CN216485390U - 芯片管脚耦合电压测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种芯片管脚耦合电压测试系统，属于芯片管脚测试领域。所述芯片管脚耦合电压测试系统应用于有界波电场中电路板特定芯片管脚耦合的电压测量，所述芯片管脚耦合电压测试系统包括：有界波模拟器，用于形成有界波电场；测试支架，设置在所述有界波电场中，用于固定被测设备；射频线缆，沿与所述有界波电场的方向正交的方向走线，用于引出所述被测设备的测试信号；测试装置，连接在所述射频线缆的末端，用于接收所述测试信号。本实用新型方案避免了进行芯片管脚电压测试时被耦合电压影响的问题，提高了管脚电压测试准确性。

Description

芯片管脚耦合电压测试系统

技术领域

本实用新型涉及芯片管脚测试领域，具体地涉及一种芯片管脚耦合电压测试系统。

背景技术

为了分析电子和电力设备受外界电磁脉冲作用产生的感应电压，需开展设备内部电路板卡上特定芯片管脚的电压。现有的测量系统一般通过示波器和高阻抗高压探头，进行特定芯片管脚电压的测量。探头的使用和示波器的测试环境，直接影响了最终的测试结果，在现有的测试方法中，主要是在有界波电场中，直接将示波器的探头放置在电场中进行测量，示波器的探头通常是没有进行屏蔽的线缆，在测量的过程中，放置于有界波的较强电场空间中。在这种情况下，探头及其线缆会耦合产生较强的电压，众所周知，管脚电压值本身较小，当受到该耦合电压影响时，势必会对结果造成极大的干扰，这就使得测试结果极度不准确。针对测试系统和设备本身在测量过程中，因其对电场耦合而引入的干扰信号而导致的测试结果不准确、不可信的问题。需要创造一种新的芯片管脚耦合电压测试系统。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种芯片管脚耦合电压测试系统，该芯片管脚耦合电压测试系统解决了现有测试方法由于电场耦合引入的干扰信号导致测试结果不准确、不可信的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种芯片管脚耦合电压测试系统，应用于有界波电场中电路板特定芯片管脚耦合的电压测量，所述芯片管脚耦合电压测试系统包括：有界波模拟器，用于形成有界波电场；测试支架，设置在所述有界波电场中，用于固定被测设备；射频线缆，沿与所述有界波电场的方向正交的方向走线，用于引出所述被测设备的测试信号；测试装置，连接在所述射频线缆的末端，用于接收所述测试信号。

可选的，所述有界波模拟器包括两个有界波模拟装置，两个有界波模拟装置正对布置，用于在二者正对区域内形成有界波电场。

可选的，所述测试支架固定在所述两个有界波模拟装置的正对区域内的中心位置。

可选的，所述测试支架包括多个固定卡槽，用于固定被测设备。

可选的，所述射频线缆通过测试端子与被测设备的对应管脚连接。

可选的，所述射频线缆为同轴线缆。

可选的，所述测试装置包括：测试探头，连接在所述射频线缆的末端，用于接收并转发所述测试信号；示波器，用于显示所述测试信号。

可选的，所述测试探头为高阻抗高压探头。

可选的，所述测试装置还包括：射频屏蔽箱，用于存放所述测试探头和所述示波器。

可选的，所述测试探头和所述示波器通过同轴线转接头通信连接。

通过上述技术方案，本实用新型选择屏蔽性能极佳的同轴线，将特定管脚的电压信号引出有界波电场空间，在有界波电场外的电磁屏蔽箱中进行测量，保证测试结构不收耦合电压影响，使得测试结果可信。提高了管脚电压测试准确性。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种实施方式提供的芯片管脚耦合电压测试系统的系统结构图。

附图标记说明

10-有界波模拟器；20-测试支架；30-射频线缆；40-测试装置；50-被测设备；

401-测试探头；402-示波器；403-射频屏蔽箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了分析电子和电力设备受外界电磁脉冲作用产生的感应电压，需开展设备内部电路板卡上特定芯片管脚的电压。现有的测量系统一般通过示波器402和高阻抗高压探头，进行特定芯片管脚电压的测量。其中，探头是介于被测信号和示波器402之间的中间环节，如果信号在探头处就已经失真了，那么示波器402做的再好也没有用。针对电压信号的测量，一种比较常见的场景就是系统在运行，需要使用示波器402探测被测信号的波形情况。在这种场景中，需要考虑示波器402测试系统对被测电路的影响以及测量系统对信号的失真影响。理想的系统测试系统应该是对被测电路没有任何影响，而且对被测信号进行没有任何失真的测量。但是这种理想状况是不可能实现的，因为这个测试系统必定是要汲取一定的电流的。

