专利名称：用于减小路径损耗的方法和设备的制作方法
用于减小路径损耗的方法和设备
背景技术：
本申请一般涉及测试电子设备，并且更具体地，涉及测试包括多个天线的电子设备。电子设备通常包含无线通信电路。例如，设备可以使用2. 4GHz和5. OGHz的W1-Fi (IEEE 802. 11)频带进行通信。在蜂窝电话电信频带和其它射频频带中，无线通信也是可能的。在诸如天线分集方案之类的方案中，电子设备可以使用具有多个天线的阵列来处理无线通信。当大量制造这样类型的多天线无线设备时，可以使用射频测试站来评估每个设备上的无线通信电路的性能，以确保每个设备满足设计准则。射频测试站通常包括测试主机、测试器(例如，信号生成器)以及具有测试天线的电磁屏蔽测试外壳。信号生成器连接到测试主机。以这种方式进行布置，在产品测试期间，测试主机将信号生成器配置成经由电磁屏蔽测试外壳的测试天线向相应的被测电子设备(DUT)发送射频信号。在传统的射频测试布置中，将只具有一个天线的无线DUT放置在电磁屏蔽测试外壳中。测试主机指导信号生成器向DUT广播下行链路测试信号(B卩，信号生成器使用屏蔽测试外壳中的测试天线向DUT辐射测试信号)。DUT可以使用其天线来接收下行链路测试信号。DUT可以被配置成分析所接收到的下行链路测试信号，并确定其无线通信电路是否满足性能准则。例如，DUT可以基于所接收到的下行链路信号来计算接收功率电平。如果接收功率电平小于预定阈值，则将DUT标记为通过的DUT。如果接收功率电平大于预定阈值，则将DUT标记为失败的DUT。
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以这种方式测试多天线设备可能不适合测试至少包含第一天线和第二天线的DTU，并且可能产生不正确的结果，这是因为传统的测试方法将DUT固定在电磁屏蔽测试外壳内的固定位置。如果在该固定位置中，将第一天线放置得更接近测试天线，那么测量结果可能偏向第一天线(即，测试结果对于第一天线可能更正确，但是对于第二天线可能不太正确)。如果在该固定位置中，将第二天线放置得更接近测试天线，那么测量结果可能偏向第二天线(即，测试结果对于第二天线可能更正确，而对于第一天线可能不太正确)。还存在以下情况至少两个天线与测试天线的距离相同，但是由于极化，与另一天线相比，设备的朝向有利于一个天线。因此，可能希望提供用于在生产环境中测试具有多个天线的电子设备的改善方式。
发明内容
可以使用射频测试系统中的测试站来对均至少具有第一天线结构和第二天线结构的被测无线设备(DUT)执行射频测试。每个测试站可以包括测试主机、测试单元(例如，频谱分析器、向量网络分析器、信号生成器等)以及测试外壳(例如，横电磁室)。可以将诸如电感耦合器之类的测试天线放置在测试外壳内，用以使用近场通信机制向DUT辐射射频测试信号以及从DUT接收射频测试信号。在测试之前，可以对参考DUT进行校准以确定在测试外壳内的最佳DUT朝向。例如，可以在使得第一天线结构与测试天线之间的射频信号路径损耗最小化的校准操作期间确定第一 DUT朝向(例如，将与第一天线结构相关联的主要电场极化和磁场同与测试天线相关联的主要电场极化对齐的第一 DUT朝向)。可以在使得第二天线结构与测试天线之间的路径损耗最小化的校准操作期间确定第二 DUT朝向(例如，将与第二天线结构相关联的主要电场极化同与测试天线相关联的主要电场极化对齐的第二 DUT朝向)。—旦确定了第一和第二朝向，就可以将产品DUT放置在相应的测试固定装置中，并将其插入到测试外壳(例如，诸如横电磁室、测试箱等之类的屏蔽外壳)中。测试固定装置可以由诸如DUT旋转器之类的定位器支撑。DUT旋转器可以用于使DUT围绕期望轴旋转/倾斜/转动，或者可以用于垂直地/水平地移动DUT，以将DUT放置在测试外壳内的不同朝向。例如，在测试第一天线结构的性能时，DUT旋转器可以将DUT定位在使第一天线结构与测试天线之间的路径损耗最小化的第一 DUT朝向。当正在测试第一天线结构时，第二天线结构可以被切出使用。随后在测试第二天线结构的性能时，DUT旋转器可以将DUT定位在使第二天线结构与测试天线之间的路径损耗最小化的第二 DUT朝向。当正在测试第二天线结构时，第一天线结构可以被切出使用。当测试单元向DUT主动地辐射射频测试信号并对从DUT接收到的相应信号执行测量时，可以固定DUT的位置。根据使用测试单元收集的测试结果，可以将DUT标记为通过的DUT或失败的DUT。例如，如果第一和第二天线结构的测试数据都是令人满意的，那么可以将DUT标记为通过的DUT。如果第一和第二天线结构中的至少一个的测试数据不能满足设计准则，则可以将DUT标记为失败的DUT。失败的DUT可以返回重做，或者可以废弃。根据附图和以下详细描述，本发明的其它特征、其特性和各种优点将更加明显。
