一種w波段多埠平面電路測試夾具的製作方法
2024-01-29 22:32:15
一種w波段多埠平面電路測試夾具的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種W波段多埠平面電路測試夾具，該測試夾具至少包括：具有腔體的夾具本體，所述腔體中放置有微帶傳輸線；在所述夾具本體上設置有與所述微帶傳輸線方向一致的第一埠和第二埠；在與所述第一埠、第二埠所在的中心線方向垂直的夾具本體上設置有至少一個第三埠。本發明的測試夾具上設置有多個輸入輸出埠，夾具腔體內的微帶部分可連接需要測試的電路或晶片，易於進行多種不同電路和晶片的測試。將輸入輸出端的波導接口通過波導到微帶的轉換結構實現由波導結構到平面電路的轉換。本發明可獨立通用，易於加工，體積小，損耗小，裝卸方便，可輕鬆的實現高頻電路或晶片的測試工作。
【專利說明】一種W波段多埠平面電路測試夾具
【技術領域】
[0001]本發明涉及電路測試【技術領域】，特別是涉及一種W波段多埠平面電路測試夾具。
【背景技術】
[0002]微波需要通過微波傳輸線來進行傳輸，常用的微波傳輸線有微帶線，同軸線，波導等，微帶線是一種平面形式的微波傳輸線，特別適合製作微波集成電路，隨著集成電路設計和工藝技術的發展，在現代微波電子設備中，電路設計廣泛採用微帶線形式。微波電路之間的連接或者微波電路與測試設備之間的連接主要採用同軸線和波導形式，但在W波段，採用波導形式具有更高的可靠性和經濟性，以及更低的損耗，即微波電路的輸入輸出接口需要採用波導接口形式。這樣就要實現波導與微帶之間的轉換。
[0003]實現波導與微帶之間的轉換，傳統的做法是通過一個微波轉換接頭來實現微波信號在不同傳輸線形式之間的變換。這裡的微波轉換接頭主要是指波導微帶轉換器，一端是微帶軸針，一端是帶法蘭安裝面的波導口。但是，一方面，目前市場上很少有應用於W波段的波導微帶轉換器；另一方面，用同軸實現波導與微帶之間的互聯，既會使損耗變大，也會增加設計的複雜度。所以需求的是波導與微帶之間直接進行轉換的轉換器。波導與微帶之間直接轉換的方法有脊波導探針和鰭線。這兩種轉換方式應用都較少。如果用鰭線實現波導與微帶的轉換，整個被測電路會被封閉在波導腔內，這樣一來，一方面被測電路的體積會受限，另一方面對於某些電路可能會引起自激。而用探針形式的波導微帶轉換結構，除了輸入輸出兩埠的波導是標準的波導埠，其它從微帶到整個被測電路部分均是在封閉環境中，而且整個測試夾具體積小，損耗低，帶寬寬。
【發明內容】
[0004]鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種W波段多埠平面電路測試夾具，獨立通用，易於加工，體積小，損耗低，波導口方向與微帶傳輸線方向保持一致，方便實用。
[0005]為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種W波段多埠平面電路測試夾具，所述W波段多埠平面電路測試夾具至少包括:
[0006]具有腔體的夾具本體，所述腔體中放置有微帶傳輸線；
[0007]在所述夾具本體上設置有與所述微帶傳輸線方向一致的第一埠和第二埠 ；
[0008]在與所述第一埠、第二埠所在的中心線方向垂直的夾具本體上設置有至少一個第三埠。
[0009]優選地，所述夾具本體呈長方體結構，所述第一埠、第二埠和第三埠均設置於所述夾具本體的側面。
[0010]優選地，所述夾具本體由上夾具和下夾具構成，所述第一埠、第二埠均設置於所述上夾具和下夾具的連接處。[0011]優選地，所述第一埠和第二埠均採用標準波導埠。
[0012]優選地，所述標準波導埠為W波段的標準波導WR-20。
[0013]優選地，所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠，所述第一埠、第二埠分別是射頻輸入埠和射頻輸出埠。
[0014]優選地，所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和一個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為低頻輸出埠且位於所述中心線的一側。
[0015]優選地，所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和一個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為直流供電埠且位於所述中心線的一側。
