CN202994854U - 微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，包括基座、测量块、固定块和滑块，基座内部设置有两条平行滑轨，滑块沿滑轨滑动、并与基座内壁配合，固定块固定于基座端部，基座的另一端设有与驱动滑块滑动的螺杆，测量块置于固定块与滑块之间，测量块上设有与之铰接的中心压块，所述中心压块的中部设有弹性的压紧头。本实用新型用于微波低噪声封装器件的噪声参数测量系统中，从而完成噪声参数的测量。

Description

微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具

技术领域

本实用新型涉微波器件噪声参数测量领域。

背景技术

在军用电子装备中，无论是雷达、导航还是电子对抗及军事通讯等等，主要都是由两大部分组成，即发射部分和接收部分。为了增加其作用距离，提高战斗性能，往往需要增加发射机的功率或减小接收机的噪声系数来实现。增加发射机功率往往受到工程设计和经费的限制，通过增加天线尺寸提高接受信号的强度也受到改变天线设计和提高天线及支撑成本的限制；而减小接收机的噪声系数，通过调整电路匹配状态和选用更低噪声系数的晶体管更容易实现。工程实践证明接收机的噪声系数减小1dB，相当于发射机功率增加26%，接收天线直径增加40%，因此减小接收机的固有噪声系数就成了设计者追求目标，以期达到提高装备性能的目的。

随着科技的进步，电路设计工作者广泛使用先进的计算机辅助设计软件，以减少设计时间和提高成功率，为此就要全面了解低噪声器件的噪声特性，由于通常噪声系数的测量都是50欧姆条件下进行的，而器件的阻抗却与50欧姆相差甚远，且低噪声器件的噪声系数是源反射系数的函数，要全面表征器件的噪声特性，就要知道所用的低噪声晶体管的噪声系数在不同源反射系数下是如何变化的。

式中   F――噪声系数；

F _min ――最小噪声系数；

R _n――等效噪声电阻（表示噪声系数随源反射系数变化的快慢）；

Γ _s――源反射系数；

Γ _opt ――最佳源反射系数。

上面公式表明，线性两端口网络的噪声系数随源反射系数变化而变化，并存在一个最小噪声系数值。F _min 、R _n 以及Γ _opt 的幅度和相位是常说的四个噪声参数。有了器件的噪声参数，就可以用微波设计软件做电路的仿真和优化，不需要反复设计和调整，就能获得理想的电路设计。因此微波低噪声器件的噪声参数测量技术研究引起了行业的特别关注，但是现有的商业测量系统以及技术文献，提供并报道了大量“同轴”和“在片”噪声参数测试技术。

当前器件噪声参数测量系统的供应商包括美国的Maury公司、加拿大的Focus公司等，他们主要提供同轴和在片测量系统。关于噪声参数测量数据的验证技术研究主要有J. Randa 、D.K.Walker，Ali Boudiaf等人。

然而，当前器件噪声参数测量系统中需要使用的压紧装置，装置内部的压接内导体和微带线的螺钉材料通常采用接近于空气介电常数的材料（如聚四氟乙烯），以使得对电磁场的影响较小。在申请号为201110440206.2的专利中公开了一种自校准高精度微波测量夹具及校准方法，其中涉及了一种测试夹具的结构，但是该设备存在的问题和缺陷主要体现在：常规压块上采用聚四氟乙烯材料做压紧装置，压块闭合时把管脚和微带线压住。但是测试过程中发现，聚四氟乙烯材质较软，使得器件引线与微带线接触不良。

但是采用聚四氟乙烯材料制作的测试夹具，其驻波比较差，在1GHz~26.5GHz范围内，驻波比测试结果：最大驻波比为1.79，更为严重的是在24.5 GHz，夹具驻波有一个跃变。一般驻波比要求低于1.5，因此无法满足测试精度要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，本夹具用于微波低噪声封装器件的噪声参数测量系统中，可以提高噪声测量的准确性，并且能够完成噪声参数的测量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，包括基座、测量块、固定块和滑块，所述基座内部设置有两条平行滑轨，所述滑块沿滑轨滑动、并与基座内壁配合，所述固定块固定于基座端部，基座的另一端设有与驱动滑块滑动的螺杆，测量块置于固定块与滑块之间，其特征在于所述测量块上设有与之铰接的中心压块，所述中心压块的中部设有弹性的压紧头。

对上述结构作进一步说明，所述压紧头为玻璃钢制成的弹性分体式压紧结构，并且在中心压块中部对称设置四个压紧头。

对上述结构作进一步说明，所述固定块的中部一侧设有压针座，压针座上设有与同轴连接器芯头接触的压针。

对上述结构作进一步说明，所述固定块的中部设置带有槽型的压紧块，所述压紧块与固定块连接处为槽型孔。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型与现有的测试夹具相比，将原先为聚四氟乙烯的中心压块改为有机玻璃材料，聚四氟乙烯材料较软不易实现精密的形状加工，因此采用较硬的有机玻璃，同时这样做也有利于寄生参数的调配；另外，中心压块的弹簧由原先设计的一体式改为分体式，在压紧被测器件时候，可以分别对四个管脚施加压力，这样就解决了器件的四个管腿厚度不一而导致的接触不良；本实用新型采用压接的方式固定被测微波低噪声器件，不需要另外的固定或者焊接，并且保证了被测微波低噪声器件固定良好，一方面是对被测件的无损伤测量，另一方面适用于大批量产品的测量，并且可以通过微波测试仪表自身的TRL校准模式进行校准，保证了足够的精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是固定块的结构示意图；

图3是噪声参数测试系统；

1、基座，2、测量块，3、固定块，4、压紧头，5、中心压块，6、滑块，7、螺杆，8、压针，9、压针座，10、同轴连接器芯头。

具体实施方式

根据附图1-2可知，本实用新型具体涉及一种微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，主要是用于商业同轴测试系统转换到微带测试系统，完成低噪声封装器件噪声参数的测量工作。

低噪声封装器件封装形式，绝大部分为金属陶瓷封装，区别在于管脚尺寸的长度、厚度不同。为了连接不同的低噪声封装器件，本实用新型中的测试夹具包括具体包括基座1、测量块2、固定块3和滑块6，基座1内部设置有两条平行滑轨，滑块6沿滑轨滑动、并与基座1内壁配合，固定块3固定于基座1端部，基座1的另一端设有与驱动滑块6滑动的螺杆7，测量块2置于固定块3与滑块6之间，其特征在于测量块2上设有与之铰接的中心压块5，中心压块5的中部设有弹性的压紧头4。该测试夹具电路板结构简单，用微波传输线和器件管脚相连即可，关键在于器件两侧微波传输线长度相等，且二者之和等于直通校准件微波传输线的长度。

本实用新型中，压紧头4为玻璃钢制成的弹性分体式压紧结构，并且在中心压块5中部对称设置四个压紧头4。本实用新型将原先为聚四氟乙烯的中心压块5改为有机玻璃材料，聚四氟乙烯材料较软不易实现精密的形状加工，因此采用较硬的有机玻璃，同时这样做也有利于寄生参数的调配。另外中心压块5的弹簧由原先设计的一体式改为分体式，在压紧被测器件时候，可以分别对四个管脚施加压力，这样就解决了器件的四个管腿厚度不一而导致的接触不良。

封装器件的主体结构差异会降低测试夹具利用率，为了满足不同厂家、不同型号的低噪声器件噪声参数的测试要求，我们在固定块3的中部设置带有槽型的压紧块，压紧块与固定块3连接处为槽型孔。这样改变了原有的固定块3主体的有机玻璃夹柱，改变为定位有机玻璃夹柱。即夹柱的固定螺丝拧松之后，非常方便的按照被测器件的主体结构尺寸，调节有机玻璃夹柱，再拧紧螺丝。从而达到一个测试夹具可以使用多个被测件的，且良好接触的效果。

完成测试夹具的设计和制作工作，中心压块5即为安装被测件器件的核心组件，其上设计定位椎面。夹具夹紧时夹具主体上的定位椎使得夹块沿锥面上升，从而使得微带结构和同轴结构的连接压紧。

传统的测试夹具中，压接内导体和微带线的螺钉材料通常采用接近于空气介电常数的材料（如聚四氟乙烯），以使得对电磁场的影响较小。但是采用聚四氟乙烯材料制作的测试夹具，其驻波比较差，在1GHz~26.5GHz范围内，最大驻波比为1.79，更为严重的是在24.5 GHz，夹具驻波有一个跃变。无法满足测试精度要求。分析原因，由于选用聚四氟乙烯材料过软容易变形，且夹具需要调配介电常数来改善夹具的寄生参数，将用于固定内导体和微带线的螺钉材料换成介电常数较大的有机玻璃，可以明显测出驻波在高频处变好。在1GHz~26.5GHz范围内，驻波比小于1.5，其中最大驻波比为12 GHz左右，数值为1.43，该指标满足使用要求。

本实用新型用于噪声参数测试系统中，如附图3所示，该噪声参数测试系统的微波仪器包括：带噪声选件(H29)的PNA-X矢量网络分析仪（厂家：Agilent公司，型号：N5244A）、固态噪声源（厂家：Agilent公司，型号：346C）、程控阻抗调配器(厂家：Maury公司，型号：MT983)。 

Claims (4)

1.一种微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，包括基座（1）、测量块（2）、固定块（3）和滑块（6），所述基座（1）内部设置有两条平行滑轨，所述滑块（6）沿滑轨滑动、并与基座（1）内壁配合，所述固定块（3）固定于基座（1）端部，基座（1）的另一端设有与驱动滑块（6）滑动的螺杆（7），测量块（2）置于固定块（3）与滑块（6）之间，其特征在于所述测量块（2）上设有与之铰接的中心压块（5），所述中心压块（5）的中部设有弹性的压紧头（4）。

2.根据权利要求１所述的微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，其特征在于所述压紧头（4）为玻璃钢制成的弹性分体式压紧结构，并且在中心压块（5）中部对称设置四个压紧头（4）。

3.根据权利要求１所述的微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，其特征在于所述固定块（3）的中部一侧设有压针座（9），压针座（9）上设有与同轴连接器芯头（10）接触的压针（8）。

4.根据权利要求１所述的微波低噪声封装器件用噪声参数测试夹具，其特征在于所述固定块（3）的中部设置带有槽型的压紧块，所述压紧块与固定块（3）连接处为槽型孔。

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