電子裝置的抗幹擾檢測系統及其測試天線的製作方法

2023-10-11 04:14:24

本發明是一種檢測系統及其天線，尤指一種電子裝置的抗幹擾檢測系統及其測試天線。

背景技術：

現有的電子裝置在使用時會產生電磁波，且各個電子裝置產生的電磁波會互相干擾，舉例來說，當手機放在電腦喇叭附近時，喇叭常常會出現噪聲，而此噪聲即是由該手機在接收信號或發射信號時產生的電磁波所造成。若電子裝置的抗幹擾能力不足，勢必會影響到使用者的使用，例如在使用時，喇叭產生噪聲，或是顯示畫面產生噪點等。而使用者在購買到抗幹擾能力不足的電子裝置時，會因為噪聲或噪點認為電子裝置出問題要求更換，或認為購買到瑕疵的電子裝置要求退貨。

無論是退貨或是更換，對於販售該電子裝置的商家而言，皆會增加商家的後續維修成本，因此該商家在量產該電子裝置時，會先對該電子裝置的試作產品進行抗幹擾測試，檢視該電子裝置的抗幹擾能力，藉以增加該電子裝置的品管品質後再開始量產，減少使用者購買後退換貨的機會，進而減少後續維修成本。

現有技術對該電子裝置進行抗幹擾測試的方式是以日常使用來檢測是否會受到其他電子裝置的幹擾。舉例來說，該電子裝置是一筆記本電腦，當正常使用下，將該筆記本電腦放置於桌上，並使用該筆記本電腦播放影片或音樂，同時，測試人員拿出手機、平板或其他電子裝置來使用，並仔細觀察該電子裝置是否有產生噪聲或噪點。或是由該測試人員將該筆記本電腦帶回家使用，如同一般使用者般於日常生活中使用該筆記本電腦，並觀察該筆記本電腦是否會受到環境中的電磁波而產生噪聲或噪點，藉此來測試該電子裝置在日常生活中的抗幹擾能力。

但每個人的使用該電子裝置的習慣不同，且使用該電子裝置的環境不同，所遭遇的電磁波狀況也有所不同，僅通過該測試人員以特定的其他電子裝置測試是否會干擾，仍有可能在其他使用者在使用不同的其他電子裝置時，該電子裝置受到幹擾。舉 例來說，該電子裝置為一電腦，其他電子裝置為一手機，而測試人員直接以該手機放在該電腦四周使用，並觀察該電腦是否有噪聲或噪聲產生。但該手機的使用狀況不同時，產生的幹擾不同，即便當使用該手機持續通話，也會因為連線信號的強弱，產生不同幹擾，而測試人員並無法固定該手機產生的幹擾強度，無法得知若干擾強度增加，會不會影響到該電腦。因此，現有由測試人員以日常使用的測試方式仍有所不足。

技術實現要素：

有鑑於現有由測試人員以日常使用的測試方式仍有所不足的缺點，本發明的主要目的是提供一種電子裝置的抗幹擾檢測系統及其測試天線，以測量該電子裝置的抗幹擾能力。

為達上述目的，本發明的電子裝置的抗幹擾檢測系統包含有：

一信號產生器，產生一測試信號；

一功率放大器，電連接至該信號產生器，接收並放大該測試信號的功率後輸出；及

一測試天線，電連接至該功率放大器，接收並將該功率放大後的測試信號轉換成電磁波輸出。

此外，該測試天線包含有：

一電路基板，具有一第一表面；

一天線本體，設置於該電路基板的第一表面，且具有相對的一第一邊及一第三邊及相對的一第二邊及一第四邊；其中該第一邊具有一等腰三角型缺口，該第二、第四邊分別具有一第一長方形缺口，該第三邊具有一第二長方形缺口；該等腰三角型的頂角面向該本體的中心；及

一金屬連接體，設置於該電路基板的第一表面，且連接至該本體第三邊的第二長方型缺口中。

本發明電子裝置的抗幹擾檢測系統將該信號產生器模擬為一可產生電磁波信號的噪點源，且通過該測試天線發射出去，接著再以該測試天線直接掃過該電子裝置四周，來測試該電子裝置的抗幹擾能力。且該測試信號是由該信號產生器產生，能令該測試天線發射固定能量的電磁波場牆，並通過調整該信號產生器即可令該測試信號模擬各種狀況下的電磁波信號，藉此固定及調整該測試天線發出的電磁波信號強度，達 到方便測試人員檢測的目的。而一測試人員在以該測試天線掃過該電子裝置四周時，同時觀察該電子裝置使否產生噪點或是噪聲，藉此來檢測該電子裝置的抗幹擾能力，供該電子產品的製作商家在試作產品的階段即早了解該電子裝置的抗幹擾能力，並決定是否開始量產，進而減少後續的維修成本。

