CN102411072B - 毫米波电路器件测试夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种毫米波电路器件测试夹具，包括基座台、共轴固定夹具组件、共轴滑动夹具组件及直角滑动夹具组件，其中，所述共轴固定夹具组件固定于所述基座台，所述共轴滑动夹具组件及直角滑动夹具组件分别滑动设置在基座台上，通过调节共轴固定夹具组件与共轴滑动夹具组件或直角滑动夹具组件之间的距离来调整毫米波电路器件的输入输出信号。本发明提供的毫米波电路器件测试夹具通过固定在所述测试夹具上的V/K型连接器探针与微波传输带的接触建立基板的输入输出连接，其结构简单、测试较精确的且可重复测试。
Description
技术领域
本发明属于电子通讯器件的技术领域，更具体地说，是涉及一种毫米波电路器件测试夹具。
背景技术
随着千兆比特流（Gb/s）点对点链接通信、大容量的无线局域网（WLAN）、短距离高速无线个人局域网（WPAN）和车载雷达等高速率宽频带通信应用的市场需求不断扩大，设计实现具有高集成度、高性能、低功耗和低成本的毫米波单片集成电路（MMIC）迫在眉睫。
毫米波器件技术可以广泛应用于军事雷达***、射电天文学和太空以及短距离无线高速传输等领域。采用GaAs或InP基的毫米波频段的MMIC已经应用于军事上的雷达和卫星通信中。由于GaAs和InP材料具有较高的电子迁移率和电阻率，因此电路可以获得较好的设无线射频RF性能，但成本较高。特别是在测试阶段，测试人员常规需要为不同的测试器件及基片专门制作不同的测试夹具，特别在测试毫米波频段的功放芯片，由于体积小增加了输入输出端与测试仪器连接的难度，微小的失误就会造成昂贵的芯片破损报废；同时在测试中，频繁的更换测试夹具和连接器的过程中不可避免的造成测试误差的加大，影响到测试结果的准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、测试较精确的且可重复测试的毫米波电路器件测试夹具。
为解决上述技术问题，本发明的采用的技术方案是：提供一种毫米波电路器件测试夹具，包括基座台、共轴固定夹具组件、共轴滑动夹具组件及直角滑动夹具组件，其中，所述共轴固定夹具组件固定于所述基座台，所述共轴滑动夹具组件及直角滑动夹具组件分别滑动设置在基座台上，通过调节共轴固定夹具组件与共轴滑动夹具组件或直角滑动夹具组件之间的距离来调整毫米波电路器件的输入输出信号。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述基座台包括一方形的底座，所述底座的一端凸设有一条状的固定档块，所述底座上设置有多个用于连接所述共轴固定夹具组件、共轴滑动夹具组件或直角滑动夹具组件的调节座。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述调节座平行于固定档块。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述基座台还包括穿设所述调节座及固定挡块的中心滑动杆及辅助滑动杆，所述中心滑动杆的一端设有杆帽，其杆身设有螺纹，所述中心滑动杆依次穿设螺纹孔及固定孔，所述杆帽抵持于所述调节座上，所述辅助滑动杆也依次穿设通孔及固定孔。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述基座台还包括分别设于所述固定槽两端面的紧固块及沿所述固定槽方向穿设所述调节座及紧固块的调节螺杆。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述调节座上还沿平行于所述固定档块的方向开设有固定槽，所述固定槽的两个端面的下方均设有通孔。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述紧固块的中部设有贯孔，以供所述调节螺杆穿设，所述调节座及紧固块还对应设有安装孔，通过固定件使所述紧固块固定于所述固定槽两端面。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述共轴滑动夹具组件包括底板、第一安装座、第一夹持体、压板、连接杆以及连接器固定片及基片压板，其中，所述安装座、固定于底板、上并通过底板、固定于基座台的调节座上；所述夹持体滑动卡设于所述第一安装座上，所述连接杆穿设所述压板并抵持紧固所述第一夹持体；所述基片压板压紧于所述第一夹持体上，并通过连接器固定片连接于外部的标量网络分析仪。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述夹持体包括一主体部及由所述主体部垂直延伸的固定部，所述主体部的中部开设有螺纹孔，所述主体部的两侧开设有滑槽，所述主体部还设有基片槽。
