以背面点针方式在天线系统中测量天线的方法及测量机构
阅读说明：本技术 以背面点针方式在天线系统中测量天线的方法及测量机构 (Method and measuring mechanism for measuring antenna in antenna system in back point needle mode ) 是由 颜坤昱 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：一种用以测量毫米波天线的天线测量机构,该毫米波天线具有电性连接之天线及馈入点,该测量机构包含一转盘,转盘上设置稳定器、第一操控器及第二操控器。其中稳定器用以将该毫米波天线相对该转盘架高,该毫米波天线之天线朝上设置、馈入点朝下设置；第一操控器用以控制一显微镜头对准该毫米波天线具有该馈入点的一面；第二操控器用以控制一下探针自下而上接触该馈入点；本发明再提供一种以背面点针方式在天线系统中测量天线的方法,据以提高测量精准度。(An antenna measuring mechanism for measuring a millimeter wave antenna, the millimeter wave antenna having an electrically connected antenna and a feed-in point, the measuring mechanism comprising a turntable, the turntable being provided with a stabilizer, a first controller and a second controller. Wherein the stabilizer is used to elevate the millimeter wave antenna relative to the turntable, the antenna of the millimeter wave antenna is disposed upward, and the feed point is disposed downward; the first controller is used for controlling a micro lens to be aligned to one surface of the millimeter wave antenna with the feed-in point; the second manipulator is used for controlling a lower probe to contact the feed-in point from bottom to top; the invention further provides a method for measuring an antenna in an antenna system by using a back point probe mode, so as to improve the measurement accuracy.)
技术领域
本发明与测量天线有关；特别是指一种以背面点针方式在天线系统中测量天线的方法及其测量机构。
背景技术
以毫米波技术制作的天线如第五代移动通信技术(简称5G)的天线、汽车防撞雷达天线、毫米波影像雷达天线等，由于毫米波天线的效能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模装置连接，因此相关的技术正如火如荼地被开发、运用及检测。其中，以毫米波天线为例，因其尺寸小、线路衰减大，故而在设计上多采用AiP(Antenna-in-package)或是SiP(System in a Package)的封装方式减少电路上线路造成的损耗，将天线与射频组件整合在一起，也因此没有接口能进行测试。前述以AiP或是SiP封装技术制得的毫米波天线是将馈入点形成在背对天线的一侧，藉此以使馈入点能直接与芯片电性连接，以达缩减体积的目的。因此，如何对经过AiP或是SiP封装技术制得没有接口的毫米波天线进行测量，并且确保测量精准度，为相关从业者的功课。
发明内容
有鉴于此，本发明之目的在于提供一种以背面点针方式在天线系统中测量天线的方法及其测量机构，系适用将馈入点形成在背对天线一侧的毫米波天线测量，且能提高测量精准度。
