CN110531161B - 一种印刷电路板各位置输入阻抗非接触式在线测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷电路板各位置输入阻抗非接触式在线测试装置，包括机械扫描台架、机械控制模块、微小型近场信号传感器、信号获取模块、信号分析模块、显示模块、存储模块和电源模块。通过微小型近场信号传感器和信号获取模块，分别实现对被测试印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块输入或输出信号线周围的近场磁场信号的耦合和获取；通过信号分析模块进行处理，实现对被测试印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗求解，并输出相应的幅频和相频信息，本发明采用非接触式的微小型近场信号传感器，对印刷电路板工作状态的影响小，适用印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗在线测试。

Description

一种印刷电路板各位置输入阻抗非接触式在线测试装置

技术领域

本发明涉及电磁信号特性技术领域，尤其涉及一种元器件、芯片和电路模块输入阻抗的测试装置。

背景技术

在板级进行电磁发射的分析和控制，对解决设备级和系统级电磁兼容性来说至关重要。对印刷电路板而言，其各位置处阻抗不匹配是造成对外电磁发射超标的重要原因，为了有效控制印刷电路板的对外电磁发射，需要对各位置处输入阻抗进行分析和设计。但印刷电路板各位置输入阻抗属于印刷电路板的隐性参数，而且和印刷电路板的工作状态有关，在线工作时很难获取。因此，对印刷电路板各位置处的元器件、芯片以及电路模块的输入阻抗进行在线测试，是板级电磁发射建模、控制和设计的关键问题。

目前，针对独立的无源器件以及简单的有源晶体管，可以采用阻抗分析仪进行输入阻抗的离线测试，但阻抗分析仪无法适用于电路板各位置输入阻抗的在线测试。在电力系统等测试频率范围较低的场合，也存在一些在线测试的方法：如对于允许外围增加电路而不影响工作的情况，通过在被测试元器件周围增加辅助电阻，测试辅助电阻两端的电压来计算获得电流，并直接测试被测试元器件两端的电压，进而求解获得被测试元器件的阻抗信息；对于被测试元器件管脚线足够长、空间足够大的情况，通过增加电流注入卡钳探头和电流监测卡钳探头，通过测试和分析注入信号和监测信号之间的差异来获得阻抗信息等。但是，针对印刷电路板各位置处的元器件、芯片和电路模块，因受电路板上空间尺寸的限值，若采用在被测试对象周围增加辅助电路或者放置电流卡钳等方法，将对印刷电路板自身工作状态产生影响，而且也无法满足输入阻抗的宽频带测试需求。因此，对印刷电路板各位置处的元器件、芯片和电路模块等的输入阻抗的在线测试已成为现阶段切实需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种印刷电路板各位置输入阻抗非接触式在线测试装置，用于对印刷电路板各位置处的元器件、芯片和电路模块的输入阻抗进行在线测试，本发明的所要解决的技术问题首先在于，通过多自由度的机械扫描台架结构，实现微小型近场磁场在测试过程中的探头位置、标记测试点位置和参考点位置的准确确定，以及被测印刷电路板的确定位置处的磁场信号的灵活实时获取，所获取的磁场信号可进行耦合，有利于输入阻抗的计算获取。本发明所要解决的第二个技术问题，是通过前述获取的磁场信号，结合测试过程中的起始频率、终止频率、微带线宽、填充介质厚度和介质相对介电常数，以及结合探头位置、标记测试点位置和参考点位置，对印刷电路板各位置处的元器件、芯片和电路模块的特征阻抗和传播常数通过计算进行获取，通过计算得到的特征阻抗和传播常数进行计算，得到印刷电路板各位置输入阻抗的幅度和相位随着频率变化的分析结果，为解决设备级和系统级电磁兼容性提供了保障。

本发明完整的技术方案包括：

一种印刷电路板各位置输入阻抗非接触式在线测试装置，包括：机械扫描台架、机械控制模块、微小型近场信号传感器、信号获取模块、信号分析模块、显示模块、存储模块和电源模块；

