阅读说明：本技术 无线传输效能测试系统及方法 (Wireless transmission efficiency test system and method ) 是由 林建成 庄志鸿 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：一种无线传输效能测试系统及方法,用以测试待测物的无线传输效能。待测物设置于测试腔体内,无线传输效能测试系统包括指向性天线及操控装置。指向性天线设置于测试腔体内并邻近待测物,指向性天线的信号耦合方向指向待测物,用以接收待测物经测试所产生的测试信号。操控装置耦接于指向性天线,用以接收来自指向性天线所传输的测试信号,且处理测试信号并产生测试结果。相比现有技术而言,本发明能在特定的环境条件下,如高于或低于室温的情况,测试待测物不同的无线传输效能。在测试过程中,通过指向性天线的信号耦合方向指向待测物,指向性天线能接收到具有良好信号噪声比的测试信号,进而使操控装置产生准确的测试结果。(A wireless transmission performance testing system and method are used for testing the wireless transmission performance of an object to be tested. The object to be tested is arranged in the test cavity, and the wireless transmission efficiency test system comprises a directional antenna and an operation device. The directional antenna is arranged in the test cavity and close to the object to be tested, and the signal coupling direction of the directional antenna points to the object to be tested and is used for receiving a test signal generated by the object to be tested through testing. The control device is coupled to the directional antenna and used for receiving the test signal transmitted by the directional antenna, processing the test signal and generating a test result. Compared with the prior art, the invention can test different wireless transmission efficiencies of the object to be tested under specific environmental conditions, such as the condition of being higher or lower than the room temperature. In the test process, the signal coupling direction of the directional antenna points to the object to be tested, and the directional antenna can receive a test signal with good signal-to-noise ratio, so that the control device can generate an accurate test result.)

无线传输效能测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种测试系统及方法，具体涉及一种测试电子装置的无线传输功能的系统及方法。

背景技术

随着通讯技术的发展，各种电子装置具备有线或无线通信的功能。在出货之前，需要测试电子装置的无线传输效能（即效果、性能）。然而，目前的测试方法无法得知电子装置的无线传输效能在特定的温度、湿度等环境的表现，例如极度寒冷或酷热的环境。如此一来，出货给不同于生产端所处纬度的其他国家时，电子装置的无线传输功能可能与生产端所测试的结果不相符。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无线传输效能测试系统及方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无线传输效能测试系统，用以测试一待测物的无线传输效能，该待测物设置于一测试腔体内，所述无线传输效能测试系统包括：

一指向性天线，设置于所述测试腔体内并邻近所述待测物，指向性天线的信号耦合方向指向待测物，用以接收所述待测物经测试所产生的一测试信号；以及

一操控装置，耦接于所述指向性天线，用以接收来自指向性天线所传输的所述测试信号，且处理该测试信号并产生测试结果；

其中所述测试腔体内部的材质为金属。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，更包括：

一衰减器，耦接于所述指向性天线与所述操控装置之间。

2．上述方案中，更包括：

一射频信号传输线，所述指向性天线通过该射频信号传输线耦接所述衰减器。

3．上述方案中，所述指向性天线为平板耦合天线，该指向性天线包括一耦合基板，该耦合基板通过一传输线耦接于所述操控装置。

4．上述方案中，所述指向性天线与所述待测物之间间隔一距离，该距离为1~10mm。

5．上述方案中，更包括：

一衰减器，用以调整来自所述指向性天线所传输的所述测试信号，并将调整后的测试信号传送至所述操控装置；以及

一射频信号传输线，用以将来自所述指向性天线所输出的所述测试信号传送至所述衰减器。

7．上述方案中，更包括：

一治具，设置于所述测试腔体内部，用以固定所述指向性天线于邻近所述待测物的位置。

8．上述方案中，通过所述测试腔体的一用户接口设定测试腔体内部的一环境条件，使所述待测物在所述环境条件下测试无线传输效能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无线传输效能测试方法，用以测试一待测物的无线传输效能，包括：

设置一指向性天线及所述待测物于一测试腔体内，其中所述指向性天线的信号耦合方向指向待测物；

设置一操控装置耦接于所述指向性天线；

通过所述指向性天线接收所述待测物的一测试信号；以及

通过所述操控装置接收来自所述指向性天线所传输的所述测试信号，且通过所述操控装置处理所述测试信号并产生测试结果。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1．上述方案中，更包括：

