模块化的屏蔽实验室的制作方法

本发明涉及一种实验室设备，尤其涉及一种用于天线测试的屏蔽实验室的结构改进，主要用于手机天线、路由器、掌上电脑等小型电子产品天线等无线电系统的部件或整机测试。

背景技术：

现有技术中，屏蔽实验室的电磁屏蔽是利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播，通过屏蔽壳体的闭合形成一个电磁屏蔽的环境，隔绝外场电磁波，可以使屏蔽壳体内部电磁信号测量结果更加精确。但是传统屏蔽实验室的电气部件、机械传动部件等通常都是一起设置在屏蔽壳体内的，会因其中一些零部件的更换或者仪器的尺寸变化导致无法安装，并且这些电气部件会对测试过程产生一定的干扰，影响测试结果的精确度。而且一个屏蔽实验室通常一次只能测试一项功能，属于串行测试。如果需要测试其他功能项目则需调整参数或者更换仪器，传统的屏蔽实验室，需要打开屏蔽室的大门，人员再走进屏蔽暗室内更换测试物品和参数调整，再关闭并锁紧屏蔽室的大门，调整一次需要耗费较长的时间。如果需要多次频繁更换测试物，或者进行多个项目测试，由此造成的时间成本是很高的,因此传统暗室测试所需的造价高、耗时长。

此外，传统的屏蔽暗室或者市场现有的快速测试实验室其屏蔽壳体的门通常都是采用拉开式或者揭盖式的开启方式，这种开启方式的屏蔽实验室很难做自动门，驱动机构离门太近，容易产生电磁干扰，另外就算是市场上现有的小型移动的实验室，如果要实现自动开启其开启机构也会占用一定空间，使得其产品外形尺寸变大，而减弱其在各种楼宇通道通过的能力。并且他们只能采用手动开闭门的方式，关闭后还需要用力锁紧，操作起来比较费力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于提供一种模块化设计方便更换具有不同功能模块的屏蔽体且屏蔽效果好、操作方便的屏蔽实验室。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是，设计制造一种模块化的屏蔽实验室，包括：屏蔽壳体；所述屏蔽壳体从上至下依次包括：上部屏蔽体、中部屏蔽体和下部屏蔽体；所述中部屏蔽体通过可拆卸的方式与下部屏蔽体连接；所述屏蔽实验室还包括可带动所述上部屏蔽体相对于中部屏蔽体进行上下升降运动的开闭机构，该开闭机构通过可拆卸的方式与上部屏蔽体连接。

所述中部屏蔽体与下部屏蔽体通过螺栓连接。

该开闭机构带动所述上部屏蔽体上升时，所述上部屏蔽体和中部屏蔽体分开形成开启状态；该开闭机构带动所述上部屏蔽体下降时位时，所述上部屏蔽体和中部屏蔽体闭合形成独立于所述下部屏蔽体的用于测试的屏蔽空间。

所述开闭机构包括：传动机构及其动力传递部件、连接件和竖向导轨；所述连接件由所述动力传递部件带动上下运动，该连接件用螺栓固定连接于所述上部屏蔽体的侧面并与所述竖向导轨配合滑动连接使得该连接件只能沿该竖向导轨上下移动。

所述动力传递部件为分别设置于所述上部屏蔽体左右两侧的两根丝杠，对应地所述上部屏蔽体的左右两侧各固定有一个由丝杠带动的所述连接件。

所述连接件包括：传动块、与该传动块固定连接的水平横板和垂直横板；所述传动块设有内螺纹并与所述丝杠螺纹连接，所述上部屏蔽体侧壁在与所述垂直横板位置对应处固定有连接板，该垂直横板与连接板用螺栓连接在一起。

所述屏蔽壳体的左右两侧各设有一个支撑框架，所述下部屏蔽体固定连接于左右两侧支撑框架之间，所述丝杠和连接件安装在该支撑框架内，每侧支撑框架的前部和后部各固设有一条所述竖向导轨，所述水平横板和垂直横板的前后两端固设有与所述竖向导轨配合的滑动结构。

