测试装置

技术领域

本发明涉及电子设备测试技术领域，特别涉及一种测试装置。

背景技术

目前，需要对电子设备进行模拟辐射测试，以确定电子设备向外界辐射的电磁波符合安规要求。现有技术方案是测试装置接收待测设备工作时向外界辐射的各频段电磁波，然后对接收到的电磁波进行频谱分析。然而，测试装置在测试过程中，本身会存在较多的杂散信号，这降低了测试的准确性。

发明内容

本发明实施方式提供一种测试装置。

本发明实施方式的一种测试装置，包括：

测试腔体，用于放置待测设备；

天线，用于接收所述待测设备辐射的电磁波信号；和

射频模块，所述射频模块包括：

混频器，所述混频器连接所述天线，并用于利用本振信号将所述电磁波信号转换为第一中频信号；

中频滤波器，连接所述混频器，所述中频滤波器用于消除所述第一中频信号中处于所述中频滤波器带宽外的杂散信号并输出第二中频信号；和

数字信号处理单元，连接所述中频滤波器，所述数字信号处理单元用于接收所述第二中频信号，并通过至少两次对所述第二中频信号进行采样分析以消除所述第二中频信号中的杂散信号。

上述测试装置中，通过中频滤波器滤和数字信号处理单元的处理，可以消除测试过程中的杂散信号，提高对待测设备辐射出的电磁波的频谱分析的准确性。

在某些实施方式中，所述数字信号处理单元包括数字信号链路单元和模数转换器，所述模数转换器连接所述中频滤波器和所述数字信号链路单元。

在某些实施方式中，所述射频模块还包括滤波器和放大器，所述滤波器连接所述天线和所述放大器，所述放大器连接所述混频器。

在某些实施方式中，所述放大器为可调放大器。

在某些实施方式中，所述数字信号处理单元用于根据当前次采集到本振信号与上次采集到的本振信号的频点变化，消除所述第二中频信号中的杂散信号。

在某些实施方式中，所述射频模块还包括处理器，所述处理器连接所述数字信号处理单元和所述混频器，所述处理器用于控制所述射频模块的运行状态。

在某些实施方式中，所述测试装置还包括显示屏，所述处理器用于根据所述频谱数据控制所述显示屏显示相应的频谱。

在某些实施方式中，所述处理器还用于将所述频谱数据发送至上位机，以使所述上位机导出测试报告。

在某些实施方式中，所述测试装置包括设置在所述测试腔体上方的散热组件，所述散热组件包括散热风机和导风罩，所述导风罩罩设所述射频模块，所述散热风机用于向所述导风罩内吹风。

在某些实施方式中，所述测试装置还包括电源模块，所述电源模块设在所述导风罩的上方。

本发明的附加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

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有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发明的一些实施方式，对在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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施方式的测试装置的模块示意图；

图2为本发明实施方式的测试装置的分解示意图；

图3至图7为本发明实施方式的频谱示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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。对在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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参图1和图2，本发明实施方式的一种测试装置100包括测试腔体12、天线14和射频模块16。测试腔体12用于放置待测设备。天线14用于接收待测设备辐射的电磁波信号。射频模块16包括混频器18、中频滤波器20和数字信号处理单元22。混频器18连接天线14，并用于利用本振信号将电磁波信号转换为第一中频信号。中频滤波器20连接混频器18，中频滤波器20用于消除第一中频信号中处于中频滤波器20带宽外的杂散信号并输出第二中频信号。数字信号处理单元22连接中频滤波器20，数字信号处理单元22用于接收第二中频信号，并通过至少两次对第二中频信号进行采样分析以消除第二中频信号中的杂散信号。

上述测试装置100中，通过中频滤波器20滤和数字信号处理单元22的处理，可以消除测试过程中的杂散信号，提高对待测设备辐射出的电磁波的频谱分析的准确性。

具体地，本发明实施方式的测试装置100，可以是EMC(Electro MagneticCompatibility，电磁兼容)测试装置100，可用于EMC测试中的EMI(ElectromagneticInterference，电磁干扰)辐射测试。在EMI辐射测试中，待测设备工作时，向外界辐射电磁波(电磁干扰信号)，通过对待测设备辐射的电磁波进行采样分析，可以获取待测设备的频谱。

请结合图2，测试腔体12的前侧还设有开口24和门体26，门体26可转动地连接测试腔体12并用于关闭和打开开口24。测试腔体12可以是金属腔体，其内壁形成有吸波层，减少测试腔体12内反射的电磁波对测试结果的不利影响。门体26可以是电磁屏蔽门体26。

在本发明实施方式中，测试腔体12可以形成微型暗室。测试装置100的天线14能够对测试腔体12内的待测设备在工作时向外界所辐射的电磁波进行接收，天线14接收到待测设备所辐射的电磁波之后，传送给与之电连接的射频模块16。