其中，所述电源模块分别与所述机械控制模块、所述信号获取模块和所述信号分析模块电性连接，用于向所述机械控制模块、所述信号获取模块和所述信号分析模块提供电源；

所述机械控制模块与所述机械扫描台架电性连接，用于向所述机械扫描台架发送运动指令信号；

所述机械扫描台架与所述微小型近场信号传感器非电性接触式物理接触，即所述微小型近场信号传感器安装在所述机械扫描台架上；

所述信号获取模块与所述微小型近场信号传感器电性连接，用于接收所述微小型近场信号传感器的模拟信号，并转换成数字信号；

所述信号分析模块与所述机械控制模块电性连接，用于向所述机械控制模块发送坐标移动指令信号；

所述信号分析模块与所述信号获取模块电性连接，用于接收所述信号获取模块的数字信号，根据所述数字信号和设置的分析参数分析得出所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗；

所述显示模块与所述信号分析模块电性连接，用于显示所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果；

所述存储模块与所述信号分析模块电性连接，用于存储所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果；

所述机械控制模块具体为控制器。

所述机械扫描台架，具体包括：平台、位于所述平台上的机械臂、位于所述机械臂上的X轴臂、位于所述机械臂上的Y轴臂、位于所述机械臂上的Z轴臂、位于所述X轴臂上的X轴电机、位于所述Y轴臂上的Y轴电机、位于所述Z轴臂上的Z轴电机、位于所述Y轴臂上的支架，其中，所述平台与所述X轴臂物理固定连接，所述X轴电机与所述X轴臂机械连接，所述Y轴电机与所述Y轴臂机械连接，所述Z轴电机与所述Z轴臂机械连接，所述Z轴臂与所述X轴臂机械连接，所述Y轴臂与所述Z轴臂机械连接,所述Y轴臂与所述支架物理固定连接；

所述X轴电机与所述控制器电性连接，所述Y轴电机与所述控制器电性连接，所述Z轴电机与所述控制器电性连接。

所述微小型近场信号传感器，具体为微小型近场磁场探头，所述微小型近场磁场探头与所述Y轴臂物理固定连接。

所述信号获取模块具体为信号采集电路；所述信号采集电路与所述微小型近场磁场探头电性连接；

所述信号分析模块，具体为处理器电路；所述处理器电路与所述信号采集模块电性连接，所述处理器电路与所述控制器电性连接。

所述电源模块，具体为电源转换器；所述电源转换器分别与所述控制器、所述信号采集电路和所述处理器电性连接。

所述显示模块与所述信号分析模块电性连接，用于显示所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果。

所述存储模块，具体为存储器；所述存储器与所述信号分析模块电性连接，用于存储所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果。

输入阻抗通过公式(1)进行计算：

式(1)中：Z₀是被测试线特征阻抗；γ是传播常数；f是频率(单位：Hz)，且f₁<f<f₂，其中f₁为起始频率(单位：Hz)，f₂为终止频率(单位：Hz)；z₁是测试点1距离参考点的距离；z₂是测试点2距离参考点的距离；V₁(f)、V₁(f)分别为在测试点1和2测试获得的电压。

公式(1)中，被测试线的特征阻抗Z₀通过公式(2)获得，传播常数γ通过公式(3)获得：

式中，f是频率(单位：Hz)，且f₁<f<f₂，其中f₁为起始频率(单位：Hz)，f₂为终止频率(单位：Hz)；c是真空中的光速(c≈3×10⁸m/s)，ε_r是介质相对介电常数，h为填充介质厚度(单位：mm)，w为微带线宽(单位：mm)，j为虚数单位。

本发明相对于现有技术的优点为：本发明提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置，通过多自由度的机械扫描台架结构，实现微小型近场磁场在测试过程中的探头位置、标记测试点位置和参考点位置的准确确定，以及被测印刷电路板的确定位置处的磁场信号的灵活实时获取，所获取的磁场信号可进行耦合，结合测试过程中的起始频率、终止频率、微带线宽、填充介质厚度和介质相对介电常数，以及结合探头位置、标记测试点位置和参考点位置，对印刷电路板各位置处的元器件、芯片和电路模块的输入阻抗的幅度和相位随着频率变化的分析结果进行了计算，为解决设备级和系统级电磁兼容性提供了保障。由于采用了非接触式的微小型近场信号传感器，对被测试印刷电路板自身工作状态的影响很小，适用于对印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗在线测试。