所述传动机构设置在所述下部屏蔽体内，其包括：电机、双轴输出蜗轮蜗杆减速机、分别连接在该双轴输出蜗轮蜗杆减速机左右两侧的两根传动轴、与所述传动轴和动力传递部件连接的精密角形变速机；所述电机的动力传递给所述双轴输出蜗轮蜗杆减速机，再经过两侧的所述传动轴传递至所述精密角形变速机，该精密角形变速机再将动力传递到所述动力传递部件，带动所述连接件向上或向下移动。

所述下部屏蔽体包括结构框架以及覆盖于该结构框架前部和后部的封板，该封板用螺栓固定连接于该结构框架。

所述下部屏蔽体的底部固定于机架上，该机架底部安装有滑动滚轮。

同现有技术相比较，本发明模块化的屏蔽实验室具有如下优点：

1.框架结构分为上、中、下3个箱体状屏蔽体构成，多箱体的组成结构及组合式应用的各个部分能独立制作，容易实现标准化生产，缩小了制造工件的体积，降低了制造难度，更有效保证制造的质量。同时，测试仪器、电气部件和机械传动部件可设置于下部屏蔽体内，减少了对测试过程的干扰，使得测试结果更精确；

2.采用模块化设计，且中部屏蔽体和下部屏蔽体通过可拆卸的方式连接，可以随时装拆，更换原有的上部屏蔽体和中部屏蔽体(a+b模块)，换上具有其他功能但外形结构和尺寸基本相同的上部屏蔽体和中部屏蔽体（c+d模块），保持下部屏蔽体固定，不改变其形状结构，甚至不改变其尺寸就能实现设备功能的更换（可以是射频测试模块，可以是噪声屏蔽模块，也可以是其他单独使用的模块），可大大降低制造成本，并提高交货速度；

3.实现了各个功能模块的功能分离，仪器、传动机构安装在独立的空间内，即使需要更换零部件或者仪器的尺寸有变化，也有较宽裕的空间去适应这些改变；

4.下部屏蔽体可以从前后两边拆开，安装电气部件和机械传动部件，有利于保养维修；

5.采用上部屏蔽体整体上移的开启方式，使得操作空间更广，视野更好，用户使用体验更佳，同时可以在开启的两侧选择任意一侧安装工件或者更换元件，更方便操作。

6.屏蔽壳体的底部安装有滑动滚轮，方便灵活调动，可方便搬运至办公室、实验室、甚至写字楼或住宅使用，无需建设固定的屏蔽测试实验室，其体积小、功能齐全，成本大大降低。

附图说明

图1为本发明模块化的屏蔽实验室的剖视结构示意图；

图2为本发明模块化的屏蔽实验室在开启状态下的结构示意图；

图3为本发明模块化的屏蔽实验室在闭合状态下的结构示意图；

图4为所述开闭机构3和支撑框架5的结构示意图；

图5为所述连接件32与动力传递部件31和上部屏蔽体11连接处的结构示意图；

图6为所述连接件32的结构示意图；

图7为所述中部屏蔽体12和下部屏蔽体13接合处的结构示意图；

图8为所述开闭机构3的传动机构及其动力传递部件31的结构示意图；

图9为所述上部屏蔽体11和中部屏蔽体12在拆卸状态下的结构示意图；

图10为更换所述上部屏蔽体11和中部屏蔽体12的示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。

如图1、图2和图3所示，本发明的模块化的屏蔽实验室主要包括：屏蔽壳体1以及开闭机构3。根据需要，屏蔽壳体1内还可设置有测试设备2。所述屏蔽壳体1由上至下依次包括：上部屏蔽体11、中部屏蔽体12以及下部屏蔽体13。其中，所述上部屏蔽体11是可移动部分，所述开闭机构3带动该上部屏蔽体11相对于中部屏蔽体12进行上下升降运动以开启或关闭屏蔽壳体1。

