CN104849593A - 一种微带器件测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子通信、微波技术领域，特别涉及一种微带器件测试系统。包括支架底座、夹具和矢量网络分析仪。矢量网络分析仪：在矢量网络分析仪的同轴电缆的内导体上开一个深1mm放置带状线内导体的槽。夹具：带状线置于固定装置内，并通过固定装置连接支架底座和同轴电缆。支架底座：由固定底座和可调高度底座组成。转接方式：带状线的内导体伸出1mm，插入矢量网络分析仪的同轴线内导体上的槽中；将带状线内导体伸出1mm，搭在微带线导带上。本发明具有如下优点：可适用多种尺寸的50欧姆微带线接口的器件；本测试系统插入损耗小，驻波小，测试结果精确。

Description

一种微带器件测试系统

技术领域

本发明涉及电子通信、微波技术领域，特别涉及一种微带器件测试系统。

背景技术

在过去的几十年，微波技术有了很大的发展，微波器件的小型化程度越来越高。因此微带线、带状线以及正在发展起来的SIW结构被广泛应用于微波器件中。其中，以微带结构的器件应用最为广泛。而其他两种结构的器件，也通常会设计微带转接段，以便与外部结构连接。这些器件体积远远小于传统的波导器件、同轴器件，易集成性也较好。

然而，在使用矢量网络分析仪测试这些器件时，难度通常大于波导、同轴器件。并且，往往需要为一个器件单独设计测试夹具和支架，非常不便。因此，设计一个可调节的测试系统以便测试不同尺寸的器件是十分必要和有意义的。

目前使用矢量网络分析仪测试微带器件时，采取的转接方式是，将同轴线内导体伸出并搭接在微带线上，同轴线的TEM模电场是由内导体指向外导体，成放射状。而微带线的准TEM模电场，是由窄导体带指向接地板。由于两种传输线场型的不匹配，不可避免的会带来反射，从而导致测试结果插入损耗和驻波不理想。

发明内容

针对上述存在问题或不足，本发明提供了一种微带器件测试系统，包括支架底座、夹具和矢量网络分析仪。

矢量网络分析仪：在矢量网络分析仪的同轴电缆的内导体上开一个深1mm放置带状线内导体的槽。

夹具：由带状线和固定装置组成；带状线置于固定装置内，并通过固定装置连接支架底座和同轴电缆，固定装置设有一个调节夹具在支架底座水平位置的条形槽；所述夹具共有三个。

支架底座：由固定底座和可调高度底座组成；可调高度底座上设有待测器件垫块；固定底座设有与上述固定装置相适应的3个呈T形分布的固定夹具的金属垫块；固定底座与可调高度底座构成一个相适应的整体，且两者通过高度可调的可拆卸方式连接。

转接方式：在带状线和同轴线的转接处，所述带状线的内导体伸出1mm，插入矢量网络分析仪的同轴线内导体上的槽中；在微带线和带状线的转接处，将带状线内导体伸出1mm，搭在微带线导带上。

本发明基于类似阻抗匹配的原理，在微带和同轴线之间引入了一段场型介于两者之间的带状线。事实上，带状线正是由同轴线演变而来，而微带线又是由带状线演变而来。

为使同轴线和带状线转接处损耗更小，选择在同轴线内导体开一个1mm深的槽，插入带状线内导体。对同轴线和带状线的磁场，由电磁场边界条件可得，感应电流是沿着内外导体纵向传播的。故带状线内导体插入同轴线内导体的槽内，可以起到传导感应电流的作用，能更好的激起带状线内的电磁场。