[0016]優選地，所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和兩個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為低頻輸出埠且位於所述中心線的兩側。
[0017]優選地，所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和兩個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為低頻輸入埠且位於所述中心線的同側。
[0018]優選地，所述第三埠還包括與所述低頻輸入埠處於同側的直流供電埠。
[0019]優選地，所述夾具本體上還設置有用於連接外部測試設備的波導法蘭盤接口。
[0020]優選地，所述腔體中還放置有與所述微帶傳輸線物理連接的波導微帶轉換結構和待測電路。
[0021]優選地，所述波導微帶轉換結構為H面的波導微帶轉換結構。
[0022]優選地，靠近第一埠的波導微帶轉換結構與靠近第二埠的波導微帶轉換結構完全一致。
[0023]優選地，所述測試夾具通過校準軟體直接把參考面設置到所述待測電路的兩端，增加測試的準確性。
[0024]如上所述，本發明的W波段多埠平面電路測試夾具，包括結構:具有腔體的夾具本體，所述腔體中放置有微帶傳輸線；在所述夾具本體上設置有與所述微帶傳輸線方向一致的第一埠和第二埠 ；在與所述第一埠、第二埠所在的中心線方向垂直的夾具本體上設置有至少一個第三埠。本發明提供的W波段多埠平面電路測試夾具以微帶輸入輸出的待測電路的兩端微帶部分分別過渡到波導中，實現微帶與波導之間的轉換，最後的輸入輸出均為標準的波導接口。本發明可獨立通用，易於加工，體積小，損耗低，裝卸方便，可輕鬆的實現高頻電路或晶片的測試工作。其相關的技術也同樣可以運用到其他的微波頻段，實用性很高。另外，本發明的測試夾具具有多埠結構，採用不同數量和位置的埠，實現各種不同的平面待測電路的測試，應用面廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明實施例一中的W波段多埠平面電路測試夾具的示意圖。
[0026]圖2a為本發明實施例二中夾具的俯視圖。
[0027]圖2b為本發明實施例二中夾具的立體圖。[0028]圖3a為本發明實施例三中夾具的俯視圖。
[0029]圖3b為本發明實施例三中夾具的立體圖。
[0030]圖4a為本發明實施例四中夾具的立體圖。
[0031]圖4b為本發明實施例四中夾具的立體圖。
[0032]圖5a為本發明實施例五中夾具的俯視圖。
[0033]圖5b為本發明實施例五中夾具的立體圖。
[0034]元件標號說明
[0035]10夾具本體
[0036]101腔體
[0037]102上夾具
[0038]103下夾具
[0039]I第一埠
[0040]2 第二埠
[0041]3第三埠
[0042]301直流供電埠
[0043]302中頻I信號輸出埠
[0044]303中頻Q信號輸出埠
[0045]4波導法蘭盤接口
[0046]5接地柱
[0047]6,61,62固定螺紋孔
[0048]7待測電路
[0049]8微帶傳輸線
【具體實施方式】
[0050]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0051]請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為複雜。
[0052]實施例一
[0053]本發明提供一種W波段多埠平面電路測試夾具，如圖1所示，所述W波段多埠平面電路測試夾具至少包括如下結構:夾具本體10、第一埠 1、第二埠 2以及至少一個第三埠 3 ;所述夾具本體10具有腔體101，所述腔體101中放置有微帶傳輸線8 ;所述第一埠 I和第二埠 2設置在所述夾具本體10上設置且與所述微帶傳輸線8方向一致；所述第三埠 3設置在所述夾具本體10上且與第一埠 1、第二埠 2所在的中心線方向垂直。[0054]所述夾具本體10呈現長方體結構，所述第一埠 1、第二埠 2和第三埠 3均設置於所述夾具本體10的側面。
[0055]進一步地，所述夾具本體10由上夾具和下夾具構成，通過固定螺紋孔6將上夾具和下夾具固定在一起，所述第一埠 1、第二埠 2和第三埠 3均設置於所述上夾具和下夾具的連接處。
[0056]請參閱附圖1，第一埠 I為射頻(高頻)信號的波導輸入埠 ；第二埠 2為射頻輸出埠或射頻輸入埠，該第一埠 I和第二埠 2位於同一直線方向上；第三埠3有兩個，位於所述第一埠 I和第二埠 2所在中心線的兩側，其中一側的第三埠 3可以是低頻輸出埠或直流供電埠，另一側的第三埠 3也為低頻輸出埠或直流供電埠。根據待測電路7的不同，第三埠 3用作不同功能的埠。