附圖說明

圖1是本發明較佳實施例的系統方塊圖。

圖2是本發明測試天線較佳實施例的平面示意圖。

圖3是本發明測試天線較佳實施例的部分分解示意圖。

圖4是本發明測試天線第一較佳實施例的反射損耗的頻率響應圖。

圖5是本發明測試天線第一較佳實施例XY平面的二維場型圖。

圖6是本發明測試天線第一較佳實施例XZ平面的二維場型圖。

圖7是本發明測試天線第一較佳實施例YZ平面的二維場型圖。

圖8是本發明測試天線第二較佳實施例的反射損耗的頻率響應圖。

圖9是本發明測試天線第二較佳實施例XY平面的二維場型圖。

圖10是本發明測試天線第二較佳實施例XZ平面的二維場型圖。

圖11是本發明測試天線第二較佳實施例YZ平面的二維場型圖。

圖12是本發明測試天線第三較佳實施例的反射損耗的頻率響應圖。

圖13是本發明測試天線第三較佳實施例XY平面的二維場型圖。

圖14是本發明測試天線第三較佳實施例XZ平面的二維場型圖。

圖15是本發明測試天線第三較佳實施例YZ平面的二維場型圖。

附圖標號

1電子裝置的抗幹擾檢測系統

10信號產生器 20功率放大器

30測試天線

31電路基板 311第一表面

32天線本體 321第一邊

322第二邊 323第三邊

324第四邊 325第一長方形缺口

326等腰三角形缺口 327第一長方形缺口

328第二長方形缺口

33金屬連接體

34蓋體

40方向耦合器

50功率計

具體實施方式

以下配合附圖及本發明較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定目的所採取的技術手段。

請參閱圖1所示，本發明電子裝置的抗幹擾檢測系統1包含有一信號產生器10、一功率放大器20及一測試天線30。

該信號產生器10產生一測試信號。該功率放大器20電連接至該信號產生器10，以接收該測試信號，並放大該測試信號的功率後輸出。

該測試天線30電連接至該功率放大器20，接收該功率放大後的測試信號，並將該功率放大後的測試信號轉換成電磁波輸出。

本發明電子裝置的抗幹擾檢測系統1通過該信號產生器10產生該測試信號，並通過該測試天線30將該信號產生器10產生的測試信號發射出去，接著測試人員即可直接以該測試天線30掃過一電子裝置的四周，並檢視該電子裝置是否有噪點或噪聲產生，來檢測該電子裝置的抗幹擾能力。舉例來說，該電子裝置是一筆記本電腦，該測試人員先使用該筆記本電腦播放影片或音樂，在使用該測試天線30隨意掃過該筆記本電腦四周，同時觀察該筆記本電腦顯示的影片或播放的音樂是否有噪點或噪聲產生。且該測試信號是由該信號產生器10產生，能令該測試天線30發射固定能量的電磁波場牆，並通過調整該信號產生器10即可令該測試信號模擬為一可產生電磁波信號的噪點源，藉此固定及調整該測試天線30發射的電磁波信號強度，達到方便測試人員檢測的目的。而該電子裝置的商家即可在試作產品階段先一步檢測該試作產品的抗幹擾能力，決定是否要重新設計或開始量產，以減少後續的維修成本。在本較佳實施例中，該測試信號的頻段是模擬GSM700、GSM900、GSM1800、GSM1900或WLAN(IEEE802.11b/g/n)的信號頻段。

此外，另一種檢測該電子裝置抗幹擾能力的方式是令該電子裝置通過網絡連線持續傳送封包到一接收端，接著以該測試天線30掃過該電子裝置的四周，檢測該電子裝置在傳送封包的時候，會不會被該測試天線30發出的電磁波幹擾，因而遺失部分封包，或是傳送封包的速度變慢等等。藉此進一步的檢測該電子裝置在受到該測試天線30發出的電磁波幹擾時，連線品質是否會受到影響。

