辐射测试装置、辐射测试方法、样品测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及辐射测试技术领域，特别是涉及一种辐射测试装置、辐射测试方法、样品测试系统及样品测试方法。

背景技术

随着通信网络不断迭代，低频率无线电异常拥挤。因此，通信网络不得不向更高频段发展，而5G网络更是高频通信的典型代表。现在，高频化已成通信行业的必然趋势，而传统的通讯材料很难达到高频通信的要求。随着5G通讯技术的不断发展，5G新材料不断涌现，通讯频率不断提高，如5G毫米波通讯已经接近40GHz的频率。

一般来说，电磁波的波长与频率成反比，频率越高，波长越短，如果电磁波受到物体阻挡，信号衰减更快。目前，5G网络逐渐走向高频化，电子信号在电路中传输会产生损耗。如果不能解决高频通信的问题，5G信号质量以及通信效果就会受到影响。毫米波频段(24GHz及以上)与传统通信相比有着更强的辐射作用。目前国内外针对材料受高频辐射效应影响的评价方式和测试方法均没有明确的标准规定，更没有统一的测试方法，相关测试设备更是匮乏，无法指导材料的研发设计和应用选型。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种测试5G材料在高频信号辐射下的关键参数变化的辐射测试装置、辐射测试方法、样品测试系统及样品测试方法。

本申请提供一种辐射测试装置，包括：

屏蔽箱，用于放置待测样品；

信号发生装置，用于向所述屏蔽箱内发射辐射信号；

场强探测装置，位于所述屏蔽箱内时用于探测所述辐射信号到达所述待测样品的场强。

于上述实施例提供的辐射测试装置中，屏蔽箱内设置的场强探测装置能够监测辐射测试装置内的场强值，利用监测所得的场强值可以得到在该辐射信号的照射下待测样品于所在位置的场强，从而可以对对应场强的辐射信号对待测样品进行辐照后的关键参数变化进行分析。

在其中一个实施例中，所述信号发生装置包括：

信号源，位于所述屏蔽箱外，用于产生所述初始辐射信号；

功率放大器，位于所述屏蔽箱外，与所述信号源相连接，用于将所述初始辐射信号放大；

定向耦合器，位于所述屏蔽箱外，与所述功率放大器相连接，用于将放大后的初始辐射信号进行定向耦合处理，以生成所需场强的所述辐射信号；

天线，位于所述屏蔽箱内，与所述定向耦合器相连接，用于将所述辐射信号发射至所述屏蔽箱内。

上述实施例提供的辐射测试装置，通过搭配信号源、功率放大器、定向耦合器，构成对被测物表面场强可调节的辐射测试装置。

在其中一个实施例中，所述信号发生装置还包括功率计，所述功率计与所述定向耦合器相连接，用于测量所述辐射信号的前向功率。

在其中一个实施例中，所述辐射测试装置还包括监视设备，所述监视设备与所述场强探测装置及所述功率计相连接，用于监视所述场强探测装置探测到的所述辐射信号到达所述待测样品的场强及所述辐射信号的前向功率。

在其中一个实施例中，所述辐射测试装置还包括：

修正模块，所述修正模块与所述场强探测装置及所述监视设备相连接，用于对所述场强探测装置探测到的所述辐射信号到达所述待测样品的场强进行修正；所述监视设备还用于监视修正后的场强；

计时装置，用于记录所述辐射信号于各场强下对所述待测样品的辐照时间。

上述实施例提供的辐射测试装置，可以对待测样品在不同辐照时间强度及/或不同场强值大小下进行辐射测试，从而分析不同辐照时间长度下，不同的场强值大小对待测样品的高频率性能的影响。

在其中一个实施例中，所述辐射测试装置还包括载物台，所述载物台位于所述屏蔽箱内，用于放置所述待测样品；所述待测样品包括5G材料。

基于上述实施例中所述的辐射测试装置，本申请还提供一种辐射测试方法，包括如下步骤：

将所述场强探测装置作为被测物置于所述屏蔽箱内，向所述屏蔽箱内发射所述辐射信号，使用所述场强探测装置探测所述辐射信号的场强，并确定所述场强探测装置探测到的对应场强下的所述辐射信号的前向功率；

