检测设备及其检测方法与流程

本申请涉及消费性电子设备领域，尤其涉及一种检测设备以及检测方法，用于检测电子设备的壳体的电磁特性。

背景技术：

随着科技的发展，电子设备例如手机得到了极大地发展，手机的设计水平以及技术也在不断进步，越来越多的手机开始采用金属后盖。金属后盖对于手机的天线设计来说，无疑是一个很大的障碍。由于工程师的不断努力，使得天线设计有了很多针对金属外壳的设计方案。虽然天线的性能满足了手机通信的需求，但是现有的技术方案中，全金属后盖上仍然会有天线所辐射出的信号在传播。主集天线的信号经过金属后盖传播会对分集天线的性能造成影响，分集天线的信号经过金属后盖传输后影响主集天线的性能。这样会增加主集天线和分集天线之间的耦合，降低了两个天线的隔离度，从而导致天线性能有所下降。

针对上述的问题，人们提出一种集成有电磁带隙(electromagneticbandgap,ebg)结构的壳体，并将该ebg结构设置于主集天线和分集天线直线，从而能够有效阻碍电子设备上的主集天线和分集天线辐射的信号在金属壳体上传播，降低主集天线和分集天线之间的耦合，增加两者之间的隔离度，提高电子设备天线的性能。

然而，目前集成有ebg结构的壳体，只能在设计壳体前通过计算确定ebg结构的表面波带隙的频率范围，当ebg结构集成至壳体后，目前还没有合适的检测设备去检测壳体的电磁性能，因而集成有ebg结构的壳体是否能够有效地避免或降低主集天线和分集天线之间的耦合，仍然没有一个有效的检测方案。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种检测设备以及检测方法，用于检测电子设备的壳体的电磁特性，以解决上述技术问题。

一方面，本申请实施例提供一种检测设备，用于检测具有电磁带隙结构的壳体的电磁特性。检测设备包括第一基座、第二基座、探针组以及控制器。第一基座设有用于承载壳体的承载面，第二基座与承载面相间隔设置，第二基座与第一基座之间形成空腔。探针组连接于第二基座朝向空腔的一侧；探针组包括多个探针，多个探针彼此间隔地分布于第二基座。多个探针中的一个探针作为信号发射端以发射指定频率范围的电磁信号，其余的探针作为信号接收端以接收发射端所发射的电磁信号。控制器电连接于探针组，并用于根据信号发射端发射的电磁信号以及信号接收端接收的电磁信号计算信号传输系数。

另一方面，本申请实施例还提供一种检测方法，用于检测具有电磁带隙结构的壳体的电磁特性。壳体包括第一壳体以及可转动连接于第一壳体的第二壳体，第一壳体与第二壳体能够相对转动至呈相对叠置状，第一壳体集成有ebg结构；检测方法应用于上述的检测装置。检测方法包括步骤：将第一壳体设置于承载面；激励多个探针中的一个探针以作为发射探针，使发射探针发射指定频率范围的电磁信号；将多个探针中的其他探针电连接至接收回路以作为接收探针，并获取每个接收探针所接收的电磁信号；以及根据发射探针发射的电磁信号以及接收探针接收的电磁信号，计算发射探针与接收探针之间的信号传输系数。

本申请提供的检测设备中，通过激励探针组，探针组能够发送预设频率的电磁信号，并接收在空腔中传播的电磁信号，此时通过控制器计算电磁信号的信号传输系数，能够获知待检测壳体的电磁特性，即能够便捷地判断待检测壳体是否实现预定频段的电磁隔离。

进一步地，上述的检测设备采用彼此间隔设置的第一基座和第二基座模拟可折叠电子设备处于实际状态时的折叠环境，能够在检测壳体的电磁特性时，提供壳体应用时的环境，能够提高检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明申请的技术方案，下面将对实施方式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申请的一些实施方式，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是本申请实施例提供的检测装置的剖面示意图。