附图说明

图1为本发明实施例提供的输入阻抗非接触式在线测试装置的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的输入阻抗非接触式在线测试装置中机械扫描台架的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的输入阻抗非接触式在线测试装置的具体结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的输入阻抗非接触式在线测试装置中显示模块所显示的界面图；

图5为本发明实施例提供的输入阻抗非接触式在线测试装置的具体结构示意图之二；

图6为本发明实施例提供的输入阻抗非接触式在线测试装置的结构示意图之二；

图7为本发明实施例提供的BH0041印刷电路板上被测试线末端输入阻抗分析过程中测试电压-幅度谱；

图8为本发明实施例提供的BH0041印刷电路板上被测试线末端输入阻抗分析过程中测试电压-相位谱；

图9为本发明实施例提供的BH0041印刷电路板上被测试线末端输入阻抗分析结果-幅度谱；

图10为本发明实施例提供的BH0041印刷电路板上被测试线末端输入阻抗分析结果-相位谱。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。

本发明实施例提供的一种印刷电路板各位置输入阻抗非接触式在线测试装置，如图1所示，包括：电源模块1、机械控制模块2、机械扫描台架(含平台、机械臂、电机及支架)3、微小型近场信号传感器4、时域信号获取模块5、信号分析模块6、显示模块7和存储模块8；其中，图中实线表示电性连接，虚线表示非电性接触式物理接触，具体为：

电源模块1分别与机械控制模块2、时域信号获取模块5和信号分析模块6电性连接，用于向机械控制模块2、时域信号获取模块5和信号分析模块6电性连接提供电源；

机械控制模块2与所述机械扫描台架(含平台、机械臂、电机及支架)3电性连接，用于向机械扫描台架(含平台、机械臂、电机及支架)3发送运动指令信号；

机械扫描台架(含平台、机械臂、电机及支架)3与微小型近场信号传感器4非电性接触式物理接触，即微小型近场信号传感器4安装在所述机械扫描台架(含平台、机械臂、电机及支架)3上；

时域信号获取模块5与微小型近场信号传感器4电性连接，用于接收微小型近场信号传感器4的模拟信号，并转换成数字信号；

信号分析模块6与时域信号获取模块5电性连接，用于接收时域信号获取模块5的数字信号，根据数字信号和设置的分析参数分析得出被测试电路9上的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗；

显示模块7与信号分析模块6电性连接，用于显示信号分析模块6的设置参数和被测试电路9上的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果；

存储模块8与信号分析模块6电性连接，用于存储信号分析模块6的设置参数和被测试电路9上的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果。

本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置，包括：机械扫描台架(含平台、机械臂、电机及支架)、机械控制模块、微小型近场信号传感器、信号获取模块、信号分析模块、显示模块、存储模块和电源模块。在将被测试印刷电路板放置在机械扫描台架的平台上后，通过微小型近场信号传感器和时域信号获取模块，分别实现对被测试印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块输入或输出信号线周围的近场磁场信号的耦合和获取；通过信号分析模块进行处理，实现对被测试印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗求解，并输出相应的幅频和相频信息，属于频域测量领域。由于采用了非接触式的微小型近场信号传感器，对被测试印刷电路板自身工作状态的影响很小，适用于对印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗在线测试。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，机械扫描台架3的具体结构如图2所示，平台31与X轴臂32物理固定连接，X轴电机33与X轴臂32机械连接，Y轴电机35与Y轴臂34机械连接，Z轴电机37与Z轴臂36机械连接，Z轴臂36与X轴臂32机械连接，Z轴臂36可在X轴电机33的控制下在X轴臂32上移动，Y轴臂34与Z轴臂36机械连接，Y轴臂34可在Z轴电机37的控制下在Z轴臂36上移动，支架38与Y轴臂34机械连接，支架38可在Y轴电机35的控制下在Y轴臂34上移动；平台31的尺寸为30cm×30cm，X轴臂32的长度为30cm，Y轴臂34的长度为25cm，Z轴臂36的长度为30cm。当然，平台31、X轴臂32、Y轴臂34和Z轴臂36的尺寸并非局限于此，可以根据实际情况进行调整，在此不做限定。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图3所示，X轴电机33与控制器20电性连接，Y轴电机35与控制器20电性连接，Z轴电机37与控制器20电性连接，控制器20用于X轴电机33、Y轴电机35和Z轴电机37的转动。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图2所示，微小型近场磁场探头40与支架38物理固定连接；微小型近场磁场探头40为可用于电路板近场磁场检测的微小型探头，可以根据实际情况进行选择和使用，在此不做限定。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图3所示，信号采集电路50与微小型近场磁场探头40电性连接。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图3所示，处理器电路60与信号采集电路50电性连接；

