CN1466686A - 高频探头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高频探头，特别是用于印刷电路板和/或高频电缆的高频探头，它具有其上可连接一根用于连接测量设备电缆的接线端(10)，接地触点(16)和测量探头(12)，在测量探头上至少设置有一个信号触点(14)，并且带有接地导体结构(20)以及至少一个被介质(24)包围着的信号导体(22)的同轴导体(18)与具有接线端(10)的测量探头(12)相连接。其中从测量探头(12)开始，在高频探头的一个预定区域(30)上这样形成接地导体结构(20)，使得至少一个信号导体(22)与包围着它的介质(24)可以在接地导体结构(20)内一起移动。
Description
本发明涉及如权利要求1的前序部分所述的、主要用于印刷电路板和/或高频电缆的一种高频探头。
在印刷电路上进行所谓的TDR测量(时域反射计测量)时存在着下述问题：必须用测量探头量取或接触各种不同的触点排列以进行测量。为了不必对每次测量采用具有相适应的信号触点与接地触点间距离的不同测量探头，已经建议在测量探头上专门设置一个螺旋模块，在其中分别插入接地触点。通过这种方式可以实现以规定的步距改变信号触点与接地触点之间的距离。然而改变此距离是费事的，因为为此必须用专用工具拆开测量探头。
也已提出了一种测量探头，其中测量接触器的测量针设置成可旋转的。通过测量针的旋转实现接地触点与信号触点之间的距离变化。然而存在阻抗匹配和出现不希望的反射等问题，使这种测量探头可应用的频率范围最大例如只达到125MHz。然而如今要求测量探头能应用在直到GHz的范围内。
本发明的目的在于给出一种更好的高频探头，它可简单地操作，同时在GHz范围的高频率上也能保证良好的可靠性能。
上述任务由具有权利要求1所述特征的高频探头完成。在从属权利要求中分别给出了本发明具有优点的实施方式。
在本发明的高频探头中，从测量探头开始，在高频探头的预定区域内这样来设计接地导体的结构，使得信号导体和包围着它的介质可以在接地导体内部一起移动。
这种高频探头具有以下优点：信号触点与接地触点之间的距离可简单迅速地无级调节，同时不损害阻抗匹配，因而本发明测量探头具有直至GHz范围的高带宽。
由于在预定区域中接地导体被设计为箱式结构，接地导体结构与信号导体之间的电场在此区域内实际上仅分布在包围着信号导体的介质的相应的扁平区域内，因而阻抗与接地导体结构的内部信号导体的位置无关。如果箱式接地导体结构在横截面上具有一个小的和一个大的直径，并且小的直径比信号导体介质的直径还小，上述效应将增强。
为了简单而性能可靠地调整信号触点与接地触点之间的距离，在测量探头一侧的终端设置一个滑块，它可在大直径的方向上移动，并且带动信号导体和介质一起移动。
在一个优选实施方式中在预定区域中的接地导体结构被设计为扁平的筒。
合乎目的地，接线端设置有用于测量电缆的标准连接器。
例如，存在两个信号导体，每个信号导体对应有一个信号触点。
下面借助附图详细说明本发明。附图中：
图1是本发明高频探头的一种优选实施方式的透视图，
图2以该向剖面图示出图1的高频探头，
图3是沿着图2中A-A线的剖面图，
图4是本发明高频探头的另一种实施方式的透视图。
图5以纵向剖面图示出图4的高频探头，
图6是沿着图5中B-B线的剖面图。
在图1和2中示出的本发明高频探头的优选实施方式包括一个接线端10，在接线端上连接了一根图中没有表示出来的测量电缆，用于与一个图中没有表示出来的测量设备相连接，还包括一个测量探头12，其上形成了信号触点14和接地触点16。触点14、16形成了一个例如连接至被测物体的高频通道。由接地导体结构20和信号导体22构成的同轴导体18将接线端10和测量探头12连接起来。信号导体22被介质24包围。在接线端10上设置了手柄26以及用于测量电缆的标准电缆连接器28。
