8.根据权利要求7所述的射频测试装置，其特征在于，所述SMA射频连接器的型号为SMA-KFD164XL。

9.根据权利要求3-5中任一项所述的射频测试装置，其特征在于，所述射频测试板上开设安装孔，螺钉穿过所述安装孔将所述射频测试板固定在所述金属屏蔽盒内。