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图3所示，处理器电路60与控制器20电性连接；

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图3所示，电源转换器10分别与控制器20、信号采集电路50和处理器电路60电性连接；具体地，电源转换器10可以将220V交流电转换为12V直流电，从而为控制器20、信号采集电路50和处理器电路60供电。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图3所示，显示模块7与处理器电路60电性连接，用于接收并显示处理器电路60的设置参数和被测试电路9上的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果；具体的，处理器电路60的设置参数可以发送给显示模块7，并在显示模块7上显示，方便测试者查看和调整，处理器电路60的被测试电路9上的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果可以发送给显示模块7，并在显示模块7上显示，方便测试者查看。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图4所示，具体可以包括：显示屏70。具体地，显示屏70所显示的界面中，如图7所示，可以包括主界面标题栏71、主工具栏72、工程显示栏73、进度显示栏74、频率设置75、线参数设置76、测试设置77、测试显示78和分析结果79。以测试BH0041印刷电路板上被测试线输入阻抗分析为例，如图7所示，主界面标题栏71显示“BH0041印刷电路板上被测试线输入阻抗分析”；主工具栏72包括工程720、保存721、显示722、编辑723、帮助724和设置725等按钮；工程显示栏73包括频率设置、线参数设置、测试设置、测试显示和分析结果等按钮，点击频率设置按钮可以在频率设置75中对分析的各参数进行设置，点击线参数设置按钮可以在线参数设置76中对印刷电路板各位置处被测试处线的参数进行设置，测试设置按钮与测试设置77相对应，测试显示按钮与测试显示78相对应，分析结果按钮与分析结果79相对应；频率设置75可以用来设置BH0041印刷电路板各位置处输入阻抗分析的起始频率和终止频率，线参数设置76可以用来设置印刷电路板各位置处被测试处线的微带线宽、填充介质厚度和介质相对介电常数，测试设置77用来移动支架38的位置、标记测试点位置和参考点位置，测试显示78用来显示在两个测试点处获得的电压频率波形；最终的分析结果即BH0041印刷电路板各位置处输入阻抗会在分析结果79中显示出来，显示的方式包含图形和列表，显示的内容为输入阻抗幅度和相位随频率的变化关系。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图5所示，存储模块8与处理器电路60电性连接，用于存储处理器电路61的设置参数和被测试电路9上的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果。通过调整显示屏70中的设置参数，可以得到不同的分析结果，存储模块8将这些设置参数和分析结果一一保存，可以方便测试者从中查找最优结果。

具体地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，存储模块8，具体可以包括：存储器80；当然，并非局限于此，还可以为具有存储功能的其他器件，在此不做限定。

在具体实施时，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，可以将电源转换器、控制器、信号采集电路、处理器电路、显示屏和存储器合为一主机，从而可以实现输入阻抗非接触式在线测试装置的简单化，整合后的输入阻抗非接触式在线测试装置可以以图6为例，图6所示的主机中仅示出显示屏70，电源转换器10、控制器20、信号采集电路50、处理器电路60和存储器80均未显示，具体地，主机的长度L可以设计为48.26cm，宽度W可以设计为45.2cm，高度H可以设计为17.7cm，当然，主机的尺寸并非局限于此，可以根据实际情况对主机的尺寸进行调整，在此不做限定。较佳地，在本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置中，如图6所示，还可以在输入阻抗非接触式在线测试装置的外表面(例如显示屏70所在平面)设置多个USB(通用串行总线)接口10_0，具有数据传输功能，方便鼠标、键盘的接入，或者，也可以设置满足PS/2通讯协议和结构的接口101，也可以连接鼠标、键盘；

并且，还可以在输入阻抗非接触式在线测试装置的外表面(例如显示屏70所在平面)设置用于连接微小型近场磁场探头40的射频连接器10_2，射频连接器10_2具体可以为N型母口射频连接器，射频连接器10_2通过射频专用线缆10_3与微小型近场磁场探头40电性连接；以及可以设置用于连接机械扫描平台3的X轴电性连接器10_4、Y轴电性连接器10_5和Z轴电性连接器10_6，X轴电机33通过普通专用线缆10_7与X轴电性连接器10_3电性连接，Y轴电机35通过普通专用线缆10_8与Z轴电性连接器10_4电性连接，Z轴电机37通过普通专用线缆10_9与Z轴电性连接器10_5电性连接；此外，还可以在输入阻抗非接触式在线测试装置的外表面(例如显示屏70所在平面)设置开关按钮10_10，具有启动和关闭输入阻抗非接触式在线测试装置的功能；进一步地，为了方便测试者移动输入阻抗非接触式在线测试装置，还可以在输入阻抗非接触式在线测试装置的外表面(例如显示屏70所在平面)设置两个提手10_11。

下面通过一个具体的实例对本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置的测试过程进行详细说明。以图6所示的输入阻抗非接触式在线测试装置为例，电源模块、机械控制模块、信号获取模块、信号分析模块、存储模块和显示模块被整合为一主机，待测印刷电路板以BH0041印刷电路板为例，测试分析其上被测试线末端输入阻抗。本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置的测试过程如下：

1、利用普通专用线缆10_7连接主机的X轴电性连接器10_4与X轴电机33，利用普通专用线缆10_8连接主机的Y轴电性连接器10_5与Y轴电机35，利用普通专用线缆10_9连接主机的Z轴电性连接器10_6与Z轴电机37，将BH0041印刷电路板平行放置在平台31上，利用射频专用线缆10_3连接主机的射频连接器10_2与微小型近场磁场探头40，将微小型近场磁场探头40与支架38固定好，并垂直贴放在BH0041印刷电路板上被测试线表面部位；

2、在主机的频率设置75中设置起始频率10MHz，终止频率1GHz；在线参数设置76中设置印刷电路板9上被测试线的微带线宽0.1524mm，填充介质厚度1.6mm，介质相对介电常数4.7；

3、在主机的测试设置77中设置测试参考点，并设置两个测试点：测试点1距离参考点6cm，测试点2距离参考点5cm；

4、在设置测试点1和测试点2的同时，主机完成相应点处的近场测试，并在主机的测试显示78中，显示的电压谱(图7：幅度谱，图8：相位谱)；

5、在主机的分析结果79中，显示的是印刷电路板9上被测试线末端输入阻抗(图9：幅度谱，图10：相位谱)。

结合所获得的磁场信号以及所用的被测试线的其他参数进行计算，输入阻抗通过公式(1)进行计算：

式(1)中：Z₀是被测试线特征阻抗；γ是传播常数；f是频率(单位：Hz)，且f₁<f<f₂，其中f₁为起始频率(单位：Hz)，f₂为终止频率(单位：Hz)；z₁是测试点1距离参考点的距离(单位：mm)；z₂是测试点2距离参考点的距离(单位：mm)；V₁(f)、V₁(f)分别为在测试点1和2测试获得的电压。

公式(1)中，被测试线的特征阻抗Z₀通过公式(2)获得，传播常数γ通过公式(3)获得：

式中，f是频率(单位：Hz)，且f₁<f<f₂，其中f₁为起始频率(单位：Hz)，f₂为终止频率(单位：Hz)；c是真空中的光速(c≈3×10⁸m/s)，ε_r是介质相对介电常数，h为填充介质厚度(单位：mm)，w为微带线宽(单位：mm)，j为虚数单位。

本发明实施例提供的上述输入阻抗非接触式在线测试装置，包括：机械扫描台架(含平台、机械臂、电机及支架)、机械控制模块、微小型近场信号传感器、信号获取模块、信号分析模块、显示模块、存储模块和电源模块。在将被测试印刷电路板放置在机械扫描台架的平台上后，通过微小型近场信号传感器和信号获取模块，分别实现对被测试印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块输入或输出信号线周围的近场磁场信号的耦合和获取；通过信号分析模块进行处理，实现对被测试印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗求解，并输出相应的幅频和相频信息，属于频域测量领域。由于采用了非接触式的微小型近场信号传感器，对被测试印刷电路板自身工作状态的影响很小，适用于对印刷电路板各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗在线测试。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以对本发明的实施例做出若干变型和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种印刷电路板各位置输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，包括：机械扫描台架、机械控制模块、微小型近场信号传感器、信号获取模块、信号分析模块、显示模块、存储模块和电源模块；

其中，所述电源模块分别与所述机械控制模块、所述信号获取模块和所述信号分析模块电性连接，用于向所述机械控制模块、所述信号获取模块和所述信号分析模块提供电源；

所述机械控制模块与所述机械扫描台架电性连接，用于向所述机械扫描台架发送运动指令信号；

所述机械扫描台架与所述微小型近场信号传感器非电性接触式物理接触，即所述微小型近场信号传感器安装在所述机械扫描台架上；

所述信号获取模块与所述微小型近场信号传感器电性连接，用于接收所述微小型近场信号传感器的模拟信号，并转换成数字信号；

所述信号分析模块与所述机械控制模块电性连接，用于向所述机械控制模块发送坐标移动指令信号；

所述信号分析模块与所述信号获取模块电性连接，用于接收所述信号获取模块的数字信号，根据所述数字信号和设置的分析参数分析得出被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗；

输入阻抗通过公式(1)进行计算：

式(1)中：Z₀是被测试线特征阻抗；γ是传播常数；f是频率(单位：Hz)，且f₁<f<f₂，其中f₁为起始频率(单位：Hz)，f₂为终止频率(单位：Hz)；z₁是测试点1距离参考点的距离；z₂是测试点2距离参考点的距离；V₁(f)、V₁(f)分别为在测试点1和2测试获得的电压；

公式(1)中，被测试线的特征阻抗Z₀通过公式(2)获得，传播常数γ通过公式(3)获得：

式中，f是频率(单位：Hz)，且f₁<f<f₂，其中f₁为起始频率(单位：Hz)，f₂为终止频率(单位：Hz)；c是真空中的光速(c≈3×10⁸m/s)，ε_r是介质相对介电常数，h为填充介质厚度(单位：mm)，w为微带线宽(单位：mm)，j为虚数单位；

所述显示模块与所述信号分析模块电性连接，用于显示所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果；

所述存储模块与所述信号分析模块电性连接，用于存储所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果。

2.如权利要求1所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述机械控制模块具体为控制器。

3.如权利要求2所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述机械扫描台架，具体包括：平台、位于所述平台上的机械臂、位于所述机械臂上的X轴臂、位于所述机械臂上的Y轴臂、位于所述机械臂上的Z轴臂、位于所述X轴臂上的X轴电机、位于所述Y轴臂上的Y轴电机、位于所述Z轴臂上的Z轴电机、位于所述Y轴臂上的支架，其中，所述平台与所述X轴臂物理固定连接，所述X轴电机与所述X轴臂机械连接，所述Y轴电机与所述Y轴臂机械连接，所述Z轴电机与所述Z轴臂机械连接，所述Z轴臂与所述X轴臂机械连接，所述Y轴臂与所述Z轴臂机械连接,所述Y轴臂与所述支架物理固定连接；

所述X轴电机与控制器电性连接，所述Y轴电机与控制器电性连接，所述Z轴电机与控制器电性连接。

4.如权利要求3所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述微小型近场信号传感器，具体为微小型近场磁场探头，所述微小型近场磁场探头与Y轴臂物理固定连接。

5.如权利要求4所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述信号获取模块具体为信号采集电路；所述信号采集电路与所述微小型近场磁场探头电性连接。

6.如权利要求5所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述信号分析模块，具体为处理器电路；所述处理器电路与所述信号采集电路电性连接，所述处理器电路与控制器电性连接。

7.如权利要求6所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述电源模块，具体为电源转换器；所述电源转换器分别与控制器、所述信号采集电路和所述处理器电性连接。

8.如权利要求1-7任一项所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述显示模块与所述信号分析模块电性连接，用于显示所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果。

9.如权利要求1-7任一项所述输入阻抗非接触式在线测试装置，其特征在于，所述存储模块，具体为存储器；所述存储器与所述信号分析模块电性连接，用于存储所述信号分析模块的设置参数和所述被测试电路各位置处的芯片、元器件和电路模块的输入阻抗结果。

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