CN112230026B - 一种用于微***局部性能检测的微波探头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于微***局部性能检测的微波探头，属于微波测试的技术领域，该微波探头包括：同轴电缆，所述同轴电缆的一端为自由端且该自由端设有外露的内导体，另一端设有连接组件；设于同轴电缆上的弹性导电体，所述弹性导电体收纳或弹出于同轴电缆，其中，当弹性导电体弹出于同轴电缆时，同轴电缆通过弹性导电体进行就近接地，以达到通过对微波探头的结构优化，以实现探头的就近接地，且微波探头可以对微***局部性能进行真实、稳定和重复探测，具有结构简单、操作方便、应用范围广等优点。

Description

一种用于微***局部性能检测的微波探头

技术领域

本发明属于微波测试的技术领域，具体而言，涉及一种用于微***局部性能检测的微波探头。

背景技术

随着微***的多功能化和小型化发展，产品的构成越来越复杂，集成密度越来越高。相应的，如果产品在研发和生产过程中出现故障，则问题定位变得越来越困难。因此，迫切需要一种能够实现微***局部性能检测的微波探头，以实现问题位置的快速定位，解决***故障，缩短产品研发、生产周期以及降低成本。

应用探针台测试***可以对微***局部性能进行检测，但是，需要在微***电路板上的特定位置预设焊盘，这降低了微***的集成密度，限制了***设计的灵活性；同时，由于微***集成元素和微组装工艺的多样性和差异性，电路中不同位置的测试焊盘高低水平差异较大且不可控，采用探针台测试极易发生探针变形折断等问题；另外，由于金属屏蔽窄腔、级联线缆和各种元器件的限制和遮挡，很多情况下根本无法下针测试。

手持式无源探头由刚性探针、电缆、连接器等组成，结构上的优势使其不受焊盘分布、电路表面高低起伏、屏蔽腔深度和宽度的限制，可以灵活便捷地对微***的局部性能进行检测。但是，一方面目前市场上的手持式无源探头均是应用于交/直流电流信号的波形测试，裸露探针无法应用于微波信号的频谱测试；另一方面，由于微波信号的串扰性强，辐射损耗大，受寄生参数的影响大，探测倾角或位置的变化都会导致检测信号发生较大改变，为保证检测结果的真实性、稳定性和可重复性，要求在探针的周围设置就近接地的屏蔽层，然而目前市场上的手持式无源探头的探测端既无屏蔽层，也无法实现就近接地。

当前微***的局部性能检测还没有很好的解决方案。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种用于微***局部性能检测的微波探头，通过设计组成的更改和创新优化，并添加就近接地结构，微波探头可以对微***局部性能进行真实、稳定和重复探测，具有结构简单、操作方便、应用范围广等优点。

本发明所采用的技术方案为：一种用于微***局部性能检测的微波探头，该微波探头包括：

同轴电缆，所述同轴电缆的一端为自由端且该自由端设有外露的内导体，另一端设有连接组件；

设于同轴电缆上的弹性导电体，所述弹性导电体收纳或弹出于同轴电缆，其中，当弹性导电体弹出于同轴电缆时，同轴电缆通过弹性导电体进行就近接地。

进一步地，所述同轴电缆包括呈同轴心设置的外导体、绝缘支撑介质和内导体，通过同轴电缆探测微波信号，能够减小损耗和屏蔽串扰信号。

进一步地，所述自由端通过剥离外导体和绝缘支撑介质露出内导体，且剥离的截面上涂覆有绝缘树脂，以确保探测端的良好绝缘效果。

进一步地，所述绝缘树脂为聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰氨树脂、丙烯酸树脂、氟碳树脂和聚酯树脂中的一种或几种的组合，以提升绝缘树脂的选材灵活性。

进一步地，所述同轴电缆设为刚性微波电缆，且同轴电缆包括水平段和垂直段，所述垂直段上设有所述弹性导电体，利用形变的弹性导电体，实现微波探头就近接地。

进一步地，所述外导体的侧壁上设有限位凹槽，且限位凹槽的内部活动设置有定位螺钉；所述弹性导电体的一端固定于限位凹槽内，另一端连接于所述定位螺钉，并通过定位螺钉的滑动，将弹性导电体切换为收纳状态或弹出状态，以通过调节定位螺钉的位置以控制弹性导电体的弹出长度，进而适应不同的接地间距。

