CN104569510B - 带状线谐振器夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带状线谐振器金属夹具，包括：夹具的上夹块和下夹块；其中，所述下夹块包括：用于将下夹块固定在工作台上的定位孔、用于布置介质基片的凹槽、固定上夹块的螺纹孔，防止上夹块和介质基片滑动的定位销。而且，所述上夹块包括：用于固定上夹块的定位孔、用于布置介质基片的凹槽、及销钉孔。

Description

带状线谐振器夹具

技术领域

本发明涉及高频介质材料的介电性能测试领域，更具体地说，本发明涉及一种带状线谐振器夹具的设计与加工。

背景技术

随着各类通信系统的高频化、网络数据系统的高速化，电子产品中高频介质材料的应用越来越广泛，对介电性能的GHz频率下的测试需求也不断增加。其中带状线测试方法以宽频带、操作简便等优势，成为目前较常用的测试方式。

带状线是将一条宽度为W的薄导带放置在两块相距为b的宽导体接地平面之间的中部，两个接地平面之间的整个空间填充有介电参数为εr的电介质。带状线的几何结构见图1，带状传输线可以看成是由同轴线演变而来的。因此,带状线的场结构与同轴线的类似，参见图2，其中示出了带状线磁场和电场分布图，其中实线表示电力线，可以看出电力线由金属导带指向接地板；其中虚线表示磁力线，可以看出磁力线环绕导体带。

由于带状线内导体的存在，使之可以传输无纵向分量的TEM波。因此截止波长为无穷大的TEM模是带状线的主模，是带状线工作的通常模式。与平行平板波导和同轴线相似，带状线也能支持高阶TM模和TE模，但这些模式在介电参数的测试过程中中通常是需要避免和削弱的(这些模式可以采用地平面之间的短路螺钉以及把两平面之间的间隔限制到小于λ/4来抑制)。

由于带状线传输主模为TEM模，但若尺寸选择不当，或制作精度低等原因造成结构上的不均匀，则会产生高次TE模和TM模。在选择尺寸时，应尽量避免高次模的出现。

带状线法介电性能测试方法指的是利用TEM模进行测试，并利用多模技术、模式识别技术和杂模抑制技术，进行宽频测试。该方法测试出的结果为电场垂直于测试样品的介电参数，其极化方向与高频印制板实际使用情况相符。带状线谐振器是通过对该谐振器的谐振频率和无载品质因数进行测试，结合高频基材的长度和厚度、导带宽度及厚度、导带和金属地板的金属电阻率，计算得到高频基材的介电参数。

在带状线法介电性能测试方法中，需要将尺寸相同的两基片之间的中间位置夹持金属铜箔导带，然后再上下压上导电良好的金属板，形成两端开路的带状线，并在其传播方向上进行微波信号的耦合，形成耦合回路。由此，需要一种能够稳定这种结构的夹具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具，其能够稳定地固定带状线谐振器。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具，包括：相互配合的下夹块和上夹块；其中，所述下夹块部分包括：用于将下夹块部分固定在工作台上的多个定位孔、用于布置介质基片的凹槽、固定上夹块的螺纹孔，及定位销；而且其中，所述上夹块部分包括：用于固定上夹块的定位孔、用于布置介质基片的凹槽、防止上夹块和介质基片滑动的销钉孔。

优选地，第一排销钉孔和第二排销钉孔分别插入第一排定位销和第二排定位销。

优选地，第一排螺纹孔与第一排定位孔对齐以便能够向第一排螺纹孔和第一排定位孔贯穿地插入螺钉，第二排螺纹孔与第二排定位孔对齐以便能够向第二排螺纹孔和第二排定位孔贯穿地插入螺钉。

优选地，基片布置下侧凹槽与基片布置上侧凹槽对齐以形成用于安装作为带状线谐振器测试样品的介质基片的空间。

优选地，第一排螺纹孔和第二排螺纹孔对称排布。

优选地，第一排定位孔和第二排定位孔对称排布。

优选地，所述带状线谐振器夹具采用不锈钢材料制成。

本发明的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具能够有效地固定上下两个或更多个介质基片，并保证其紧密地重叠在一起；而且保证谐振器的两端良好接地；该结构适合于合理设计夹具尺寸以削弱高次干扰模的影响；而且保证给测试基片施加均匀且足够大的压力。此外，本发明的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具能够降低对作为带状线谐振器测试样品的介质基片的制作要求。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了带状线几何结构。

图2示意性地示出了带状线磁场和电场分布图。

图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的下夹块部分的俯视图。

图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的下夹块部分的截面图。

图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的上夹块部分的俯视图。

图6示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的上夹块部分的截面图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

在根据本发明的优选实施例中，带状线谐振器夹具包括相互配合的下夹块部分和上夹块部分。

具体地，图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的下夹块部分的俯视图，图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的下夹块部分的截面图。

