封装内天线/模组内天线的测试系统和测试方法与流程

本发明涉及通信的，尤其是涉及一种封装内天线/模组内天线的测试系统和测试方法。

背景技术：

1、随着芯片封装技术的发展，将天线集成到芯片上或者芯片模组上成为可能，即封装内天线(antenna in package,aip)或者模组内天线(antenna in module,aim)。aip/aim技术的发展使得在更小型化、紧凑的设备中(例如：在智能手机、物联网设备以及可穿戴设备中)实现无线通信成为可能。通过将天线直接集成到芯片封装/模组中，可以节省空间、降低功耗并提高性能，减少应用开发的难度和复杂度，这对于如今需要高度集成和高效通信的设备来说至关重要。

2、aip和aim主要应用在毫米波芯片上，毫米波雷达更为常见，一般包含一个或者多个发射天线和接收天线。传统的测试方法主要采用单个测试天线或者角反射器来进行被测件的性能验证，具体方法如下：如图1所示，被测件(dut)一般放置在两轴转台上，转台通过方位角和俯仰角的旋转改变被测件的角度。在电波暗室(anechoic chamber)中放置角反射器作为探测目标或放置一个测试天线并在测试天线后接测试仪表(一般采用频谱分析仪或者雷达模拟器)进行被测件的发射信号及接收信号的测试，以验证被测件的目标识别能力以及发射/接收信号质量。

3、使用角反射器进行测试的方法存在如下缺点：角反射器通常位置固定，需要通过运动机构(如转台)改变被测件的角度，测量速度较慢；角反射器只能作为一个固定的静态目标进行测试，测量参数单一；测量结果出现的问题无法反映被测件的问题所在，例如，无法确定是发射天线问题，或者接收链路问题，对测量结果出现的问题难以分析定位。使用测试天线配合测试仪表进行测试的方法存在如下缺点：测试天线通常位置固定，需要通过运动机构(如转台)进行被测件的角度控制，测量速度较慢；测试仪表价格昂贵，导致测试成本高，不适合产线大批量测试；无法同时产生多个测试虚拟目标，除非增加测试天线的数量和位置，但会导致测试仪表的成本上升。

4、综上，现有的被测件的测试方法存在测试速度慢、不适用于产线测试且成本高的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种封装内天线/模组内天线的测试系统和测试方法，以缓解现有的被测件的测试方法存在测试速度慢、不适用于产线测试且成本高的技术问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种封装内天线/模组内天线的测试系统，包括：测试夹具、多个带有频率转换器的测试探头和信号处理器；

3、所述测试夹具，用于对一个或多个被测件进行夹持固定、配置和信号控制，其中，所述被测件包括：封装内天线/模组内天线，若所述被测件的数量为多个时，不同的所述被测件工作在不同的频率；

4、多个所述测试探头与所述信号处理器连接，且多个所述测试探头根据测试需求布置于所述被测件的不同方位，用于在对所述被测件执行发射测试时，接收所述被测件发射的发射测试信号，并将所述发射测试信号转换为低频发射测试信号；以及，在对所述被测件执行接收测试时，接收所述信号处理器传输的一路或多路低频接收测试信号，并将所述低频接收测试信号转换为目标接收测试信号，其中，所述目标接收测试信号的频率为各所述被测件能接收的频率，所述目标接收测试信号的频率的数量与所述被测件的数量相同，同一频率的所述目标接收测试信号在各不同所述测试探头中发射；

5、所述信号处理器，用于在对所述被测件执行发射测试时，接收多个所述测试探头传输的低频发射测试信号，并根据所述低频发射测试信号测试所述被测件不同方位的发射信号性能；以及，在对所述被测件执行接收测试时，生成一路或多路所述低频接收测试信号；

6、所述被测件，用于在执行接收测试时，接收多个所述测试探头传输的目标接收测试信号，以使所述测试夹具根据所述目标接收测试信号测试所述被测件不同方位的接收信号性能。

7、进一步的，多个所述测试探头中的第一目标测试探头，用于在对所述被测件执行目标探测测试时，接收所述被测件发射的探测信号，并将所述探测信号转换为低频探测信号，其中，所述第一目标测试探头为多个所述测试探头中的至少一个测试探头；

8、所述信号处理器，用于在对所述被测件执行目标探测测试时，接收所述目标测试探头传输的低频探测信号，并对所述低频探测信号进行延时调整；

9、多个所述测试探头中的第二目标测试探头，还用于接收所述信号处理器传输的延时调整后的低频探测信号，并将所述延时调整后的低频探测信号转换为目标探测信号，以发射所述目标探测信号，其中，所述第二目标测试探头为多个所述测试探头中的除所述第一目标测试探头以外的其它任意测试探头；

10、所述被测件，用于在执行目标探测测试时，接收所述第二目标测试探头传输的目标探测信号，以使所述测试夹具根据所述目标探测信号测试所述被测件对所述第二目标测试探头的探测能力。

11、进一步的，还包括：上位机；

12、所述上位机与所述测试夹具、所述信号处理器连接，用于接收所述测试夹具传输的目标接收测试信号，并根据所述目标接收测试信号测试所述被测件不同方位的接收信号性能；以及，接收所述测试夹具传输的目标探测信号，并根据所述目标探测信号测试所述被测件对所述第二目标测试探头的探测能力；以及，控制所述信号处理器工作。

