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CN115541943B - 一种射频测试探针结构、射频测试装置以及系统 - Google Patents

一种射频测试探针结构、射频测试装置以及系统 Download PDF

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CN115541943B CN202110739400.4A CN202110739400A CN115541943B CN 115541943 B CN115541943 B CN 115541943B CN 202110739400 A CN202110739400 A CN 202110739400A CN 115541943 B CN115541943 B CN 115541943B
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Abstract

本申请提供一种射频测试探针结构、射频测试装置以及系统,涉及射频测试领域,能够解决射频测试中探针结构的针筒体积较大,导致在测试过程中需要较大的避让空间对针筒进行避让,造成终端内空间浪费的问题。本申请提供一种射频测试探针结构,该结构包括:外壳、介质、第一测试针和第二测试针。其中,介质设置于外壳内,第一测试针设置于介质内,第一测试针的信号端与射频接头的信号线连接,第一测试针与介质同轴。第二测试针设置于外壳上,第一测试针和第二测试针的测试端均位于外壳的同一端。第一测试针伸出外壳和/或介质的长度为第一预设长度,第二测试针伸出外壳的长度为第二预设长度,第一预设长度和第二预设长度均大于避让器件的高度。

Description

一种射频测试探针结构、射频测试装置以及系统
技术领域
本申请涉及射频测试领域,尤其涉及一种射频测试探针结构、射频测试装置以及系统。
背景技术
在进行射频测试时,一般测试仪器无法与被测器件直接相连,需要通过探针结构与被测的产品或者单板进行连接,然后将信号导到测试仪器中。
现有技术中,在对产品上的PCB板或者基板进行测试时,由于测试针是安装在针筒上的,现有技术中的针筒一般较粗,测试针在与PCB板或者基板进行接触时,针筒距离PCB板或者基板很近,因此PCB板或者基板上需要留出很大的避让空间对针筒进行避让,这会对终端内的空间产生较大的浪费。
发明内容
本申请实施例提供一种射频测试探针结构、射频测试装置以及系统,能够解决射频测试中探针结构的针筒体积较大,导致在测试过程中需要较大的避让空间对针筒进行避让,造成终端内空间浪费的问题。本申请可以实现在射频测试过程中,减少对PCB板或者基板上布局空间的占用,提高PCB板或者基板的空间利用率。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
第一方面,提供一种射频测试探针结构,用于从射频接头的传输线耦合出射频探测信号,通过射频测试探针结构耦合进被测电路,该结构包括:外壳、介质、第一测试针和第二测试针。其中,介质设置于外壳内,第一测试针设置于介质内,第一测试针的信号端与射频接头的信号线连接,第一测试针与介质同轴。第二测试针设置于外壳上,第一测试针的测试端和第二测试针的测试端位于外壳的同一端。第一测试针伸出外壳和/或介质的长度为第一预设长度,第二测试针伸出外壳的长度为第二预设长度,第一预设长度和第二预设长度均大于避让器件的高度。
在此基础上,第一测试针主要用于射频信号的传导,通过设置第一测试针与介质同轴,可以减少射频测试过程中的阻抗;通过设置第一测试针和第二测试针伸出外壳一定长度,且第一测试针和第二测试针伸出外壳的长度均大于避让器件的高度,可以实现在射频测试中避免外壳对避让器件造成干扰,使得避让器件在待测主板上可以灵活的布局,而无需在待测主板上留出专门的避让空间对外壳进行避让,有利于提高待测主板上的空间利用率。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一测试针为弹性针,第二测试针为硬质针。