[0057]所述夾具本體10的腔體101中除了放置微帶傳輸線8，還放置有與所述微帶傳輸線物理連接的波導微帶轉換結構(未予以圖示)和待測電路7。
[0058]作為示例，第一埠 I和第二埠 2的波導接口為W波段的標準波導WR-20，與波導進行過度結構的微帶傳輸線8採用探針結構進行過渡。探針的位置、尺寸以及過度牆體大小尺寸的設置，應用電磁場理論和計算機輔助設計軟體進行計算和仿真優化，設計目標是輸入輸出端的駐波小，整個結構的插入損耗低。
[0059]作為示例，靠近第一埠 I的波導微帶轉換結構與靠近第二埠 I的波導微帶轉換結構完全一致。
[0060]所述測試夾具可通過校準軟體直接把參考面設置到所述待測電路8的兩端，以增加測試的準確性。具體地，通過計算機校準軟體進行整個測試結構的功率校準。
[0061]實施例二
[0062]本實施例提供的W波段多埠平面電路測試夾具用於放大器的測試，即待測電路為一放大器。所述W波段多埠平面電路測試夾具包括夾具本體10、第一埠 1、第二埠2和一個第三埠 3。
[0063]請參閱附圖2a和2b，所述夾具本體10呈長方體結構，由上夾具102和下夾具103構成，所述第一埠 1、第二埠 2和第三端3 口均設置於所述夾具本體10的側面。所述第一埠 I和第二埠 2位於上夾具102和下夾具103的連接處，且第一埠 I和第二埠2所在的中心線與微帶傳輸線保持在同一方向上。所述第三埠 3設置在與所述第一埠1、第二埠 2所在的中心線方向垂直的夾具本體10的一側面上。進一步地，所述第三埠3設置在下夾具103上。
[0064]本實施例中，所述第一埠 I為射頻輸入埠，第二埠 I為射頻輸出埠，所述第三埠 3為直流供電埠 301 (例如，穿心電容)。
[0065]更進一步地，所述測試夾具還包括有一接地柱5，該接地柱5設置在夾具本體10上且與所述第三埠 3(即直流供電埠 301)處於同側面上。
[0066]另外，所述測試夾具還包括兩個波導法蘭盤接口 4，分別對應於射頻輸入和輸出埠。所述波導法蘭盤接口 4呈凹槽狀，用於固定波導螺釘，通過所述波導法蘭盤接口 4可以外接器件或設備。優選地，該波導法蘭盤接口 4與所述第三埠 3處於同側面上，且位於上夾具102和下夾具103的連接處。
[0067]在所述上夾具102的頂部設置有若干個用於固定上夾具102和下夾具103的固定螺紋孔6。
[0068]通過本實施例電路測試夾具的多埠結構可以實現放大器電路的測試，將待測的放大器晶片放置在測試夾具中，根據放大器晶片的輸入輸出端通過微帶線以及波導微帶轉換結構與測試夾具的輸入輸出端相連接，信號從測試夾具的輸入埠輸入，經過測試夾具內的放大器晶片放大處理後，信號從輸出端輸出連接到測試設備進行信號的測量。
[0069]實施例三
[0070]本實施例提供的W波段多埠平面電路測試夾具用於實現無源混頻器的測試，即待測電路為一無源混頻器。所述W波段多埠平面電路測試夾具包括夾具本體10、第一埠 1、第二埠 2和兩個第三埠 3。
[0071]請參閱附圖3a和3b，所述夾具本體10呈長方體結構，由上夾具102和下夾具103構成，所述第一埠 1、第二埠 2和兩個第三埠 3均設置於所述夾具本體10的側面。所述第一埠 1、第二埠 2和第三埠 3位於上夾具102和下夾具103的連接處，且第一埠 I和第二埠 2所在的中心線與微帶傳輸線保持在同一方向上。所述兩個第三埠 3分別設置在與所述第一埠 1、第二埠 2所在的中心線方向垂直的夾具本體10的兩個側面上。
[0072]具體地，所述第一埠 I為射頻輸入埠，第二埠 2為射頻輸入埠(例如，本振信號輸入埠)；所述第三埠 3為低頻輸出埠，其中一個第三埠 3為低頻I信號輸出埠 302，另一個第三埠 3為低頻Q信號輸出埠 303。
[0073]另外，所述測試夾具還包括設置在所述上夾具102頂部的波導法蘭盤接口 4。所述波導法蘭盤接口 4的兩端與第一埠 1、第二埠 2相對應。所述波導法蘭盤接口 4呈凹槽狀，用於固定波導螺釘，通過所述波導法蘭盤接口 4可以外接器件或設備。在所述上夾具102的頂部四個頂角處設置有用於固定上夾具102和下夾具103的固定螺紋孔6。
[0074]通過本實施例電路測試夾具的多埠結構可以實現無源混頻器電路的測試，將待測的無源混頻器晶片放置在測試夾具中，根據無源混頻器晶片的輸入輸出端通過微帶線以及波導微帶轉換結構與測試夾具的輸入輸出端相連接，信號從測試夾具的輸入埠輸入，經過測試夾具內的無源混頻器晶片處理後，信號從輸出端輸出連接到測試設備進行信號的測量。
[0075]實施例四
