一种毫米波基站单板测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及测试装置技术领域，具体涉及一种毫米波基站单板测试装置。


背景技术：

2.毫米波调整通信技术已列为全球工程开发前沿，毫米波基站是实现毫米波调整通信的核心，随着通信技术的进步及通信容量需求，毫米波基站被广泛应用。
3.毫米波基站的核心是单板，单板集成了天线和电源；目前采取对装配好的毫米波基站进行整机测试的方法，在整机测试中发现问题后需打开机箱进行故障定位，再将故障单板返回至前道生产过程中重新进行维修与测试；故障定位返修费时费力，会严重影响到生产效率；因此在基站装配前对毫米波基站单板进行测试，整机测试中发现问题可以直接排除单板问题，将大大节省人力，提高生产效率。
4.公开号为cn211179921u的一种pcb板测试夹具，公开了以下技术特征：包括底座，所述底座的内部连接有支撑框，所述支撑框的内部设置有调节夹持机构，所述支撑框的外部设置有升降锁紧调节机构，所述升降锁紧调节机构包括两个移动板，所述支撑框两侧的内壁开设有滑槽，所述移动板的两端固定安装有滑块，所述滑块滑动连接于滑槽的内部，两个所述移动板相互靠近的一侧均固定连接有t形板；该pcb板测试夹具用于常规pcb电路板测试，没有屏蔽措施，对于基站单板测试结果准确性比较低。
5.现有的pcb板测试夹具没有专门针对毫米波基站单板的，大都没有屏蔽措施或者屏蔽效果较差；而且现有的pcb板测试夹具不能做到接近单板工作时的真实状态，测试的屏蔽度不能达到100％，导致高频毫米波基站单板的测试结果准确性比较低。
6.因此针对毫米波基站单板的测试环境追求模拟单板实际工作时的工况，以获取最接近单板工作时的真实状态，从而确保测试的精确性与准确性，为单板的实际投用提供测试保证。但是鉴于单板构造的独特性及单板组件的复杂性，在竭力还原实际工况的前提下，对测试夹具的设计提出了一项巨大挑战。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种毫米波基站单板测试装置，该测试装置能够实现对毫米波基站单板的夹紧和屏蔽，还原单板工作时的真实状态，提高了测试准确度以及实现了高效率的自动化测试，且具有通用性。
8.实现本实用新型目的的技术方案为：一种毫米波基站单板测试装置，包括上夹具、锁紧调节机构、下夹具和电波暗室；其中：
9.所述电波暗室内置有探头以及带动探头运动的探头调节装置，所述探头用于对待测试毫米波基站单板的天线实现全覆盖扫描测试；
10.所述下夹具嵌套于电波暗室工作台上，用于承载待测试毫米波基站单板；
11.所述锁紧调节机构设置在电波暗室上方，用于调整上夹具的位置，并控制其与下夹具的锁紧状态；
12.所述上夹具与锁紧调节机构相连接，在锁紧调节机构的带动下，与下夹具配合，用于实现对待测试毫米波基站单板的夹紧或松开。
13.进一步的，所述上夹具与下夹具夹紧时，二者形成用于对待测试毫米波基站单板进行屏蔽的封闭空腔。
14.进一步的，所述电波暗室采用屏蔽壳体，电波暗室工作台上具有通槽；所述下夹具可拆卸安装于电波暗室通槽内；
15.所述锁紧调节机构包括螺丝锁付模块、第一伺服动力驱动模块、第二伺服动力驱动模块、升降导轨和固定架，第一伺服动力驱动模块、第二伺服动力驱动模块和升降导轨安装在固定架上，固定架安装于电波暗室工作台面，所述上夹具和螺丝锁付模块可拆卸安装于升降导轨，上夹具在第一伺服动力驱动模块的驱动下沿升降导轨移动，螺丝锁付模块在第二伺服动力驱动模块的驱动下沿升降导轨移动，所述上夹具与下夹具在螺丝锁付模块的配合下实现对待测试毫米波基站单板进行夹紧或松开。
16.进一步的，所述下夹具通过导电衬与通槽无缝连接。