在此基础上,通过设置第一测试针为弹性针,设置第二测试针为硬质针,有利于提高第一测试针和第二测试针与待测主板之间的接触稳定性,实现良好的导电性。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一测试针与第二测试针平行设置。通过设置两个测试针平行,有利于生产加工,同时有利于实现两个测试针与待测主板之间的连接,且不会占待测主板上较大的空间。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一测试针和第二测试针均处于自然状态下,第一预设长度大于第二预设长度。
在此基础上,通过设置自然状态下,第一预设长度大于第二预设长度,有利于实现两个测试针与待测主板实现良好的接触。
在第一方面的一种可能的设计方式中,介质的顶端与外壳的顶端平齐,介质的底端与外壳的底端平齐。
第二方面,本申请提供一种射频测试装置,该装置包括待测主板以及如上述第一方面所提供的射频测试探针结构,待测主板的板面上设置有第一贴片和第二贴片,第一测试针的测试端与第一贴片电连接,第二测试针的测试端与第二贴片电连接,待测主板内部设置有补偿板,补偿板与第一贴片正对设置。
在此基础上,通过设置补偿板,且补偿板与第一贴片正对设置,形成平板电容,对第一测试针和第二测试针伸出外壳部分的针体所产生的阻抗进行补偿,有利于提高射频测试装置的宽带匹配效果。
在第二方面的一种可能的设计方式中,待测主板内部还设置有接地板,第二贴片与接地板电连接,补偿板与接地板一体成型。
在第二方面的一种可能的设计方式中,射频测试探针结构处于测试状态时,第一测试针处于压缩状态,第一预设长度与第二预设长度相等。
在第二方面的一种可能的设计方式中,补偿板的形状为矩形、圆形或者正多边形。
在第二方面的一种可能的设计方式中,补偿板的大小与第二预设长度正相关。
第三方面,本申请提供一种射频测试系统,包括待测主板、射频接头、射频线缆、射频测试仪以及射频测试探针结构,射频测试探针结构的测试端与待测主板电连接,射频测试探针结构与射频测试仪之间通过射频接头和射频线缆电连接。该射频测试探针结构包括:外壳、介质、第一测试针和第二测试针。其中,介质设置于外壳内,第一测试针设置于介质内,第一测试针的信号端与射频接头的信号线连接,第一测试针与介质同轴。第二测试针设置于外壳上,第一测试针的测试端和第二测试针的测试端位于外壳的同一端。第一测试针伸出外壳和/或介质的长度为第一预设长度,第二测试针伸出外壳的长度为第二预设长度,第一预设长度和第二预设长度均大于避让器件的高度。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一测试针为弹性针,第二测试针为硬质针。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一测试针与第二测试针平行设置。
在第一方面的一种可能的设计方式中,第一测试针和第二测试针均处于自然状态下,第一预设长度大于第二预设长度。
在第一方面的一种可能的设计方式中,介质的顶端与外壳的顶端平齐,介质的底端与外壳的底端平齐。
可以理解地,上述第二方面所提供的射频测试装置,第三方面所提供的射频测试系统所能达到的有益效果,可参考如第一方面及其任一种可能的设计方式中的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种射频测试探针结构与待测主板连接的局部示意图;
图2为图1所示的待测主板的局部结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种射频测试系统的连接示意图;
图4为本申请实施例提供的一种射频测试探针结构与射频接头连接时的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种射频测试探针结构的仰视图;
图6为现有技术中电路板上需要预留避让空间的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种射频测试装置中电路板上贴片附近的空间示意图;
图8为本申请实施例提供的一种射频测试装置与射频接头连接时的结构示意图之一;
图9为本申请实施例提供的一种射频测试装置与射频接头连接时的结构示意图之二;
图10为本申请实施例提供的一种射频测试装置的俯视图;
