CN104678230B - 一种三维微波组件测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三维微波组件测试装置，该测试装置包括基于毛纽扣的类同轴连接器、带有射频接头的转换电路片、弹性针板和金属结构件，所述金属结构件的中部开设用于固定三维微波组件的腔槽，该金属结构件的上下端面对称开设有凹槽，所述凹槽内开设有与腔槽相通的通孔，所述基于毛纽扣的类同轴连接器固定在通孔内，所述带有射频接头的转换电路片焊接在凹槽中，所述金属结构件的上端面设有弹性针板安装孔，所述弹性针板固定在弹性针板安装孔内。本发明对三维微波组件进行测试时，三维微波组件无需焊接，且整个测试装置装配简单、性能可靠、可重复使用，能实现对三维微波组件的高效、高性能测试。
Description
技术领域
本发明涉及微波技术领域，尤其是涉及一种三维微波组件测试装置。
背景技术
随着雷达、通信等电子设备集成密度的不断提高，它们对微波组件的体积要求越来越高，微波组件正逐渐由传统的二维平面集成向三维集成方向发展。在三维微波组件的装配调试过程中，需要进行反复多次的测试，若采用传统焊接微波和低频接头的测试方法，在测试过程中容易造成接头脱落或损坏；并且，在三维微波组件调试过程中，往往需要先对内层电路进行调试，待性能满足要求后，再堆叠外层电路，此时不能在内层电路上焊接测试接头。因此，传统焊接接头的测试方法难以满足小型化三维微波组件的测试需求。
基于毛纽扣的弹性连接器可以实现弹性接触式连接，具有良好的微波传输特性，广泛用于三维微波组件垂直互连结构中。但毛纽扣连接器的装配比较复杂，在三维微波组件中，直流或低频控制信号众多，而且焊盘间距较小，不适合用毛纽扣连接器作为它们的输入。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种三维微波组件测试装置，解决了传统焊接接头的测试方法难以满足小型化三维微波组件的测试需求的问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种三维微波组件测试装置，其特征在于，该装置包括基于毛纽扣的类同轴连接器、带有射频接头的转换电路片、弹性针板和金属结构件，所述金属结构件的中部开设用于固定三维微波组件的腔槽，该金属结构件的上下端面对称开设有凹槽，所述凹槽内开设有与腔槽相通的通孔，所述基于毛纽扣的类同轴连接器固定在通孔内，所述带有射频接头的转换电路片焊接在凹槽中，三维微波组件与带有射频接头的转换电路片通过基于毛纽扣的类同轴连接器进行垂直互连，所述金属结构件的上端面设有弹性针板安装孔，所述弹性针板固定在弹性针板安装孔内。
优选的，所述基于毛纽扣的类同轴连接器包括毛纽扣、固定帽和介质支撑体，所述介质支撑体嵌在所述通孔内，从上往下沿所述介质支撑体的中心轴依次设有互通的大圆柱孔和小圆柱孔，所述固定帽由帽部和延伸部组成，帽部位于大圆柱孔内，延伸部位于小圆柱孔内，所述毛纽扣位于大圆柱孔内，毛纽扣的一端抵接帽部、另一端抵接带有射频接头的转换电路片。
优选的，所述介质支撑体的厚度比固定帽和毛纽扣长度之和小约0.3mm。
优选的，所述毛纽扣呈螺旋状，由表面镀金的铜线编织而成。
优选的，所述介质支撑体由聚四氟乙烯制成。
优选的，所述带有射频接头的转换电路片由多层电路片和射频接头构成，射频接头固定在多层电路片的表面，所述多层电路片、射频接头、毛纽扣、固定帽和介质支撑体同轴。
优选的，弹性针板由绝缘支撑体和弹性压针构成，弹性压针之间的间距与直流和控制信号加电焊盘的间距相匹配。
优选的，所述金属结构件由铝制成。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、对三维微波组件进行测试时，三维微波组件无需焊接，且整个测试装置装配简单、性能可靠、可重复使用，能实现对三维微波组件的高效、高性能测试；
2、测试装置采用的基于毛纽扣的类同轴连接器，其可实现微波组件与测试接头之间微波信号的高性能、高可靠垂直互连，已在2～6GHz宽带三维微波组件测试中表现出了良好的微波传输性能，带内插损小于0.5dB。
附图说明
图1为本发明三维微波组件的结构示意图；
图2为本发明测试装置的结构示意图；
图3为基于毛纽扣的类同轴连接器结构示意图；
图4为带有射频接头的转换电路片结构示意图；
图5为弹性针板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
本发明提供一种三维微波组件测试装置，可用于测试如图1所示的三维微波组件，也可以用于测试其他三维微波组件。图1所示的三维微波组件的上下端面的电路片表面均设有微波测试焊盘11，为类同轴形式，焊盘大小可以根据工作频段匹配要求进行调整。微波组件的上端面的电路片表面设有直流和控制信号加电焊盘12，电焊盘个数和间距与弹性压针匹配。电路片由多层基板叠合构成。
