用于对由待测电子装置所辐射出的电磁场进行高分辨率空间扫描的扫描仪系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种可操作用于对由待测电子装置(DUT)所辐射出的电磁场进行高分辨率空间扫描的扫描系统和方法。使用包括多个空间上分隔的切换式探针、分析器和电脑的探针阵列来测量由所述DUT辐射出的电磁场水平。致动器使所述探针阵列相对于所述DUT的位置改变小于或等于这些探针之间的分隔距离的距离，且再次测量并存储所述电磁场水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子装置的电磁兼容性测试和电磁干扰诊断，并且特别地涉及对由待测电子装置所产生的电磁场水平进行高分辨率空间扫描。
技术介绍
电子装置(诸如印刷电路板)的性能中的EMC/EMI问题涉及由于装置组件之间的电磁干扰(EMI)使得装置组件电磁兼容性(EMC)的缺乏。EMC/EMI问题涉及产生传播穿过耦合路径至另一装置组件(接收器)的电磁场的装置组件(来源)。电磁场引发接收器辐射出与所期望接收器所辐射出的电磁场不同的电磁场。为测试且诊断EMC/EMI问题，电子装置的设计师或制造商可使用扫描仪检测由电子装置所辐射出的电磁场水平。可执行频谱扫描以确定各个所要的频率下的电磁场水平。另外或替代地，可执行空间扫描以映像指定频率下、相对于电子装置的不同取样位置上的电磁场水平。以此方式，空间扫描可辅助识别装置中负责EMC/EMI问题的组件。在空间扫描中，相对于装置组件的尺寸和间隔，空间扫描的取样位置之间的距离较小可以是优选的。例如，可需要小于一毫米的分辨率以鉴别由封装于在待测精巧移动电话中使用的印刷电路板上的微型化组件所辐射出的电磁场。然而，减少取样位置之间的间隔增加了给定扫描区域中取样位置的数目和完成空间扫描所需的时间。因为现有技术扫描器具有单一探针，所以必须将探针移动至各个且每一取样位置，此可使得执行具有数百或数千个取样位置的空间扫描非常耗时。因此，此项技术中需要可操作以更高效地对电子装置执行高分辨率扫描的扫描仪系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于对由电子装置所辐射出的电磁场执行高分辨率空间扫描的扫描仪系统和方法。在一方面，本专利技术包括一种可操作用于对由待测电子装置(DUT)所辐射出的电磁场进行高分辨率空间扫描的扫描仪系统。所述扫描仪系统包括：探针阵列，其包括多个切换式探针，其中相邻的探针以分隔距离分开；分析器，其连接至所述探针阵列，用于基于由所述辐射出的电磁场在各探针中所引发的信号确定各探针位置上的电磁场水平；致动器，其用于将所述探针阵列相对于所述DUT的位置从第一阵列位置改变至第二阵列位置；和计算机，其包括处理器和内存。所述处理器可操作地连接至所述分析器和所述致动器，且所述内存组件储存可由所述处理器执行的一组指令以实施包括以下步骤的方法：(a)当所述探针阵列处于所述第一阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第一阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第一数据集；(b)控制所述致动器以将所述探针阵列相对于所述DUT的位置从所述第一阵列位置改变至所述第二阵列位置；并且(c)当所述探针阵列处于所述第二阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第二阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第二数据集。在一个实施例中，扫描仪系统进一步包括用于将DUT放置在其上的平坦扫描表面。所述扫描表面可形成包括探针阵列和致动器的外壳的顶部表面。在一个实施例中，将探针阵列形成为印刷电路板的部分。在一个实施例中，以大体上平坦的行和列的阵列配置探针。在一个实施例中，探针包括第一探针和具有与所述第一探针不同的极化的第二探针。当探针阵列处于第二阵列位置时所述第二探针相对于DUT的位置可大体上相同于当探针阵列处于第一阵列位置时所述第一探针相对