图11为本申请实施例提供的一种射频测试装置的局部3D示意图;
图12为本申请实施例提供的一种射频测试装置中未设置补偿板时的阻抗位置图;
图13为本申请实施例提供的一种射频测试装置中设置补偿板后的阻抗位置图。
图中:1-外壳;2-介质;3-第一测试针;4-第二测试针;5-射频接头;6-待测主板;7-第一贴片;8-第二贴片;9-补偿板;10-接地板;11-避让器件;12-阻抗变换装置;13-定向耦合器;14-射频测试仪。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
在本申请实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请的实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
应理解,在本文中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例,而并非旨在进行限制。如在对各种所述示例的描述中所使用的那样,单数形式“一个(“a”,“an”)”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确地指示。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
还应理解,本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。术语“和/或”,是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解,在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是滑动连接,还可以是可拆卸连接,或成一体等;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。
还应理解,术语“包括”(也称“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)当在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件、和/或其分组。
应理解,说明书通篇中提到的“一实施例”、“另一实施例”、“一种可能的设计方式”意味着与实施例或实现方式有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在本申请一实施例中”或“在本申请另一实施例中”、“一种可能的设计方式”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
为了解决现有技术中射频测试中探针结构的针筒体积较大,导致在测试过程中需要较大的避让空间对针筒进行避让,造成终端内空间浪费的问题,本申请实施例提供一种射频测试探针结构,可以实现在射频测试过程中,减少对PCB板或者基板上布局空间的占用,提高PCB板或者基板的空间利用率。下面结合图1至图13对本申请实施例进行说明。
本申请实施例提供一种射频测试探针结构,与待测主板6相连,用于从射频接头5的传输线耦合出射频探测信号,通过射频测试探针结构耦合进被测电路,将射频探测信号导入到相应的射频测试仪14中进行检测。本申请实施例中的待测主板6可以是PCB板或者芯片基板等其它的产品单板。本申请实施例中以PCB板为例进行说明。
如图1所示,图1为本申请实施例提供的一种射频测试探针结构与待测主板6连接的局部示意图,具体为射频测试探针结构中的测试针与部分PCB板相接触的示意图,本申请实施例中的测试针包括第一测试针3和第二测试针4。图1中所示的待测主板6为PCB板,可以用于与天线相连,PCB板的上半部分为净空,下部设置有贴片以及射频电路,将射频测试探针结构中的第一测试针3和第二测试针4分别与PCB板上的第一贴片7和第二贴片8对应连接,即可实现探针结构与PCB板的射频电路相连通。