[0076]本實施例提供的W波段多埠平面電路測試夾具用於實現有源混頻器的測試，即待測電路為一有源混頻器。所述W波段多埠平面電路測試夾具包括夾具本體10、第一埠 1、第二埠 2和兩個第三埠 3。
[0077]請參閱附圖4a和4b，所述夾具本體10呈長方體結構，由上夾具102和下夾具103構成，所述第一埠 1、第二埠 2和兩個第三埠 3均設置於所述夾具本體10的側面。所述第一埠 1、第二埠 2和第三埠 3位於上夾具102和下夾具103的連接處，且第一埠 I和第二埠 2所在的中心線與微帶傳輸線保持在同一方向上。所述兩個第三埠 3設置在與所述第一埠 1、第二埠 2所在的中心線方向垂直的夾具本體10的同側面上。
[0078]具體地，所述第一埠 I為射頻輸入埠，第二埠 2為射頻輸入埠(例如，本振信號輸入埠)；所述第三埠 2為低頻輸出埠，其中一個第三埠 3為低頻I信號輸出埠 302，另一個第三埠 3為低頻Q信號輸出埠 303。[0079]進一步地，所述第三埠 3還包括與兩個低頻輸出埠處於同側的直流供電埠301 (例如，穿心電容)。
[0080]更進一步地，所述測試夾具還包括有一接地柱5，該接地柱5設置在夾具本體的下夾具103上且與所述第三埠 3處於同側面上。
[0081]另外，在與所述第三埠 3所在側面相對的另一側面上設置有將整個夾具本體10固定在一底座上的固定螺紋孔62 ;在所述上夾具102的頂部設置有若干個用於固定上夾具102和下夾具103的固定螺紋孔61。
[0082]通過本實施例電路測試夾具的多埠結構可以實現有源混頻器電路的測試，將待測的有源混頻器晶片放置在測試夾具中，根據有源混頻器晶片的輸入輸出端通過微帶線以及波導微帶轉換結構與測試夾具的輸入輸出端相連接，信號從測試夾具的輸入埠輸入，經過測試夾具內的有源混頻器晶片處理後，信號從輸出端輸出連接到測試設備進行信號的測量。
[0083]實施例五
[0084]本實施例提供的W波段多埠平面電路測試夾具用於有源倍頻器的測試，即待測電路為一有源倍頻器。所述W波段多埠平面電路測試夾具包括夾具本體10、第一埠 1、第二埠 2和一個第三埠 3。
[0085]請參閱附圖5a和5b，所述夾具本體10呈長方體結構，由上夾具102和下夾具103構成，所述第一埠 1、第二埠 2和第三埠 3均設置於所述夾具本體10的側面。所述第一埠 I和第二埠 2位於上夾具102和下夾具103的連接處，且第一埠 I和第二埠2所在的中心線與微帶傳輸線保持在同一方向上。所述第三埠 3設置在與所述第一埠
1、第二埠 2所在的中心線方向垂直的夾具本體10的一側面上。進一步地，所述第三埠2設置在下夾具103上。
[0086]本實施例中，所述第一埠 I為射頻輸入埠，第二埠 2為射頻輸出埠，所述第三埠 3為直流供電埠 301。
[0087]更進一步地，所述測試夾具還包括有一接地柱5，該接地柱5設置在夾具本體10上且與所述第三埠 3(即直流供電埠 301)處於同側面上。
[0088]另外，所述測試夾具還包括一個波導法蘭盤接口 4，對應靠近射頻輸出埠。所述波導法蘭盤接口 4呈凹槽狀，用於固定波導螺釘，通過所述波導法蘭盤接口 4可以外接器件或設備。優選地，該波導法蘭盤接口 4與所述第三埠 3處於同側面上，且位於上夾具102和下夾具103的連接處。
[0089]在所述上夾具102的頂部設置有若干個用於固定上夾具102和下夾具103的固定螺紋孔6。
[0090]通過本實施例電路測試夾具的多埠結構可以實現有源倍頻器電路的測試，將待測的有源倍頻器晶片放置在測試夾具中，根據有源倍頻器晶片的輸入輸出端通過微帶線以及波導微帶轉換結構與測試夾具的輸入輸出端相連接，信號從測試夾具的輸入埠輸入，經過測試夾具內的有源倍頻器晶片處理後，信號從輸出端輸出連接到測試設備進行信號的測量。
[0091]本實施實例是把信號從低頻倍頻處理成高頻，信號的輸入埠和輸出埠的大小是不一樣的，波導埠的大小會是根據信號的頻率不同而不同。[0092]綜上所述，本發明提供一種W波段多埠平面電路測試夾具，包括結構:具有腔體的夾具本體，所述腔體中放置有微帶傳輸線；在所述夾具本體上設置有與所述微帶傳輸線方向一致的第一埠和第二埠 ；在與所述第一埠、第二埠所在的中心線方向垂直的夾具本體上設置有至少一個第三埠。本發明提供的W波段多埠平面電路測試夾具以微帶輸入輸出的待測電路的兩端微帶部分分別過渡到波導中，實現微帶與波導之間的轉換，最後的輸入輸出均為標準的波導接口。本發明可獨立通用，易於加工，體積小，損耗低，裝卸方便，可輕鬆的實現高頻電路或晶片的測試工作。其相關的技術也同樣可以運用到其他的微波頻段，實用性很高。另外，本發明的測試夾具具有多埠結構，採用不同數量和位置的埠，實現各種不同的平面待測電路的測試，應用面廣。