进一步地，在上述毫米波电路器件测试夹具中，所述直角滑动夹具组件包括底板、第二安装座、第二夹持体、压板、连接杆以及连接器固定片及基片压板，其中，所述第二安装座固定于底板上并通过底板固定于基座台的调节座上；所述第二夹持体滑动卡设于所述第二安装座上，所述连接杆穿设所述压板并抵持紧固所述第二夹持体；所述基片压板压紧于所述第二夹持体上，并通过连接器固定片连接于外部的标量网络分析仪。
本发明提供的毫米波电路器件测试夹具通过固定在所述测试夹具上的V/K型连接器探针与微波传输带的接触建立基板的输入输出连接，从而免去了常规测试中需要焊接的繁琐工作，而且通过调节测试夹具上的螺母和测试夹具上的标尺，用户可以设置V/K连接器进行一定空间范围内的定位以满足输入输出端非共轴/垂直的基板测试要求，其结构简单、测试较精确的且可重复测试。
附图说明
图1A为本发明实施例提供的毫米波电路器件测试夹具的一个结构示意图；
图1B为本发明实施例提供的毫米波电路器件测试夹具的另一个结构示意图；
图2为图1A及图1B中基座台的***结构示意图；
图3为图1A中共轴滑动夹具组件的***结构示意图；
图4为图1B中直角滑动夹具组件的***结构示意图；
图5为本发明实施例提供的毫米波电路器件测试夹具的应用示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明毫米波电路器件测试夹具是为测量微波传输带和共面基板提供了较为精确的、可重复测试的工具，其通过固定在所述测试夹具可变夹具上的V/K型连接器探针与微波传输带的接触建立基板的输入输出连接，从而免去了常规测试中需要焊接的繁琐工作。夹具可以测试厚度从0.1mm到25mm有源/无源器件。而且通过调节测试夹具上的螺母和测试夹具上的标尺，用户可以设置V/K连接器进行一定空间范围内的定位以满足输入输出端非共轴/垂直的基板测试要求。
请参照图1A及图1B，图1A及图1B为本发明提供的毫米波电路器件测试夹具的结构示意图，现对其进行说明。
本发明毫米波电路测试夹具包括基座台1、共轴固定夹具组件2、共轴滑动夹具组件3及直角滑动夹具组件4，其中，所述共轴固定夹具组件2固定于所述基座台1，所述共轴滑动夹具组件3及直角滑动夹具组件4分别滑动设置在基座台1上，通过调节共轴固定夹具组件2与共轴滑动夹具组件3或直角滑动夹具组件4之间的距离来通过调节共轴固定夹具组件与共轴滑动夹具组件或直角滑动夹具组件之间的距离来调整毫米波电路器件的输入输出信号。
请参照图2，图2为图1A及图1B中基座台的***结构示意图。
其中，所述基座台1包括一方形的底座10，所述底座10的一端凸设有一条状的固定档块102，所述底座10上设置有多个用于连接所述共轴固定夹具组件2、共轴滑动夹具组件3或直角滑动夹具组件4的调节座104。所述调节座104平行于固定档块102。本实施例中所述调节座104的个数为2，其中一个连接于共轴固定夹具组件2，另一个连接于所述共轴滑动夹具组件3或直角滑动夹具组件4。
所述调节座104的侧面中部设有一贯穿的螺纹孔1042及分设于所述螺纹孔1042两侧的通孔1044，所述固定档块102设有与所述螺纹孔1042及通孔1044对应的固定孔1024。所述基座台1还包括穿设所述调节座104及固定挡块102的中心滑动杆12及辅助滑动杆14，所述中心滑动杆12的一端设有杆帽122，其杆身设有螺纹，所述中心滑动杆12依次穿设螺纹孔1042及固定孔1024，所述杆帽122抵持于所述调节座104上。另，所述辅助滑动杆14也依次穿设通孔1044及固定孔1024。
所述调节座104上还沿平行于所述固定档块102的方向开设有固定槽106，所述固定槽106的两个端面的下方均设有通孔108。所述基座台1还包括分别设于所述固定槽106两端面的紧固块16及沿所述固定槽106方向穿设所述调节座104及紧固块16的调节螺杆18，所述紧固块16的中部设有贯孔162，以供所述调节螺杆18穿设。另，所述调节座104及紧固块16还对应设有安装孔（图未标），通过固定件使紧固块16固定于所述固定槽106两端面。