本申请实施例中,通过在PCB板上设置第一贴片7和第二贴片8,然后与探针结构中的测试针进行连接,在完成射频测试以后,可以对第一贴片7和第二贴片8进行再利用。如图2所示,图2为图1中所示的待测主板6的局部结构示意图,在本申请实施例中,可以是PCB板的局部结构示意图,该PCB板可以与天线相连,其上半部分可以作为天线的净空区,在完成射频测试以后,可以将第一贴片7和第二贴片8与净空区内的连接元件进行电连接,连接方式可以参照图2中所示,具体可以采用焊接的方式进行连接。第一贴片7和第二贴片8在PCB板上的占用空间小,成本低,而且两个贴片均可以作为PCB板上所需的元件进行使用,本申请实施例中所提供的探针结构可以通过第一贴片7和第二贴片8与PCB板相连,减小了连接成本,同时减少了对PCB板的空间占用。
本申请实施例提供的射频测试探针结构具体应用于射频测试系统中,如图3所示,图3为本申请实施例提供的一种射频测试系统的连接示意图。该射频测试系统包括待测主板6、射频测试探针结构、射频接头5、射频线缆以及射频测试仪14,射频测试探针结构中的测试针与待测主板6相接触并电连接,实现射频信号的导通,探针结构与射频测试仪14之间通过射频接头5和射频线缆进行导通,将射频信号传输到射频测试仪14中,射频测试仪14对射频信号进行测试和分析。此外,还可以在探针结构和射频测试仪14之间加入定向耦合器13等,定向耦合器13可用于信号的隔离、分离和混合,改善射频信号的方向性、驻波比、耦合度、插入损耗等指标。在射频接头5和定向耦合器13之间还可以增加阻抗变换装置12,阻抗变换装置12可以用于调节射频测试探针结构的阻抗。
下面对本申请实施例中的射频测试探针结构和射频测试装置进行介绍。
参考图4、图5,图4为本申请实施例提供的一种射频测试探针结构的结构示意图,图5为本申请实施例提供的一种射频测试探针结构的仰视图。如图4、图5所示,本申请实施例所提供的射频测试结构包括外壳1、介质2和测试针,本实施例中测试针包括第一测试针3和第二测试针4。其中,介质2设置于外壳1内,第一测试针3设置于介质2内,第一测试针3的信号端与射频接头5的信号线连接,第一测试针3与介质2同轴。第二测试针4设置于外壳1上,第一测试针3的测试端和第二测试针4的测试端位于外壳1的同一端。第一测试针3伸出外壳1和/或介质2的长度为第一预设长度,第二测试针4伸出外壳1的长度为第二预设长度,第一预设长度和第二预设长度均大于避让器件11的高度。
本申请实施例中,外壳1为整个射频测试探针结构的支撑主体,可以为射频测试探针结构的其他部件可以提供支撑,同时,对其他部件可以提供一定的保护作用。射频测试探针结构在进行测试时,外壳1也可以作为与其它仪器或者结构相连的连接件。例如,在与射频接头5进行连接时,外壳1可以作为待测主板6与射频接头5直接的连接件进行接地连接。
需要说明的是,本申请实施例中对外壳1的形状不作限定,外壳1可以为圆柱体、多棱柱体、长方体、正方体或者其它形状的外壳1。外壳1的内部具有中空,中空部分用于安装介质2。具体的,本申请中的中空部分为一通孔,介质2设置在该通孔内。其中,介质2的形状为圆柱形,介质2的外径的通孔的直径相同,使得整个介质2可以填满外壳1内的通孔。
将第一测试针3设置在介质2内,第一测试针3的轴线与介质2的轴线重合,使得第一测试针3和介质2形成同轴结构,将第一测试针3和介质2设置为同轴结构,有利于调节第一测试针3在测试过程中的特征阻抗。第一测试针3与介质2之间过盈配合,以防止第一测试针3从介质2上掉落。具体的可以在介质2上设置一通孔,将第一测试针3置于该通孔内,第一测试针3的外径略大于通孔的直径,以形成过盈配合。第一测试针3靠近射频接头5的一端为信号端,用于与射频接头5的信号线连接;另一端为测试端,用于与待测主板6接触,将射频信号传递到待测主板6上。
本申请实施例中,第一测试针3主要用于射频信号的传输,第二测试针4主要用于进行接地连接。第二测试针4固定设置在外壳1上,外壳1与射频接头5中的接地线进行连接,在测试过程中,第二测试针4与待测主板6上的接地板10相接触。第二测试针4可以采用焊接或者螺钉连接等方式与外壳1相连,第二测试针4与外壳1也可以是一体成型的结构,例如,可以直接在外壳1上铣出第二测试针4。
第二测试针4与待测主板6相接触的一端为其测试端,第一测试针3的测试端与第二测试针4的测试端设置在外壳1的同一端。这样设置方便第一测试针3的测试端和第二测试针4的测试端同时与待测主板6进行接触,以实现电连接。本申请实施例中外壳1的同一端是指外壳1上靠近待测主板6的一端。