图1是根据本发明实施例的包括可以被测试的多个天线的类型的示例性电子设备的透视图。图2是根据本发明实施例的在图1中所示的类型的示例性电子设备的俯视图。图3是根据本发明实施例的包括被测设备旋转器的示例性测试站的图。图4A和4B是不出了根据本发明实施例可以如何使被测设备围绕与测试室的底座垂直的轴旋转的侧视图，其中在测试室中正在测试该被测设备。图5和图6是示出了根据本发明实施例可以如何使被测设备围绕平行于测试室的底座的轴旋转的侧视图，其中在测试室中正在测试该被测设备。图7是根据本发明实施例使用结合图3所示的类型的测试站来测试被测设备所涉及的示例性步骤的流程图。
具体实施例方式可以给电子设备提供无线通信电路。无线通信电路可以用于支持多个无线通信频带中的无线通信。无线通信电路可以包括被布置成实现天线分集系统的多个天线。
天线可以包括环形天线、倒F天线、带状天线、平面倒F天线、槽孔天线、包括多于一个类型的天线结构的混合天线、或者其它适当的天线。天线的导电结构可以由导电电子设备结构形成，例如导电壳体结构，衬底上的迹线(诸如塑料、玻璃或陶瓷衬底上的迹线、柔性印刷电路板(“柔性电路”)上的迹线、刚性印刷电路板(例如，填充玻璃纤维的环氧板)上的迹线)，被图形化的金属箔的多个部分、导线、导体带、其它导电结构、或者由这些结构的组合形成的导电结构。在图1中示出了可以被提供一个或多个天线的类型的示例性电子设备。电子设备10可以是便携式电子设备或其它适当的电子设备。例如，电子设备10可以是膝上型计算机，平板计算机，诸如腕表设备、吊坠设备、耳机设备、听筒设备或其它可佩戴或小型设备之类的稍微较小的设备，蜂窝电话、媒体播放器等。设备10可以包括诸如壳体12之类的壳体。壳体12有时可以称为箱体，可以由塑料、玻璃、陶瓷、纤维组合物、金属(例如不锈钢、铝等)、其它适当材料或这些材料的组合来形成。在一些情况中，壳体12的多个部分可以由电介质或其它低导电性材料形成。在其它情况中，壳体12或者组成壳体12的结构中的至少一些可以由金属元素形成。如果希望的话，设备10可以具有诸如显示器14之类的显示器。显示器14可以例如是包含电容式触摸电极的触摸屏。显示器14可以包括由发光二极管(LED)、有机LED(0LED)、等离子光电元件、电子墨水元件、液晶显示(IXD)组件或其它适当的图像像素结构形成的图像像素。盖玻片层可以覆盖显示器14的表面。显示器14的多个部分，例如外围区域201，可以是不活动的，并且可以不具有图像像素结构。显示器14的多个部分，例如矩形中心部分20A (以虚线20为边界)，可以与显示器14的活动部分相对应。在活动的显示区域20A中，可以使用图像像素阵列来为用户显示图像。覆盖显示器14的盖玻片层可以具有诸如用于按钮16的圆形开口之类的开口以及诸如扬声器端口开口 18 (例如，用于用户的耳机扬声器)之类的扬声器端口开口。设备10还可以具有其它开口(例如，显示器14和/或壳体12中的用于容纳音量按钮、振铃按钮、休眠按钮和其它按钮的开口，用于音频插座、数据端口连接器、可移除介质插槽的开口，等等)壳体12可以包括外围导电元件，例如围绕显示器14和设备10的矩形轮廓延伸的金属框或带(作为例子)。天线可以作为延伸元件或可附接结构而沿着设备10的边缘、在设备10的后部或前部上进行设置，或者设置在设备10中的其它地方。使用一个适当的布置(其在本文中有时被描述成例子)，可以在壳体12的下端24向设备10提供一个或多个天线，并且在壳体12的上端22向设备10提供一个或多个天线。在设备10的相对端(即，当设备10具有图1中所示的类型的细长矩形形状时，显示器14和设备10的较窄端的区域)设置天线可以允许这些天线形成在离地结构的适当距离处，其中地结构与显示器14的导电部分(例如，显示器14的活动区域20A中的像素阵列和驱动器电路)相关联。如果希望的话，可以将第一蜂窝电话天线设置在区域24中，并且可以将第二蜂窝电话天线设置在区域22中。还可以在区域22和/或24中提供用于处理诸如全球定位系统信号之类的卫星导航信号或者诸如IEEE 802. 11 (