图2是本申请实施例提供的检测装置的另一种结构的剖面示意图。

图3是本申请实施例提供的检测装置的正投影的结构示意图。

图4是本申请实施例提供的检测装置的另一种结构的正投影示意图。

图5是本申请实施例提供的检测装置的另一种结构的剖面示意图。

图6是本申请实施例提供的检测装置所检测的可折叠电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

目前可进行无线通信的电子设备会包括集成有电磁带隙(electromagneticbandgap，ebg)结构的壳体，ebg结构能够生成特定表面波带隙的频率，以降低电子设备的主集天线和分集天线之间的耦合。设计人员只能在设计壳体前通过计算确定ebg结构的表面波带隙的频率范围，当ebg结构集成至壳体后，目前还没有合适的检测设备去检测壳体的电磁性能，因而集成有ebg结构的壳体是否能够有效地避免或降低主集天线和分集天线之间的耦合，仍然没有一个有效的检测方案。因此，本申请方案的发明人研究如何检测上述壳体的电磁特性，以判断壳体是否能够有效地避免或降低主集天线和分集天线之间的耦合。

在本申请方案的研究过程中，发明人采用检测设备模拟电子设备的天线及其环境，用于检测电子设备的壳体的电磁特性。其中，电子设备为具有无线通信功能的便携式电子设备，其可以为但不限于为手机、平板电脑、智能手表等电子设备。

在大量、反复的研究过程中，发明人采用检测设备检测多种不同类型的电子设备的壳体，例如，翻盖式的电子设备、直板式电子设备、可折叠的电子设备。发明人发现，在对可折叠电子设备500(请参阅图3)的检测过程中，单纯采用检测设备模拟电子设备的天线及其环境，还是难以保证可折叠电子设备500的壳体的检测结果的可靠性。因此，发明人着重研究如何检测可折叠电子设备500的壳体的电磁特性。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图5，可折叠电子设备500包括可折叠壳体组件300以及可折叠屏200，可折叠屏200铺设于可折叠壳体组件300上。可折叠壳体组件300包括第一壳体301、第二壳体303以及转轴机构305，第一壳体301和第二壳体303分别连接于转轴机构305的两侧。第二壳体303能够通过转轴机构305相对第一壳体301折叠或展开，使可折叠壳体组件300带动可折叠屏200通过转轴机构305折叠或展开。可折叠壳体组件300及可折叠屏200呈折叠状时，第一壳体301与第二壳体303相对设置，可折叠屏200位于整个电子设备500的外侧。可以理解的是，第一壳体301与第二壳体303呈相对叠置状时，由于机械结构的原因，二者之间会存在一定的空隙。发明人发现，电子设备500的天线在工作时，该空隙的存在，会造成第一壳体301与第二壳体303之间形成感应电场，使天线信号发生衰减，影响天线的辐射效率。发明人在研究中，提出了一种集成有ebg结构的可折叠壳体组件300，ebg结构集成于可折叠壳体组件300的第一壳体301或/及第二壳体303。ebg结构用于生成预设范围的表面波带隙，其能够破坏第一壳体301与第二壳体303之间空隙的边界条件，避免电场的产生，因而能够实现预定频段的电磁隔离，从而避免天线的信号发生衰减，能够提高天线的辐射效率以及信号的稳定性。

请参阅图1，针对上述的可折叠壳体组件300，发明人进一步提出了本申请实施例的检测设备100，检测设备100用于检测可折叠壳体组件300的电磁特性，以判断测可折叠壳体组件300是否能够实现预定频段的电磁隔离。

检测设备100包括第一基座10、第二基座20、探针组30以及控制器70，第一基座10、第二基座20相对间隔设置并共同形成空腔201，探针组30设置于第一基座10和第二基座20之间，控制器70电连接于探针组30，其中，控制器70可以为微型单片机等控制芯片。检测时，集成有ebg结构的第一壳体301或/及第二壳体303(为了便于描述，下文以集成有ebg结构的第一壳体301为例)放置于第一基座10和第二基座20之间，探针组30用于发射和接收电磁信号，控制器70通过计算探针组30的信号传输系数，能够获知第一壳体301是否实现预定频段的电磁隔离，也即判断第一壳体301的ebg结构是否能够避免第一壳体301与第二壳体303之间空隙中电场的产生。其中，电磁信号的信号传输系数可以由控制器70根据探针组30发射以及接受的电磁信号直接获知，该信号传输系数可以表征探针组30发射的电磁信号的强度和接收的电磁信号的强度之间的比例关系，因而，通过检测空腔201中的电磁信号的信号传输系数，即能有效地判断集成有ebg结构的第一壳体301是否合格。