本申请实施例中,在设置第一测试针3和第二测试针4时,将第一测试针3与第二测试针4平行设置,且设置第一测试针3的轴线和第二测试针4的轴线均与外壳1的中心线保持平行。即保持探针结构竖直放置时,使得第一测试针3和第二测试针4可以与水平放置的待测主板6垂直接触。防止接触的过程中,由于接触力过大,对第一测试针3和第二测试针4造成损伤。
由于第一测试针3是通过介质2固定在外壳1上,第二测试针4是直接连接在外壳1上,在射频测试过程中,第一测试针3和第二测试针4露出外壳1的长度将影响外壳1与待测主板6之间的距离。而外壳1的横截面一般较大,当外壳1距离待测主板6较近时,待测主板6上需要预留一定的空间,该空间内无法布置器件。当外壳1距离待测主板6较近时,可参考图6,图6为现有技术中电路板上需要预留避让空间的示意图。如图6所示,待测主板6上设置有第一贴片7和第二贴片8,在第一贴片7和第二贴片8的周围需要预留h长度的空间,h的取值需要根据外壳1的具体尺寸进行确定。需要说明的是,图6只是示出了一种情况,并非都需要在第一贴片7或第二贴片8周围均匀地预留h长度的空间,也可能在第一贴片7或第二贴片8一侧预留的空间比另一侧预留的空间多,预留的空间具体需要根据外壳1的尺寸进行确定。
本申请实施例中,在设置第一测试针3和第二测试针4时,设置第一测试针3伸出外壳1和/或介质2一段长度,该段长度为第一预设长度;设置第二测试针4伸出外壳1一端长度,该段长度为第二预设长度,并设计第一预设长度和第二预设长度均大于避让器件11的高度。这样可以使的外壳1到待测主板6之间的距离大于待测主板6上避让器件11的高度,这样待测主板6上无需设置预留空间,可以在待测主板6上根据需要布置相应的器件,而无需担心外壳1会对器件造成干扰。
参考图7,图7为本申请实施例提供的一种射频测试装置中电路板上贴片附近的空间示意图。如图7所示,待测主板6上的第一贴片7和第二贴片8周围无需留出避让空间,可以根据需要在第一贴片7和第二贴片8周围布置器件。这是因为当第一预设长度和第二预设长度均大于避让器件11的高度时,由于外壳1不会对待测主板6上的避让器件11造成干扰,因此可以在第一贴片7和第二贴片8周围布置器件。
需要说明的是,当介质2靠近待测主板6的一端伸出外壳1时,第一预设长度是指第一测试针3的测试端伸出介质2的长度;当介质2靠近待测主板6的一端位于外壳1内时,第一预设长度是指第一测试针3的测试端伸出外壳1的长度;当介质2靠近待测主板6的一端与外壳1靠近待测主板6的一端平齐时,第一预设长度可以是第一测试针3的测试端伸出外壳1的长度或者第一测试针3的测试端伸出介质2的长度。本申请实施例中,介质2的两端与外壳1的两端平齐,如图4所示,介质2的顶端与外壳1的顶端平齐,介质2的底端与外壳1的底端平齐。此外,第一测试针3的信号端也与介质2的顶端以及外壳1的顶端保持平齐,这样设置方便加工,同时方便与射频接头5进行连接,将介质2的底端与外壳1的底端平齐,可以使位于外壳1内的第一测试针3全部被介质2包裹,有利于降低阻抗,同时避免了介质2伸出外壳1,在测试过程中对待测主板6上的器件造成干扰。
本申请实施例中,第一测试针3为弹性针,第二测试针4为硬质针。第一测试针3为弹性针是指第一测试针3的测试端与待测主板6上的第一贴片7接触以后,当第一测试针3受到其轴线方向上的力以后,第一预设长度是可以随着受力的大小进行变化的。例如,当外壳1向着待测主板6移动时,当第一测试针3的测试端与待测主板6上的第一贴片7接触以后,外壳1继续移动,则第一预设长度会随着外壳1的继续移动而变短。当第一测试针3的测试端与待测主板6上的第一贴片7接触以后且第一测试针3处于压缩状态时,若外壳1向着远离待测主板6的方向移动时,第一测试针3由于具有弹性,第一预设长度会随着外壳1的移动而变长。第二测试针4为硬质针是指:第二测试针4受力后,第二预设长度不会变化。
第一测试针3和第二测试针4平行设置,具体的,可以使得第一测试针3和第二测试针4在测试过程中均与待测主板6保持垂直的关系。这样可以控制第一测试针3和第二测试针4之间的间距,不会占用待测主板6上太多的空间。将第一测试针3和第二测试针4设置为与待测主板6保持垂直状态,使得第一测试针3和第二测试针4在与待测主板6接触过程中不会因为受力过大导致测试针变形或者折断,而且可以实现用最短的针体与待测主板6接触。
本申请实施例中,当第一测试针3和第二测试针4均处于自然状态时,第一预设长度大于第二预设长度。在测试过程中,当外壳1渐渐靠近待测主板6时,由于第一预设长度大于第二预设长度,第一测试针3会先于第二测试针4与待测主板6接触,由于第一测试针3为弹簧针,当第一测试针3与待测主板6接触后,外壳1继续向待测主板6靠近,第一测试针3会被压缩,直至第二测试针4与待测主板6接触。由于第二测试针4为硬质针,因此当第二测试针4与待测主板6接触后,外壳1停止运动,此时第一测试针3和第二测试针4均与待测主板6保持良好的接触,由于第一测试针3与第二测试针4平行设置,此时的第一预设长度与第二预设长度相等。
上述的自然状态是指第一测试针3和第二测试针4均未受到外力时的状态,当射频探针测试结构未处于测试状态时,即第一测试针3和第二测试针4均未与待测主板6接触时,此时的状态即是自然状态。由于第一测试针3是弹性针,将第一预设长度设置为大于第二预设长度,可以通过使第二测试针4刚好与待测主板6接触,此时第一测试针3被压缩且与待测主板6接触,从而使得两个测试针同时与待测主板6保持良好的接触。本申请实施例中,也可以将第一预设长度设置为与第二预设长度相等,但在实际生产中,由于加工误差的原因,第一预设长度很难刚好等于第二预设长度,这会导致第一测试针3和第二测试针4难以同时与待测主板6接触,影响测试效果。因此将第一预设长度设置为与第二预设长度相等对第一测试针3和第二测试针4的加工精度要求极高。
由于第一测试针3伸出外壳1第一预设长度,第二测试针4伸出外壳1第二预设长度,两个测试针都伸出外壳1一定的长度,这样设置有利于减小待测主板6上的避让空间,但是伸出外壳1的测试针在测试过程中会产生明显的感性阻抗,使得高频信号阻抗恶化,影响测试效果。为了解决该问题,本申请一实施例还提供一种射频测试装置。
参考图8,图8为本申请实施例提供的一种射频测试装置与射频接头5连接时的结构示意图之一。如图8所示,该装置包括一待测主板6以及前述任一实施例种所述的射频测试探针结构,待测主板6的板面上设置有第一贴片7和第二贴片8,第一测试针3的测试端与第一贴片7电连接,第二测试针4的测试端与第二贴片8电连接,待测主板6内部设置有补偿板9,补偿板9与第二测试针4电连接,补偿板9与第一贴片7正对设置。图8示出了射频测试探针结构未与待测主板6接触时的状态。
其中,第一贴片7和第二贴片8分别用于与第一测试针3和第二测试针4进行电连接,以实现信号的传递。第一贴片7和第二贴片8可以设置为圆形或者正方形等形状,本申请实施例中,第一贴片7和第二贴片8的尺寸大小和材质相同。本申请实施例中,第一测试针3主要用于射频信号的传输,第二测试针4主要用于接地连接。由于第一测试针3和第二测试针4伸出外壳1一段距离,较长的针状结构在测试过程中会使高频信号的阻抗恶化。为了改善测试针伸出外壳1所产生的阻抗,本申请实施例在待测主板6内设置有补偿板9,该补偿板9与第一贴片7正对设置,补偿板9与第一贴片7均为金属材质,例如,可以采用铜片制作而成。由于第一贴片7与第一测试针3电连接,补偿板9与第二测试针4电连接,且补偿板9与第一贴片7正对设置,因此补偿板9与第一贴片7之间形成一平板电容,产生一定的容性阻抗,对第一测试针3和第二测试针4所产生感性阻抗进行补偿,从而实现宽带匹配。
需要说明的是,可以通过调节补偿板9与第一贴片7之间的正对面积以及补偿板9与第一贴片7之间的距离来调节补偿板9与第一贴片7所产生的容性耦合,而第一测试针3和第二测试针4所产生的感性阻抗与第一预设长度和/或第二预设长度有关,为了实现射频测试过程中的宽带匹配,在设计过程中,可以根据第一预设长度和第二预设长度来确定补偿板9与第一贴片7之间的正对面积以及补偿板9与第一贴片7之间的距离。
射频测试装置在进行射频测试时,第一测试针3和第二测试针4均需要与待测主板6进行接触一实现电连接。本申请实施例中,采用的第一测试针3为弹性针,第二测试针4为硬质针,在初始状态时,即射频测试结构未与待测主板6接触时,第一预设长度大于第二预设长度。因此,在射频测试时,当带动外壳1往靠近待测主板6的方向移动,由于第一预设长度大于第二预设长度,当第一测试针3与待测主板6上的第一贴片7接触时,此时第二测试针4未与第二贴片8接触;然后使待测主板6继续往靠近待测主板6的方向移动,第一测试针3由于具有弹性被压缩,使得第一预设长度逐渐变小,直至第二测试针4与第二贴片8接触,此时第一测试针3和第二测试针4均与待测主板6接触。