请参照图3，图3为图1A中共轴滑动夹具组件的***结构示意图。所述共轴滑动夹具组件3包括底板30、第一安装座31、第一夹持体32、压板33、连接杆34以及连接器固定片35及基片压板36。其中，所述安装座31固定于底板30上并通过底板30固定于基座台1的调节座104上；所述夹持体32滑动卡设于所述第一安装座31上，所述连接杆34穿设所述压板33并抵持紧固所述第一夹持体32；所述基片压板36压紧于所述第一夹持体32上，并通过连接器固定片35连接于外部的标量网络分析仪。
所述夹持体32包括一主体部320及由所述主体部320垂直延伸的固定部322，所述主体部320的中部开设有螺纹孔324，所述主体部320的两侧开设有滑槽326，所述主体部320还设有基片槽328，用于放置待测基片。
本发明中共轴固定夹具组件2的结构与共轴滑动夹具组件3的结构相同。
请参照图4，图4为图1B中直角滑动夹具组件的***结构示意图。
所述直角滑动夹具组件4包括底板40、第二安装座41、第二夹持体42、压板43、连接杆44以及连接器固定片45及基片压板46。其中，所述第二安装座41固定于底板40上并通过底板40固定于基座台1的调节座104上；所述第二夹持体42滑动卡设于所述第二安装座41上，所述连接杆44穿设所述压板43并抵持紧固所述第二夹持体42；所述基片压板46压紧于所述第二夹持体42上，并通过连接器固定片45连接于外部的标量网络分析仪。
所述第二夹持体42包括一主体部420及由所述主体部420垂直的固定部422，所述主体部420的中部开设有螺纹孔424，所述主体部420还设有基片槽428，用于放置待测基片。
请参阅图5，图5为本发明实施例提供的毫米波电路器件测试夹具的应用示意图。
所述共轴固定夹具组件2及共轴滑动夹具组件3之间夹持有待测基片6，用矢量网络分析仪5的端口1上的缆线连接测试夹具上的共轴固定夹具组件2上的连接器；用矢量网络分析仪5的端口2上的缆线连接测试夹具上的共轴滑动夹具组件3上的连接器。
以下说明本发明毫米波电路测试夹具的工作原理：
共轴模式下：对于连接器位置为共轴方向的基片的测试，首先用连接器固定片将输入端连接器固定于共轴固定夹具组件2上，同时将基片压板安装于共轴固定夹具组件2上。再用连接器固定片35将输出端连接器固定于共轴滑动夹具组件3上，同时将基片压板36安装于共轴滑动夹具组件3上；再将待测基片6放于共轴固定夹具组件2与共轴滑动夹具组件3上之间，通过旋转共轴固定夹具组件2及共轴滑动夹具组件3的调节座104的调节螺杆18固定待测基片，将待测基片与测试夹具的连接器探针相连，通过逆时针旋动共轴固定夹具组件2上的一端的连接杆，从而打开基片压板，然后将所述待测基片的传输基带中心置于连接器探针下，顺时针旋动共轴固定夹具组件2的连接杆将所述基片压板抵持于待测基片的上方压紧；接着，调整共轴滑动夹具组件3的连接杆34，将待测基片传输基带置于连接器的探针下方，拧紧连接杆34让基片压板36将待测基片夹紧，最后将测试仪器的输入输出端的电缆分别与矢量网络分析仪的输入输出端相连。
在测试夹具连接矢量网络分析仪测试有源器件的时候，总是要断开测试设备所有的偏置输入。因为当夹具上空置时加偏置输入到测试设备上的操作可能导致测试仪器的损毁。校准和标准化驻波比自检器（SWR Autotester）和射频探测器在共轴的方式下，还可以连接一个6dB的衰减器去检测和提高负载匹配。虽然会在低插损测试中引起波纹，但是插损值在测试夹具固定后可以被标量化。在40GHz的频段上，一般测试夹具的连接部分的插损值接近于0.25db，而在60GHz的插损值接近于0.4db。
直角模式：对于连接器位置为垂直方向的基片的测试，先用连接器固定片将输入端连接器固定于共轴固定夹具组件2上，同时将基片压板安装于共轴固定夹具组件2上；再用连接器固定片45将输出端连接器固定于直角滑动夹具组件4上，同时将基片压板46安装于直角滑动夹具组件4上；再将待测基片放于共轴固定夹具组件2与直角滑动夹具组件4之间，通过旋转共轴固定夹具组件2及直角滑动夹具组件4的调节座104的调节螺杆18固定待测基片；将待测基片与测试夹具的连接器探针相连，通过逆时针旋动共轴固定夹具组件2上的一端的连接杆，从而打开基片压板，然后将所述待测基片的传输基带中心置于连接器探针下，顺时针旋动共轴固定夹具组件2的连接杆将所述基片压板抵持于待测基片的上方压紧；接着，调整直角滑动夹具组件4的连接杆44，将待测基片传输基带置于连接器的探针下方，拧紧连接杆44让基片压板46将待测基片夹紧，最后将测试仪器的输入输出端的电缆分别与矢量网络分析仪的输入输出端相连。