进一步地，所述限位凹槽设为内宽外窄状且限位凹槽上设有与弹性导电体相适配的缝隙开口，以对弹性导电体进行保护，并对其弯折方向进行限制。

进一步地，所述弹性导电体设为导电记忆合金、导电弹簧或导电弹性聚合物，以根据实际需求进行灵活选择。

进一步地，所述连接组件包括：

设于同轴电缆端部的接头；

连接器，所述连接器通过隔直器与接头连接，采用隔直器隔离直流信号，以保护测试设备。

进一步地，所述隔直器为SMA型隔直器、SMP型隔直器或N型隔直器；所述连接器为SMA型连接器、SMP型连接器或N型连接器，以根据实际需求进行灵活选择。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所提供的用于微***局部性能检测的微波探头，其通过同轴电缆进行探测，具有传输微波信号的损耗小，抗干扰能力强的特点；在弹性导电体的作用下，微波探头能够实现就近接地，且探测的微波信号真实、稳定以及可重复，同时，弹性导电体的弹出长度可根据需求进行调节，可以适应不同接地要求；本申请的微波探头使用时受焊盘分布、电路高低起伏、屏蔽腔深度和宽度等的限制小，应用范围广，具有整体构成简单，组装、拆卸和维修方便的特点。

附图说明

图1是本发明所提供的用于微***局部性能检测的微波探头中主要构成部件同轴电缆的主视图；

图2是本发明所提供的用于微***局部性能检测的微波探头的整体结构示意图；

图3是本发明所提供的用于微***局部性能检测的微波探头中就近接地结构示意图；

图4是本发明所提供的用于微***局部性能检测的微波探头的工作状态示意图；

附图中标注如下：

1-外导体，2-绝缘支撑介质，3-绝缘树脂，4-内导体，5-SMA接头，6-限位凹槽，7-导电体弹片，8-定位螺钉，9-隔直器，10-SMA连接器，11-PCB测试板，12-微带线，13-金属屏蔽腔。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

实施例1

采用本实施例所提供的微波探头，旨在能够用于微***局部性能检测，受焊盘分布、电路高低起伏、屏蔽腔深度和宽度等的限制小，该微波探头主要包括：同轴电缆、连接组件以及弹性导电体。

①同轴电缆

如图1所示，同轴电缆的一端为自由端且该自由端设有外露的内导体4；在实际应用中，自由端通过剥离外导体1和绝缘支撑介质2露出内导体4，露出长度为0.2mm～0.8mm的内导体4，且剥离的截面上涂覆有绝缘树脂3，绝缘树脂3是指具有高电阻率、不容易导电的物质，通过绝缘树脂3提供良好的绝缘性能。其中，绝缘树脂3为聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰氨树脂、丙烯酸树脂、氟碳树脂和聚酯树脂中的一种或几种的组合，在本实施例中，优选在剥离的截面上涂覆环氧树脂。

同轴电缆包括水平段和垂直段，所述垂直段上设有所述弹性导电体，且水平段的长度为100mm，垂直段的长度为50mm。

同轴电缆包括呈同轴心设置的外导体1、绝缘支撑介质2和内导体4。在本实施例中，同轴电缆设为直角刚性微波电缆。

②连接组件

如图2所示，在同轴电缆上相对自由端的另一端设有连接组件，连接组件包括：设于同轴电缆端部的接头和连接器，所述连接器通过隔直器9与接头连接。在本实施例中，接头设为SMA接头5，其属于直角刚性微波电缆的配套接头。

所述隔直器9是指电路中隔离直流信号以保护测试设备的器件，在本实施例中，隔直器9采用SMA型隔直器，当然，也可根据实际情况，选择SMP型隔直器或N型隔直器。

所述连接器是指***中用于电连接的可分离元件，在本实施例中，连接器为SMA型连接器10，当然，也可根据实际情况，选择SMP型连接器或N型连接器。

将同轴电缆、SMA接头5、SMA型隔直器和SMA型连接器10依次组装连接，组成微波探头。

③弹性导电体

如图3所示，将弹性导电体设于同轴电缆上，弹性导电体的特性在于：发生形变后能恢复原来形状和大小，且导电性良好。在实际应用中，弹性导电体可选择为导电记忆合金、导电弹簧或导电弹性聚合物。