参考图9、图10,图9为本申请实施例提供的一种射频测试装置与射频接头5连接时的结构示意图之二,图10为本申请实施例提供的一种射频测试装置的俯视图,图9示出了射频测试探针结构与待测主板6接触时的状态。如图9、图10所示,由于第一贴片7和第二贴片8的尺寸大小相同,因此第一测试针3被压缩后的第一预设长度与第二预设长度相等。在设置补偿板9的大小以及补偿板9与第一贴片7之间的距离时,可以根据第二预设长度的值进行确定,即补偿板9的大小以及补偿板9与第一贴片7之间的距离均与第二预设长度相关。具体的计算过程属于现有技术,本申请实施例中不作赘述。
本申请实施例中,第二测试针4主要用于接地连接,因此,与第二测试针4相连的第二贴片8也与待测主板6上的接地板10连接。参考图11,图11为本申请实施例提供的一种射频测试装置的局部3D示意图。如图11所示,待测主板6的内部设置有一接地板10,该接地板10为一金属层,具体的,可以为一铜片。第二贴片8与该金属层电连接,以实现第二测试针4的接地连接。具体的,第二贴片8与金属层之间可以通过一通孔进行连接。由于接地板10和补偿板9均是设置在待测主板6内,而且接地板10和补偿板9均为金属材质,且均与第二测试针4电连接。因此,可以将接地板10和补偿板9设计为一体成型。
如图11所示,接地板10和补偿板9为一体成型的金属片,具体的,为一体成型的铜片。其中,补偿板9为整个金属片向外凸出的部分,该凸出的部分与第一贴片7正对设置。正对设置是指补偿板9与第一贴片7平行设置,且补偿板9与第一贴片7之间的正对面积最大。图11中,补偿板9位于第一贴片7的正下方。本申请实施例中,补偿板9的形状可以为正方形、矩形、圆形、正多边形或者其它形状,本申请实施例对补偿板9的形状不作限定。接地板10的形状可以为矩形、正方形或者其它形状,一般根据待测主板6的形状进行设置。
本申请实施例中,在设置补偿板9前后,对射频测试装置的回波损耗进行了测试。如图12所示,图12为本申请实施例提供的一种射频测试装置中未设置补偿板9时的阻抗位置图,从图12中的曲线可知,未设置补偿板9时,射频测试装置呈现出明显的感性阻抗。图13为本申请实施例提供的一种射频测试装置中设置补偿板9后的阻抗位置图,如图13所示,图13中的曲线更靠近中心且弧度较小,其宽带匹配效果相比图12中所示有较大的改善,表明设置补偿板9进行补偿后,射频测试装置的阻抗具有明显的改善。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,本申请保护范围包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
以上对本申请所提供的一种射频测试探针结构、射频测试装置以及系统,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (18)

1.一种射频测试装置,其特征在于,包括待测主板以及射频测试探针结构;
所述待测主板的板面上设置有第一贴片和第二贴片;
所述射频测试探针结构,用于从射频接头的传输线耦合出射频探测信号,通过所述射频测试探针结构耦合进被测电路,所述被测电路中包括所述待测主板,所述待测主板上设置有避让器件,所述射频测试探针结构包括:外壳、介质、第一测试针和第二测试针;
所述介质设置于所述外壳内,所述第一测试针设置于所述介质内,所述第一测试针的信号端与所述射频接头的信号线连接,所述第一测试针与所述介质同轴;
所述第二测试针设置于所述外壳上,所述第一测试针的测试端和所述第二测试针的测试端位于所述外壳的同一端,所述第一测试针的测试端和所述第二测试针的测试端用于与所述待测主板相接触;
所述第一测试针伸出所述外壳或所述介质的长度为第一预设长度,所述第二测试针伸出所述外壳的长度为第二预设长度,所述第一预设长度和所述第二预设长度均大于所述避让器件的高度;
所述第一测试针的测试端与所述第一贴片电连接,所述第二测试针的测试端与所述第二贴片电连接;
所述待测主板内部设置有补偿板,所述补偿板与所述第二测试针电连接;