[0093]所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
[0094]上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術領域】中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.一種W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於，所述W波段多埠平面電路測試夾具至少包括: 具有腔體的夾具本體，所述腔體中放置有微帶傳輸線； 在所述夾具本體上設置有與所述微帶傳輸線方向一致的第一埠和第二埠； 在與所述第一埠、第二埠所在的中心線方向垂直的夾具本體上設置有至少一個第三埠。
2.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體呈長方體結構，所述第一埠、第二埠和第三埠均設置於所述夾具本體的側面。
3.根據權利要求2所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體由上夾具和下夾具構成，所述第一埠、第二埠均設置於所述上夾具和下夾具的連接處。
4.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述第一埠和第二埠均採用標準波導埠。
5.根據權利要求4所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述標準波導接端為W波段的標準波導WR-20。
6.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠，所述第一埠、第二埠分別是射頻輸入埠和射頻輸出埠。
7.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和一個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為低頻輸出埠且位於所述中心線的一側。
8.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和一個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為直流供電埠且位於所述中心線的一側。
9.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和兩個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為低頻輸出埠且位於所述中心線的兩側。
10.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體上設置有第一埠、第二埠和兩個第三埠，其中，所述第一埠、第二埠均為射頻輸入埠，所述第三埠為低頻輸入埠且位於所述中心線的同側。
11.根據權利要求10所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述第三埠還包括與所述低頻輸入埠處於同側的直流供電埠。
12.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述夾具本體上還設置有用於連接外部測試設備的波導法蘭盤接口。
13.根據權利要求1所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述腔體中還放置有與所述微帶傳輸線物理連接的波導微帶轉換結構和待測電路。
14.根據權利要求13所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述波導微帶轉換結構為H面的波導微帶轉換結構。
15.根據權利要求13所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:靠近第一埠的波導微帶轉換結構與靠近第二埠的波導微帶轉換結構完全一致。
16.根據權利要求13所述的W波段多埠平面電路測試夾具，其特徵在於:所述測試夾具通過校準軟 件直接把參考面設置到所述待測電路的兩端，增加測試的準確性。
【文檔編號】G01R31/28GK104034925SQ201410287392
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】丁金義, 吳亮, 孫朋飛, 孫曉瑋, 孫芸, 佟瑞, 錢蓉, 汪書娜 申請人:中國科學院上海微系統與信息技術研究所