通过一射频信号传输线将来自所述指向性天线所输出的所述测试信号传送至一衰减器；以及

通过该衰减器调整来自所述指向性天线所传输的所述测试信号，并将调整后的所述测试信号传送至所述操控装置。

本发明的工作原理及优点如下：

本发明一种无线传输效能测试系统及方法，用以测试待测物的无线传输效能。待测物设置于测试腔体内，无线传输效能测试系统包括指向性天线及操控装置。指向性天线设置于测试腔体内并邻近待测物，指向性天线的信号耦合方向指向待测物，用以接收待测物经测试所产生的测试信号。操控装置耦接于指向性天线，用以接收来自指向性天线所传输的测试信号，且处理测试信号并产生测试结果。

相比现有技术而言，本发明能在特定的环境条件下，如高于或低于室温的情况，测试待测物不同的无线传输效能。在测试过程中，通过指向性天线的信号耦合方向指向待测物，指向性天线能接收到具有良好信号噪声比的测试信号，进而使操控装置产生准确的测试结果。

附图说明

附图1为本发明实施例的无线传输效能测试系统的框图一；

附图2为本发明实施例的无线传输效能测试系统的框图二；

附图3为本发明实施例的无线传输效能测试方法的流程图；

附图4为本发明实施例的无线传输效能测试系统的框图三。

以上附图中：100、无线传输效能测试系统；200、无线传输效能测试系统；400、无线传输效能测试系统；300、无线传输效能测试方法；310~365、步骤；110、无线信号接收器；120、操控装置；220、操控装置；420、操控装置；440、射频信号传输线；130、衰减器；230、衰减器；430、衰减器；450、治具；210、指向性天线；410、指向性天线；C、测试腔体；240、传输线；AP、无线存取器；DUT、待测物；D、距离。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的实施例后，当可由本案所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本案的精神与范围。

关于本文中所使用的“连接”或“耦接”，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”均可指二或多个组件或装置相互直接作实体接触，或是相互间接作实体接触，亦可指二或多个组件或装置相互操作或动作。

关于本文中所使用的“包括”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，即意指包括但不限于。

通常在测试电子装置的无线传输效能时，会将电子装置设置于测试腔体中，并如本发明的一实施例所述，会一同架设无线传输效能测试系统，用以测试待测的电子装置的无线传输效能，其中所述电子装置例如电视机、平板计算机等。

请参阅图1，为本发明的一种无线传输效能测试系统100框图。无线传输效能测试系统100包括无线信号接收器110、操控装置120、衰减器130及无线存取器（Wirelessaccess point）AP。

如图1所示，操控装置120设置于测试腔体C外，其余组件包括待测物DUT、无线信号接收器110、衰减器130及无线存取器AP均设置于测试腔体C内。无线信号接收器110耦接于待测的电子装置（即图中所示的待测物DUT），无线信号接收器110亦耦接于衰减器130。衰减器130耦接于无线信号接收器110及无线存取器AP之间，无线存取器AP耦接操控装置120。

在现有技术中，用以测试无线信号强度的测试腔体内部设置如泡棉等吸波材料或是突起的结构。然而，上述吸波材料通常无法承受测试腔体的温度及湿度变化，进而造成吸波材料损坏使得测试结果不准确。因此，现有技术的腔体无法在各种不同环境条件下（例如高温或高湿度）进行无线信号强度测试。为了克服测试腔体内部的温度与湿度的变化，于本发明的一些实施例中，测试腔体C内部的材质为可抵抗温度与湿度变化的材料，例如为不锈钢的金属材料。此外，于本发明的各种实施例中，测试腔体C内部的材质为金属，可适应测试腔体C内部的温度及湿度等环境条件的变化，进而提供待测物DUT不同的测试环境。因此，通过调控测试腔体C的环境条件，即可模拟待测物DUT处在不同环境的温度及湿度等状况。

用户能通过测试腔体C的用户接口（图中未示）设定测试腔体C内部的环境条件，包括温度、湿度等条件。另一方面，用户能通过操控装置120设定待测物DUT的测试条件，包括开启或关闭蓝牙功能、WIFI功能等，并通过无线存取器AP传送前述设定完成的测试条件的指令至待测物DUT。不同实施例中，使用者亦能直接操作待测物DUT中的用户接口设定待测物DUT的测试条件，并不以上述为限。