所述补偿板与所述第一贴片正对设置以形成平板电容,对所述第一测试针和所述第二测试针的阻抗进行补偿。
2.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述待测主板内部还设置有接地板,所述第二贴片与所述接地板电连接,所述补偿板与所述接地板一体成型。
3.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述射频测试探针结构处于测试状态时,所述第一测试针处于压缩状态,所述第一预设长度与所述第二预设长度相等。
4.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述补偿板的形状为矩形、圆形或者正多边形。
5.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述补偿板的大小与所述第二预设长度相关。
6.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述第一测试针为弹性针,所述第二测试针为硬质针。
7.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述第一测试针与所述第二测试针平行设置。
8.根据权利要求1所述的测试装置,其特征在于,所述第一测试针和所述第二测试针均处于自然状态下,所述第一预设长度大于所述第二预设长度。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的测试装置,其特征在于,所述介质的顶端与所述外壳的顶端平齐,所述介质的底端与所述外壳的底端平齐。
10.一种射频测试系统,其特征在于,包括待测主板、射频接头、射频线缆、射频测试仪以及射频测试探针结构,所述射频测试探针结构的测试端与所述待测主板电连接,所述射频测试探针结构与所述射频测试仪之间通过所述射频接头和所述射频线缆电连接;
所述射频测试探针结构包括:外壳、介质、第一测试针和第二测试针;
所述介质设置于所述外壳内,所述第一测试针设置于所述介质内,所述第一测试针的信号端与所述射频接头的信号线连接,所述第一测试针与所述介质同轴;
所述第二测试针设置于所述外壳上,所述第一测试针的测试端和所述第二测试针的测试端位于所述外壳的同一端;
所述第一测试针伸出所述外壳或所述介质的长度为第一预设长度,所述第二测试针伸出所述外壳的长度为第二预设长度,所述第一预设长度和所述第二预设长度均大于避让器件的高度;
所述待测主板的板面上设置有第一贴片和第二贴片,所述第一测试针的测试端与所述第一贴片电连接,所述第二测试针的测试端与所述第二贴片电连接;
所述待测主板内部设置有补偿板,所述补偿板与所述第二测试针电连接;
所述补偿板与所述第一贴片正对设置以形成平板电容,对所述第一测试针和所述第二测试针的阻抗进行补偿。
11.根据权利要求10所述的射频测试系统,其特征在于,所述第一测试针为弹性针,所述第二测试针为硬质针。
12.根据权利要求10所述的射频测试系统,其特征在于,所述第一测试针与所述第二测试针平行设置。
13.根据权利要求10所述的射频测试系统,其特征在于,所述第一测试针和所述第二测试针均处于自然状态下,所述第一预设长度大于所述第二预设长度。
14.根据权利要求10所述的射频测试系统,其特征在于,所述介质的顶端与所述外壳的顶端平齐,所述介质的底端与所述外壳的底端平齐。
15.根据权利要求10所述的射频测试系统,其特征在于,所述待测主板内部还设置有接地板,所述第二贴片与所述接地板电连接,所述补偿板与所述接地板一体成型。
16.根据权利要求10所述的射频测试系统,其特征在于,所述射频测试探针结构处于测试状态时,所述第一测试针处于压缩状态,所述第一预设长度与所述第二预设长度相等。
17.根据权利要求10所述的射频测试系统,其特征在于,所述补偿板的形状为矩形、圆形或者正多边形。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的射频测试系统,其特征在于,所述补偿板的大小与所述第二预设长度相关。
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