在从测量探头12开始的一个预定区域30中，接地导体结构20被设计为扁平的筒。如图3所示，该筒20在横截面上具有一个大的直径32和一个小的直径34，并且小的直径34比介质24的正常直径略小一些。因此区域30中的介质24略微被挤压。在用36标注的区域中完成从同轴电缆18到筒形接地导体结构20的过渡。同轴电缆18的外皮被焊在筒20的开口端，而内部导体或信号导体22与介质24一起被引出。区域30中筒的扁平形状保证了在此筒20中虽然绝缘体直径相同，但仍有与同轴电缆18相同的阻抗。
通过信号导体22的移动，接地触点16与信号触点14之间的距离可以无级调节。为此在筒20上设置一个滑块38，它带动活动的信号导体22在心轴40之间移动。以这种方法，信号导体22可在箭头42所示方向上在筒20内来回移动。
测量探头12对于接地触点16和信号触点14之间的距离具有很大的调节范围，这就是说，对于所有的距离值有恒定的阻抗，因而适用于所有TDR测量，在这些测量中测量精度和分辨率与一个尽可能无反射的连接至被测物体的通道有关。信号触点14与接地触点16之间的距离可用简单的方法通过控制滑块38来改变。在操纵滑块34时，可弯曲的内部导体或信号导体22与其绝缘体24一起在箱式外部导体20中移动。在外部导体20和内部导体22之间的电场在区域30中实际上只穿过介质24的扁平区域内。因此阻抗与内部导体22在筒20中的位置无关。
图4至图6所示的本发明高频探头的另一种实施方式中与图1至图3功能相同的部件用相同的附图标记标注，对这些部件已在上面通过图1至图3说明。与图1至图3所示的实施方式不同，该高频探头包括一个具有两个信号导体22的对称探头，这两个信号导体分别在测量探头12上具有两个信号触点14。从同轴连接器28开始，通过手柄26的同轴电缆的相应外部导体在过渡区36中被焊在筒形外导体20上。两个作为非对称同轴线(具有分开的接地)引出的测量线22在筒20中一起向前移动，并在那里形成双倍阻抗的对称线路。代替测量探头12上的接地触点，该高频探头在测量探头12上具有第二个等价的信号触点14a，它位于图中上面的刚性导线22a上。类似于图1至3所示的非对称测量探头12，图中下面的第二根导线22是可移动的。
Claims (8)
1.高频探头，特别是用于印刷电路板和/或高频电缆的高频探头，它具有接线端(10)，在接线端上可连接一根用于与测量设备相连接的测量电缆，还具有接地触点(16)和测量探头(12)，在测量探头上至少形成一个信号触点(14)，其中具有接地导体结构(20)和至少一个被介质(24)包围着的信号导体(22)的同轴导体(18)与具有接线端(10)的测量探头(12)相连接，其特征在于，从测量探头(12)开始，在高频探头的一个预定区域(30)上这样形成接地导体结构(20)，使得至少一个信号导体(22)与包围着它的介质(24)可以在接地导体结构(20)内一起移动。
2.如权利要求1所述的高频探头，其特征在于，接地导体结构(20)在预定区域(30)中设计成箱式。
3.如权利要求1或2所述的高频探头，其特征在于，箱式接地导体结构(20)在横截面上具有一个小的和一个大的直径(34，32)，并且小的直径小于信号导体的介质(24)的直径。
4.如权利要求3所述的高频探头，其特征在于，在测量探头一侧的终端设置有滑块(38)，它在大直径(32)的方向上可移动，并且带动信号导体(22)和介质(24)一起移动。
5.如以上权利要求中任一项或几项所述的高频探头，其特征在于，在预定区域(30)中接地导体结构(20)被设计为扁平的筒。
6.如以上权利要求中任一项或几项所述的高频探头，其特征在于，在接线端(10)上设置一个用于测量电缆的标准同轴连接器(28)。
7.如以上权利要求中任一项或几项所述的高频探头，其特征在于，设置有两个信号导体(22)，每个信号导体分别具有一个信号触点(14)。
8.如以上权利要求中任一项或几项所述的高频探头，其特征在于，接地触点(16)被形成在测量探头(12)上。
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