于DUT的位置。在一个实施例中，第一阵列位置与第二阵列位置之间的距离小于或大体上等于相邻的探针的分隔距离。在一个实施例中，分析器是频谱分析器。在一个实施例中，致动器移动探针阵列，同时DUT保持静止。在另一实施例中，所述致动器移动DUT，同时探针阵列保持静止。在一个实施例中，所述致动器包括：细长第一轨道；第一滑动构件，其可沿着所述第一轨道移动且附接至所述探针阵列；和第一马达，其与所述第一滑动构件驱动啮合，用于使所述第一滑动构件沿着所述第一轨道移动。所述致动器可进一步包括：细长第二轨道，其以一定角度布置于所述第一轨道上；第二滑动构件，其可沿着所述第二轨道移动且附接至所述细长第一轨道；和第二马达，其与所述第二滑动构件驱动啮合，用于使所述第二滑动构件沿着所述第二轨道移动。在一个实施例中，扫描仪系统进一步包括信号调节器，所述信号调节器可操作地连接至探针阵列和分析器，用于在由所述分析器传输之前放大或衰减在各探针中所引发的信号。在另一方面，本专利技术包括一种用于对由待测电子装置(DUT)所辐射出的电磁场进行高分辨率空间扫描的方法。所述方法包括以下步骤：(a)提供包括多个切换式探针的探针阵列，其中相邻的探针以分隔距离分开；(b)相对于所述DUT，将所述探针阵列定位于第一阵列位置。(c)当所述探针阵列处于所述第一阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第一阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第一数据集。(d)将所述探针阵列相对于所述DUT的位置变为第二阵列位置；并且(e)当所述探针阵列处于所述第二阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第二阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第二数据集。在一个实施例中，DUT处于扫描表面上，同时将探针阵列从第一阵列位置移动至第二阵列位置。在一个实施例中，探针包括第一探针和具有与所述第一探针不同的极化的第二探针。当探针阵列处于第二阵列位置时所述第二探针相对于DUT的位置可大体上相同于当探针阵列处于第一阵列位置时所述第一探针相对于DUT的位置。在一个实施例中，第一阵列位置与第二阵列位置之间的距离小于相邻的探针的分隔距离、较佳地小于或等于相邻的探针的分隔距离的一半且更较佳地小于或等于1.5mm、或小于或等于相邻的探针的分隔距离的1/5。在一个实施例中，在频率范围内执行测量第一阵列位置和第二阵列位置之一或二者中的电磁场水平的步骤。因为第一阵列位置与第二阵列位置之间的距离可小于探针之间的分隔距离，所以可使所述扫描仪系统的有效分辨率小于探针之间的分隔距离。可在零与所述致动器的位置精度限度之间调整所增加的分辨率的量。计算机可大体上自动化扫描程序且可交错从不同探针阵列位置上的扫描所得的数据集，且造成显示设备示出电磁场水平在DUT的不同位置上的空间分布。附图说明在附图中，类似参考数字指定类似组件。附图不一定按比例，而是重点在于本专利技术的原理。另外，所描绘的多个实施例是利用本专利技术的基本概念的多个可能配置的一者。如下简要描述附图。图1示出了本专利技术的扫描仪系统的一个实施例外部的透视图，其中DUT放置在扫描表面上。图2示出了图1中所示出的扫描仪系统外部的分解透视图，图中移除了所述外壳的顶部部分。图3示出了图1中所示出的扫描仪系统内部的俯视透视图，图中移除了外壳的顶部部分和扫描表面。图4示出了图1中所示的扫描仪系统内部的俯视透视图，图中移除了外壳的顶部部分、扫描表面、分析器、信号调节器和计算机。图5示出了图1中所示的扫描仪系统内部的仰视透视图，图中移除了外壳的底部部分、分析器、信号调节器和计算机。图6示出了本专利技术的扫描仪系统的一个实施例的切换式探针阵列和信号调节器的示意图。图7示出了在本专利技术的扫描仪系统的一个实施例中，探针阵列具有方形半环形探针的部分。图8A至图8D是由本专利技术的扫描仪系统的一个实施例所执行的空间扫描的取样位置的模式的示意绘图。