17.进一步的，所述下夹具包括托盘、屏蔽盖、天线罩及金属框架，所述托盘与通槽无缝连接，金属框架嵌套在托盘内并与托盘一体连接；天线罩固定在金属框架上，其下表面不高于电波暗室工作台的下表面，屏蔽盖在天线罩上方并与金属框架一体连接。
18.进一步的，所述升降导轨包括线性导轨、第一导轨连接板、第二导轨连接板和滑块，线性导轨安装在固定架两侧；第一导轨连接板和第二导轨连接板两侧通过滑块分别与线性导轨连接。
19.进一步的，所述上夹具包括上夹具载板、侧连接件及散热腔体，上夹具载板可拆卸安装在第一导轨连接板上，上夹具载板的下侧安装有散热腔体，散热腔体具有内凹的下表面，下表面与待测试毫米波基站单板结构对应，侧连接件安装于上夹具载板两侧。
20.进一步的，所述螺丝锁付模块包括下载板、上载板、若干电动螺丝刀及支柱，下载板设有用于安装电动螺丝刀的固定孔，电动螺丝刀上半部分穿过上载板上的让位孔，电动螺丝刀下半部分通过其安装法兰固定于下载板上的固定孔中；下载板通过支柱与上载板固定连接，上载板与第二导轨连接板固定连接。
21.进一步的，所述第一伺服动力驱动模块和第二伺服动力驱动模块结构相同，包括伺服电机、同步带、滚珠丝杠及丝杠螺帽连接块，同步带一端与伺服电机连接，另一端与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠上安装有丝杠螺帽连接块，所述第一导轨连接板、第二导轨连接板通过丝杠螺帽连接块分别与第一伺服动力驱动模块和第二伺服动力驱动模块连接。
22.进一步的，所述探头调节装置为二维平面扫描架，包括用于驱动探头前后移动的第一直线运动机构、用于驱动探头左右移动的第二直线运动机构。
23.进一步的，所述单板测试装置还包括透明机罩，所述透明机罩固定于电波暗室工作台面且罩住上夹具以及锁紧调节机构。
24.与现有技术相比，本实用新型的显著优点为：
25.(1)本实用新型在基站装配前实现对毫米波基站单板的测试，避免后期基站测试时发现问题需打开机箱进行故障定位，再将故障单板返回至前道生产过程中重新进行维修与测试；大大节省了人力，提高了生产效率；本夹具机构最大程度还原单板真实工作状态进行测试；
26.(2)本实用新型的测试装置通过上夹具和下夹具以及螺丝锁付模块实现对测试单板的夹紧并将测试单板屏蔽起来，且对单板测试的压力比较均匀，保证了夹紧度和贴合度；
27.(3)本实用新型采用直线导轨用以升降，既保证传动系统寿命可靠，又保证运动控制精度，且使用一套升降导轨实现两套动力传输运动，节省空间与成本；
28.(4)本实用新型针对不同型号的毫米波基站单板，只需要将上夹具和下夹具替换为与待测试毫米波基站结构对应的上夹具和下夹具即可，通用性强，节省了测试成本；
29.(5)本实用新型电波暗室上的通槽与下夹具通过导电衬无缝连接，达到100％屏蔽测试，适用于高频单板测试，且确保了测试的准确性。
附图说明
30.图1为本实用新型测试装置整体示意图。
31.图2为本实用新型中上夹具、锁紧调节机构和下夹具的安装示意图。
32.图3(a)为本实用新型中上夹具结构示意图，图3(b)为上夹具下表面示意图。
33.图4为本实用新型中下夹具结构示意图。
34.图5为本实用新型中螺丝锁付模块结构示意图。
35.图6为本实用新型中第一伺服动力驱动模块和第二伺服动力驱动模块结构示意图。
36.图7(a)为本实用新型中升降导轨正视图，图7(b)为本实用新型中升降导轨后视图。
37.图8为本实用新型中电波暗室示意图。
具体实施方式
38.本实用新型夹具方案以仿真毫米波基站高频单板真实工作状况为设计指导思想，最大程度沿用单板组件的原有结构，巧妙重建了单板组件的装配顺序及方式，依附于独特而成熟的机械结构及传动方式，实现了高效率、高质量的自动化测试。