13、进一步的，所述信号处理器包括：信号分析模块和信号生成模块；

14、所述信号分析模块，用于接收多个所述测试探头传输的低频发射测试信号，并根据所述低频发射测试信号测试所述被测件不同方位的发射信号性能；

15、所述信号生成模块，用于生成一路或多路所述低频接收测试信号。

16、进一步的，所述测试夹具包括：被测件承载台、电源和控制模块。

17、进一步的，每个所述测试探头发射的目标接收测试信号通过物理/波束控制的方式指向所述被测件的中心。

18、进一步的，还包括：电波暗室；

19、所述测试夹具、所述测试探头和所述信号处理器置于所述电波暗室内，用于提供测试环境。

20、第二方面，本发明实施例还提供了一种封装内天线/模组内天线的测试方法，应用于上述第一方面中任一项所述的封装内天线/模组内天线的测试系统，所述方法包括：

21、测试夹具对一个或多个被测件进行夹持固定、配置和信号控制，其中，所述被测件包括：封装内天线/模组内天线，若所述被测件的数量为多个时，不同的所述被测件工作在不同的频率；

22、多个测试探头在对所述被测件执行发射测试时，接收所述被测件发射的发射测试信号，并将所述发射测试信号转换为低频发射测试信号；

23、信号处理器在对所述被测件执行发射测试时，接收多个所述测试探头传输的低频发射测试信号，并根据所述低频发射测试信号测试所述被测件不同方位的发射信号性能；

24、所述信号处理器在对所述被测件执行接收测试时，生成一路或多路所述低频接收测试信号；

25、多个所述测试探头在对所述被测件执行接收测试时，接收所述信号处理器传输的一路或多路低频接收测试信号，并将所述低频接收测试信号转换为目标接收测试信号，其中，所述目标接收测试信号的频率为各所述被测件能接收的频率，所述目标接收测试信号的频率的数量与所述被测件的数量相同，同一频率的所述目标接收测试信号在各不同所述测试探头中发射；

26、所述被测件在执行接收测试时，接收多个所述测试探头传输的目标接收测试信号，以使所述测试夹具根据所述目标接收测试信号测试所述被测件不同方位的接收信号性能。

27、进一步的，所述方法还包括：

28、多个所述测试探头中的第一目标测试探头在对所述被测件执行目标探测测试时，接收所述被测件发射的探测信号，并将所述探测信号转换为低频探测信号，其中，所述第一目标测试探头为多个所述测试探头中的至少一个测试探头；

29、所述信号处理器在对所述被测件执行目标探测测试时，接收所述目标测试探头传输的低频探测信号，并对所述低频探测信号进行延时调整；

30、多个所述测试探头中的第二目标测试探头接收所述信号处理器传输的延时调整后的低频探测信号，并将所述延时调整后的低频探测信号转换为目标探测信号，以发射所述目标探测信号，其中，所述第二目标测试探头为多个所述测试探头中的除所述第一目标测试探头以外的其它任意测试探头；

31、所述被测件在执行目标探测测试时，接收所述第二目标测试探头传输的目标探测信号，以使所述测试夹具根据所述目标探测信号测试所述被测件对所述第二目标测试探头的探测能力。

32、进一步的，所述第二目标测试探头的数量为1个或多个。

33、在本发明实施例中，提供了一种封装内天线/模组内天线的测试系统，包括：测试夹具、多个带有频率转换器的测试探头和信号处理器；测试夹具，用于对一个或多个被测件进行夹持固定、配置和信号控制，其中，被测件包括：封装内天线/模组内天线，若被测件的数量为多个时，不同的被测件工作在不同的频率；多个测试探头与信号处理器连接，且多个测试探头根据测试需求布置于被测件的不同方位，用于在对被测件执行发射测试时，接收被测件发射的发射测试信号，并将发射测试信号转换为低频发射测试信号；以及，在对被测件执行接收测试时，接收信号处理器传输的一路或多路低频接收测试信号，并将低频接收测试信号转换为目标接收测试信号，其中，目标接收测试信号的频率为各被测件能接收的频率，目标接收测试信号的频率的数量与被测件的数量相同，同一频率的目标接收测试信号在各不同测试探头中发射；信号处理器，用于在对被测件执行发射测试时，接收多个测试探头传输的低频发射测试信号，并根据低频发射测试信号测试被测件不同方位的发射信号性能；以及，在对被测件执行接收测试时，生成一路或多路低频接收测试信号；被测件，用于在执行接收测试时，接收多个测试探头传输的目标接收测试信号，以使测试夹具根据目标接收测试信号测试被测件不同方位的接收信号性能。通过上述描述可知，本发明的封装内天线/模组内天线的测试系统中，多个测试探头根据测试需求布置于被测件的不同方位，进而与信号处理器配合测试被测件的发射和接收性能，无需再通过转台改变被测件的角度，提升了测试效率，且能够从多个方位全面测试被测件的性能，另外，能够同时对多个被测件进行并行测试，进一步提升了测试效率，整个测试系统中，集成了信号处理器，从而摒弃了复杂且昂贵的专用测试仪器，降低了高昂的测试成本，适用于产线测试，还能根据测试需求调整测试探头的数量和方位，具有较高的兼容性，无需转台，也避免了机械误差带来的测试结果的偏差，缓解了现有的被测件的测试方法存在测试速度慢、不适用于产线测试且成本高的技术问题。