权利要求
1.一种用于使用测试站来测试被测产品设备的方法，所述被测产品设备至少包括第一天线结构和第二天线结构，其中，所述测试站包括测试外売，所述方法包括 将所述被测产品设备耦合到所述测试外壳内的测试固定装置； 在所述被测产品设备耦合到所述测试固定装置吋，收集关于所述第一天线结构的测试測量，以确定所述第一天线结构是否满足与所述第一天线结构相关联的预定性能准则；以及 在收集关于所述第一天线结构的测试测量之后并且在所述被测产品设备仍然耦合到所述测试固定装置吋，收集关于第二天线结构的测试测量，以确定所述第二天线结构是否满足与所述第二天线结构相关联的预定性能准则。
2.如权利要求1所述的方法，还包括 在收集关于所述第一天线结构的测试测量之前，将所述被测产品设备定位在第一朝向；以及 在收集关于所述第一天线结构的测试测量之后并且在收集关于所述第二天线结构的测试测量之前，将所述被测产品设备定位在与所述第一朝向不同的第二朝向。
3.如权利要求2所述的方法，其中，将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向包括围绕旋转轴来旋转所述被测产品设备。
4.如权利要求2所述的方法，其中，将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向包括围绕与所述测试外壳的平面底座表面垂直的旋转轴来旋转所述被测产品设备。
5.如权利要求2所述的方法，其中，将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向包括沿着与所述测试外壳的平面底座表面垂直的轴垂直地移动所述被测产品设备。
6.如权利要求2所述的方法，其中，将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向包括沿着与所述测试外壳的平面底座表面平行的轴水平移动所述被测产品设备。
7.如权利要求2所述的方法，其中，所述测试外壳包括测试天线，并且其中，将所述被测产品设备定位在所述第一朝向包括定位所述被测产品设备，使得所述测试天线与所述第一天线结构之间的射频信号路径损耗被最小化。
8.如权利要求7所述的方法，其中，将所述被测产品设备定位在所述第二朝向包括定位所述被测产品设备，使得所述测试天线与所述第二天线结构之间的射频信号路径损耗被最小化。
9.如权利要求1所述的方法，还包括 响应于确定所述第一天线结构和所述第二天线结构中的至少ー个未能满足预定性能准则，将所述被测产品设备标记为需要重做的失败的设备。
10.如权利要求1所述的方法，还包括 响应于确定所述第一天线结构和所述第二天线结构满足预定性能准则，将所述被测设备标记为通过的设备，并且将所述通过的设备封装成全新的产品。
11.一种用于使用测试站来测试被测设备的方法，所述被测设备至少包括第一天线结构和第二天线结构，其中，所述测试站包括测试外壳和所述测试外壳内的测试天线，所述方法包括 在所述被测设备与所述外壳内的测试固定装置配合吋，将所述被测设备定位在使在所述测试天线与所述第一天线结构之间传播的射频信号的射频信号路径损耗最小化的第一朝向； 在所述被测设备处于所述第一朝向吋，对所述第一天线结构执行射频测量； 在所述被测设备与所述测试固定装置配合吋，将所述被测设备定位在使在所述测试天线与所述第二天线结构之间传播的射频信号的射频信号路径损耗最小化的第二朝向；以及 在所述被测设备处于所述第二朝向吋，对所述第二天线结构执行射频测量。
12.如权利要求11所述的方法,其中,所述测试外壳包括横电磁室。
13.如权利要求11所述的方法，还包括 在所述被测设备处于所述第一朝向时并且在所述第二天线结构被切出使用吋，利用所述测试天线向所述第一天线结构发送射频测试信号，并从所述第一天线结构结接收射频测试信号。
14.如权利要求13所述的方法，还包括 在所述被测设备处于所述第二朝向时并且在所述第一天线结构被切出使用时，利用所述测试天线向所述第二天线结构发送射频测试信号并从所述第二天线结构接收射频测试信号。
15.如权利要求11所述的方法，其中，将所述被测设备从所述第一朝向定位到所述第ニ朝向包括围绕旋转轴来旋转所述被测设备。