将所述场强探测装置替换为所述待测样品，使用所述前向功率的所述辐射信号照射所述待测样品预设时间。

在其中一个实施例中，所述辐射测试方法还包括：

对所述场强探测装置探测的所述辐射信号的场强进行校准。

基于上述实施例中所述的辐射测试装置，本申请还提供一种辐射测试方法，包括如下步骤：

将所述场强探测装置和所述待测样品同时放入所述屏蔽箱内，其中，所述场强探测装置与所述待测样品的距离小于预设距离；

向所述屏蔽箱内发射辐射信号对所述待测样品预设时间，并使用所述场强探测装置探测所述辐射信号的场强。

在其中一个实施例中，所述辐射测试方法还包括：

对所述场强探测装置探测的所述辐射信号的场强进行校准。

本申请还提供一种样品测试系统，包括：

上述任一实施例中所述的辐射测试装置；

性能测试装置，用于探测所述辐射探测装置辐射后的所述待测样品的性能参数，所述性能参数包括介电常数或/及介电损耗。

本申请还提供一种样品测试方法，包括如下步骤：

采用上述任一实施例中所述的辐射测试方法对所述待测样品进行辐照；

测试辐照后的所述待测样品的性能参数，所述性能参数包括介电常数或/及介电损耗。

通过上述辐射测试装置、辐射测试方法、样品测试系统及样品测试方法，能够监测辐射测试装置内的场强值，利用监测所得的场强值可以得到在该辐射信号的照射下，待测样品于所在位置的场强，从而可以对对应场强的辐射信号对待测样品进行辐照后的关键参数变化进行分析。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本申请提供的一个实施例中辐射测试装置的结构示意图；

图2至3为本申请提供的一些实施例中辐射测试方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-屏蔽箱，2-信号发生装置，21-信号源，22-功率放大器，23-定向耦合器，24-天线，25-功率计，3-场强探测装置，4-计算机。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“或/及”包括相关所列项目的任何及所有组合。

随着通信网络不断迭代，低频率无线电异常拥挤。因此，通信网络不得不向更高频段发展，而5G网络更是高频通信的典型代表。现在，高频化已成通信行业的必然趋势，而传统的通讯材料很难达到高频通信的要求。因此，高频通讯材料将会迎来新变革。

一般来说，电磁波的波长与频率成反比，频率越高，波长越短，如果电磁波受到物体阻挡，信号衰减更快。目前，5G网络逐渐走向高频化，电子信号在电路中传输会产生损耗。如果不能解决高频通信的问题，5G信号质量以及通信效果就会受到影响。

因此，信号传输问题是设备商最需解决的问题，而这一问题可以在材料端解决。从技术角度来看，电子材料需具备精准且稳定的介电常数和更小的介质损耗，才能有效解决信号传输损耗的问题。精准的介电常数有利于提高电路设计的匹配度；稳定的介电常数可以保障信号传输的快速和稳定性；更小的介质损耗可以极大地降低传播中的信号损失。因此，具备这几项标准的电子材料将是通信高频化发展的重要基础。

为了针对上述技术问题，测试5G材料在高频信号辐射下的关键参数变化，请参阅图1，本申请提供一种辐射测试装置，包括：

屏蔽箱1，用于放置待测样品；

信号发生装置2，用于向屏蔽箱1内发射辐射信号；

场强探测装置3，位于屏蔽箱1内时用于探测所述辐射信号到达所述待测样品的场强。

于上述实施例提供的辐射测试装置中，屏蔽箱内设置的场强探测装置能够监测辐射测试装置内的场强值，利用监测所得的场强值可以得到在该辐射信号的照射下，待测样品于所在位置的场强，从而可以对对应场强的辐射信号对待测样品进行辐照后的关键参数变化进行分析。

具体的，场强探测装置3可以为场强探头，在其他实施例中，场强探测装置3也可以是其他能够探测辐射信号到达待测样品的场强的装置，而不限于上述实施例中已经提到的场强探头，本实施例对场强探测装置3的种类并不做限定。

请继续参阅图1，具体的，在其中一个实施例中，信号发生装置2包括：

信号源21，位于屏蔽箱1外，用于产生所述初始辐射信号；

功率放大器22，位于屏蔽箱1外，与信号源21相连接，用于将所述初始辐射信号放大；

定向耦合器23，位于屏蔽箱1外，与功率放大器22相连接，用于将放大后的初始辐射信号进行定向耦合处理，以生成所需场强的所述辐射信号；

天线24，位于屏蔽箱1内，与定向耦合器23相连接，用于将所述辐射信号发射至屏蔽箱1内。

上述实施例提供的辐射测试装置，通过搭配信号源、功率放大器、定向耦合器，构成对被测物表面场强可调节的辐射测试装置。

在其中一个实施例中，信号发生装置2还包括功率计25，功率计25与定向耦合器23相连接，用于测量所述辐射信号的前向功率。

在其中一个实施例中，辐射测试装置还包括监视设备，所述监视设备与场强探测装置3及功率计25相连接，用于监视场强探测装置3探测到的所述辐射信号到达所述待测样品的场强及所述辐射信号的前向功率。

