一种量产WiFi/蓝牙产品的天线测试装置及其测试方法与流程

本发明涉及产品检测技术领域，具体地讲，是涉及一种量产WiFi/蓝牙产品的天线测试装置及其测试方法。

背景技术：

在量产WiFi或蓝牙产品时，需要测试天线，现有的量产WiFi、蓝牙产品的天线测试过程如下：采用两台上位机，一台连接无线网卡，一台连接待测设备DUT，该待测设备DUT即是量产的WiFi/蓝牙产品，将该无线网卡和待测设备DUT共同置于屏蔽箱中进行无线连接，避免同时测试的多台设备产生相互干扰，再通过操作两台上位机进行通信吞吐量测试，根据吞吐量的测试数据是否达到要求来判断待测设备DUT天线是否存在问题，若吞吐量测试数据达到要求，则该待测设备DUT天线无问题，若吞吐量测试数据未达到要求，则说明该待测设备DUT天线存在没焊接上的生产问题或其本身的质量问题。

在这个过程中，①无线网卡和DUT连接时间需要15s左右，②进行通信吞吐量测试时间15s，③测试开启屏蔽箱，更换DUT，再关闭屏蔽箱，也就是DUT的安装过程需要10s左右时间，④更换DUT后，启动DUT需要35s时间。也就是说，测试一台待测设备DUT一共需要用时75s左右，在面对量产的大批量产品时的测试效率较低。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种高效率低成本的量产WiFi/蓝牙产品的天线测试装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种量产WiFi/蓝牙产品的天线测试装置，包括上位机，与上位机连接的射频功率计，与射频功率计连接的射频切换器，以及多个均与射频切换器连接的测试端，其中，所述射频切换器还与上位机连接以接收控制信号，所述测试端包括与射频切换器连接的RF天线，以及用于安置待测的WiFi/蓝牙产品并使之与RF天线耦合的安装位，所述安装位上设有接口，使待测的WiFi/蓝牙产品通过该接口与所述上位机连接。

优选地，所述RF天线、射频切换器、射频功率计和上位机相互之间采用同轴线缆连接。

优选地，所述上位机通过USB连接线或网线连接所述安装位上的接口。

基于上述天线测试装置，本发明还提供一种量产WiFi/蓝牙产品的天线测试方法，其测试过程如下：

（1）在所有安装位上安置待测产品DUT，使之与所述接口连接并与所述RF天线耦合，然后配置上位机的相关参数；

（2）由上位机发送指令，控制射频切换器切换到第一个RF天线连通状态；

（3）由上位机发送指令，控制当前处于连通状态的RF天线对应安装位上的待测产品DUT以设定的固定功率发射信号；

（4）由射频功率计接收所述第一个RF天线通过耦合接收到信号功率，并传输给上位机；

（5）上位机根据理论计算的接收功率与实际从射频功率计处接收到的实际功率对比，判断该待测产品DUT是否合格；

（6）根据测试和判断结果将该待测产品DUT分类放置，并更换其所在安装位上的待测产品DUT；

（7）通过上位机控制射频切换器切换到下一个RF天线连通状态，并按步骤（3）~（7）的过程循环测试每个待测产品DUT，直至所有DUT测试完成或中止测试。

具体地，当处于所述测试端依次排序后的最后一个安装位上的DUT测试完后，返回测试端排序的第一个安装位并对其上安置的DUT进行测试，由此实现循环测试。

具体地，所述根据理论计算的接收功率=（DUT的固定发射功率×DUT天线效率-DUT天线与RF天线之间的空气衰减度）×RF天线效率；当接收到的实际功率小于该理论计算的接收功率时，判定该DUT为不合格，反之为合格。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过RF天线与待测设备DUT天线耦合，利用射频功率计接收到的功率来判断待测设备DUT是否合格，并通过射频切换器连接多个RF天线，在测试一个DUT的时候其他DUT做测试准备，从整体上降低测试时间，提高测试效率，而且本发明结构简单，设计巧妙，成本低廉，具有广泛的应用前景，适合推广应用。

（2）本发明由于采用天线耦合方式测定功率，从而不需要对待测设备DUT进行无线连接，一方面节约了无线连接所花费的时间，另一方面使测试时不会产生无线信号干扰问题，因而不需再配置屏蔽箱，一定程度上也节约了这部分成本。

附图说明

图1为本发明的拓扑图。

图2为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1和图2所示，该量产WiFi/蓝牙产品的天线测试装置，包括上位机1，与上位机连接的射频功率计2，与射频功率计连接的射频切换器3，以及多个均与射频切换器连接的测试端，其中，所述射频切换器还与上位机连接以接收控制信号，所述测试端包括与射频切换器连接的RF天线4，以及用于安置待测的WiFi/蓝牙产品7并使之与RF天线耦合的安装位5，所述安装位上设有接口6，使待测的WiFi/蓝牙产品通过该接口与所述上位机连接。优选地，所述RF天线、射频切换器、射频功率计和上位机相互之间采用同轴线缆连接。优选地，所述上位机通过USB连接线或网线连接所述安装位上的接口。

