天线测试治具与天线测试系统

技术领域

本发明涉及一种天线测试治具与天线测试系统，尤其涉及一种适用于不同频段并且节省成本的天线测试治具与天线测试系统。

背景技术

目前，天线的OTA路径损耗测试，都是用喇叭天线(测量天线)对喇叭天线(待测天线)并且通过同轴电缆进行信号馈入的方式来进行测试。然而，在第五代移动通信技术(5G)的发展中，由于5G毫米波的高频率短波长的特性，毫米波(mmw)天线的尺寸普遍较小(以毫米为单位计量)。因此毫米波天线无法通过同轴电缆进行信号馈入。

在现有技术中，也有采用芯片天线作为参考天线来进行性能测试。但是，芯片天线受限于其特殊工艺，因此具有成本高昂且无弹性频段设计(固定在18GHz～26GHz)的缺点。

故，如何通过结构设计的改良，来克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种天线测试治具，其包括：电路基板、同轴接头、一个信号接点以及两个接地接点。同轴接头耦接于电路基板。信号接点设置在电路基板，且信号接点电性连接同轴接头。两个接地接点设置在电路基板。信号接点位于两个接地接点之间，且信号接点与两个接地接点是沿着电路基板的边缘呈线性排列。

优选地，同轴接头为SMA接头。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种天线测试系统，其包括测试装置、第一天线组件、第一同轴缆线、第二天线组件、天线测试治具、第二同轴缆线、探针组件以及第三同轴缆线。第一天线组件发射一电波信号。第二天线组件接收电波信号，且第二天线组件与第一天线组件相隔一预定距离。第一同轴缆线连接在第一天线组件与测试装置之间。第二同轴缆线连接于第二天线组件与天线测试治具之间。第三同轴缆线连接在探针组件与测试装置之间。

优选地，天线测试系统进一步包括：第二同轴接头，第二同轴接头耦接于第二天线组件，第二同轴缆线的一端连接第二同轴接头，另一端连接同轴接头。

优选地，天线测试系统进一步包括：第三同轴接头，第三同轴接头耦接于探针组件，其中，第三同轴缆线的一端连接第三同轴接头，另一端连接测试装置。

优选地，天线测试系统进一步包括：连接臂，连接臂连接探针组件，连接臂用以移动探针组件，使探针头接触信号接点以及两个接地接点。

优选地，第一天线组件及第二天线组件为喇叭天线。

优选地，同轴接头、第二同轴接头及第三同轴接头为SMA接头。

优选地，测试装置为向量网络分析仪。

优选地，测试装置用以发出一测试信号，并且测试装置借由测试信号经过一信号传递路径来测量所产生的信号损耗。

优选地，信号传递路径是由第一同轴缆线、第一天线组件、第二天线组件、第一天线组件与第二天线组件之间的无线传输、第二同轴缆线、探针组件以及第三同轴缆线共同形成，信号损耗包括由第一同轴缆线、第二同轴缆线及第三同轴缆线所造成的缆线信号损耗、由第一天线组件及第二天线组件所造成的天线信号损耗、由第一天线组件及第二天线组件之间的无线传输所造成的信号损耗，以及由探针组件所造成的探针信号损耗。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的天线测试治具，其能通过“同轴接头耦接于电路基板”以及“信号接点设置在电路基板，且信号接点电性连接同轴接头”的技术方案，以提供一测试治具，供不同的参考天线进行测试及校正，改善现有技术中的参考天线类型只采用芯片天线而产生的各种缺点。

本发明的另外一有益效果在于，本发明所提供的天线测试系统，其能通过“天线测试治具的信号接点电性连接同轴接头”以及“探针组件具有探针头，探针组件通过探针头接触信号接点以及接地接点以电性连接同轴接头”的技术方案，以提供一测试治具，供不同的参考天线进行测试及校正，且可将校正平面延长至探针组件的探针头，测量到的系统损耗包含了探针组件的效应，更加精准地测量到天线测试系统的总路径损耗。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的天线测试治具的俯视示意图。