三维微波组件测试装置的结构如图2～图5所示，该装置主要由基于毛纽扣的类同轴连接器2、带有射频接头的转换电路片3、弹性针板4和金属结构件5组成。金属结构件5用来固定支撑三维微波组件、基于毛纽扣的类同轴连接器2、带有射频接头的转换电路片3和弹性针板4。金属结构件5的中部开设用于固定三维微波组件的腔槽1，该金属结构件5的上下端面对称开设有凹槽，凹槽内开设有与腔槽相通的通孔。基于毛纽扣的类同轴连接器2固定在通孔内。带有射频接头的转换电路片3焊接在凹槽中，作为微波信号的输入和输出接口。金属结构件5的上端面设有弹性针板安装孔，弹性针板4固定在弹性针板安装孔内，实现直流和控制信号的输入。使用该装置进行测试时，将三维微波组件放入腔槽1，此时该三维微波组件与带有射频接头的转换电路片3通过基于毛纽扣的类同轴连接器2进行垂直互连，通过上下端面的射频接头实现微波信号的输入和输出，通过上端面的弹性针板4实现直流和控制信号输入。
基于毛纽扣的类同轴连接器2的结构如图3所示，主要由毛纽扣21、固定帽22和介质支撑体23组成，它们嵌入金属结构件5中，与金属结构件5一起构成一个类同轴结构，使用时，毛纽扣21和固定帽22作为微波信号垂直互连传输线，介质支撑体23四周的金属结构件5作为地信号的传输路径，从而实现微波信号的高性能垂直传输。介质支撑体23嵌在金属结构件5上开设的通孔内。从上往下沿介质支撑体23的中心轴依次设有互通的大圆柱孔和小圆柱孔。固定帽22由帽部221和延伸部222组成，帽部221位于大圆柱孔内，延伸部222位于小圆柱孔内，大圆柱孔与小圆柱孔之间相当于形成有一台阶，可起到支撑固定帽22的作用。毛纽扣21呈螺旋状，由表面镀金的铜线编织而成，其具有弹性，毛纽扣21位于大圆柱孔内，毛纽扣21的一端抵接帽部221、另一端抵接带有射频接头的转换电路片3。介质支撑体23的厚度比固定帽22和毛纽扣21长度之和小约0.3mm，设计时，需要将基于毛纽扣的类同轴连接器和其连接的电路片进行整体仿真，可以调节介质支撑体的直径和接触焊盘的大小，使工作频段内传输性能最佳。介质支撑体23由聚四氟乙烯制成。
带有射频接头的转换电路片3的结构如图4所示，主要由多层电路片31和射频接头32构成。多层电路片31与射频接头32和毛纽扣连接的微波测试焊盘11为类同轴形式。射频接头32固定在多层电路片31的表面。多层电路片31、射频接头32、毛纽扣21、固定帽22和介质支撑体23同轴。
弹性针板4的结构如图5所示，主要由绝缘支撑体41和弹性压针42构成。弹性压针42之间的间距与直流和控制信号加电焊盘12的间距相匹配。其中弹性压针42的个数可以根据微波组件的实际需求进行调整。
金属结构件5的材料选取为铝。
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，应当指出的是，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 (5)
1.一种三维微波组件测试装置，其特征在于，该装置包括基于毛纽扣的类同轴连接器、带有射频接头的转换电路片、弹性针板和金属结构件，所述金属结构件的中部开设用于固定三维微波组件的腔槽，该金属结构件的上下端面对称开设有凹槽，所述凹槽内开设有与腔槽相通的通孔，所述基于毛纽扣的类同轴连接器固定在通孔内，所述带有射频接头的转换电路片焊接在凹槽中，三维微波组件与带有射频接头的转换电路片通过基于毛纽扣的类同轴连接器进行垂直互连，所述金属结构件的上端面设有弹性针板安装孔，所述弹性针板固定在弹性针板安装孔内；所述基于毛纽扣的类同轴连接器包括毛纽扣、固定帽和介质支撑体，所述介质支撑体嵌在所述通孔内，从上往下沿所述介质支撑体的中心轴依次设有互通的大圆柱孔和小圆柱孔，所述固定帽由帽部和延伸部组成，帽部位于大圆柱孔内，延伸部位于小圆柱孔内，所述毛纽扣位于大圆柱孔内，毛纽扣的一端抵接帽部、另一端抵接带有射频接头的转换电路片；所述介质支撑体的厚度比固定帽和毛纽扣长度之和小约0.3mm；所述毛纽扣呈螺旋状，由表面镀金的铜线编织而成。
2.根据权利要求1所述的三维微波组件测试装置，其特征在于，所述介质支撑体由聚四氟乙烯制成。
3.根据权利要求1所述的三维微波组件测试装置，其特征在于，所述带有射频接头的转换电路片由多层电路片和射频接头构成，射频接头固定在多层电路片的表面，所述多层电路片、射频接头、毛纽扣、固定帽和介质支撑体同轴。
4.根据权利要求1所述的三维微波组件测试装置，其特征在于，弹性针板由绝缘支撑体和弹性压针构成，弹性压针之间的间距与直流和控制信号加电焊盘的间距相匹配。
5.根据权利要求1所述的三维微波组件测试装置，其特征在于，所述金属结构件由铝制成。
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