当开闭机构3带动上部屏蔽体11上移时，该上部屏蔽体11和中部屏蔽体12分开形成如图2所示的开启状态，此时，可方便地将待测试的产品放入或取出。而当开闭机构3带动上部屏蔽体11下移到位时，如图3所示，上部屏蔽体11和中部屏蔽体12就闭合在一起，形成独立于所述下部屏蔽体13的用于测试的屏蔽空间。而测试设备2的电气部件、机械传动部件等尽量设置于下部屏蔽体13内，这样在进行射频测试时，可以屏蔽箱体外部电磁波，减少外场电磁波对箱体内部测试设备的干扰，从而得出更准确的测试数据，同时也能防止内部电磁波辐射外泄。

所述开闭机构3可以使用链条传动、齿轮齿条、液压推杆、丝杠/螺杆传动，同步带传动等常见的传动方式来带动上部屏蔽体11上下移动。相对于传统的侧开门或揭盖式的开启方式，本发明的屏蔽实验室的这种举升开启的方式可通过开闭机构让整个壳体打开，无需耗费人力开关门，非常方便操作，又能达到同类产品的指标性能，属于首创。

针对测试物需要测试的不同功能测试或者要求的不同的测试频率（例如：3g、4g、5g、蓝牙等测试），所述上部屏蔽体11和中部屏蔽体12内配置的测试功能模块和内壁安装的材料厚度、种类也可以不相同，可以根据不同的客户需求灵活变更其规格，不需要改变模块的结构形状。做到高速高效生产。

对于需要大批量测试某项性能指标的产品线，本发明的屏蔽实验室可以单独针对特定的测试项目定制相应的测试模块，比如4g,或者功率测试模块，进行快速的测试，由于其制作成本比传统暗室低，客户可以用建造一个传统暗室的价格购买几套不同类别的功能模块，进行并行式的测试，大大减少了产品线用于测试的时间。传统的屏蔽实验室是无法做到的。为此，本发明的屏蔽实验室采用模块化的设计，如图9和图10所示，可设置多个上部屏蔽体11和中部屏蔽体12的组合，每个组合可保持外观形状和结构都大致相同，但各个组合内部的测试功能模块可以不相同，只需将原来a+b模块的上部屏蔽体11和中部屏蔽体12组合拆卸下来，更换上新的c+d模块的上部屏蔽体11和中部屏蔽体12组合，原下部屏蔽体13则固定不变，就可实现屏蔽实验室的功能更换（可以是射频测试模块，可以是噪声屏蔽模块，也可以是其他单独使用的模块），且实验室的外形可保持不变。为此，所述中部屏蔽体12和下部屏蔽体13之间、所述开闭机构3与上部屏蔽体11之间通过可拆卸的方式来连接，可以随时装拆。这里所说的可拆卸的方式是指可方便地重复安装和拆卸的连接方式，常见的有螺栓连接方式、卡扣式连接方式等等。

上述上、中、下部三个屏蔽体的截面可以是矩形、圆形、菱形等但不限于以上形状，也可以是其他不规则的形状，本实施例中，三个屏蔽体均采用矩形结构，比较方便实用，容易实现标准化生产。

本实施例中，如图1和图4所示，所述开闭机构3包括：传动机构及其动力传递部件31、连接件32以及竖向导轨33。其中，所述连接件32由所述动力传递部件31带动上下运动，该连接件32同时又用螺栓16固定连接于所述上部屏蔽体11的侧面，可有效降低安装需要的场地净空高度，更方便安装与维护。

如图7所示，在所述中部屏蔽体12与下部屏蔽体13的接合处，两者通过螺栓17连接在一起。当需要更换具有不同功能模块的屏蔽体时，只需拆除中部屏蔽体12底部的螺栓17以及上部屏蔽体11侧面的螺栓16即可方便快捷地更换上部屏蔽体11和中部屏蔽体12。

如图1和图8所示，所述开闭机构3的传动机构设置在下部屏蔽体13内，其包括：电机34、双轴输出蜗轮蜗杆减速机35、分别连接在该双轴输出蜗轮蜗杆减速机35左右两侧的两根传动轴36、位于左右两侧与所述传动轴36和动力传递部件31连接的精密角形变速机37。所述电机34的动力传递给所述双轴输出蜗轮蜗杆减速机35，再经过两侧的所述传动轴36传递至所述精密角形变速机37，该精密角形变速机37再将动力传递到所述动力传递部件31，由此带动所述连接件32向上或向下移动，进而带动上部屏蔽体11相应向上或向下移动。其中，根据需要，所述精密角形变速机37既可以采用增速机，也可以采用减速机，本实施例中，采用的是增速机，有利于降低噪音。