16.如权利要求11所述的方法，其中，将所述被测设备从所述第一朝向定位到所述第ニ朝向包括沿着轴移动所述被测设备。
17.如权利要求11所述的方法，其中，所述测试天线包括近场通信元件，所述近场通信元件适合用于使用近场电磁耦合机制向所述被测设备发送射频信号，并从所述被测设备接收射频信号。
18.如权利要求11所述的方法，还包括 使用所述测试站来校准參考被测设备，以确定在测试所述被测设备时使用的所述第一朝向和所述第二朝向。
19.一种用于使用测试站来测试被测设备的方法，所述被测设备至少包括第一天线结构和第二天线结构，其中，所述测试站包括测试外壳和所述测试外壳内的近场通信元件，所述方法包括 将所述被测设备定位在第一朝向； 在所述被测设备处于所述第一朝向时，利用所述近场通信元件使用近场电磁耦合来从所述被测设备接收射频信号； 将所述被测设备定位在与所述第一朝向不同的第二朝向；以及 在所述被测设备处于所述第二朝向时，利用所述近场通信元件使用近场电磁耦合来从所述被测设备接收射频信号。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述测试外壳包括横电磁室。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述测试站还包括定位设备，并且其中，将所述被测设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向包括利用所述定位设备围绕至少ー个旋转轴来旋转所述被测设备。
22.一种用于使用测试站来测试被测产品设备的设备，所述被测产品设备至少包括第一天线结构和第二天线结构，其中，所述测试站包括测试外壳，所述用于使用测试站来测试被测产品设备的设备包括 用于将所述被测产品设备耦合到所述测试外壳内的测试固定装置的装置； 用于在所述被测产品设备耦合到所述测试固定装置吋，收集关于所述第一天线结构的测试测量，以确定所述第一天线结构是否满足与所述第一天线结构相关联的预定性能准则的装置；以及 用于在收集关于所述第一天线结构的测试测量之后并且在所述被测产品设备仍然耦合到所述测试固定装置时，收集关于第二天线结构的测试测量，以确定所述第二天线结构是否满足与所述第二天线结构相关联的预定性能准则的装置。
23.如权利要求22所述的设备，还包括 用于在收集关于所述第一天线结构的测试测量之前，将所述被测产品设备定位在第一朝向的装置；以及 用于在收集关于所述第一天线结构的测试测量之后并且在收集关于所述第二天线结构的测试测量之前，将所述被测产品设备定位在与所述第一朝向不同的第二朝向的装置。
24.如权利要求23所述的设备，其中，用于将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向的装置包括用于围绕旋转轴来旋转所述被测产品设备的装置。
25.如权利要求23所述的设备，其中，用于将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向的装置包括用于围绕与所述测试外壳的平面底座表面垂直的旋转轴来旋转所述被测产品设备的装置。
26.如权利要求23所述的设备，其中，用于将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向的装置包括用于沿着与所述测试外壳的平面底座表面垂直的轴垂直地移动所述被测产品设备的装置。
27.如权利要求23所述的设备，其中，用于将所述被测产品设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向的装置包括用于沿着与所述测试外壳的平面底座表面平行的轴水平移动所述被测产品设备的装置。
28.如权利要求23所述的设备，其中，所述测试外壳包括测试天线，并且其中，用于将所述被测产品设备定位在所述第一朝向的装置包括用于定位所述被测产品设备，使得所述测试天线与所述第一天线结构之间的射频信号路径损耗被最小化的装置。
29.如权利要求28所述的设备，其中，用于将所述被测产品设备定位在所述第二朝向的装置包括用于定位所述被测产品设备，使得所述测试天线与所述第二天线结构之间的射频信号路径损耗被最小化的装置。
30.如权利要求22所述的设备，还包括 用于响应于确定所述第一天线结构和所述第二天线结构中的至少ー个未能满足预定性能准则，将所述被测产品设备标记为需要重做的失败的设备的装置。