如图3和图4所示，根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的下夹块部分包括：用于将下夹块部分固定在工作台上的多个定位孔11(图中示出了两个定位孔的情况)、基片布置下侧凹槽14、分别布置在基片布置下侧凹槽14两侧的第一排螺纹孔12和第二排螺纹孔16(第一排螺纹孔12和第二排螺纹孔16优选地对称排布，其主要作用为加压，以保证两片介质基片紧密地重叠在一起)、以及分别布置在基片布置下侧凹槽14两侧的第一排定位销13和第二排定位销15(第一排定位销13和第二排定位销15优选地对称排布，其作用为定位介质基片，以保证介质基片的侧面对位准确，不易在夹持过程中滑动)。

具体地，图5示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的上夹块部分的俯视图，图6示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的上夹块部分的截面图。

如图5和图6所示，根据本发明优选实施例的用于带状线法介电性能测试的带状线谐振器夹具的上夹块部分包括：基片布置上侧凹槽23、分别布置在基片布置上侧凹槽23两侧的第一排定位孔21和第二排定位孔25(第一排定位孔21和第二排定位孔25配合下夹具部分的螺纹孔实现加压)、以及分别布置在基片布置上侧凹槽23两侧的第一排销钉孔22和第二排销钉孔24(第一排销钉孔22和第二排销钉孔24配合下夹块的定位销保证基片的良好对位)。

其中，在装配使用时，第一排定位销13和第二排定位销15分别插入第一排销钉孔22和第二排销钉孔24；第一排螺纹孔12与第一排定位孔21对齐以便能够向第一排螺纹孔12和第一排定位孔21贯穿地插入螺钉，第二排螺纹孔16与第二排定位孔25对齐以便能够向第二排螺纹孔16和第二排定位孔25贯穿地插入螺钉。

而且，在装配使用时，基片布置下侧凹槽14与基片布置上侧凹槽23对齐以形成用于安装作为带状线谐振器测试样品的介质基片的空间(例如，在该空间中夹持金属铜箔导带的两个基片)。

在本发明中，所需的高频材料带状线谐振器测试样品的制备方法可以很简便，只要保证待测试的上下两介质基片尺寸相同，基片表面光洁平整即可。测试夹具安装、拆解方便，测试时只要将待测样品和谐振导带精确地夹持和定位在中间，并在夹具上整体施压一定的压力即可满足测试要求。

带状线谐振器的测试夹具的作用至少包括：1、固定上下两个或更多介质基片，并保证其紧密地重叠在一起；2、保证谐振器的两端良好接地；3、合理设计夹具尺寸以削弱高次干扰模的影响；4、保证给测试基片施加均匀且足够大的压力。

为防止测试夹具加压后变形严重，夹具优选地采用不锈钢材料制作加工而成，实际测试时为获得良好的导电效果，在介质基片与夹具接触的两端(介质基片的两个表面)分别垫上一片铜质垫片。由于测试系统测试频率与高频印制基材的介电常数和尺寸参数等因素有关，为获得介质材料特定频率下的介电性能，可以通过合理设计夹具尺寸的方式实现。

在具体示例中，例如，制作的夹具尺寸为76.2mm×25.4mm和50.8mm×25.4mm。下夹块直接固定在基座上，为保证两片介质基片的对位精度，在下夹块上设计加工出四个定位销，并且在上下夹块对称开出深度为0.3mm的凹槽，用于固定介质基片。加压装置采用螺纹紧固装置配合扭力扳手进行加压。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种用于材料介电性能测试的带状线谐振器夹具，其特征在于包括：相互配合的夹具下夹块和上夹块；

其中，所述下夹块包括：用于将下夹块固定在工作台上的定位孔、用于布置介质基片的凹槽、固定上夹块的螺纹孔，及定位销，其中螺纹孔包括分别布置在用于布置介质基片的凹槽两侧的对称排布的第一排螺纹孔和第二排螺纹孔，定位销包括分别布置在用于布置介质基片的凹槽两侧的对称排布的第一排定位销和第二排定位销；而且其中，所述上夹块包括：用于固定上夹块的定位孔、夹持介质基片的凹槽、防止上夹块和介质基片滑动的销钉孔，其中定位孔包括分别布置在所述夹持介质基片的凹槽两侧的第一排定位孔和第二排定位孔，销钉孔包括分别布置在所述夹持介质基片的凹槽两侧的第一排销钉孔和第二排销钉孔；

在装配使用时，第一排定位销和第二排定位销分别插入第一排销钉孔和第二排销钉孔；第一排螺纹孔与第一排定位孔对齐以便向第一排螺纹孔和第一排定位孔贯穿地插入螺钉，第二排螺纹孔与第二排定位孔对齐以便能够向第二排螺纹孔和第二排定位孔贯穿地插入螺钉；

而且，在装配使用时，用于布置介质基片的凹槽与夹持介质基片的凹槽对齐以形成用于安装作为带状线谐振器测试样品的介质基片的空间；

而且，夹具的加工尺寸根据被测介质基片的介电常数值和测试频率点确定；

其中，下夹块的定位孔与工作台面的螺纹孔对齐，插入螺钉后起到固定整个夹具的作用；上夹块的定位孔与下夹块螺纹孔对齐后，贯穿地插入螺钉，以通过旋紧螺钉方式对介质基片施加足够的压力；下夹块的定位销插入上夹块的销钉孔内，以防止在放置介质基片测试样品时上夹块和介质基片的滑动；所述带状线谐振器夹具采用不锈钢材料制成。