进一步地，第一基座10以及第二基座20均由金属材料制成，以便于提高对于可折叠壳体组件300的检测精度。可以理解的是，可折叠壳体组件300通常含有金属材料，或者，可折叠壳体组件300应用于可折叠电子设备500时，由于可折叠电子设备500内会含有金属元件，使第一壳体301与第二壳体303之间的空隙容易发生电磁耦合的现象。第一壳体301集成ebg结构时，其目的是为了削弱该电磁耦合，因此，第一基座10以及第二基座20由金属材料制成，能够模拟第一壳体301的应用环境，使检测结果更为精确可靠。可以理解的是，第一基座10以及第二基座20还可以由非金属材料制成，而可以在第一基座10朝向空腔201的一侧设置金属材料层，并在第二基座20朝向空腔201的一侧也设置金属材料层，以模拟第一壳体301的应用环境，其中，金属材料层可以为金属材料涂层或者叠层，也可以为金属敷膜。

可以理解的是，为了维持第一基座10以及第二基座20之间空腔201的稳定性，第一基座10以及第二基座20之间可以设有支撑件(图中未示出)，例如，可通过设置支撑杆以支撑第二基座20。

进一步地，探针组30连接于第二基座20，探针组30包括多个探针32，多个探针32彼此间隔地分布于第二基座20。检测设备100工作时，多个探针32中的一个探针被激励以作为信号发射端，多个探针32中的其余探针电连接于接收回路以作为信号接收端。由于第一基座10和第二基座20之间的空腔201模拟地形成了第一壳体301与第二壳体303在叠置时二者之间的空隙，在检测设备100激励探针组30时，通过探针组30发送预设频率的电磁信号，并接收在空腔201中传播的电磁信号，此时相当于模拟了可折叠电子设备500的天线信号在上述空隙之间的传播，因此，通过计算电磁信号的信号传输系数，即能够便捷地判断第一壳体301是否实现预定频段的电磁隔离。

进一步地，在本实施方式中，第一基座10朝向第二基座20的一侧设有承载面12，承载面12用于承载第一壳体301。第二基座20与承载面12相间隔设置，使第二基座20与第一基座10之间形成空腔201。空腔201的高度与电子设备500折叠后的第一壳体301与第二壳体303之间的空隙的高度大致相同，以更贴近地模拟所需检测的第一壳体301的应用环境。

进一步地，请参阅图2，在实际检测时，第二基座20可以相对于第一基座10倾斜设置。在本实施例中，第二基座20以及第一基座10均大致呈平板状，第二基座20以及第一基座10之间形成指定的夹角。进一步地，检测面22相对于承载面12倾斜设置，且检测面22与承载面12之间形成指定的夹角。在本实施例中，该指定的夹角大致等于可折叠壳体组件300处于折叠状态时，第一壳体301和第二壳体303之间的夹角，该指定的夹角可以为1°、2°、3°等等。该指定的夹角的大小可以根据所需检测的可折叠壳体组件300的类型确定，例如，不同类型的可折叠壳体组件300在折叠时，第一壳体301和第二壳体303之间的夹角大小可能不相同，通过使第二基座20以及第一基座10之间的夹角大致等于第一壳体301和第二壳体303之间的夹角，能够使空腔201的形状更接近于第一壳体301与第二壳体303之间的空隙的形状，从而提高检测设备100检测的精度。

进一步地，为了适应于不同类型的可折叠壳体组件300的空隙，检测设备100还可以包括角度调节机构40，角度调节机构40连接于第二基座20。角度调节机构40用于调节第二基座20相对于第一基座10的倾斜角度。角度调节机构40可以为手动调节机构或者自动调节机构。例如，角度调节机构40为手动调节机构时，其可以包括调节标尺以及操作手轮，操作手轮与第二基座20连接，二者之间的连接结构可以通过蜗轮蜗杆、齿轮等传动机构连接，通过转动操作手轮，可以控制第二基座20转动，以调节第二基座20相对于第一基座10的倾斜角度，其中，该角度可以呈现于调节标尺。又如，角度调节机构40为自动调节机构时，其可以包括与第二基座20连接的驱动器，驱动器与检测设备100的控制器70电连接，控制器70根据用户输入的角度值控制驱动器工作，驱动器则带动第二基座20转动，以调节第二基座20相对于第一基座10的倾斜角度，其中，驱动器可以为常用的旋转电机或者直线电机等。

可以理解的是，第二基座20可以大致平行于第一基座10(如图1所示)，使第一基座10与第二基座20之间的距离是确定的，以使得空腔201的形状较为规则，有利于在计算空腔201中的电磁信号的信号传输系数时消除计算误差。

请同时参阅图1以及图3，进一步地，第二基座20设有多个通孔203，多个通孔203与多个探针32一一对应设置，每个探针32穿设于对应的通孔203，并朝向空腔201凸出。第二基座20包括朝向承载面12的检测面22，检测面22大致平行于承载面12，探针32相对于检测面22凸出。在本实施方式中，第二基座20大致呈矩形板状，多个探针32大致均匀地分布于检测面22的边缘部位。

进一步地，在本实施例中，检测面22大致为矩形面，探针32的数量为四个，四个探针32分别邻近检测面22的四个边的中点设置，以利于较为准确地检测空腔201中各处的信号传输系数。检测设备100工作时，四个探针32依次作为信号发射探针进行检测，当其中一个探针32作为信号发射探针时，其余的三个探针32则作为信号接收探针，此时，通过一轮检测后，每个探针32均作为信号发射探针进行了至少一次信号的发射和接收过程，而四个探针32分别设置于四周的位置，能够较为准确地检测空腔201中各处的信号传输系数。可以理解的是，在一轮检测中，可以仅取四个探针32中的任意两个探针依次作为信号发射探针进行检测，也能过获取检测空腔201中各处的信号传输系数。

可以理解，多个探针32可以设置于检测面22的其他部位，例如，四个探针32可以分别位于矩形的检测面22的四个角落，或者可以根据实际的检测需求进行布置，并不局限于本申请实施例所描述。相应地，第二基座20所开设的通孔203的数量可以大于探针32的数量，以方便地调节探针32安装于第二基座20的具体位置，例如，第二基座20上可以均匀地分布有通孔203，在检测时，可以根据实际需求将探针32穿设于对应的通孔203。进一步地，探针32的具体安装位置，还可以根据所需检测的可折叠电子设备500的天线位置进行调整，使探针32尽可能地模拟天线在可折叠电子设备500中的安装位置，以提高检测设备100检测的精度。

可以理解的是，探针组30的多个探针还可以以其他的形式分布于检测面22。例如，请参阅图4，探针组30可以包括一个发射探针34以及多个接收探针36，发射探针34设置于检测面22的中心，多个接收探针36均匀分布于检测面22的边缘部位。在一些具体的例子中，探针组30可以包括一个发射探针34以及四个接收探针36，发射探针34大致位于检测面22的几何中心处，四个接收探针36分别邻近矩形的检测面22的四个边的中点设置，以利于较为准确地检测空腔201中各处的信号传输系数。由此，检测设备100工作时，仅需要激励一次发射探针34发射信号进行检测，分布于四周的接收探针36则接收信号，即可较为快速地检测空腔201中各处的信号传输系数。

进一步地，请参阅图5，检测设备100还可以包括第一支撑件50，第一支撑件50设置于空腔201中，并连接于第二基座20。第一支撑件50用于支撑第二基座20，以维持第一基座10以及第二基座20之间空腔201的稳定性。第一支撑件50由电介质材料制成，如，环氧玻璃、含氟树脂等等。可以理解，第一支撑件50朝向第一基座10的一侧可以设有容置腔52，容置腔52用于容置待检测的壳体(如第一壳体301)，以避免待检测的壳体被刮花损坏。

进一步地，检测设备100还可以包括第二支撑件60，第二支撑件60设置于第一基座10的承载面12，并连接于第一基座10。第二支撑件60与第一支撑件50相对设置，并用于支撑待检测的壳体。第二支撑件60由电介质材料制成，如，环氧玻璃、含氟树脂等等。可以理解，第二支撑件60朝向第二基座20的一侧也可以设有容置腔(图中未示出)，容置腔用于容置待检测的壳体，以定位壳体并避免待检测的壳体被刮花损坏。

在本申请提供的检测设备100中，通过激励探针组30，探针组30能够发送预设频率的电磁信号，并接收在空腔中传播的电磁信号，此时相当于模拟了可折叠电子设备500的天线信号在上述空隙之间的传播，因此，通过控制器70计算电磁信号的信号传输系数，即能够便捷地判断待检测壳体是否实现预定频段的电磁隔离。

进一步地，上述的检测设备100采用彼此间隔设置的第一基座10和第二基座20模拟可折叠电子设备500处于实际状态时的折叠环境，能够在检测壳体的电磁特性时，提供壳体应用时的环境，能够提高检测精度。

基于上述的检测设备，本申请实施例还提供一种检测方法，用于检测具有ebg结构的壳体的电磁特性。其中，为便于描述，该壳体以上文的可折叠壳体组件为例进行说明，本说明书不再赘述。该检测方法应用于上文的任一种检测设备，该方法可以包括步骤s110～s140。

步骤s110：将第一壳体设置于第一基座以及第二基座之间。

在本实施例中，第一基座以及第二基座之间形成有空腔，将第一壳体设置于第一基座的承载面并位于空腔内。

步骤s120：激励多个探针中的一个探针以作为发射探针，使发射探针发射指定频率范围的电磁信号。

在本实施例中，确定多个探针中的一个探针为发射探针，其余探针为接收探针，对发射探针输入指定频率范围的高频电流以激励发射探针发射指定频率范围的电磁信号。其中，发射探针可以为多个探针中的任一个。

步骤s130：将多个探针中的其他探针电连接至接收回路以作为接收探针，并获取每个接收探针所接收的电磁信号。

在本实施例中，将步骤s120中的接收探针电连接至接收回路，并在发射探针发射指定频率范围的电磁信号时，检测每个接收探针所接收到的电磁信号。

步骤s140：根据发射探针发射的电磁信号以及接收探针接收的电磁信号，计算发射探针与接收探针之间的信号传输系数。

可以理解，上述的探针通常为多个，则在检测时，多个探针依次作为信号发射探针进行检测，当其中一个探针作为发射探针时，其余探针则作为接收探针进行检测并计算信号传输系数，重复执行上述的步骤s120以及步骤s140，直至每个探针所处的空腔位置均能够被检测到接收的电磁信号。在本申请实施例中，步骤s120以及步骤s140被执行两次，即可保证每个探针所处的空腔位置均能够被检测到接收的电磁信号。

其中，信号传输系数可以由检测设备根据探针组发射以及接受的电磁信号直接测得，该信号传输系数可以表征探针组发射的电磁信号的强度和接收的电磁信号的强度之间的比例关系，因而，通过检测空腔中的电磁信号的信号传输系数，即能有效地判断集成有ebg结构的壳体是否合格。例如，当信号传输系数大于预设的阈值时，说明探针组发射的电磁信号在空腔中的传播效率较高，则集成有ebg结构的壳体被认为是未能降低其所在空腔内发生的电磁耦合。

本申请实施例中提供的检测方法，通过提供检测设备以模拟壳体的应用环境，再通过激励探针使其能够发送预设频率范围的电磁信号，并接收在空腔中传播的电磁信号，通过计算电磁信号的信号传输系数，即能够便捷地判断壳体是否实现预定频段的电磁隔离。

作为在本申请实施例中使用的“电子设备”包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(pstn)、数字用户线路(dsl)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”以及/或“移动终端”。移动终端、电子设备的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(pcs)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(gps)接收器的pda；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。

在本说明书中，对上述实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：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，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。