缘以达成上述目的，本发明提供一种天线测量机构，用以测量毫米波天线，该毫米波天线具有电性连接的一天线及一馈入点，该测量机构包含一可转动的转盘，该转盘上设置一稳定器、一第一操控器及一第二操控器。其中稳定器用以将该毫米波天线相对该转盘架高，该毫米波天线的天线朝上设置、馈入点朝下设置；第一操控器用以控制一显微镜头对准该毫米波天线具有该馈入点的一面；第二操控器用以控制一下探针自下而上接触该馈入点。
本发明再提供一种以背面点针方式在天线系统中测量天线的方法，是在一隔离室中测量毫米波天线，该毫米波天线具有电性连接的一天线及一馈入点，该方法包括架高该毫米波天线，使该毫米波天线的天线朝上、馈入点朝下；操控下探针自下而上接触该馈入点；启动一旋臂且该旋臂上装设有一发射/接收天线，该发射/接收天线位于该毫米波天线的上方且随着该旋臂的摆动而以弧形轨迹接收该毫米波天线辐射的讯号。
本发明之效果在于操控下探针自下而上接触毫米波天线的馈入点，可以降低对于测量过程中造成不当的干扰，以确保测量精准性及辐射场形的对称性。
附图说明
图1为本发明的测量步骤流程图；
图2为本发明一优选实施例之以背面点针方式在天线系统中测量天线的测量机构的立体图；
图3为图2的前视图；
图4为本发明优选实施例之测量机构的立体图；
图5为图4当中的测量机构的省略防震桌的立体图；
图6为本发明优选实施例之测量机构当中的稳定器之立体图；
图7为本发明优选实施例之测量机构当中的稳定器之前视图；
图8为前视图，揭示测量机构当中的第一操控器、第二操控器与毫米波天线的位置关系；
图9为本发明优选实施例之测量机构当中的第一操控器与毫米波天线的位置关系；
图10为图9所示结构的另一角度的立体图；
图11为本发明优选实施例之测量机构当中的第二操控器与毫米波天线的位置关系；
图12为图11所示结构的另一角度的立体图。
具体实施方式
本发明系用于测量毫米波天线，测量天线的项目包括2D辐射场形、3D辐射场形、天线效率、天线增益值、3dB波瓣宽度(3dB beam width)及天线指向性等。本发明的测量方法是在天线系统中进行，采用背面点针方式来降低干扰测量的因素以提高测量精准度。请配合图1所示，本发明的测量方法包括步骤如下：架高毫米波天线，使毫米波天线的天线朝上、馈入点朝下，接着操控一下探针自下而上接触该馈入点，之后使一发射/接收天线(horn天线(喇叭天线))对着毫米波天线发射讯号，毫米波天线辐射的讯号再被该发射/接收天线接收，前述发射/接收天线是以弧形轨迹移动。
请参图2及图3所示，本发明测量方法所使用优选实施例的测量机构100设置在一隔离室C中，该隔离室C用于将被测的毫米波天线200与环境讯号隔离，以减少环境讯号干扰而可直接测量毫米波天线200讯号，本实施例的被测毫米波天线是以AiP或是SiP封装技术制得并且天线与馈入点位于背对侧，即前述毫米波天线200具有电性连接且相背对地设置的一天线201及一馈入点202(参照图7)。须说明的是，本发明测量方法所适用对象是天线与馈入点位于背对侧的毫米波天线，其并不限于必须是以AiP或是SiP封装技术制得者。
该测量机构100位在一旋臂300下方，该旋臂300由一横梁301及两个侧臂302组成，其中该两个侧臂302对称地连接在横梁301的两端，且该两个侧臂302的一端分别连接一枢轴303，当枢轴303被控制转动时，该两个侧臂302产生旋摆；横梁301的中间位置安装发射/接收天线304，该发射/接收天线304随着该旋臂300的摆动而以弧形轨迹移动，在测量过程中，该发射/接收天线304是对着被测毫米波天线200发射讯号，同时接收毫米波天线的辐射讯号进而获致测量结果。另外，为了确保测量的精准度，该毫米波天线200的摆放位置优选位于通过该两个侧臂302转动中心的轴线L上且位于该发射/接收天线304的正下方(参照图3)。
请再配合图4及图5所示，本发明优选实施例的测量机构100包括防震桌10、马达20、转盘30、稳定器40、第一操控器50与第二操控器60。其中，防震桌10具有一平台12及四个支脚14，该四个支脚14连接于该平台12的周缘而使该平台12相对地面水平架高，该四个支脚14并对该平台12提供良好的防震效果。该马达20安装在该平台12底面，该转盘30设置在该平台12上方且受该马达20驱使而转动，所述转动可以是以分度方式切转。