如图4所示，所述下部屏蔽体13包括结构框架131以及覆盖于该结构框架131前部和后部的封板132，该结构框架131和封板132上分别开设有螺孔133和134，该前、后封板132通过用螺栓穿过所述螺孔133和134固定连接于结构框架131上。只需拆开螺栓就可以从前后打开下部屏蔽体13，方便电气部件和机械传动部件的安装和维修保养。

本实施例中，所述动力传递部件31为分别设置在所述上部屏蔽体11左右两侧的两根丝杠，对应地所述上部屏蔽体11的左右两侧各固定有一个由该丝杠31带动的所述连接件32。本发明采用一个电机同时驱动双侧丝杠31带动连接件32及上部屏蔽体11上升或下降，可保证两侧升降的同步，不会出现卡住的现象。而丝杠结构配合涡轮蜗杆减速机，利用蜗轮蜗杆具有自锁的功能，开启时，上部屏蔽体屏蔽罩永远不会发生坠落事故，极大保障了操作者的安全。同时关闭时能保证屏蔽闸门始终保持紧密闭合，有利于保证测试设备达到屏蔽性能指标。

本发明采用蜗轮蜗杆减速机35配合上述精密角形变速机37有以下三个原因：

第一、系统配套直流电机，而普通直流无刷电机转速高，一般都在3000rpm，使用硬齿面减速机构在高速输入情况下噪声会很大(60db)。可以通过蜗轮蜗杆减速机调低电机的输入转速，再通过精密角形变速机放大转速达到需要的最终转速，可把噪声控制在可以接受的范围。

第二、通过增大的蜗轮蜗杆减速比使涡轮蜗杆具备更优越的自锁性能，防止丝杆在负载的情况下发生逆转。

第三利用第二条的自锁性能，可以去掉电机的制动器，利用蜗轮蜗杆的输入轴，实现手动开启和关闭的功能。

如图6所示，所述连接件32包括：传动块321、水平横板322、垂直横板323以及滑动结构324。所述传动块321设有内螺纹并与所述丝杠31螺纹连接，当丝杠31正向或反向转动时，可带动该传动块321上移或下移。所述传动块321通过螺栓固定连接于水平横板322的中部，所述垂直横板323则固定于（例如焊接）该水平横板322的内侧。如图5所示，所述上部屏蔽体11侧壁与所述垂直横板323位置对应处固定有连接板15，该垂直横板323与连接板15用螺栓16连接在一起。所述滑动结构324分别固设于水平横板322和垂直横板323前后两端，如图4所示，该滑动结构324与所述竖向导轨33配合滑动连接，使得连接件32只能沿该竖向导轨33上下移动，该竖向导轨33可采用常见的导向形式，如：圆型直线滑轨，直线滑轨，滚轮滚道装置等，且导轨的数量不限。上述水平横板322和垂直横板323的设置可加强连接件32的整体强度。

如图4所示，所述屏蔽壳体1的左右两侧各设有一个支撑框架5，该两侧支撑框架5与底部的机架6固定连接，所述下部屏蔽体13被固定连接于左右两侧支撑框架5之间并同时与机架6固定连接。每侧支撑框架5主要由前后两条竖向连接件51和连接该两条竖向连接件51的两条以上横向连接件52构成。所述丝杠31和连接件32设在该支撑框架5内，每侧支撑框架5的前部和后部竖向连接件51处各固设有一条所述竖向导轨33，与连接件32前后两端的滑动结构324滑动配合。

此外，所述机架6底部安装有若干滑动滚轮7，这样可方便地将整个实验室移动至需要测试的地方，例如办公室、实验室、甚至普通写字楼、住宅内使用，非常灵活方便。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。