CN109061245B - 一种测试pcb板阻抗射频探针 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测试PCB板阻抗射频探针，包括接地针、接地壳体、接地弹簧、信号针和法兰，设置两个接地针一个信号针，在测试过程中由于法兰包裹住主外导体壳体，法兰下压时，保证了3个接触针无偏心；3个接触针完美接触PCB板测试点，接触良好，不偏心；射频探针接头形式为SMA母头结构，采用标准结构，成熟稳定，频率高，加工简单，射频探针使用频率要大于PCB板实际使用频率；工作频率能够完全适应PCB板所需要的测试带宽。
Description
技术领域
本发明涉及射频探针技术领域，特别涉及一种测试PCB板阻抗射频探针。
背景技术
PCB线路板中的导体中会有各种信号传递，当为提高其传输速率而必须提高其频率，线路本身如果因蚀刻、叠层厚度、导线宽度等因素不同，将会造成阻抗值的变化，使其信号失真，导致线路板使用性能下降，所以就需要控制阻抗值在一定范围内。
而现阶段测试PCB板阻抗的最佳方法就是用射频探针接触法测试。通过射频探针把PCB板实际阻抗大小的信号传递到检测仪器中。如图1和图2所示，由于PCB的信号点和接地点之间的距离(L)不一致，接触面积也不一样，导致PCB阻抗测试难度大，存在射频探针测试寿命短等问题。
随着PCB板设计越来越小，集成化程度高，一块电路板需要四个射频探针同时测量电路板阻抗性能，导出性能数据。对于此种PCB板测试需求，现有技术中还没有能满足要求的探针，因此开发一种体积小，集束化，性能优良又能满足PCB板性能要求的射频探针就显得十分必要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种电气和射频性能稳定的测试PCB板阻抗射频探针，实现射频探针在规定频率范围内对PCB板可靠、稳定的测试，解决PCB板阻抗测试问题。
为实现上述目的本发明采用如下方案：
一种测试PCB板阻抗射频探针，包括接地针、接地壳体、接地弹簧、前端外导体、前端绝缘子、信号针、外部绝缘子、外导体弹簧、中间绝缘子、法兰、主外导体和后端绝缘子；
前端绝缘子嵌入前端外导体中，主外导体外部套设外部绝缘子和外导体弹簧后嵌入前端外导体内孔中与前端外导体过盈配合；外部绝缘子位于靠近前端外导体一侧，法兰套在主外导体外部与套在主外导体外部的外导体弹簧相抵，中间绝缘子插进法兰的内孔中将外导体弹簧与法兰绝缘；
主外导体后端开设外螺纹制成SMA母头结构，后端绝缘子从主外导体后端嵌入主外导体内孔中与主外导体内孔端面平整接触；信号针置入主外导体内前端穿过前端绝缘子，后端穿过后端绝缘子，前端绝缘子和后端绝缘子将信号针分别与前端外导体和主外导体绝缘；
接地针装在接地壳体内，接地针与接地壳体之间设置有接地弹簧，接地针针头从接地壳体前端露出，两个接地壳体从前端外导体前端部嵌入，与前端外导体过盈紧配；信号针针头从前端外导体前端露出。
进一步，主外导体前半部分直径小于后半部分直径，外部绝缘子和外导体弹簧套在小直径部分，法兰套在主外导体大直径部分。
进一步，主外导体大直径部分外侧两面铣边，法兰内孔中开槽形成法兰限位孔，法兰套在主外导体外部，法兰内槽边与主外导体的铣边重合。
进一步，主外导体小直径部分与大直径部分连接位置形成限位台阶，对法兰在主外导体移动位置进行限位。
进一步，法兰两边向外延伸，延伸部上开设法兰孔。
进一步，前端外导体内部设置有用于定位前端绝缘子的内台阶，前端绝缘子压进前端外导体中与前端外导体内台阶端面接触。
进一步，安装接地针的两个接地壳体对称分布在信号针两侧。
本发明具有以下优点：
本发明的测试PCB板阻抗射频探针，包括接地针、接地壳体、接地弹簧、信号针和法兰，设置两个接地针一个信号针，在测试过程中由于法兰包裹住主外导体壳体，法兰下压时，保证了3个接触针无偏心；3个接触针完美接触PCB板测试点，接触良好，不偏心。
射频探针接头形式为SMA母头结构，采用标准结构，成熟稳定，频率高，加工简单，射频探针使用频率要大于PCB板实际使用频率；工作频率能够完全适应PCB板所需要的测试带宽。
本发明的轴向和纵向的距离上都有一定的容差，实现了四款射频探针能够同时测试；实现四款射频探针同时能测试一个PCB板，所设计的射频探针外导体和内导体都是带有弹簧结构；保证探针与PCB板接触良好，同时避免损坏针头。
附图说明
图1是整体PCB板的结构图
图2是PCB板上测试点结构图
图3a是本发明的装配图
图3b是本发明的立体图
图4a是主外导体的主视结构图
图4b是主外导体的立体图
图5a是法兰结构侧视图
图5b是法兰结构主视图
图5c是法兰结构立体图
图6是法兰和主外导体装配图
图7是使用本发明测试的效果图
其中：1-接地针，2-接地壳体，3-接地弹簧，4-前端外导体，5-前端绝缘子，6-信号针，7-外部绝缘子，8-外导体弹簧，9-中间绝缘子，10-法兰，11-主外导体，12-后端绝缘子，13-法兰限位孔，14-法兰孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图3a和图3b所示，本发明的测试PCB板阻抗射频探针包括接地针1、接地壳体2、接地弹簧3、前端外导体4、前端绝缘子5、信号针6、外部绝缘子7、外导体弹簧8、中间绝缘子9、法兰10、主外导体11、后端绝缘子12。
前端绝缘子5嵌入前端外导体4中，主外导体11外部套设外部绝缘子7和外导体弹簧8后，主外导体11前端嵌入前端外导体4内孔中与前端外导体4过盈配合；外部绝缘子7位于靠近前端外导体4一侧，法兰10套在主外导体11外部与套在主外导体11外部的外导体弹簧8相抵，中间绝缘子9插进法兰10的内孔中将外导体弹簧8与法兰10绝缘。前端外导体4内部设置有用于定位前端绝缘子5的内台阶，前端绝缘子5压进前端外导体4中与前端外导体4内台阶端面接触。
如图4a和图4b所示，主外导体11前半部分直径小于后半部分直径，外部绝缘子7和外导体弹簧8套在小直径部分，大直径部分外侧两面铣边，法兰10套在主外导体11大直径部分，主外导体11后端开设外螺纹制成SMA母头结构。
主外导体11小直径部分与大直径部分连接位置形成限位台阶，对法兰10在主外导体11移动位置进行限位。
如图5a-5c所示，法兰10内孔中开槽形成法兰限位孔13，法兰10套在主外导体11外部，法兰10内槽边与主外导体11的铣边重合，起限位作用，见图6所示。法兰10两边向外延伸，延伸部上开设法兰孔14，便于也外部设备连接使用。
后端绝缘子12从主外导体11后端嵌入主外导体11内孔中与主外导体11内孔端面平整接触；信号针6置入主外导体11内前端穿过前端绝缘子5，后端穿过后端绝缘子12，前端绝缘子5和后端绝缘子12将信号针6分别与前端外导体4和主外导体11绝缘。
接地针1装在接地壳体2内，接地针1与接地壳体2之间设置有接地弹簧3，接地针1针头从接地壳体2前端露出，两个接地壳体2从前端外导体4前端部嵌入，与前端外导体4过盈紧配；信号针6针头从前端外导体4前端露出。
根据PCB板上的接地点和信号点的距离，在同一个外导体上对应设计3个接触针，2个接地针，1个信号针；安装接地针1的两个接地壳体2对称分布在信号针6两侧。
本发明的射频探针装配过程如下：
1.将接地针1直径细的一端从接地壳体2内径大的一端插进，直至接地针1针尖漏出，将接地弹簧3从接地壳体2内径大的一端放入；然后将接地壳体2内径大的一端放进前端外导体4，通过专用夹具将接地壳体2与前端外导体4过盈紧配；另外一个接地针1重复以上装配动作。
2.通过专用夹具将前端绝缘子5压进前端外导体4中，直至前端绝缘子5端面与前端外导体4内台阶端面接触；
3.将法兰10开槽端从主外导体11外径小的一端放入，使法兰10的内槽边与主外导体11的铣边重合，见图6所示；
4.将中间绝缘子9外径小的一端从主外导体11外径小的一端放入，直至中间绝缘子9完全插进法兰10内孔；
5.将外导体弹簧8从主外导体11外径小一端放入，直至与中间绝缘子9端面接触；
6.将外部绝缘子7从主外导体11外径小一端放入，直至与外导体弹簧8接触；
7.将主外导体11外径小一端放入前端外导体4内孔中，通过专用夹具使主外导体11端面与前端外导体4内孔端面平整接触，过盈配合；
8.将后端绝缘子12开槽端从主外导体11螺纹端放进主外导体11内孔中，通过专用夹具使后端绝缘子12开槽端面与主外导体11内孔端面平整接触；
9.将信号针6外径细的一端从主外导体11螺纹端放进，通过专用夹具使信号针6开槽端面与后端绝缘子12端面重合，装配完成。
如图7所示，将四个阻抗射频探针与PCB板接触即可实现一块电路板四个射频探针同时测量阻抗性能，满足生产需要。
本发明产品具有良好，稳定的电气和射频性能，确保射频探针在规定的频率范围内与PCB板可靠，稳定的测试，而且此射频探针与PCB板上的接触点在一定偏移内能够完美接触，尤其适用于PCB板阻抗测试领域。
最后应该说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种测试PCB板阻抗射频探针，其特征在于：包括接地针（1）、接地壳体（2）、接地弹簧（3）、前端外导体（4）、前端绝缘子（5）、信号针（6）、外部绝缘子（7）、外导体弹簧（8）、中间绝缘子（9）、法兰（10）、主外导体（11）和后端绝缘子（12）；
前端绝缘子（5）嵌入前端外导体（4）中，主外导体（11）外部套设外部绝缘子（7）和外导体弹簧（8）后嵌入前端外导体（4）内孔中与前端外导体（4）过盈配合；外部绝缘子（7）位于靠近前端外导体（4）一侧，法兰（10）套在主外导体（11）外部与套在主外导体（11）外部的外导体弹簧（8）相抵，中间绝缘子（9）插进法兰（10）的内孔中将外导体弹簧（8）与法兰（10）绝缘；
主外导体（11）后端开设外螺纹制成SMA母头结构，后端绝缘子（12）从主外导体（11）后端嵌入主外导体（11）内孔中与主外导体（11）内孔端面平整接触；信号针（6）置入主外导体（11）内前端穿过前端绝缘子（5），后端穿过后端绝缘子（12），前端绝缘子（5）和后端绝缘子（12）将信号针（6）分别与前端外导体（4）和主外导体（11）绝缘；
接地针（1）装在接地壳体（2）内，接地针（1）与接地壳体（2）之间设置有接地弹簧（3），接地针（1）针头从接地壳体（2）前端露出，两个接地壳体（2）从前端外导体（4）前端部嵌入，与前端外导体（4）过盈紧配；信号针（6）针头从前端外导体（4）前端露出；
法兰（10）两边向外延伸，延伸部上开设法兰孔（14）；
前端外导体（4）内部设置有用于定位前端绝缘子（5）的内台阶，前端绝缘子（5）压进前端外导体（4）中与前端外导体（4）内台阶端面接触。
2.如权利要求1所述的测试PCB板阻抗射频探针，其特征在于：主外导体（11）前半部分直径小于后半部分直径，外部绝缘子（7）和外导体弹簧（8）套在小直径部分，法兰（10）套在主外导体（11）大直径部分。
3.如权利要求2所述的测试PCB板阻抗射频探针，其特征在于：主外导体（11）大直径部分外侧两面铣边，法兰（10）内孔中开槽形成法兰限位孔（13），法兰（10）套在主外导体（11）外部，法兰（10）内槽边与主外导体（11）的铣边重合。
4.如权利要求2或3所述的测试PCB板阻抗射频探针，其特征在于：主外导体（11）小直径部分与大直径部分连接位置形成限位台阶，对法兰（10）在主外导体（11）移动位置进行限位。
5.如权利要求4所述的测试PCB板阻抗射频探针，其特征在于：安装接地针（1）的两个接地壳体（2）对称分布在信号针（6）两侧。
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