该稳定器40、第一操控器50及第二操控器60一同设置在该转盘30上而可随着转盘30转动，在本实施例中，该稳定器40、第一操控器50及第二操控器60是以真空吸附方式结合在转盘30上，再通过一控制器70而分别地开启或是关闭真空吸附功能，易言之，本实施例的稳定器40、第一操控器50及第二操控器60的摆放位置可以依需求而予调节，以使该测量机构100发挥最大的使用功能，当然，该稳定器40、第一操控器50及第二操控器60也可以选择直接固接在转盘30上。
请配合图6及图7所示，稳定器40包括间隔设置的两个支架42，该两个支架42一端接设于转盘30，该两个支架42的另一端共同支撑该毫米波天线200。在一实施例中，该两个支架42分别包括一基柱421与一活动柱422，其中该基柱421底部即是通过真空吸附方式而固着在该转盘30上，该活动柱422则是以可沿着该基柱421的轴向移动的方式与该基柱422对接，优选地，是通过驱转一旋钮423以产生螺进的方式而带动该活动柱422沿轴向上下移动；另外，活动柱422的一端形成有一夹持部422a，该毫米波天线200即承靠在该两个活动柱422的夹持部422a之间并被多个抵压件424所压制，所述抵压件424是通过螺栓425而被锁固在活动柱422上，被夹固后的毫米波天线200的天线201朝上，且馈入点202朝下。前述两个支架42共同支托该毫米波天线200，并且具备调节高度位置的功效。
图8至图10揭示的第一操控器50包括有一具备三个旋钮的三轴位移台52及一固持座54，该三轴位移台52底部通过真空吸附方式而固着在该转盘30上，该固持座54上安装一显微镜头56，该显微镜头56位于毫米波天线200下方并且位在该两个支架42之间，使得显微镜头56对准该毫米波天线200具有该馈入点202的一面，通过分别转动该三轴位移台52的三个旋钮可以带动该固持座54在X、Y、Z方向上移动，进而操控该显微镜头56移靠或是离开该毫米波天线200以改变对焦位置。至于该第二操控器60，其包括有一具备三个旋钮的三轴位移台62与一探针座64，该三轴位移台62底部通过真空吸附方式而固着在该转盘30上，该探针座64上安装一下探针66，通过分别转动该三轴位移台62的三个旋钮可以带动该探针座64在X、Y、Z方向上移动，以使该下探针66自下而上接近该馈入点202，在操控该下探针66移动的过程中，配合该显微镜头56的放大显影，以便该下探针66能精准地接触馈入点202。前述第一操控器50的三轴位移台52及第二操控器60的三轴位移台62结构相同，均属于一种微调机构，可以缓步地精准控制移位，然而在其他的实施例中，三轴位移台52及三轴位移台62可以是由不同机构组成但仍达成相同目的者。另外再说明的是，该第二操控器60还可选择设置一调节单元68于三轴位移台62与探针座64之间，用于在进行微调该下探针66之前，先将该下探针66快速地移动至接近该毫米波天线200以减缩移动行程，在本实施例中，该调节单元68包括一滑块681可滑移地结合在三轴位移台62的一轨道621上，以及包括一旋钮682用来当该滑块681被调节至预定高度处时可以将该滑块681固定在轨道621上，滑块681上结合探针座64，之后才再经由该三轴位移台62来微调移动该下探针66以避免不当的撞针，前述旋钮682可以是具有螺杆的螺栓而以旋紧逼迫方式达到锁固目的。
以上即为本发明优选实施例的测量机构100叙述，由上述可以知道，将毫米波天线200架高且使其天线201朝上，有助于辐射讯号被该发射/接收天线304所接收，而毫米波天线200的馈入点202因为朝下，配合着该测量机构100的下探针66以背面点针方式自下而上接触该馈入点202，并不会对于测量造成不当的干扰，可以确保测量的精准性以及辐射场形的对称性。
以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为之等效变化，理应包含在本发明之专利范围内。
附图标记说明
[本发明]
100测量机构
10防震桌
12平台 14支脚
20马达
30转盘
40稳定器
42支架 421基柱 422活动柱
422a夹持部 423旋钮 424抵压件
425螺栓
50第一操控器
52三轴位移台 54固持座 56显微镜头
60第二操控器
62三轴位移台 621轨道 64探针座
66下探针 68调节单元 681滑块
682旋钮
70控制器
200毫米波天线
300旋臂
301横梁 302侧臂
303枢轴 304发射/接收天线
C隔离室
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