图2为本发明的天线测试系统的示意图。

图3为本发明的天线测试系统的探针与天线测试治具的示意图。

图4为本发明的天线测试系统的第二天线组件、天线测试治具与探针的示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“天线测试治具与天线测试系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[实施例]

首先，参阅图1所示，本发明提供一种天线测试治具1，其包括电路基板11、同轴接头12、一个信号接点13以及两个接地接点14。同轴接头12耦接于电路基板11。信号接点13与两个接地接点14设置在电路基板11，且信号接点13电性连接同轴接头12。由图1所示，电路基板11基本上是呈长方形形状，其具有相对的第一侧边111与第二侧边112。同轴接头12耦接于电路基板11的位置较为靠近第一侧边111。信号接点13以及两个接地接点14则是较为靠近第二侧边112，并且信号接点13与两个接地接点14是沿着电路基板11的边缘呈线性排列，并且信号接点13是位于两个接地接点14之间。

在本发明中，电路基板11为PCB(Printed Circuit Board)板，同轴接头12为SMA(SubMiniature version A)接头，但本发明不以为限。举例来说，天线测试治具1可为一组校验工具，具有两端口。其中一端口为2.92毫米(mm)的SMA接头，另一端口为一信号接点13以及两个接地接点14所组成的接地-信号-接地(ground-signal-ground，GSG)接点组件。信号接点13以及两个接地接点1是可供微型探针(MicroSeries Probes)下针的接触点。

参阅图2所示，本发明提供一种天线测试系统Z，其包括天线测试治具1、测试装置2、第一天线组件3、第一同轴缆线4、第二天线组件5、第二同轴缆线6、探针组件7以及第三同轴缆线8。第一同轴缆线4连接在第一天线组件3与测试装置2之间。第二同轴缆线6连接于第二天线组件5与天线测试治具1之间。第三同轴缆线8连接在探针组件7与测试装置2之间。也就是说，第一同轴缆线4、第二同轴缆线6以及第三同轴缆线8串接起天线测试系统Z中的天线测试治具1、测试装置2、第一天线组件3、第二天线组件5以及探针组件7。

第一天线组件3与第二天线组件5相隔一预定距离H，且第一天线组件3与第二天线组件5之间能够通过电波辐射来进行信号的传递。举例来说，第一天线组件3是一测量天线，作为发射端而发射出电波信号，而第二天线组件5是一待测天线，作为接收端而接收该电波信号。第一天线组件3与第二天线组件5相隔的预定距离H的大小会影响第二天线组件5所接收到的电波信号的强弱。

因此，天线测试系统Z通过天线组件以及同轴缆线的进行电性串联连接，形成信号的传递路径。举例来说，信号校正装置2可作为一信号源，发出一测试信号。该测试信号通过第一同轴缆线4传递到第一天线组件3，第一天线组件3接收该测试信号后再以电磁波形式将测试信号(电波信号)发射出去。该测试信号在空气中传播并且由第二天线组件5接收，再经由第二同轴缆线6传递至天线测试治具1，之后，该测试信号再由第三同轴缆线8传输至测试装置2。

参阅图3及图4所示，图3为本发明的天线测试系统的探针与天线测试治具的示意图，图4为本发明的天线测试系统的第二天线组件、天线测试治具与探针的示意图。天线测试治具1包括电路基板11、同轴接头12、信号接点13以及两个接地接点14。同轴接头12耦接于电路基板11。信号接点13设置在电路基板11，且信号接点13电性连接同轴接头12。两个接地接点14设置在电路基板11，且信号接点13位于两个接地接点14之间。信号接点13与两个接地接点14是沿着电路基板11的边缘呈线性排列，使得信号接点13以及两个接地接点14组成接地-信号-接地(ground-signal-ground，GSG)接点组件。

探针组件7具有一探针头71，且探针组件7通过探针头71接触信号接点13以及两个接地接点14以电性连接同轴接头。此外，天线测试系统Z还进一步包括连接臂9，连接臂9连接探针组件7，连接臂9用以移动探针组件7，使探针头71接触信号接点13以及两个接地接点14。连接臂9与探针组件7之间可利用多个锁固件(例如但不限于螺丝)来固定结合。更进一步来说，首先，当探针头71要接触信号接点13以及两个接地接点14时，连接臂9移动探针组件7，使探针头71移动到信号接点13以及两个接地接点14的正上方进行对位。接着，连接臂9继续移动探针组件7，探针头71下移且接触到信号接点13以及两个接地接点14，让信号接点13以及两个接地接点14与探针头71电性连接。

继续参阅图4，天线测试系统Z进一步包括第二同轴接头50与第三同轴接头70。第二同轴接头50耦接于第二天线组件5，第三同轴接头70耦接于探针组件7。第二同轴缆线6的一端连接第二同轴接头50，另一端连接同轴接头12。第三同轴缆线8的一端连接第三同轴接头70，另一端连接测试装置2。

在本发明中，测试装置2为向量网络分析仪(Vector Network Analyzer，VNA)。同轴缆线(第一同轴缆线4、第二同轴览线6及第三同轴缆线8)可为同轴电缆(Coaxialcable)。用来连接第二同轴缆线6两端的第二同轴接头50与同轴接头12，以及连接第三同轴缆线8其中一端的第三同轴接头70，可为SMA(SubMiniature version A)接头，但本发明不以为限。第一天线组件3与第二天线组件5皆为校正用喇叭天线(Horn Antenna)，其中，第一天线组件3为测量天线，第二天线组件5为待测天线。

如前所述，向量网络分析仪(即测试装置2)能够作为一信号源发出一测试信号。因此，借由该测试信号所通过的信号传递路径，来确定待测装置的性能与特性。更进一步来说，本发明是借由该测试信号通过一信号传递路径，来测量天线测试系统Z产生的信号损耗。

继续参阅图2，具体来说，该信号传递路径是由第一同轴缆线4、第一天线组件3、第二天线组件5、第一天线组件3与第二天线组件5之间的无线传输(over the air，OTA)、第二同轴缆线6、探针组件7以及第三同轴缆线8共同形成。天线测试系统Z所产生的信号损耗包括第一同轴缆线4、第二同轴缆线6及第三同轴缆线8造成的缆线信号损耗，以及第一天线组件3及第二天线组件5造成的天线信号损耗，以及第一天线组件3及第二天线组件5之间的无线传输造成的信号损耗(OTA路径损耗)，以及探针组件7造成的探针信号损耗。

实施例的有益效果

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的天线测试治具，其能通过“同轴接头12耦接于电路基板11”以及“信号接点13设置在电路基板11，且信号接点13电性连接同轴接头12”的技术方案，以提供一测试治具，供待测天线(第二天线组件5)进行校验，改善现有技术中的毫米波天线的尺寸过小而无法通过同轴电缆馈电的缺点。

本发明的另外一有益效果在于，本发明所提供的天线测试系统Z，其能通过“天线测试治具1的信号接点电性连接同轴接头12”以及“探针组件7具有探针头71，探针组件7通过探针头71接触信号接点13以及接地接点14以电性连接同轴接头12”的技术方案，以提供一天线测试治具1，供不同频段的天线组件进行测试，不同于现有技术中采用芯片天线会受限在固定频段。此外，本发明所提供的天线测试系统Z通过天线测试治具1将校正平面延长至探针组件7的探针头71，因此测试装置2(向量网络分析仪)能够更加精准地测量到天线测试系统Z的总路径损耗。

进一步来说，由于毫米波(mmw)天线的尺寸普遍较小(以毫米计)，因此毫米波天线无法通过像现有技术中直接以同轴电缆进行信号馈入现有技术中的天线方式分别校正到缆线与校正天线的交接面，所测量到的系统路径损耗无法包含探针的损耗。使用设计的校验工具，可将校正平面延长至微型探针台的针尖，测量到的系统损耗包含了探针的效应，达到更加精准测量系统的总路径损耗。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。