在其中一个实施例中，辐射测试装置还包括：

修正模块，所述修正模块与场强探测装置3及所述监视设备相连接，用于对场强探测装置3探测到的所述辐射信号到达所述待测样品的场强进行修正；此时，所述监视设备还用于监视修正后的场强；

计时装置，用于记录所述辐射信号于各场强下对所述待测样品的辐照时间。

上述实施例提供的辐射测试装置，可以对待测样品在不同辐照时间强度及/或不同场强值大小下进行辐射测试，从而分析不同辐照时间长度下，不同的场强值大小对待测样品的高频率性能的影响。

具体的，在一个实施例中，如图1所示，监视设备、修正模块及计时装置中可以设置于计算机4内。在其他实施例中，监视设备、修正模块及计时装置还可以设置于其他装置中，本实施例对监视设备、修正模块及计时装置的具体设置方式并不做限定。

在其中一个实施例中，辐射测试装置还包括载物台，所述载物台位于屏蔽箱1内，用于放置所述待测样品。

具体的，在一个实施例中，所述待测样品包括5G材料，所述5G材料可以包括但不限于聚四氟乙烯(PTFE)、热固性材料、聚苯醚(PPO)、氰酸酯、环氧树脂等材料。在其他实施例中，所述待测物品也可以是其他的通讯材料，本实施例对待测样品的种类并不做限定。

基于上述任一实施例中提供的辐射测试装置，本申请还提供一种辐射测试方法，请参阅图2，该辐射测试方法包括如下步骤：

将场强探测装置3作为被测物置于屏蔽箱1内，向屏蔽箱1内发射所述辐射信号，使用场强探测装置3探测所述辐射信号的场强，并确定场强探测装置3探测到的对应场强下的所述辐射信号的前向功率；

将场强探测装置3替换为所述待测样品，使用所述前向功率的所述辐射信号照射所述待测样品预设时间。

在不放入待测样品时，将场强探测装置作为被测物，运行辐射测试装置并调整所述辐射信号的前向功率，以使得场强探测装置3探测到的场强值为测试场强值，此时，将该前向功率设置为待测样品辐射测试时的测试功率。当对待测样品进行测试时，将场强探测装置3替换为所述待测样品，并保持测试功率为前述前向功率，以此时待测样品处的场强值作为其收到的场强值。

具体的，可以根据测试需求定义预设时间，在一个实施例中，预设时间为1-5小时，具体可以为一小时、两小时、三小时、四小时等，本实施例对预设时间的时间长短并不做限定。

在其中一个实施例中，辐射测试方法还包括：

对场强探测装置3探测的所述辐射信号的场强进行校准。

基于上述任一实施例中提供的辐射测试装置，本申请还提供一种辐射测试方法，请参阅图3，该辐射测试方法包括如下步骤：

将场强探测装置3和所述待测样品同时放入屏蔽箱1内，其中，场强探测装置3与所述待测样品的距离小于预设距离；

向屏蔽箱1内发射辐射信号照射所述待测样品预设时间，并使用场强探测装置3探测所述辐射信号的场强。

在其中一个实施例中，辐射测试方法还包括：

对场强探测装置3探测的所述辐射信号的场强进行校准。

本申请还提供一种样品测试系统，包括：

上述任一实施例中所述的辐射测试装置；

性能测试装置，用于探测所述辐射探测装置辐射后的所述待测样品的性能参数。

具体的，所述性能参数至少包括介电常数或/及介电损耗。在其他实施例中，所述性能参数还可以包括其他能够表征通讯材料工作性能的参数，本实施例对性能参数的种类和数量并不做限定。

通讯材料本身具有各种性能参数，比如介电常数和介质损耗。从技术角度来看，通讯材料需具备精准且稳定的介电常数和更小的介质损耗，才能有效解决信号传输损耗的问题。上述实施例中提供的样品测试系统，可以对5G材料在不同时间长度，不同场强值大小下进行辐射测试，从而分析不同辐照时间下，不同场强值对材料性能参数的影响。

本申请还提供一种样品测试方法，包括如下步骤：

采用上述任一实施例中所述的辐射测试方法对所述待测样品进行辐照；

测试辐照后的所述待测样品的性能参数。

具体的，所述性能参数至少包括介电常数或/及介电损耗。

上述实施例中提供的样品测试系统，可以对5G材料在不同时间长度，不同场强值大小下进行辐射测试，从而分析不同辐照时间下，不同场强值对材料性能参数的影响。

在其中一个实施例中，在辐射测试的过程当中，可以定时地将待测样品取出并测试辐照后的所述待测样品的性能参数，从而分析不同辐照时间长度下，不同场强对待测样品高频率性能的影响。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征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描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。