基于上述天线测试装置，本发明还提供一种量产WiFi/蓝牙产品的天线测试方法，其测试过程如下：

（1）在所有安装位上安置待测产品DUT，使之与所述接口连接并与所述RF天线耦合，然后配置上位机的相关参数；

（2）由上位机发送指令，控制射频切换器切换到第一个RF天线连通状态；

（3）由上位机发送指令，控制当前处于连通状态的RF天线对应安装位上的待测产品DUT以设定的固定功率发射信号；

（4）由射频功率计接收所述第一个RF天线通过耦合接收到信号功率，并传输给上位机；

（5）上位机根据理论计算的接收功率与实际从射频功率计处接收到的实际功率对比，判断该待测产品DUT是否合格；具体地，所述根据理论计算的接收功率=（DUT的固定发射功率×DUT天线效率-DUT天线与RF天线之间的空气衰减度）×RF天线效率；当接收到的实际功率小于该理论计算的接收功率时，判定该DUT为不合格，反之为合格；

（6）根据测试和判断结果将该待测产品DUT分类放置，并更换其所在安装位上的待测产品DUT；

（7）通过上位机控制射频切换器切换到下一个RF天线连通状态，并按步骤（3）~（7）的过程循环测试每个待测产品DUT，直至所有DUT测试完成或中止测试。当处于所述测试端依次排序后的最后一个安装位上的DUT测试完后，返回测试端排序的第一个安装位并对其上安置的DUT进行测试，由此实现循环测试。

具体来讲，本实施例以设置5个测试端为例，初次可以在5个安装位均安设待测设备DUT，通过上位机控制射频切换器切换到第一个RF天线连通，并控制第一个DUT发射信号，由射频功率计接收信号，然后通过实际接收到的接收功率和理论计算的接收功率对比，可判定DUT是否合格，完成第一个DUT测试。

然后控制射频切换器切换到下一个RF天线连通，即第二个RF天线连通，再控制第二个DUT发射信号，由射频功率计接收信号，最后判断第二个DUT是否合格；与此同时，即在前一个DUT完成测试后，更换新的待测设备DUT，并将测试完的DUT分类放置。按如此方式依次并循环5个测试端位置的安装和测试，从而有效减少了整体测试时间。

关于测试时间的计算，①由于不需要开闭屏蔽箱，更换DUT的时间可节省到5s内，本发明以5s计算，②DUT启动时间35s为固定时间，③射频切换器切换天线的时间为2s左右，DUT发射信号的时间为1s，接收信号并对比功率的时间为1s左右，也就是说，采用本发明设计的测试装置对DUT的测试时间可缩减到5s内，此处以5s计算。由此可知，测试第一个DUT的时间为45s，而第一批测试的五个DUT同时安装启动，在测试第二个到第五个DUT时仅各需5s的测试时间，因此在第一批五个DUT一共用时65s，平均测试一个DUT用时13s。当测试第六个DUT时，由于其是在第一个DUT完成测试后更换安装并启动的，只需20s等待启动的时间，其安装启动所需的40s时间内有20s是在测试其他4个DUT，从而节约了大量等待启动的时间，因此在第二批的五个DUT即第六至第十个DUT测试一共用时为45s，平均用时9s。从理论上讲，后续批次的DUT测试平均用时均为9s，考虑到实际中的一些问题，该平均用时可保持在10s左右，相对应现有测试方式中75s测试一个DUT来说，极大地缩短的检测时间，非常适合这种量产WiFi/蓝牙产品的天线检测。

再者，还可以改变测试端个数来达到更短的测试用时，例如，当测试端个数为8个及8个以上时，在依次测试其他DUT时即可完成前一个安装位的DUT更换安装和启动（该时间为40s，单个DUT测试时间为5s），从而实现连续循环测试的过程，每个DUT的平均用时相当于其测试时间5s，极大地提高了测试效率。而增加测试端个数带来的硬件成本也只是相应的RF天线数量以及对应的同轴线缆和USB连接线（或网线），成本非常低廉。

而从另一方面来说，理论上讲，现有测试方案中也可以采用多台测试设备同时测试的方式，对比上述实施例，假设采用现有技术的测试方案，同时测试五个DUT，则其平均测试时间为15s，然而所需要的硬件配置是测试一个DUT配置的5倍，即需要10台上位机、5个无线网卡、5个屏蔽箱和对应数量的连接线缆，其硬件成本远远高于本发明。再退一步说，假设存在价格较为低廉的可以连接多个无线网卡的上位机，那么上位机的数量可优化为2台，但其硬件成本也远高于本发明。由于无线网卡与上位机的连接模式和DUT与上位机的连接模式相同，因此无法在同一上位机上同时连接无线网卡和待测设备DUT，若强行连接，会在其传输数据时发生冲突，无法测试。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。