本发明的毫米波电路测试夹具可提供基片测试，或者软板的载板测试，支持微波基带和共面波导(CPW)设备的基板测试。它可以加载不同尺寸和参数设置的基板进行测试。被测基板可以通过测试夹具压板和发射端直接相连从而可以免去常规测试中载板的需要。通过更换不同的连接器固定模块，发射端可以根据不同需要采用不同连接器，如微波毫米波K型连接器(DC-40GHz频带)，微波毫米波V型连接器(DC-60GHz频带)，射频同轴连接器SMA连接器（DC-18GHz频带），并可以根据用户需要选用固定螺孔距离和尺寸不同的连接器。通过更换直角夹具模块。可以连接基板上四个方向的端口。测试夹具不仅能与标网分析仪(SNA)而且能与矢网分析仪(VNA)配套使用。测试夹具基座上的共轴滑块可加装共轴夹具模块可以容纳长度达到100mm的测试器件。共轴固定夹具组件通过调节共轴滑块上的调节螺母可以在与轴成90度垂直方向滑动，从而为基板测试提供最大60mm的线性补偿。且可以提供微波传输带测试和共面测试，可选择线性补偿和直角测试模块，可为不同测试接头可选择不同的连接器固定片。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种毫米波电路器件测试夹具，其特征在于，包括基座台、共轴固定夹具组件、共轴滑动夹具组件及直角滑动夹具组件，其中，所述共轴固定夹具组件固定于所述基座台，所述共轴滑动夹具组件及直角滑动夹具组件分别滑动设置在基座台上，通过调节共轴固定夹具组件与共轴滑动夹具组件或直角滑动夹具组件之间的距离来调整毫米波电路器件的输入输出信号，所述基座台包括一方形的底座，所述底座的一端凸设有一条状的固定档块，所述底座上设置有多个用于连接所述共轴固定夹具组件、共轴滑动夹具组件或直角滑动夹具组件的调节座，所述调节座平行于固定档块，所述基座台还包括穿设所述调节座及固定挡块的中心滑动杆及辅助滑动杆，所述中心滑动杆的一端设有杆帽，其杆身设有螺纹，所述中心滑动杆依次穿设螺纹孔及固定孔，所述杆帽抵持于所述调节座上，所述辅助滑动杆也依次穿设通孔及固定孔。
2.根据权利要求1所述的毫米波电路器件测试夹具，其特征在于，所述基座台还包括分别设于所述固定槽两端面的紧固块及沿所述固定槽方向穿设所述调节座及紧固块的调节螺杆。
3.根据权利要求2所述的毫米波电路器件测试夹具，其特征在于，所述调节座上还沿平行于所述固定档块的方向开设有固定槽，所述固定槽的两个端面的下方均设有通孔。
4.根据权利要求3所述的毫米波电路器件测试夹具，其特征在于，所述紧固块的中部设有贯孔，以供所述调节螺杆穿设，所述调节座及紧固块还对应设有安装孔，通过固定件使所述紧固块固定于所述固定槽两端面。
5.根据权利要求4所述的毫米波电路器件测试夹具，其特征在于，所述共轴滑动夹具组件包括底板、第一安装座、第一夹持体、压板、连接杆以及连接器固定片及基片压板，其中，所述安装座、固定于底板、上并通过底板、固定于基座台的调节座上；所述夹持体滑动卡设于所述第一安装座上，所述连接杆穿设所述压板并抵持紧固所述第一夹持体；所述基片压板压紧于所述第一夹持体上，并通过连接器固定片连接于外部的标量网络分析仪。
6.根据权利要求5所述的毫米波电路器件测试夹具，其特征在于，所述夹持体包括一主体部及由所述主体部垂直延伸的固定部，所述主体部的中部开设有螺纹孔，所述主体部的两侧开设有滑槽，所述主体部还设有基片槽。
7.根据权利要求4所述的毫米波电路器件测试夹具，其特征在于，所述直角滑动夹具组件包括底板、第二安装座、第二夹持体、压板、连接杆以及连接器固定片及基片压板，其中，所述第二安装座固定于底板上并通过底板固定于基座台的调节座上；所述第二夹持体滑动卡设于所述第二安装座上，所述连接杆穿设所述压板并抵持紧固所述第二夹持体；所述基片压板压紧于所述第二夹持体上，并通过连接器固定片连接于外部的标量网络分析仪。
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