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
40.结合图1和图2，一种毫米波基站单板测试装置包括上夹具4、锁紧调节机构1、下夹具2和电波暗室3；其中：
41.所述电波暗室3内置有探头以及带动探头运动的探头调节装置29，所述探头用于对待测试毫米波基站单板的天线实现全覆盖扫描测试；
42.所述下夹具2嵌套于电波暗室3工作台上，用于承载待测试毫米波基站单板；
43.所述锁紧调节机构1设置在电波暗室3上方，用于调整上夹具4的位置，并控制其与下夹具2的锁紧状态；
44.所述上夹具4与锁紧调节机构1相连接，在锁紧调节机构1的带动下，与下夹具2配合，用于实现对待测试毫米波基站单板的夹紧或松开；
45.所述上夹具4与下夹具2夹紧时，二者形成用于对待测试毫米波基站单板进行屏蔽的封闭空腔。
46.所述电波暗室3采用屏蔽壳体，电波暗室3工作台上具有通槽；所述下夹具2可拆卸安装于电波暗室3通槽内；下夹具2通过导电衬与通槽无缝连接，其上表面与电波暗室工作台上表面平齐；
47.所述锁紧调节机构1包括螺丝锁付模块5、第一伺服动力驱动模块6、第二伺服动力驱动模块7、升降导轨8和固定架，第一伺服动力驱动模块6、第二伺服动力驱动模块7和升降导轨8安装在固定架上，固定架安装于电波暗室3工作台面，所述上夹具4和螺丝锁付模块5可拆卸安装于升降导轨8，上夹具4在第一伺服动力驱动模块6的驱动下沿升降导轨8移动，螺丝锁付模块5在第二伺服动力驱动模块7的驱动下沿升降导轨8移动，所述上夹具4与下夹具2在螺丝锁付模块5的配合下实现对待测试毫米波基站单板进行夹紧或松开。
48.结合图7(a)和图7(b)，所述升降导轨8由线性导轨25、第一导轨连接板27、第二导轨连接板19和滑块26组成，第一导轨连接板27、第二导轨连接板19两侧通过滑块26与线性导轨25连接，用于将第一伺服动力驱动模块6和第二伺服动力驱动模块7的动力传递到线性导轨25上，进而带动附着于其上的上夹具4和螺丝锁付模块5运动，线性导轨25采用高精度直线导轨用以升降，既保证传动系统寿命可靠，又保证运动控制精度，本套测试装置中仅使用一套升降导轨8即实现两套动力传输运动(第一伺服动力驱动模块6和第二伺服动力驱动模块7控制的上夹具4与螺丝锁付模块5)，节省空间与成本，为一项创新之举。
49.结合图3(a)，所述上夹具4由上夹具载板9、侧连接件10及散热腔体11组成，上夹具载板9安装在第一导轨连接板27上，侧连接件10安装于上夹具载板9两侧；散热腔体3位于上夹具载板9的下方，散热腔体3具有内凹的下表面，如图3(b)，内凹下表面结构与待测试毫米波基站单板结构对应，当上夹具4与下夹具2将待测试单板夹紧时，该散热腔体3与下夹具形成密闭空腔；散热腔体3可通过改制基站组件散热腔体螺钉间隙孔得到，从而最大程度保证基站组件原散热腔体的自身结构；第一导轨连接板27与第一伺服动力驱动模块6连接；。
50.如图4所示，下夹具2由托盘12、屏蔽盖13、天线罩14及金属框架15组成，所述托盘12与通槽无缝连接，金属框架15嵌套在托盘12内并与托盘12一体连接；将天线罩14固定在金属框架15上，其下表面不高于电波暗室(3)工作台的下表面，屏蔽盖13在天线罩14上方并与金属框架15一体连接，最大程度还原基站单板组件原有状态，减少结构变动对测试结果的影响。
51.结合图5，螺丝锁付模块5由下载板16、上载板17、若干电动螺丝刀18及支柱20组成，下载板16和上载板17上设有孔用于安装电动螺丝刀18，下载板16设有用于安装电动螺丝刀18的固定孔，电动螺丝刀上半部分穿过上载板17上的让位孔，电动螺丝刀下半部分通过其安装法兰固定于下载板16上的固定孔中；下载板16通过支柱20与上载板17固定连接，上载板17与第二导轨连接板19固定连接，第二导轨连接板19与第二伺服动力驱动模块7连接，实现螺丝锁付模块5的升降。
52.第一伺服动力驱动模块6和第二伺服动力驱动模块7为相同的伺服动力驱动系统，如图6所示，由伺服电机21、同步带22、滚珠丝杠23及丝杠螺帽连接块24组成，同步带22一端与伺服电机21连接，另一端与滚珠丝杠23连接，滚珠丝杠23上安装有丝杠螺帽连接块24，第一导轨连接板27、第二导轨连接板19通过丝杠螺帽连接块24分别与第一伺服动力驱动模块
6和第二伺服动力驱动模块7连接，成熟的同步带模组使得运动更加平稳精确，控制更加稳定，确保上夹具4及螺丝锁付模块5的升降运动得到精确控制，丝杠螺帽连接块24作为连接过渡件，在动力传递的过程中起到关键作用。
53.结合图8，所述电波暗室3采用屏蔽壳体，一侧具有可拆卸维护门30，通过可拆卸维护门30用户可以进行探头调节装置29和探头更换工作；所述探头调节装置29为平面扫描架，平面扫描架29包括用于驱动探头前后移动的第一直线运动机构、用于驱动探头左右移动的第二直线运动机构、运动控制器以及与运动控制器连接的距离传感器和寻零传感器，第一直线运动机构和第二直线运动机构十字交叉，形成x、y坐标系，交叉点和待测试单板的天线中心对齐；距离传感器用于测量其与下夹具的距离，运动控制器根据该距离对探头进行位置的调整，实现对单板进行全面的扫描测试；所述寻零传感器用于在不打开屏蔽门的情况下快速地进行周期性的运动精度校准；所述电波暗室内还安装有温度传感器，监控电波暗室内温度，防止温度过高，所述电波暗室底部设有穿线孔，用于布置走线槽，走线槽内置有电缆线及电源线，用于将扫描架与外部控制系统及电源连接。
54.所述毫米波基站单板测试装置还包括透明机罩，所述透明机罩固定于电波暗室工作台面且罩住上夹具4以及锁紧调节机构1，起到防尘作用，同时方便观察测试情况，材料使用透明亚克力。
55.所述单板测试装置还包括传送机构，该传送机构包括导轨，导轨上安装有单板托盘，导轨一端与单板生产线连接，另一端与所述下夹具连接，导轨两端均安装有气缸，气缸活塞杆安装有真空吸盘；单板生产线一端的真空吸盘用于将待测试单板放置于单板托盘上，当导轨将单板托盘传送至所述下夹具的一端，该端的真空吸盘用于将待测试单板放置于下夹具上，测试完成后将待测试单板放置于单板托盘上，然后传送至生产线存放。
56.所述上夹具4可通过改制基站单板组件散热腔体形成，下夹具2可通过改制单板组件天线罩部分形成，当待测件单板放置于下夹具2合适的位置之后，上夹具4由第一伺服动力驱动模块6驱动升降，同时第二伺服动力驱动模块7驱动螺丝锁付模块5下降，二者形成随动，即始终保持确定的相对位置，当上夹具4与下夹具2贴合之后，螺丝锁付模块5将上、下夹具通过螺钉锁紧，形成待测状态，进而设备开始工作，其中第一伺服动力驱动模块6、第二伺服动力驱动模块7均利用升降导轨8来实现升降动作。
57.使用时，将待测试毫米波基站单板放置于下夹具上，通过第一伺服动力驱动模块6带动第一导轨连接板27、第二伺服动力驱动模块7带动第二导轨连接板19使其沿升降导轨8上下直线移动，进而带动上夹具和螺丝锁付模块5上下移动，当上夹具与待测试毫米波基站单板贴合，通过螺丝锁付模块5的电动螺丝刀锁紧，实现上夹具与下夹具对毫米波基站单板夹紧并将其屏蔽，待测试毫米波基站单板上电，然后电波暗室内的平面扫描架29带动探头对单板进行测试。如果待测毫米波基站单板结构改变时，只需要更换下夹具和上夹具，不需要整体更换测试装置，极大地降低了生产成本，使毫米波基站单板测试装置的通用性更好，且本测试装置屏蔽性高，对于高频毫米波基站单板提高了测试的准确性。