接续上述说明，待测物DUT依据前述的指令或设定而输出无线的测试信号。无线信号接收器110接收此无线的测试信号，以有线连接的方式（例如以射频缆线）将此测试信号经由衰减器130传送至无线存取器AP。无线存取器AP则可用无线或有线的方式将接收到的测试信号传送至操控装置120。例如，无线存取器AP可通过以太网络线或者是无线传输的方式将接收到的测试信号传送至操控装置120。最后，通过操控装置120处理所接收到的测试信号并产生测试结果，以此得知待测物DUT的无线传输效能。在本实施例中，无线存取器AP通过有线方式（如以太网络线）耦接操控装置120。

如图1所示，当待测物DUT输出测试信号时，因测试信号于具有金属材质的测试腔体C内部传递会产生许多反射、散射等现象，进而造成多重路径（Multipath）的信号。如此一来，无线信号接收器110除了接收到由待测物DUT所直接传输的直式路径（Line-of-Sight，LOS）的信号外，亦接收由测试腔体C内部反射的多个具有相异信号强度及相位的信号。

为了使待测物DUT处在特定且默认的温度及湿度等环境条件下测试待测物DUT的无线传输效能，在一些实施例中，会选择内部材质为金属的测试腔体C容置待测物DUT。为了获得适当的测试信号，以进一步分析处理得到正确的测试结果，本发明提供如图2所示的实施例。如图2所示，无线传输效能测试系统200包括指向性天线210、衰减器230、无线存取器AP以及操控装置220。指向性天线210设置于测试腔体C内，其余组件包括衰减器230、无线存取器AP以及操控装置220则设置于测试腔体C外。指向性天线210耦接于待测物DUT，并通过传输线240耦接于衰减器230。衰减器230通过传输线240耦接于指向性天线210，并耦接于无线存取器AP。无线存取器AP耦接操控装置220。

如图2所示，待测物DUT以及指向性天线210设置于测试腔体C内。待测物DUT与指向性天线210设置在相互为邻近的位置。在一些实施例中，指向性天线210具有单一极化方向，以此接收单一方向性的无线信号。在一些实施例中，指向性天线210的信号耦合方向指向待测物DUT，用以接收待测物DUT在测试过程中所产生的测试信号。也就是说，在测试过程中，通过指向性天线210能接收到待测物DUT所输出的直式路径的测试信号，并避免接收到由测试腔体C内部产生的多重路径测试信号。因此，通过指向性天线210与待测物DUT之间的设置方式，能增加指向性天线210所接收的测试信号的信号噪声比（Signal-to-Noise ratio，S/N），进而提升后续测试结果的准确性。在一些实施例中，指向性天线210仅有邻近待测物DUT的一面不包覆金属，其余部分***皆包覆金属。指向性天线210包覆金属的部分，可隔绝无线的测试信号。通过将待测物DUT与指向性天线210设置在相互为邻近的位置，且指向性天线210邻近于待测物DUT的一面不包覆金属，指向性天线210可仅接收测物DUT所发出的直式路径的测试信号，并隔绝在测试腔体C内部反射的多次且具有相异信号强度或/及相位的多重路径测试信号。

接续上述说明，指向性天线210通过传输线240耦接设置于测试腔体C外部的衰减器230。衰减器230能调整由指向性天线210所接收的测试信号强度，使测试信号的功率降低，用以模拟接收端与待测物DUT相隔较远距离的状况。在一些实施例中，衰减器230能依据操控装置220所设定的测试条件而依序降低测试信号的功率。在不同实施例中，使用者能直接通过衰减器230的用户接口设定衰减器230的调降函数。例如，由指向性天线210接收到的测试信号传输至衰减器230后，通过衰减器230调整测试信号的强度以减少10db、20db…等测试条件，以对应模拟接收端与待测物DUT相距如5m、10m…等状况。前述的接收端实际上是指指向性天线210的位置，而在仿真上可以理解为，当电子装置使用无线传输功能时，接收端是指用户相对于电子装置所处的位置。上述衰减器230降低测试信号功率的方式仅为例示而已，并不以上述为限。衰减器230降低测试信号功率的各种方式均在本发明所涵盖的范围内。

在一些实施例中，操控装置220可为计算机或是其他具有储存、运算处理等功能的设备。在一些实施例中，操控装置220能通过执行测试程序来设定待测物DUT中无线传输功能的切换，如开启或关闭蓝牙、WIFI等功能。在不同实施例中，操控装置220亦能通过执行测试程序来设定衰减器230的信号调降幅度。在一些实施例中，操控装置220通过执行测试程序处理（如：计算及分析）待测物DUT经测试后的测试信号而产生测试结果。

图3为根据本发明一实施例的无线传输效能测试方法300的流程图。为方便及清楚说明起见，下述无线传输效能测试方法300配合图2所示的无线传输效能测试系统200为例来做说明，但不以此为限。

如图2及图3所示，于步骤310中，当进行待测物DUT的无线传输效能时，将指向性天线210及待测物DUT设置于测试腔体C内。在一些实施例中，于步骤310，将指向性天线210邻近于待测物DUT设置，并使指向性天线210的信号耦合方向指向待测物DUT。

接着，于步骤315，将操控装置220、衰减器230及无线存取器AP设置于测试腔体C外。在一些实施例中，操控装置220、衰减器230及无线存取器AP依据如上述图2所示的连接关系设置。

然后，于步骤320，通过操控装置220设定并执行待测物DUT的测试条件（如：低温）。在一些实施例中，步骤320、325、330、335、340均在低温测试条件下进行。在一些实施例中，上述低温测试条件是指，测试腔体C内部的温度较室温（如25°C）低。例如，低温的测试条件为设定温度为10°C且湿度为60%。一些实施例中，能通过测试腔体C的用户接口设定测试腔体C内部的温度及湿度。此时，待测物DUT位在测试腔体C内并处于前述的低温环境条件中，同时待测物DUT根据操控装置220所设定的测试条件执行一种或多种无线传输功能，以输出测试信号。

前述的测试条件可对应于操控装置220在执行测试程序时所表现的测试功能，或是对应于系统200中相应组件的设定。在一些实施例中，前述执行测试程序时所表现的测试功能包括待测物DUT需要测试的无线传输功能项目及其测试时序、仿真无线传输功能对应至少一个接收距离的信号质量…等等。在一些实施例中，前述对应于系统200中相应组件的设定包括开启/关闭待测物DUT中的无线传输实体装置、设定衰减器230的调降函数装置…等。上述设定测试条件的方式以及测试条件的内容仅为例示，实现测试条件的各种方式均在本发明所涵盖的范围内，不以前述为限。

在一些实施例中，待测物DUT在测试腔体C中经过一段时间后，当测试腔体C内部的环境条件达成平衡时，接着进行步骤325、330、335、340，如下说明。

再者，于步骤325，通过指向性天线210接收待测物DUT的测试信号。如前述说明，由于指向性天线210接收到的测试信号为直式路径信号，因此具有良好的信号噪声比。

接着，于步骤330，通过传输线240将测试信号传送至衰减器230。然后，于步骤335，通过衰减器230调整测试信号，并将调整后的测试信号传送至操控装置220。在一些实施例中，衰减器230调整测试信号的强度减少至少一阶的强度（db），以对应仿真指向性天线210与待测物DUT相距至少一个特定的距离。此外，衰减器230能通过无线存取点AP，将调整后的测试信号传送至操控装置220，以此减少操控装置220与衰减器230之间的实体传输线结构，以方便进行整体测试作业。其次，于步骤340，通过操控装置220处理测试信号并产生测试结果。

更进一步说明，在一些实施例中，衰减器230执行数个不同的降幅以减少对应的测试信号强度，以此仿真待测物DUT与接收端的各种不同距离。例如，衰减器230每10db调高一阶，依序降低测试信号的强度，直到调降80db。衰减器230每一次调整测试信号后，将调整后的测试信号传送至操控装置220并接续执行步骤340，再重复步骤335以调整下一阶的测试信号强度，接着再执行步骤340，直到完成低温的环境条件中的所有测试条件。也就是说，每当衰减器230接收并调整一个测试信号，操控装置220接着处理测试信号并产生测试结果。根据测试条件，重复步骤325、330、335、340，以产生对应的测试结果。