同样，为了传导感应电流，减小反射，在带状线和微带的转接处，将带状线内导体伸出1mm，搭在微带线的导带上。

综上所述本发明具有如下优点：

第一，整套测试支架与夹具只需要在第一次使用前校准一次，只要器件的接口是标准50欧姆微带线，都可以直接使用测试架。

第二，支架上的带状线夹具可以移动，放置待测器件的底座也可以调整高度，因此各种尺寸的器件均可使用本测试架测试。

第三，本测试系统插入损耗小，驻波小，测试结果精确。

附图说明

图1是传统同轴与微带转接方式

图2是同轴线的场图

图3是微带线的场图

图4是带状线的场图

图5是本系统设计的同轴到带状线的转接

图6是本系统设计的带状线到微带的转接

图7是本系统具体实施例设计的夹具底板三视图

图8是本系统具体实施例设计的夹具盖板三视图

图9是本系统具体实施例设计的夹具模型渲染图

图10是本系统具体实施例设计的未包括矢量网络分析仪的测试系统模型透视图

图11是本系统具体实施例设计的未包括矢量网络分析仪的测试系统模型渲染图

图12是使用本系统具体实施例测试有微带转接的SIW环行器的散射参数与仿真数据对比图

附图标记：1-固定底座，2-可调节高度底座，3-固定夹具的金属垫块，4-夹具的固定螺钉孔，5-可拆卸的器件垫块，6-底座高度调节槽，7-夹具，8-夹具水平位置调节槽。

具体实施方式

现以使用本系统测试一个具有微带转接的环行器为例，说明本系统的使用方式及优点。

如图7、图8、图9、图10、图11、图12所示：

矢量网络分析仪：在矢量网络分析仪的同轴电缆的内导体上开一个深1mm放置带状线内导体的槽。

夹具：按结构划分，夹具由底板、盖板、介质、内导体以及固定螺丝组成。按功能划分，由带状线和固定装置组成；如图7、图8、图9所示，带状线由内导体、两块介质片以及介质接触的金属部分组成，位于盖板和底板之间。带状线两侧延伸出的金属、螺丝孔和条形槽构成了固定装置，用于连接到支架底座和同轴电缆。通过螺丝固定盖板和底板，通过条形槽调节夹具在支架底座水平位置；所述夹具共有三个。

支架底座：如图10、图11所示。由固定底座和可调高度底座组成；可调高度底座上设有待测器件垫块；固定底座设有与夹具固定装置相适应的3个呈T形分布的金属垫块；固定底座与可调高度底座构成一个相适应的整体，两者通过高度可调的可拆卸方式连接。在固定底座中与可调高度底座接触部分开了两个条形槽，可通过条形槽加螺钉调节可调底座高度。

转接方式：在带状线和同轴线的转接处，所述带状线的内导体伸出1mm，插入矢量网络分析仪的同轴线内导体上的槽中；在微带线和带状线的转接处，将带状线内导体伸出1mm，搭在微带线导带上。

步骤一，用标准微带线为环行器校准。装配好两个夹具和底座，把夹具接到矢量网络分析仪上，微带线放置在底座上，调整夹具和底座的位置，使带状线伸出的内导体不留空隙的搭在微带的导带上。固定带状线夹具和底座，测试，并用测试结果校准矢量网络分析仪。

步骤二，给第三个夹具接上匹配负载，装配到底座上。将微带线换成待测环行器，重新调整并固定底座、环行器与三个夹具的位置，进行测试。

如图12所示，环行器测试结果与理论值非常接近，除了频率略有偏移，整体损耗很小，测试结果十分准确。

Claims (2)

1.一种微带器件测试系统，包括支架底座、夹具和矢量网络分析仪，其特征在于：

矢量网络分析仪：在矢量网络分析仪的同轴电缆的内导体上开一个深1mm放置带状线内导体的槽；

夹具：由带状线和固定装置组成；带状线置于固定装置内，并通过固定装置连接支架底座和同轴电缆，固定装置设有一个调节夹具在支架底座水平位置的条形槽；所述夹具共有三个；

支架底座：由固定底座和可调高度底座组成；可调高度底座上设有待测器件垫块；固定底座设有与上述固定装置相适应的3个呈T形分布的固定夹具的金属垫块；固定底座与可调高度底座构成一个相适应的整体，且两者通过高度可调的可拆卸方式连接；

转接方式：在带状线和同轴线的转接处，所述带状线的内导体伸出1mm，插入矢量网络分析仪的同轴线内导体上的槽中；在微带线和带状线的转接处，将带状线内导体伸出1mm，搭在微带线导带上。

2.如权利要求1所述微带器件测试系统，其特征在于：所述高度可调的可拆卸方式连接为条形槽配合螺纹连接。