[发明专利]片上天线测试系统及测试方法

说明书

本发明提供了一种片上天线测试系统及其实施的测试方法，其中，测试系统包括具有安装法兰的伺服机构、激光测距仪、测试探头及探针台，所述探针台用于放置待测天线，所述激光测距仪用于设置在伺服机构的安装法兰上被伺服机构驱动获取待测天线与激光测距仪之间的距离以供获取待测天线的本地坐标系，所述测试探头用于替换激光测距仪安装于安装法兰上对待测天线进行扫描测试。通过采用激光测距仪获取待测天线的距离，得到待测天线的精确的几何位置，进而可建立待测天线的本地坐标系及扫描坐标系，测试系统的结构及操作简单，有利于提高校准效率，降低成本。

技术领域

本发明涉及天线测试技术领域，具体而言，本发明涉及一种片上天线测试系统及其实施的测试方法。

背景技术

目前，随着通信频率的提升，天线的尺寸越来越小，目前天线已经能够集成于芯片之上，即构成片上天线。片上天线的测试为已有的天线测试测试设备和测试方法提出了挑战，业界也急需能够适合片上天线的天线测试系统。

片上天线测试系统的关键性能在于让系统精确地确定待测天线的位置，只有精确地确定待测天线的位置，建立以待测天线为中心的坐标系，进而伺服系统以该坐标系为基准建立各种扫描坐标系，才能实现天线近场或远场扫描，从而获得天线精确的辐射性能。低频天线由于尺寸足够大，容易采用传统物理方法对准，而片上天线尺寸仅几毫米，甚至更小，定位精度必须达到天线尺寸的1/100，而且定位待测天线必须通过无触碰的方式实现定位，以防止待测天线的损坏。对于毫米波天线来说，由于其较小的口径辐射面以及波长的限制，微弱的差别可以导致较大的相位误差来源，对测试结果的影响巨大，因此，对于毫米波天线来说，典型的天线尺寸约1mm，因此定位精度要求达到10um。

目前无触碰定位技术包含磁场定位、惯导定位、光学定位技等术。各种定位技术多种多样，例如高精度的GPS定位技术比较昂贵，但定位精度最高为毫米级，显然不满足片上天线的定位要求。惯导定位技术是一种短时间定位精度较高自主式定位方式，但其存在累计误差，长时间的工作会影响定位精度，不适合在工业生产中连续性的高强度运行。

发明内容

本发明的首要目的旨在提供一种定位精度高、成本较低的片上天线测试系统。

本发明的另一目的旨在提供一种上述片上天线测试系统实施的片上天线测试方法。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

第一方面，提供了一种片上天线测试系统，包括：具有安装法兰的伺服机构、激光测距仪、测试探头及探针台，所述探针台用于放置待测天线，所述激光测距仪用于设置在伺服机构的安装法兰上被伺服机构驱动获取待测天线与激光测距仪之间的距离以供获取待测天线的本地坐标系，所述测试探头用于替换激光测距仪安装于安装法兰上根据基于本地坐标系建立的扫描坐标系对待测天线进行扫描测试。

可选地，所述伺服机构包括六轴工业机器人，所述测试探头为测试天线或测试探针。

可选地，所述测试探头按基于待测天线本地坐标系构建的平面扫描坐标系，对待测天线进行近场测试；或者测试探头按基于待测天线本地坐标系构建的弧线扫描坐标系，对待测天线进行远程测试。

作为第二方面，本发明提供一种片上天线测试方法，其由上述片上天线测试系统实施，包括以下步骤：

步骤一：获取待测天线与激光测距仪的间距并基于间距获得待测天线的本地坐标系；

步骤二：基于待测天线的本地坐标系构建扫描坐标系，按扫描坐标系对待测天线进行扫描，完成测试任务。

可选地，步骤一包括：在伺服机构上安装激光测距仪；调整伺服机构位置，通过激光测距仪获取待测天线与激光测距仪的间距；根据所测得的间距计算待测天线的本地坐标系。

可选地，所述调整伺服机构位置，通过激光测距仪获取待测天线与激光测距仪的间距的步骤包括：