進一步而言，該電子裝置的抗幹擾檢測系統1還包含有一方向耦合器40及一功率計50。該方向耦合器40具有一信號輸入端I/P1、一信號輸出端O/P1、一正向檢測端O/P2及一反向檢測端O/P3。該信號輸入端I/P1電連接至該功率放大器20，以接收該放大功率後的測試信號，且該方向耦合器40將該測試信號耦合至該正向檢測端O/P2輸出。該測試天線30則是電連接至該信號輸出端O/P1，以接收該放大功率後的測試信號。

該功率計50電連接至該方向耦合器30的正向檢測端O/P2及反向檢測端O/P3，以檢測該測試天線30發射的測試信號的功率以及接收的一反向信號的功率，供該測試人員確認目前的發射或接收功率。舉例來說，當該測試天線30發射該測試信號時，該測試信號是由該信號產生器10產生，經由該方向耦合器40的信號輸入端I/P1進入該方向耦合器40，並由該信號輸出端O/P1輸出該測試信號，且由該正向檢測端O/P2耦合出該測試信號至該功率計50，讓該測試人員觀測目前該測試信號的功率。也就是說，當該測試天線30發射該測試信號時，該正向檢測端O/P2為該方向耦合器40的耦合端，而該反向檢測端O/P3為該方向耦合器40的隔離端。反之，當該測試天線30接收到一環境信號時，該環境信號經由該信號輸出端O/P1進入該方向耦合器40，再由該信號輸入端I/P1輸出該環境信號，此時，該反向檢測端O/3耦合出該環境信號至該功率計50，供該測試人員觀測目前該測試天線30接收到的環境信號功率。也就是說，當該測試天線30接收該環境信號時，該反向檢測端O/P3為該方向耦合器40的耦合端，而該正向檢測端O/P2為該方向耦合器40的隔離端。

請參閱圖2及圖3所示，該測試天線30具有一電路基板31、一天線本體32及一金屬連接體33。在本較佳實施例中，該測試天線30的饋入線為50歐姆的微帶線。該電路基板31是一玻纖板(FR-4電路板)，其介電常數為4.4、正切損耗0.0024。

該電路基板31具有一第一表面311。該天線本體32設置於該電路基板31的第一表面311，具有相對的一第一邊321及一第三邊323以及相對的一第二邊322及一第四邊324。該第一邊321及該第三邊323分別具有一第一長方形缺口325、327。該第二邊322 具有一等腰三角形缺口326，且該等腰三角形缺口326的頂角面向該本體32的中心。該第四邊324具有一第二長方形缺口328。該金屬連接體33設置於該電路基板31的第一表面311，且該金屬連接體33連接至該天線本體32第四邊324的第二長方形缺口328中。

其中該天線本體31的長寬、該二第一長方形缺口325、327的長寬、該等腰三角形缺口326的長寬、該第二長方形缺口328的長寬、以及該金屬連接體33的長寬可調整，以分別適用於發射不同頻段的測試信號。也就是說，發射不同頻段的信號的測試天線，具有不同的長寬尺寸，而單一測試天線30是供發射單一頻段的信號。

該測試天線30還進一步包含有一蓋體34，該蓋體34設置於該電路基板31的第一表面311，覆蓋該天線本體32，以保護該天線本體32，避免該天線本體32碰撞凹損，影響發射信號的效率。在本較佳實施例中，該蓋體34是一海綿。

請參閱圖4至圖7所示，該測試天線30的一第一較佳實施例是供發射模擬GSM900的測試信號的測試天線30實施例，在本較佳實施例中，如圖4所示，該測試天線30於0.9GHz附近具有最低的反射損耗，如圖5至圖7所示，為該測試天線30第一較佳實施例的二維場形圖。

請參閱圖8至圖11所示，該測試天線30的一第二較佳實施例是供發射模擬GSM1800的測試信號的測試天線30實施例，在本較佳實施例中，如圖8所示，該測試天線30於1.75GHz附近具有最低的反射損耗，如圖9至圖11所示，為該測試天線30第二較佳實施例的二維場形圖。

請參閱圖12至圖15所示，該測試天線30的一第三較佳實施例是供發射模擬GSM1900的測試信號的測試天線30實施例，在本較佳實施例中，如圖12所示，該測試天線30於1.875GHz附近具有最低的反射損耗，如圖13至圖15所示，為該測試天線30第三較佳實施例的二維場形圖。

以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，本領域相關技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。