在同轴电缆的外导体1的侧壁上设有限位凹槽6，且限位凹槽6的内部活动设置有定位螺钉8；将所述弹性导电体的一端固定于限位凹槽6内，另一端连接于所述定位螺钉8，以通过定位螺钉8的自由滑动，将弹性导电体切换为收纳状态或弹出状态，定位螺钉8是指用于固定弹性导电体的自由端、控制弹性导电体弯曲量的螺钉。

当弹性导电体弹出于同轴电缆时，同轴电缆通过弹性导电体进行就近接地。在具体应用时，可在限位凹槽6内设置多个螺纹孔，当定位螺钉8位移至对应的螺纹孔处，通过拧紧定位螺钉8，实现对定位螺钉8的位置固定，以实现弹性导电体的弹出或收纳；又或者，在限位凹槽6上滑动设有套管，套管内螺纹连接有所述定位螺钉8，在套管的作用下，将定位螺钉8滑动至适当的位置，再拧动定位螺钉8，以实现对定位螺钉8的位置固定，以实现弹性导电体的弹出或收纳。

将所述限位凹槽6设为内宽外窄状且限位凹槽6上设有与弹性导电体相适配的缝隙开口，缝隙开口能够确保弹性导电体顺利从限位凹槽6内弹出或收纳至限位凹槽6内。在本实施例中，之所以将限位凹槽6设为内宽外窄状，其确保将弹性导电体进行收纳后，限位凹槽6能够对弹性导电体进行良好的保护，同时，对弹性导电体的弯折方向进行限制。在实际应用时，限位凹槽6为圆柱体、长方体或六面体等，在本实施例中，选用圆柱形的限位凹槽6，将细长的铍青铜弹片7的一端焊接在限位凹槽6的底部，另一端固定在定位螺钉8上，通过下压定位螺钉8，铍青铜弹片7则受力弯折，并沿限位凹槽6开口弹出；反之，通过上拉定位螺钉8，铍青铜弹片7则复位，并收纳于限位凹槽6内。

在本实施例中，所提供的微波探头，其工作原理如下：

如图4所示，将同轴电缆的探测端与PCB测试板11上的微带线12接触，手动下压定位螺钉8，铍青铜弹片7受力弯折，并沿限位凹槽6的开口弹出，与旁边的金属屏蔽腔13接触，实现探头就近接地，微波信号经同轴电缆-隔直器9-连接器等后到达测试仪器，进行测试。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内对上述实施例进行变化、修改、替换和变型均属于本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，该微波探头包括：

同轴电缆，所述同轴电缆的一端为自由端且该自由端设有外露的内导体，另一端设有连接组件；

设于同轴电缆上的弹性导电体，所述弹性导电体收纳或弹出于同轴电缆，其中，当弹性导电体弹出于同轴电缆时，同轴电缆通过弹性导电体进行就近接地；

所述同轴电缆包括呈同轴心设置的外导体、绝缘支撑介质和内导体；

所述外导体的侧壁上设有限位凹槽，且限位凹槽的内部活动设置有定位螺钉；所述弹性导电体的一端固定于限位凹槽内，另一端连接于所述定位螺钉，并通过定位螺钉的滑动，将弹性导电体切换为收纳状态或弹出状态。

2.根据权利要求1所述的用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，所述自由端通过剥离外导体和绝缘支撑介质露出内导体，且剥离的截面上涂覆有绝缘树脂。

3.根据权利要求2所述的用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，所述绝缘树脂为聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰氨树脂、丙烯酸树脂、氟碳树脂和聚酯树脂中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求1所述的用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，所述同轴电缆设为刚性微波电缆，且同轴电缆包括水平段和垂直段，所述垂直段上设有所述弹性导电体。

5.根据权利要求1所述的用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，所述限位凹槽设为内宽外窄状且限位凹槽上设有与弹性导电体相适配的缝隙开口。

6.根据权利要求1所述的用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，所述弹性导电体设为导电记忆合金、导电弹簧或导电弹性聚合物。

7.根据权利要求1所述的用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，所述连接组件包括：

设于同轴电缆端部的接头；

连接器，所述连接器通过隔直器与接头连接。

8.根据权利要求7所述的用于微***局部性能检测的微波探头，其特征在于，所述隔直器为SMA型隔直器、SMP型隔直器或N型隔直器；所述连接器为SMA型连接器、SMP型连接器或N型连接器。

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