31.如权利要求22所述的设备，还包括 用于响应于确定所述第一天线结构和所述第二天线结构满足预定性能准则，将所述被测设备标记为通过的设备，并且将所述通过的设备封装成全新的产品的装置。
32.一种用于使用测试站来测试被测设备的设备，所述被测设备至少包括第一天线结构和第二天线结构，其中，所述测试站包括测试外壳和所述测试外壳内的测试天线，所述设备包括 用于在所述被测设备与所述外壳内的测试固定装置配合吋，将所述被测设备定位在使在所述测试天线与所述第一天线结构之间传播的射频信号的射频信号路径损耗最小化的第一朝向的装置； 用于在所述被测设备处于所述第一朝向吋，对所述第一天线结构执行射频测量的装置； 用于在所述被测设备与所述测试固定装置配合吋，将所述被测设备定位在使在所述测试天线与所述第二天线结构之间传播的射频信号的射频信号路径损耗最小化的第二朝向的装置；以及 用于在所述被测设备处于所述第二朝向吋，对所述第二天线结构执行射频测量的装置。
33.如权利要求32所述的设备,其中,所述测试外壳包括横电磁室。
34.如权利要求32所述的设备，还包括 用于在所述被测设备处于所述第一朝向时并且在所述第二天线结构被切出使用时，利用所述测试天线向所述第一天线结构发送射频测试信号，并从所述第一天线结构结接收射频测试信号的装置。
35.如权利要求34所述的设备，还包括 用于在所述被测设备处于所述第二朝向时并且在所述第一天线结构被切出使用时，利用所述测试天线向所述第二天线结构发送射频测试信号并从所述第二天线结构接收射频测试信号的装置。
36.如权利要求32所述的设备，其中，用于将所述被测设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向的装置包括用于围绕旋转轴来旋转所述被测设备的装置。
37.如权利要求32所述的设备，其中，用于将所述被测设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向的装置包括用于沿着轴移动所述被测设备的装置。
38.如权利要求32所述的设备，其中，所述测试天线包括近场通信元件，所述近场通信元件适合用于使用近场电磁耦合机制向所述被测设备发送射频信号，并从所述被测设备接收射频信号。
39.如权利要求32所述的设备，还包括 用于使用所述测试站来校准參考被测设备，以确定在测试所述被测设备时使用的所述第一朝向和所述第二朝向的装置。
40.一种用于使用测试站来测试被测设备的设备，所述被测设备至少包括第一天线结构和第二天线结构，其中，所述测试站包括测试外壳和所述测试外壳内的近场通信元件，所述设备包括 用于将所述被测设备定位在第一朝向的装置； 用于在所述被测设备处于所述第一朝向时，利用所述近场通信元件使用近场电磁耦合来从所述被测设备接收射频信号的装置； 用于将所述被测设备定位在与所述第一朝向不同的第二朝向的装置；以及用于在所述被测设备处于所述第二朝向时，利用所述近场通信元件使用近场电磁耦合来从所述被测设备接收射频信号的装置。
41.如权利要求40所述的设备,其中,所述测试外壳包括横电磁室。
42.如权利要求40所述的设备，其中，所述测试站还包括定位设备，并且其中，用于将所述被测设备从所述第一朝向定位到所述第二朝向的装置包括 用于利用所述定位设备围绕至少一个旋转轴来旋转所述被测设备的装置。
全文摘要
本发明公开了用于减小路径损耗的方法和设备。测试站可以包括测试主机、测试单元和测试外壳。在产品测试期间，可以将至少具有第一天线和第二天线的被测设备(DUT)放置在测试外壳中。可以使用测试外壳内的测试天线来从测试单元向DUT传送射频测试信号。在测试第一天线的性能的第一时段中，可以将DUT定向在第一位置，使得第一天线与测试天线之间的路径损耗最小化。在测试第二天线的性能的第二时段中，可以将DUT定向在第二位置，使得第二天线与测试天线之间的路径损耗最小化。如果所收集的测试数据是令人满意的，则将DUT标记为通过的DUT。
文档编号H04B17/00GK103051390SQ20121036716
公开日2013年4月17日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月12日
发明者J·G·尼科尔, M·帕斯科林尼, 申志一 申请人:苹果公司