同样地，于步骤345，通过操控装置220设定并执行待测物DUT的测试条件（如：高温）。一些实施例中，步骤345、350、355、360、365中均在高温的测试条件下进行。在一些实施例中，上述高温的测试条件是指，测试腔体C内部的温度较室温（如25°C）高。例如，高温的测试条件为设定温度为40°C且湿度为80%。一些实施例中，能通过测试腔体C的用户接口设定测试腔体C内部的温度及湿度。此时，待测物DUT位在测试腔体C内并处于前述的高温环境条件中，同时待测物DUT根据操控装置220所设定的测试条件执行一种或多种无线传输功能，以输出测试信号。

一些实施例中，待测物DUT在测试腔体C中经过一段时间后，当测试腔体C内部的环境条件达成平衡时，接着进行步骤350、355、360、365。其中步骤350、355、360、365分别对应并相同于步骤325、330、335、340，故于此不再赘述。

应注意的是，步骤320所设定的低温环境条件及步骤345所设定的高温环境条件，仅为举例说明待测物DUT的某种测试条件，亦可替换为不同的温度或湿度等变异条件。一些实施例中，步骤320及步骤345的顺序可替换。于不同实施例中，方法300更包括另外一组步骤320、325、330、335、340，为具有相同环境条件的套组，可用以测试有别于低温情况的其他测试条件。于不同实施例中，依据待测物DUT的测试需求，于方法300中能调整前述套组的数量，用以实现具有数种测试条件的测试作业，并通过方法300中多个连续性的步骤完成。例如，方法300中前述套组的数量可增添或减少，并不以此为限。

另外，本发明提供另一个实施例，如图4所示，无线传输效能测试系统400包括指向性天线410、衰减器430、射频信号传输线（Radio frequency cable，RF cable）440、无线存取器AP、治具450以及操控装置420。指向性天线410、治具450及部分的射频信号传输线440设置于测试腔体C内，其余组件包括衰减器430、部分的射频信号传输线440、无线存取器AP以及操控装置420则设置于测试腔体C外。指向性天线410耦接于待测物DUT及衰减器430。一些实施例中，指向性天线410通过射频信号传输线440耦接于衰减器430，用以传送高频的测试信号。衰减器430通过射频信号传输线440耦接于指向性天线410，且衰减器43耦接于无线存取器AP。无线存取器AP耦接操控装置420。图4与图2所示的实施例相似，本发明中不再重复说明相同之处，仅着重说明图4与图2所示实施例之间的相异处。

如图4所示，指向性天线410为平板耦合天线，并包括耦合基板411。一些实施例中，耦合基板411为平面的结构，且耦合基板411具有连接孔（图中未示）。连接孔用以耦接射频信号传输线440的端部，并通过射频信号传输线440耦接于操控装置420。因此，耦合基板411能接收待测物DUT经测试所产生的测试信号，并通过射频信号传输线440传送至衰减器430。

一些实施例中，耦合基板411四周更具有金属外罩（图中未示）。金属外罩环绕耦合基板411设置，并遮覆耦合基板411与待测物DUT之间的部分空间。通过金属外罩能遮挡由测试腔体C内部反射的多重路径信号，以增加耦合基板411所接收的测试信号的信号噪声比，进而提升后续测试结果的准确性。

一些实施例中，治具450用以容置指向性天线410以及待测物DUT，并能固定指向性天线410于邻近待测物DUT的位置，以方便将架设指向性天线410及待测物DUT，其中指向性天线410与待测物DUT之间间隔特定的距离D。一些实施例中，距离D为1～10mm，以使得指向性天线410所接收的测试信号具有适当的信号噪声比。一些实施例中，在特定的高频信号测试条件中，距离D小于3mm，以获得适当的信号噪声比，进而通过操控装置420产生准确的测试结果。

综上，通过无线传输效能测试系统200及方法300能在特定的环境条件下，如高于或低于室温的情况，测试待测物DUT不同的无线传输效能。在测试过程中，通过指向性天线210的信号耦合方向指向待测物DUT，指向性天线210能接收到具有良好信号噪声比的测试信号，进而使操控装置220产生准确的测试结果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。