图9示出了对应于图8D中所示的取样位置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可操作用于对由待测电子装置(DUT)所辐射出的电磁场进行高分辨率空间扫描的扫描仪系统，所述扫描仪系统包括：(a)探针阵列，其包括多个切换式探针，其中相邻的探针以分隔距离分开；(b)分析器，其连接至所述探针阵列，用于基于由所述辐射出的电磁场在各探针中所引发的信号来确定各探针位置上的电磁场水平；(c)致动器，用于将所述探针阵列相对于所述DUT的位置从第一阵列位置改变至第二阵列位置；(d)计算机，其包括处理器和内存，其中所述处理器可操作地连接至所述分析器和所述致动器，且其中所述内存组件储存可由所述处理器执行的一组指令以实施包括以下步骤的方法：(i)当所述探针阵列处于所述第一阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第一阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第一数据集；(ii)控制所述致动器以将所述探针阵列相对于所述DUT的位置从所述第一阵列位置改变至所述第二阵列位置；并且(iii)当所述探针阵列处于所述第二阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第二阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第二数据集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.30 US 61/933,4231.一种可操作用于对由待测电子装置(DUT)所辐射出的电磁场进行高分辨率空间扫描的扫描仪系统，所述扫描仪系统包括：(a)探针阵列，其包括多个切换式探针，其中相邻的探针以分隔距离分开；(b)分析器，其连接至所述探针阵列，用于基于由所述辐射出的电磁场在各探针中所引发的信号来确定各探针位置上的电磁场水平；(c)致动器，用于将所述探针阵列相对于所述DUT的位置从第一阵列位置改变至第二阵列位置；(d)计算机，其包括处理器和内存，其中所述处理器可操作地连接至所述分析器和所述致动器，且其中所述内存组件储存可由所述处理器执行的一组指令以实施包括以下步骤的方法：(i)当所述探针阵列处于所述第一阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第一阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第一数据集；(ii)控制所述致动器以将所述探针阵列相对于所述DUT的位置从所述第一阵列位置改变至所述第二阵列位置；并且(iii)当所述探针阵列处于所述第二阵列位置时，测量各探针上的电磁场水平，以在处于所述第二阵列位置时建立所述探针阵列中的各探针位置上的电磁场水平的第二数据集。2.根据权利要求1所述的扫描仪系统，其进一步包括用于将所述DUT放置于其上的平坦扫描表面。3.根据权利要求2所述的扫描仪系统，其中所述扫描表面形成包括所述探针阵列和所述致动器的外壳的顶部表面。4.根据权利要求1所述的扫描仪系统，其中将所述探针阵列形成为印刷电路板的部分。5.根据权利要求1所述的扫描仪系统，其中以大体上平坦的行和列的阵列来配置所述探针。6.根据权利要求1所述的扫描仪系统，其中所述探针包括第一探针和具有与所述第一探针不同的极化的第二探针。7.根据权利要求6所述的扫描仪系统，其中当所述探针阵列处于所述第二阵列位置时，所述第二探针相对于所述DUT的位置大体上相同于当所述探针阵列处于所述第一阵列位置时所述第一探针相对于所述DUT的位置。8.根据权利要求1所述的扫描仪系统，其中所述第一阵列位置与所述第二阵列位置之间的距离小于所述相邻的探针的分隔距离。9.根据权利要求8所述的扫描仪系统，其中所述第一阵列位置与所述第二阵列位置之间的所述距离小于相邻的探针的所述分隔距离的一半。10.根据权利要求9所述的扫描仪系统，其中所述第一阵列位置与所述第二阵列位置之间的所述距离小于或等于1.5mm，或小于或等于相邻的探针的所述分隔距离的1/5。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉什卡·帕顿，周毅平，吉尔·蒙塔格，罗伯特·薛，
申请(专利权)人：艾玛斯堪公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA