传导式OTA测试夹具制造技术

公开了涉及对在衬底集成天线阵列（SIAA）上实现的天线阵列中的每个天线元件执行单独的传送和/或接收测量的系统和方法。在一些实施例中，SIAA包括衬底、位于衬底的表面的一个或多个天线元件、以及具有电耦合到衬底内的接地的第一侧和位于衬底的表面的第二侧的导电通路栅栏，导电通路栅栏分开地圈起衬底内的所述一个或多个天线元件中的每个天线元件。SIAA使得能够实现使用相应的测试结构来执行每天线元件测量。

Conductive OTA Test Fixture

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传导式OTA测试夹具
本公开涉及衬底集成天线阵列，并且更特定地，涉及获得针对此类阵列中的各个天线元件的测量。
技术介绍
在毫米频率上操作的未来几代（例如，第五代（5G））蜂窝通信网络将利用大量天线，尤其是在基站，而且潜在地还在无线装置。由具体无线电节点（例如，基站或无线装置）使用的天线作为天线阵列被实现。预期此类天线阵列中的天线元件的数量将为128或甚至更多。此外，在毫米频率，天线阵列有可能在单个衬底（例如，单个印刷电路板（PCB））上与射频（RF）部件集成。上面集成有天线阵列并且在一些实现中集成有RF部件的衬底在本文中称为衬底集成天线阵列（SIAA）。对于没有连接器可用来执行遗留测试的集成天线系统将产生的一个问题是，诸如例如输出功率、误差向量幅值（EVM）和相邻信道泄露比（ACLR）的测试要求利用传统测试方案（即，利用到每个收发器链的连接器或电缆的传导测试）将并非总是可行的。传导测试方案在本文中又称为基于连接器的测试方案。一个备选测试方案是辐射测试方案，诸如利用无回声测试腔的测试方案。但是，辐射测试（诸如利用无回声测试腔的辐射测试）需要长测试时间，因为必须分开地测试每个天线元件。另外，辐射测试方案不能隔离特定天线元件或收发器链以便调查坏掉或降级的天线元件或收发器链。尽管可利用传导测试方案来分开地测试收发器链，但是这些测试方案需要到每个收发器链的分开的物理连接器。然而，传导测试方案对于具有大量收发器链和相关联的物理小型天线元件的SIAA更具挑战性，因为到每个单独收发器链的物理连接器将具挑战性。此外，传导测试方案通常需要将天线元件与无线电模拟部分断开连接。尽管这种测试使得能够观察各个无线电部分，但是它引入不合乎期望的、有损耗且复杂的电路。并且，由于天线元件被断开连接，所以传导测试方案不包括天线元件作为测试的一部分并且，因此不提供天线元件的测试覆盖。即使基于连接器的测试机制有可能，它们可能也不是对于SIAA或其它天线集成的无线电的最佳解决方案。在更高频率（毫米波），基于连接器的测试机制难以实现。此外，连接器提供不必要的损耗，并且这种损耗在高频率具有更大的影响。更进一步，有时，被用于基于连接器的测试机制的连接器在尺寸上能比天线元件本身还要大；因此，基于连接器的测试机制会是庞大的解决方案。在一些实现（例如，mmWave）中，所需的连接器类型或尺寸可能不存在，或者可能对于制造是具有挑战性的。因此，期望无连接器测试机制在例如设计和制造期间来测试SIAA。但是，如上所述，常规的空中测试机制不太理想，因为例如它们需要更长的测试时间，随着天线元件的数量增加，这尤其成问题，因为系统将必须独自地重复循环测试每个天线元件。因此，存在对于无连接器测试机制的需要，所述无连接器测试机制使得对于SIAA并且特别地，对于包括天线阵列（其包括大量的天线元件，诸如用于毫米波频率的那些天线元件）的SIAA能够实现各个天线元件和/或无线电信号路径的测试。
技术实现思路
公开了涉及对在衬底集成天线阵列（SIAA）上实现的天线阵列中的每个天线元件执行单独的传送和/或接收测量的系统和方法。在一些实施例中，SIAA包括衬底、位于衬底的表面的一个或多个天线元件、以及具有电耦合到衬底内的接地的第一侧和位于衬底的表面的第二侧的导电通路栅栏，导电通路栅栏分开地圈起衬底内的所述一个或多个天线元件中的每个天线元件。SIAA使得能够实现使用相应的测试结构来执行每天线元件测量。在一些实施例中，所述一个或多个天线元件包括多个天线元件。在一些实施例中，天线元件是位于衬底的表面上的结构。在其它实施例中，天线元件是形成在衬底的表面上的金属接地平面中的槽天线元件。在一些实施例中，导电通路栅栏包括各自具有耦合到衬底内的接地的第一端和位于衬底的表面的第二端的多个导电通路。所述多个导电通路定位在衬底中以使得所述一个或多个天线元件中的每个天线元件被所述多个导电通路的相应子集分开地圈起。在一些实施例中，导电通路栅栏是连续结构。在一些实施例中，所述衬底包括机械对准特征。此外，在一些实施例，机械对准特征包括由以下项组成的群组中的至少一项：位于衬底的表面中环绕衬底的外围的凹槽；位于衬底的表面上环绕衬底的外围的凸脊；位于衬底的表面上的多个销；以及进入到衬底的表面中的多个孔。在一些实施例中，衬底是印刷电路板（PCB）。在一些实施例中，SIAA还包括位于与衬底相对的所述一个或多个天线元件的表面上的电介质。在一些实施例中，电介质的厚度小于λ/4，其中λ是要通过SIAA传送或接收的载波频率的波长。还公开一种包括SIAA和测试夹具组件的系统的实施例。在一些实施例中，SIAA包括衬底和位于衬底的表面的一个或多个天线元件。测试夹具组件包括在所述多个天线元件之间提供隔离的一种或多种材料所形成的一个或多个腔。所述一种或多种材料可包括导电材料、具有足以在所述多个天线元件之间提供隔离的趋肤深度（例如，对流涂层的厚度）的对流涂覆非导电材料、经掺杂以便提供导电性的一种或多种非导电材料等。测试夹具组件定位在SIAA的衬底的表面上，以使得对于所述一个或多个腔中的每个腔，腔的侧壁圈起所述多个天线元件中的相应天线元件，从而使得所述一个或多个腔电隔离所述一个或多个天线元件。在一些实施例中，所述一个或多个天线元件包括多个天线元件，并且所述一个或多个腔包括多个腔。在一些实施例中，天线元件是位于衬底的表面上的结构。在其它实施例中，天线元件是形成在衬底的表面上的金属接地平面中的槽天线元件。在一些实施例中，SIAA还包括具有电耦合到衬底内的接地的第一侧和位于衬底的表面的第二侧的导电通路栅栏。导电通路栅栏分开地圈起衬底内的所述一个或多个天线元件中的每个天线元件。测试夹具组件定位在SIAA的衬底的表面上，以使得对于所述一个或多个腔中的每个腔，腔的侧壁与圈起所述多个天线元件中的相应天线元件的导电通路栅栏的区段对准并电耦合，从而使得通路栅栏和所述一个或多个腔电隔离所述一个或多个天线元件。在一些实施例中，腔的侧壁与圈起所述一个或多个天线元件中的相应天线元件的导电通路栅栏的区段物理接触。在一些实施例中，导电通路栅栏包括各自具有耦合到衬底内的接地的第一端和位于衬底的表面的第二端的多个导电通路。所述多个导电通路定位在衬底中以使得通过所述多个导电通路的相应子集分开地圈起所述一个或多个天线元件中的每个天线元件。测试夹具组件定位在SIAA的衬底的表面上，以使得对于所述一个或多个腔中的每个腔，腔的侧壁与圈起所述一个或多个天线元件中的相应天线元件的所述多个导电通路的子集对准并电耦合，从而使得通路栅栏和所述一个或多个腔电隔离所述一个或多个天线元件。在一些实施例中，腔的侧壁与圈起所述一个或多个天线元件中的相应天线元件的所述多个导电通路的子集物理接触。在一些实施例中，SIAA还包括位于与衬底相对的所述一个或多个天线元件的表面上的电介质。在一些实施例中，电介质的厚度小于λ/4，其中λ是要通过SIAA传送或接收的载波频率的波长。在一些实施例中，系统还包括机械对准机构，所述机械对准机构将测试夹具组件与SIAA对准，以使得测试夹具组件中的所述一个或多个腔分别与所述一个或多个天线元件对准。在一些实施例中，机械对准机构包括：环绕SIAA和测试夹具组件之一的外围的凹槽；以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衬底集成天线阵列衬底SIAA（16），包括：衬底（18）；一个或多个天线元件（14），所述一个或多个天线元件（14）位于所述衬底（18）的表面；以及导电通路栅栏（20），所述导电通路栅栏（20）具有电耦合到所述衬底（18）内的接地的第一侧和位于所述衬底（18）的所述表面的第二侧，所述导电通路栅栏（20）分开地圈起所述衬底（18）内的所述一个或多个天线元件（14）中的每个天线元件（14）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种衬底集成天线阵列衬底SIAA（16），包括：衬底（18）；一个或多个天线元件（14），所述一个或多个天线元件（14）位于所述衬底（18）的表面；以及导电通路栅栏（20），所述导电通路栅栏（20）具有电耦合到所述衬底（18）内的接地的第一侧和位于所述衬底（18）的所述表面的第二侧，所述导电通路栅栏（20）分开地圈起所述衬底（18）内的所述一个或多个天线元件（14）中的每个天线元件（14）。2.如权利要求1所述的SIAA（16），其中所述一个或多个天线元件（14）包括多个天线元件（14）。3.如权利要求1或2所述的SIAA（16），其中所述一个或多个天线元件（14）是位于所述衬底（18）的所述表面上的天线元件（14）。4.如权利要求1或2所述的SIAA（16），其中所述一个或多个天线元件（14）是形成在所述衬底（18）的所述表面上的接地平面（46）中的槽式天线元件（14）。5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的SIAA（16），其中所述导电通路栅栏（20）包括各自具有耦合到所述衬底（18）内的接地的第一端和位于所述衬底（18）的所述表面的第二端的多个导电通路（42），所述多个导电通路（42）定位在所述衬底（18）中以使得所述一个或多个天线元件（14）中的每个天线元件（14）被所述多个导电通路（42）的相应子集分开地圈起。6.如权利要求1至4中任一权利要求所述的SIAA（16），其中所述导电通路栅栏（20）是连续结构。7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的SIAA（16），其中所述衬底（18）包括机械对准特征。8.如权利要求7所述的SIAA（16），其中所述机械对准特征包括由以下特征组成的群组中的至少一项：在所述衬底（18）的所述表面中环绕所述衬底（18）的外围的凹槽（36）；在所述衬底（18）的所述表面上环绕所述衬底（18）的外围的凸脊（38）；在所述衬底（18）的所述表面上的多个销；以及进入到所述衬底（18）的所述表面中的多个孔。9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的SIAA（16），其中所述衬底（18）是印刷电路板。10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的SIAA（16），还包括位于与所述衬底（18）相对的所述一个或多个天线元件（14）的表面上的电介质（40）。11.如权利要求10所述的SIAA（16），其中所述电介质（40）的厚度小于λ/4，其中λ是要通过所述SIAA（16）传送或接收的载波频率的波长。12.一种系统（10），包括：•衬底集成天线阵列衬底SIAA（16），所述衬底集成天线阵列衬底SIAA（16）包括：▪衬底（18）；以及▪位于所述衬底（18）的表面的一个或多个天线元件（14）；以及•测试夹具组件（12），所述测试夹具组件（12）包括提供电隔离的一种或多种材料（40）所形成的一个或多个腔（26），其中所述测试夹具组件（12）定位在所述SIAA（16）的所述衬底（18）的所述表面上，以使得对于所述一个或多个腔（26）中的每个腔（26），所述腔（26）的侧壁（30）圈起所述一个或多个天线元件（14）中的相应天线元件（14），从而使得所述一个或多个腔（26）电隔离所述一个或多个天线元件（14）。13.如权利要求12所述的系统（10），其中所述一个或多个天线元件（14）包括多个天线元件（14），并且所述一个或多个腔（26）包括多个腔（26）。14.如权利要求12或13所述的系统（10），其中所述一个或多个天线元件（14）是位于所述衬底（18）的所述表面上的天线元件（14）。15.如权利要求12或13所述的系统（10），其中所述一个或多个天线元件（14）是形成在所述衬底（18）的所述表面上的接地平面（46）中的槽式天线元件（14）。16.如权利要求12或13中任一权利要求所述的系统（10），其中：所述SIAA（16）还包括具有电耦合到所述衬底（18）内的接地的第一侧和位于所述衬底（18）的所述表面的第二侧的导电通路栅栏（20），所述导电通路栅栏（20）分开地圈起所述衬底（18）内的所述一个或多个天线元件（14）中的每个天线元件（14）；并且所述测试夹具组件（12）定位在所述SIAA（16）的所述衬底（18）的所述表面上，以使得对于所述一个或多个腔（26）中的每个腔（26），所述腔（26）的所述侧壁（30）与圈起所述多个天线元件（14）中的相应天线元件的所述导电通路栅栏（20）的区段对准并电耦合，从而使得所述通路栅栏（20）和所述一个或多个腔（26）电隔离所述一个或多个天线元件（14）。17.如权利要求12至16中任一权利要求所述的系统（10），其中所述腔（26）的所述侧壁（30）与圈起所述一个或多个天线元件（14）中的所述相应天线元件的所述导电通路栅栏（20）的所述区段物理接触。18.如权利要求16所述的系统（10），其中：所述导电通路栅栏（20）包括各自具有耦合到所述衬底（18）内的接地的第一端和位于所述衬底（18）的所述表面的第二端的多个导电通路（42），所述多个导电通路（42）定位在所述衬底（18）中，以使得所述一个或多个天线元件（14）中的每个天线元件（14）被所述多个导电通路（42）的相应子集分开地圈起；以及所述测试夹具组件（12）定位在所述SIAA（16）的所述衬底（18）的所述表面上，以使得对于所述一个或多个腔（26）中的每个腔（26），所述腔（26）的所述侧壁（30）与圈起所述一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：E斯恩基伊维茨，A科梅奥，H哈伦伯格，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE