CN114705925B - 毫米波阵列天线测试模组 - Google Patents

Abstract

本公开了一种毫米波阵列天线测试模组，其包括第一支撑块、第二支撑块、锁紧件、导电针以及绝缘子，所述第一支撑块和第二支撑块均为金属件，所述绝缘子绝缘隔离导电针与第二支撑块。本发明通过第一支撑块和第二支撑块均为金属件，绝缘子绝缘隔离导电针与第二支撑块，金属件的屏蔽导电针之间的电磁干扰性能好，且可以省去接地导电针，从而能够适应于高频检测，减少接地导电针，结构更简单。

Description

毫米波阵列天线测试模组

技术领域

本发明涉及电子元件测试领域，尤其涉及一种毫米波阵列天线测试模组。

背景技术

随着近些年来随着信息技术的不断更新换代，特别是5G的应用，较上一代的4G传输速度得到极大提升，其中传输速度能实现成百倍级的提升主要是运用一个关键技术：毫米波。毫米波天线具体优势有：1)频带极宽，适用于各种宽带信号处理；2)可以在小的天线孔径下得到窄波束，方向性好，有极高的空间分辨力，跟踪精度较高；3)有较宽的多普勒宽带，多普勒效应明显，具有良好的多普勒分辨力，测速精度较高；4)地面杂波和多径效应影响小，低空跟踪性能好；5)毫米波散射特性对目标形状的细节敏感，因而可提高多目标分辨对目标识别的能力与成像质量；6)毫米波具有穿透烟、灰尘和雾的能力，可全天候工作。毫米波天线进入了各种通信行业的新阶段，并且已经实现了量产化。

目前毫米波天线测试手段目前主要有同轴探针、波导探针测试、高频探针模组测试等测试方法。首先，同轴探针或者波导探针测试主要用于电子测试设备，对硅片、管芯及开放式微芯片中的电子电路射频(RF)信号进行测量，此外，射频同轴探针还用于连接器组件中窄间距或高密度射频互连应用；测试频率可从DC～110GHz，这种测试方法的优点在于测试频率高，可实现微间距产品的测试，缺点是：1)测试效率低，测试产品通道数有限，无法满足对大批量量产产品的测试速率；2)加工精度极高，价格昂贵，目前主要以进口为主，价格居高不下；3)寿命有限，测试成本较高。

另外一种测试方法就是芯片行业使用的高频探针模组，这种测试方法主要用于芯片行业的ICT、RF测试，优点在于测试效率高，一次可以实现多通道测试，测试方式多变，设备自动测试，手工治具测试皆可，缺点是：1)测试频率无法满足目前毫米波天线测试频率的要求，只能实现20GHz以下的产品测试；2)测试过程存在信号泄露、信号干扰和信号屏蔽等情况。

现有技术的支撑块采用低介电常数的塑料材料，通过信号传输导电针之间的接地导电针屏蔽相互之间的电磁干扰，这样设置的测试模组在高频信号(例如50GHz)的检测中由于电磁干扰过大而无法检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于高频检测的毫米波阵列天线测试模组。

一种毫米波阵列天线测试模组，其包括第一支撑块、第二支撑块、锁紧件、导电针以及绝缘子，所述第一支撑块具有凹槽，所述第二支撑块至少部分收容于凹槽，所述第一支撑块和第二支撑块通过锁紧件相固定，所述第一支撑块具有沿上下方向贯穿的第一通孔，所述第二支撑块设有沿上下方向贯穿的第二通孔，所述第一通孔的轴心线与和第二通孔的轴心线重合；

所述绝缘子包括设置于第二通孔内的第一绝缘子和第二绝缘子，所述第一绝缘子具有沿上下方向贯穿的第一穿孔，所述第二绝缘子设有沿上下方向贯穿的第二穿孔，所述第一穿孔的轴心线与所述第二穿孔的轴心线重合，所述第一绝缘子相比第二绝缘子更靠近第一通孔，所述导电针包括位于第二穿孔内的第一部、位于第二通孔内的第二部，位于第一穿孔内的第三部、位于第一通孔内的第四部、自第一部向下延伸超出第一支撑块的第五部、以及自第四部向上延伸超出第二支撑块的第六部；

其中，所述第一支撑块和第二支撑块均为金属件，所述绝缘子绝缘隔离导电针与第二支撑块，所述第五部的外径小于第一通孔的内径，所述第六部不与第一支撑块接触，所述第五部不与第二支撑块接触；

所述绝缘子还包括第三绝缘子，所述第三绝缘子位于第一绝缘子的上方，所述第一绝缘子的上侧面与第三绝缘子的下侧面相互抵靠，所述第二绝缘子位于第一绝缘子的下方，所述第一绝缘子和第二绝缘子之间具有间隙。

与现有技术相比，本发明通过第一支撑块和第二支撑块均为金属件，绝缘子绝缘隔离导电针与第二支撑块，金属件的屏蔽导电针之间的电磁干扰性能好，且可以省去接地导电针，从而能够适应于高频、高带宽的测试需要，减少接地导电针，结构更简单。

进一步地，所述第一绝缘子的外径大于第二通孔的内径，从而所述第一绝缘子与第二支撑块过盈配合；所述第二绝缘子的外径大于第二通孔的内径，从而所述第二绝缘子与第二支撑块过盈配合。有一定的干涉量，可以保证组装的同轴度，提高高频特性，延长使用寿命。

进一步地，所述导电针的外径与第一穿孔的内径相等，从而所述导电针与第一绝缘子间隙配合；所述导电针的外径与第二穿孔的内径相等，从而所述导电针与第二绝缘子间隙配合。导电针与第一绝缘子、第二绝缘子间隙配合，便于组装，也可以延长使用寿命。

进一步地，所述第三绝缘子具有第三穿孔，所述导电针具有位于第三穿孔内的第七部，所述第三穿孔的内径与第七部的外径相同，从而第七部与第三穿孔零间隙配合。

进一步地，所述第三穿孔的孔径小于第一穿孔的孔径，所述第七部的外径小于第三部的外径，所述第四部的外径与第七部的外径相同，所述第五部的外径与第四部的外径相同，所述第六部的外径小于至少部分第一部的外径，所述第六部的外径与第五部的外径相同。第三穿孔的孔径小于第一穿孔的孔径，可以定位导电针的安装位置，固定导电针的上下位置。

进一步地，所述第一绝缘子和第二绝缘子的材料相同，所述第三绝缘子与第一绝缘子的材料不同。

进一步地，所述第三部的上表面与第三绝缘子的下侧面接触，所述第三绝缘子的上表面与凹槽的槽底面接触。

进一步地，所述第三绝缘子的外径大于第二通孔的外径，所述第一绝缘子的外径和第二绝缘子的外径相同，所述第三绝缘子的外径与第一绝缘子的外径相同。

进一步地，所述导电针的轴心线与第一通孔的轴心线、第二通孔的轴心线均重合，所述导电针的轴心线与第一穿孔的轴心线、第二穿孔的轴心线、第三穿孔的轴心线均重合。

附图说明

图1是本发明一实施例毫米波阵列天线测试模组的立体示意图。

图2是本发明一实施例毫米波阵列天线测试模组的另一视角立体示意图。

图3是本发明一实施例毫米波阵列天线测试模组的爆炸示意图。

图4是本发明一实施例毫米波阵列天线测试模组的另一视角爆炸示意图。

图5是本发明一实施例毫米波阵列天线测试模组的立体剖面示意图。

图6是本发明一实施例毫米波阵列天线测试模组的另一立体剖面示意图。

图7是本发明一实施例毫米波阵列天线测试模组的剖视示意图。

图8是如图7中圆圈A处的放大示意图。

图9是如图7中圆圈B处的放大示意图。

附图元件符号说明：

毫米波阵列天线测试模组100；

第一支撑块10、凹槽11、第一凹槽111、第二凹槽112、槽底面113、第一通孔12、底壁面13、第二锁紧孔14、固定孔15；

第二支撑块20、第二通孔22、基部23、底面231、凸出部24、第一锁紧孔25；

导电针30、第一部31、第二部32、第三部33、上表面331、第四部34、第五部35、第六部36、第七部37；

绝缘子40、第一绝缘子41、第一穿孔411、上侧面412、第二绝缘子42、第二穿孔421、第三绝缘子43、下侧面431、第三穿孔432、上壁面433；

定位柱51、定位孔52。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

下面结合附图，对本发明示例型实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

如图1至图9所示为一种毫米波阵列天线测试模组100，其包括第一支撑块10、第二支撑块20、锁紧件(未图示)、导电针30以及绝缘子40。

如图3所示，第一支撑块10具有凹槽11，第二支撑块20至少部分收容于凹槽11，第一支撑块10和第二支撑块20通过锁紧件相固定。第一支撑块10具有沿上下方向贯穿的第一通孔12，第一通孔12与第一凹槽111相连通，第二支撑块20设有沿上下方向贯穿的第二通孔22，第一通孔12的轴心线与和第二通孔22的轴心线重合。

如图2所示，第二支撑块20具有基部23和凸出部24，凸出部24自基部23向上凸出，如图7所示，基部23的底面231与第一支撑块10的底壁面13对齐设置。基部23设有第一锁紧孔25，第一支撑块10设有与第一锁紧孔25对应的第二锁紧孔14，锁紧件至少部分位于第一锁紧孔25和第二锁紧孔14内，锁紧件可以是螺栓和螺帽等配合从而将第一支撑块10和第二支撑块20锁紧在一起。凹槽11包括收容凸出部24的第一凹槽111和收容基部23的第二凹槽112，第一凹槽111的空间小于第二凹槽112的空间。

第一支撑块10还具有用于将毫米波阵列天线测试模组100固定至检测整机上的固定孔15。

如图8所示，绝缘子40包括设置于第二通孔22内的第一绝缘子41和第二绝缘子42，第一绝缘子41具有沿上下方向贯穿的第一穿孔411，第二绝缘子42设有沿上下方向贯穿的第二穿孔421，第一穿孔411的轴心线与第二穿孔421的轴心线重合。

第一绝缘子41相比第二绝缘子42更靠近第一通孔12，导电针30包括位于第二穿孔421内的第一部31、位于第二通孔22内的第二部32，位于第一穿孔411内的第三部33、位于第一通孔12内的第四部34、自第一部31向下延伸超出第一支撑块10的第五部35、以及自第四部34向上延伸超出第二支撑块20的第六部36。

第一支撑块10和第二支撑块20均为金属件，绝缘子40绝缘隔离导电针30与第二支撑块20，第五部35的外径小于第一通孔12的内径，第六部36不与第一支撑块10接触，第五部35不与第二支撑块20接触。现有技术的第二支撑块20采用低介电常数的塑料材料，通过信号传输导电针之间的接地导电针屏蔽相互之间的电磁干扰，这样设置的测试模组在高频信号(例如50GHz)的检测中由于电磁干扰过大而无法检测。本发明通过第一支撑块10和第二支撑块20均为金属件，绝缘子40绝缘隔离导电针30与第二支撑块20，金属件的屏蔽导电针30之间的电磁干扰性能好，且可以省去接地导电针30，从而能够适应50GHz高频、高带宽的测试需要，减少接地导电针30，结构更简单。

另外，第一支撑块10和第二支撑块20分体设计，简化了导电针30的组装，提高了安装精度，也提高了测试模组的高频特性。

第一绝缘子41的外径大于第二通孔22的内径，从而第一绝缘子41与第二支撑块20过盈配合。第二绝缘子42的外径大于第二通孔22的内径，从而第二绝缘子42与第二支撑块20过盈配合。有一定的干涉量，可以保证组装的同轴度，提高高频特性，延长使用寿命。

在可选实施方式中，第一绝缘子41与第二支撑块20之间零间隙配合，第二绝缘子42与第二支撑块20零间隙配合，可以提高导电针30的同轴度，降低导电针30的磨损，从而提高毫米波阵列天线测试模组100的产品寿命。

导电针30的外径与第一穿孔411的内径相等，从而导电针30与第一绝缘子41间隙配合。导电针30的外径与第二穿孔421的内径相等，从而导电针30与第二绝缘子42间隙配合。导电针30与第一绝缘子41、第二绝缘子42间隙配合，便于组装，也可以延长使用寿命。导电针30与第一绝缘子41间隙配合，导电针30与第二绝缘子42间隙配合，可以进一步提高导电针30的同轴度，降低导电针30的磨损，从而提高毫米波阵列天线测试模组100的产品寿命。

绝缘子40还包括第三绝缘子43，第三绝缘子43位于第一绝缘子41的上方。第一绝缘子41的上侧面412与第三绝缘子43的下侧面431相互抵靠，第二绝缘子42位于第一绝缘子41的下方，第一绝缘子41和第二绝缘子42之间具有间隙。

第三绝缘子43具有第三穿孔432，导电针30具有位于第三穿孔432内的第七部37，第三穿孔432的内径与第七部37的外径相同，从而第七部37与第三穿孔432零间隙配合。

第三穿孔432的孔径小于第一穿孔411的孔径，第七部37的外径小于第三部33的外径，第四部34的外径与第七部37的外径相同，第五部35的外径与第四部34的外径相同，第六部36的外径小于至少部分第一部31的外径，第六部36的外径与第五部35的外径相同。第三穿孔432的孔径小于第一穿孔411的孔径，可以定位导电针30的安装位置，固定导电针30的上下位置，方便了导电针30的安装定位。

第一绝缘子41和第二绝缘子42的材料相同，第三绝缘子43与第一绝缘子41的材料不同。第三绝缘子43与第一绝缘子41的材料不同，可以方便对应设置第七部37与第三部33之间的阻抗匹配，提高高频特性。上面两个绝缘子40(第一绝缘子41和第三绝缘子43)，下面一个绝缘子40(第二绝缘子42)的结构，方便了导电针30的更换。

第三部33的上表面331与第三绝缘子43的下侧面431接触，第三绝缘子43的上壁面433与凹槽11的槽底面113接触。

第三绝缘子43的外径大于第一通孔12的外径，第一绝缘子41的外径和第二绝缘子42的外径相同，第三绝缘子43的外径与第一绝缘子41的外径相同。

导电针30的轴心线与第一通孔12的轴心线、第二通孔22的轴心线均重合，导电针30的轴心线与第一穿孔411的轴心线、第二穿孔421的轴心线、第三穿孔432的轴心线均重合。

毫米波阵列天线测试模组100还包括多个定位柱51和多个定位孔52，多个定位孔52位于第一支撑块10，多个定位孔52包括两列定位孔52分别位于多个第一通孔12的相反两侧，多个定位柱51包括两列分别设置于相应定位孔52内。定位柱51的设置，增强了第一支撑块10和第二支撑块20之间的装配强度。

与现有技术相比，本发明通过第一支撑块10和第二支撑块20均为金属件，绝缘子40绝缘隔离导电针30与第二支撑块20，金属件的屏蔽导电针30之间的电磁干扰性能好，且可以省去接地导电针30，从而能够适应于高频检测，减少接地导电针30，结构更简单。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种毫米波阵列天线测试模组，其包括第一支撑块(10)、第二支撑块(20)、锁紧件、导电针(30)以及绝缘子(40)，所述第一支撑块(10)具有凹槽(11)，所述第二支撑块(20)至少部分收容于凹槽(11)，所述第一支撑块(10)和第二支撑块(20)通过锁紧件相固定，所述第一支撑块(10)具有沿上下方向贯穿的第一通孔(12)，所述第二支撑块(20)设有沿上下方向贯穿的第二通孔(22)，所述第一通孔(12)的轴心线与和第二通孔(22)的轴心线重合；

所述绝缘子(40)包括设置于第二通孔(22)内的第一绝缘子(41)和第二绝缘子(42)，所述第一绝缘子(41)具有沿上下方向贯穿的第一穿孔(411)，所述第二绝缘子(42)设有沿上下方向贯穿的第二穿孔(421)，所述第一穿孔(411)的轴心线与所述第二穿孔(421)的轴心线重合，所述第一绝缘子(41)相比第二绝缘子(42)更靠近第一通孔(12)，所述导电针(30)包括位于第二穿孔(421)内的第一部(31)、位于第二通孔(22)内的第二部(32)，位于第一穿孔(411)内的第三部(33)、位于第一通孔(12)内的第四部(34)、自第一部(31)向下延伸超出第一支撑块(10)的第五部(35)、以及自第四部(34)向上延伸超出第二支撑块(20)的第六部(36)；

其特征在于，所述第一支撑块(10)和第二支撑块(20)均为金属件，所述绝缘子(40)绝缘隔离导电针(30)与第二支撑块(20)，所述第五部(35)的外径小于第一通孔(12)的内径，所述第六部(36)不与第一支撑块(10)接触，所述第五部(35)不与第二支撑块(20)接触；

所述绝缘子(40)还包括第三绝缘子(43)，所述第三绝缘子(43)位于第一绝缘子(41)的上方，所述第一绝缘子(41)的上侧面(412)与第三绝缘子(43)的下侧面(431)相互抵靠，所述第二绝缘子(42)位于第一绝缘子(41)的下方，所述第一绝缘子(41)和第二绝缘子(42)之间具有间隙。

2.如权利要求1所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述第一绝缘子(41)的外径大于第二通孔(22)的内径，从而所述第一绝缘子(41)与第二支撑块(20)过盈配合；所述第二绝缘子(42)的外径大于第二通孔(22)的内径，从而所述第二绝缘子(42)与第二支撑块(20)过盈配合。

3.如权利要求2所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述导电针(30)的外径与第一穿孔(411)的内径相等，从而所述导电针(30)与第一绝缘子(41)间隙配合；所述导电针(30)的外径与第二穿孔(421)的内径相等，从而所述导电针(30)与第二绝缘子(42)间隙配合。

4.如权利要求3所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述第三绝缘子(43)具有第三穿孔(432)，所述导电针(30)具有位于第三穿孔(432)内的第七部(37)，所述第三穿孔(432)的内径与第七部(37)的外径相同，从而第七部(37)与第三穿孔(432)零间隙配合。

5.如权利要求4所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述第三穿孔(432)的孔径小于第一穿孔(411)的孔径，所述第七部(37)的外径小于第三部(33)的外径，所述第四部(34)的外径与第七部(37)的外径相同，所述第五部(35)的外径与第四部(34)的外径相同，所述第六部(36)的外径小于至少部分第一部(31)的外径，所述第六部(36)的外径与第五部(35)的外径相同。

6.如权利要求5所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述第一绝缘子(41)和第二绝缘子(42)的材料相同，所述第三绝缘子(43)与第一绝缘子(41)的材料不同。

7.如权利要求6所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述第三部(33)的上表面(331)与第三绝缘子(43)的下侧面(431)接触，所述第三绝缘子(43)的上表面(331)与凹槽(11)的槽底面接触。

8.如权利要求7所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述第三绝缘子(43)的外径大于第一通孔(12)的外径，所述第一绝缘子(41)的外径和第二绝缘子(42)的外径相同，所述第三绝缘子(43)的外径与第一绝缘子(41)的外径相同。

9.如权利要求8所述的毫米波阵列天线测试模组，其特征在于：所述导电针(30)的轴心线与第一通孔(12)的轴心线、第二通孔(22)的轴心线均重合，所述导电针(30)的轴心线与第一穿孔(411)的轴心线、第二穿孔(421)的轴心线、第三穿孔(432)的轴心线均重合。

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