射频模块16可以对进入的电磁波信号进行混频处理，具体地，进入射频模块16的电磁波信号可作为射频信号，射频信号输入至混频器18中，混频器18利用本振信号对射频信号进行处理以转换为第一中频信号。具体的处理方式可以是，利用本振信号的频率与射频信号的频率中的较大者减去较小者得到第一中频信号。本振信号可以来自射频模块16的锁相环。

中频滤波器20滤除的杂散信号可以是本振泄露的杂散信号以及IQ不平衡产生的镜像杂散信号，混频后的第一中频信号比零中频高40MHz以上，可以为中频滤波器20预留过渡带宽，本振泄露的杂散信号以及IQ不平衡产生的镜像杂散信号的至少一部分可以通过中频滤波器20消除，从而提升接收链路噪声纯净度。在一个例子中，中频滤波器20的带宽可以是80MHz-120MHz。中频滤波器20输出滤除了部分杂散信号的第二中频信号。

数字信号处理单元22，可以接收中频滤波器20输出的第二中频信号，第二中频信号包含了中频滤波器20无法消除的杂散信号，数字信号处理单元22通过至少两次对第二中频信号进行采样分析以消除第二中频信号中的杂散信号。

在一个实施方式中，数字信号处理单元22通过两次对第二中频信号进行采样分析以消除第二中频信号中的杂散信号。具体地，将待测设备工作时向外界辐射的电磁波信号可称为空间杂散，空间杂散是测试装置100所需获取的信号以进行频谱分析。将射频模块16自身接收链路产生的杂散可称为链路自身杂散，链路自身杂散需要尽量地被消除，以还原出空间杂散。可以理解，在其他实施方式中，采样次数不限于两次，还可以其他次数，在此不作具体限定。

经过中频滤波器20后，一部分链路自身杂散可以被滤除。进一步地，可以通过数字信号处理单元22的处理，来消除其余部分的链路自身杂散。由于本振泄露的杂散信号和镜像杂散信号是根据本振信号的频点而变化，因此，通过两次对第二中频信号进行采样分析，使得链路自身杂散能够与空间杂散分离，进而可以对空间杂散进行频谱分析，提升了测试的准确度。

在某些实施方式中，数字信号处理单元22包括数字信号链路单元28和模数转换器30(ADC)，模数转换器30连接中频滤波器20和数字信号链路单元28。如此，可以将模拟信号转换为数字信号，进行数字化处理。

具体地，中频滤波器20输出的第二中频信号，可以进入模数转换器30进行数字化转换，数字化后的第二中频信号可以输入数字信号链路单元28进行处理。

数字信号链路单元28可以对数字化后的第二中频信号进行处理，来消除第二中频信号中的杂散信号。

在某些实施方式中，射频模块16还包括滤波器32和放大器34，滤波器32连接天线14和放大器34，放大器34连接混频器18。如此，可以使得天线14接收到的电磁波信号进行滤波和放大，提升了测试准确度。

具体地，滤波器32可以首先对进入放大器34前的信号进行过滤，使一部分杂散信号被滤除，防止过多杂散信号进入接收链路，并被放大，而影响测试准确度。

放大器34可以对信号进行放大，在后续处理时，可减少测试误差，提升测试精度。

在某些实施方式中，放大器34为可调放大器34。如此，可以对放大器34的增益进行调整，以灵活适应应用场景。

具体地，放大器34可为可调放大器34，可调放大器34的增益可以调整，以适应射频信号的多样变化，使得放大后的射频信号满足需求。可以理解，在其他实施方式中，放大器34还可以是其他类型的放大器34，在此不作具体限定。

在某些实施方式中，数字信号处理单元22用于根据当前次采集到本振信号与上次采集到的本振信号的频点变化，消除第二中频信号中的杂散信号。如此，可以进一步滤除第二中频信号中的杂散信号。

具体地，在本发明实施方式中，需要提取的是空间杂散，滤除的是链路自身杂散，链路自身杂散(如本振泄露的杂散信号和/或镜像杂散信号)的频点是根据本振信号的频点而变化，空间杂散的频点通常是不变的。在图3中，当第一次对第二中频信号进行采样分析时，得到本振信号的频点与空间杂散A的频点重叠，因而无法将空间杂散A与链路自身杂散B进行分离。此时，如果不作进一步处理，而进行频谱显示的话，则会将与链路自身杂散B重叠的空间杂散A滤除掉，如图4所示，这会导致测试结果不准确。在图3至图7中，空间杂散包括空间杂散A、C、D。

在图5中，当第二次对第二中频信号进行采样分析时，得到本振信号的频点与空间杂散C的频点重叠，因而无法将空间杂散C与链路自身杂散B进行分离。此时，如果不作进一步处理，而进行频谱显示的话，则会将与链路自身杂散B重叠的空间杂散C滤除掉，如图6所示，这同样会导致测试结果不准确。

在本发明实施方式中，根据第二次(当前次)采集到本振信号与第一次(上次)采集到的本振信号的频点变化，消除第二中频信号中的杂散信号。具体地，由于本振信号的频点随时间变化，在第二次采样分析时，本振信号的频点向右移到空间杂散C的频点上，从而使链路自身杂散B与空间杂散A分离。在第一次采样分析时，本振信号的频点与空间杂散A的频点重叠，与空间杂散C的频点分离，链路自身杂散B与空间杂散C分离。根据两次本振信号频点的变化，可以将链路自身杂散B与空间杂散A、C分离，实现了消除链路自身杂散B的效果，如图7所示。图7可以是显示的频谱，从图7中可以看出，空间杂散A、C、D均能显示出来，并已将链路自身杂散B消除掉。该频谱可以显示在测试装置100的显示屏，也可以由测试装置100传输到上位机进行显示，并由上位机导出测试报告。

需要指出的是，两次采样的时机可以根据本振信号的频率来确定。

在某些实施方式中，射频模块16还包括处理器36，处理器36连接数字信号处理单元22和混频器18，处理器36用于控制射频模块16的运行状态。如此，可以对射频模块16的运行进行控制。

具体地，处理器36可以控制射频模块16进行EMI测试。例如，处理器36可以控制数字信号链路单元28、模数转换器30和混频器18的电源开关开启，处理器36可与测试装置100的控制器通信，接收用户指令，处理器36也可将射频模块16获取到的频谱数据传输至测试装置100的传输模块，由传输模块将频谱数据上传至上位机，由上位机进行分析，导出测试报告，频谱数据可以在测试装置本地进行分析。在对频谱数据分析时，可以获取空间杂散的频率及幅度的分布。

在某些实施方式中，测试装置100还包括显示屏，处理器36用于根据频谱数据控制显示屏显示相应的频谱。如此，可以在测试装置100直观地看到测试结果。

具体地，待测设备工作时向外界辐射的电磁波的频谱，经至少二次去除杂散信号后，可以较为准确地反映待测设备辐射的电磁波的频率和幅度分布，以提供给操作人员参考。在测试装置100的显示屏可以显示相应的频谱，以便于操作人员能够及时了解待测设备的频谱。

在某些实施方式中，处理器36还用于将所述频谱数据发送至上位机，以使上位机导出测试报告。如此，方便测试人员察看测试报告。

具体地，测试装置100还可包括通信模块，处理器36连接通信模块，处理器36通过通信模块将频谱数据发送至上位机，由上位机导出测试报告。

通信模块可以通过有线或无线的方式将频谱数据发送至上位机，有线的方式包括数据线(如USB数据线，TYPE-C数据线等)。无线的方式可包括蓝牙、红外、WIFI、ZigBee等方式。上位机可以包括个人计算机、手机、平板电脑等终端。

在某些实施方式中，测试装置100包括设置在测试腔体12上方的散热组件，散热组件包括散热风机38和导风罩40，导风罩40罩设射频模块16，散热风机38用于向导风罩40内吹风。如此，可以对射频模块16进行散热，保证射频模块16工作在正常温度范围。

具体地，导风罩40包括进风口和出风口，进风口与散热风机38对应设置。散热风机38工作时，从外界吸入冷空气，冷空气经进风口吹入导风罩40内，流经射频模块16，吸取热量形成热空气，热空气最后经出风口流出导风罩40。进一步地，测试腔体12上方可设有电气室42，散热组件、导风罩40和射频模块16位于电气室42内，电气室42的围壁可以开设有通孔，热空气经通孔吹向电气室42外界。

在某些实施方式中，测试装置100还包括电源模块44，电源模块44设在导风罩40的上方。如此，可以给测试装置100以及待测设备提供工作所需的电能，同时可以为电源模块44散热。

具体地，电源模块44电连接测试装置100的各个用电件，如射频模块16、散热风机38等。另外，电源模块44还可以电连接测试腔体12内的插座，待测设备的供电插头可以插在插座，以由电源模块44向待测设备提供工作所需的电能(直流电和/或交流电)，以使待测设备工作，从而可以对待测设备进行测试。设置在导风罩40上方的电源模块44也可以得到冷却散热。

在某些实施方式中，测试装置100还包括控制面板46。控制面板46可以安装在电气室42前方。控制面板46上可设有显示屏，操作按键等，显示屏可以显示相应的操作界面，显示屏还可以是触摸显示屏，通过触摸显示屏可以对测试装置100的运行状态进行设置及控制。控制面板46内还可设有主控板和控制器，控制器安装在主控板上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含在本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。