可见，探头的使用和示波器402的测试环境，直接影响了最终的测试结果，在现有的测试方法中，主要是在有界波电场中，直接将示波器402的探头放置在电场中进行测量，示波器402的探头通常是没有进行屏蔽的线缆，在测量的过程中，放置于有界波的较强电场空间中。在这种情况下，探头及其线缆会耦合产生较强的电压，众所周知，管脚电压值本身较小，当收到该耦合电压影响时，势必会对结果造成极大的干扰，这就使得测试结果极度不准确。本实用新型方案真是为了解决测试系统和设备本身在测量过程中，因其对电场耦合而引入的干扰信号、而导致的测试结果不准确、不可信的问题。

在本实用新型方案中，选择屏蔽性能极佳的同轴线，将特定管脚的电压信号引出有界波电场空间，在有界波电场外的电磁屏蔽箱中进行测量，保证测试结构不收耦合电压影响，使得测试结果可信。

请参照图1，本实施例提供一种芯片管脚耦合电压测试系统，应用于有界波电场中进行电路板特定芯片管脚耦合电压测量，所述芯片管脚耦合电压测试系统包括：有界波模拟器10，用于创造有界波电场；测试支架20，设置在所述有界波电场中，用于固定被测设备50；射频线缆30，沿与所述有界波电场的方向正交的方向走线，用于引出所述被测设备50的测试信号；测试装置40，连接在所述射频线缆30末端，用于接收所述测试信号。

在本实用新型实施例中，区别于现有技术，本实用新型方案是将“测试现场”和“信号处理现场”进行区分，受有界波电场影响，高阻抗高压探头极易产生耦合电压，该耦合电压会对测试结果产生极大的影响。本实用新型方案将测试信号引出有界波电场，可以极大的减少有界波电场低测试探头401和示波器402的影响，从而使得最终的测试结果更准确。进行射频线缆30布线时，是将其沿与所述有界波电场的方向正交的方向走线，此举是为了通过正交布线的方式减少电磁耦合，保证射频线缆30进行信号传输时不会产生耦合电压，也就不会对传输信号造成干扰。

优选的，所述有界波模拟器10包括两个正对布置的有界波模拟装置；这两个正对布置的有界波模拟装置用于在二者正对区域内创造有界波电场。

在本实用新型实施例中，有界波模拟器10又称平行板tem室（parallelplatestemcell，平行板横电磁波室，简称pptc），是一种由高压脉冲发生器、传输线和终端负载组成的横向电磁波发生器。它可以产生频率高达ghz的强电场，并将能量集中在设备内部。与tem室和gtem室相比，有界波模拟器10在牺牲电场高频率、高幅值的同时，在工作空间方面有明显的优势，能够产生较为均匀的电场。因为其采用与传输线类似的结构，其内部传播的基本上是tem波。在波的传播过程中 ,模拟器结构形成了导波的边界，故又称之为有界波模拟器10。电磁脉冲有界波模拟器10可提供自由空间的EMP环境，主要用于空中飞行状态的飞机、导弹等EMP试验，也可用于其他地面设备内部形同的EMP试验。根据用户需求，有界波模拟器10的尺寸可以任意定制，具体的角度以及长宽参数均可以进行定制。具体来说，有界波模拟器10可以简化为两个正对布置的有界波模拟装置，在这两个有界波模拟装置的正对区域内，会产生用户需要的有界波电场。

优选的，所述测试支架20固定在所述两个正对布置的有界波模拟装置的正对区域的中心位置。

在本实用新型实施例中，无论是基于可操作空间影响还是电场分布影响，将测试支架20固定在两个正对布置的有界波模拟装置的正对区域的中心位置均是最优选择。

优选的，所述测试支架20包括多个固定卡槽，用于固定被测设备50。

在本实用新型实施例中，因为进行被测设备50测试时，需要连接对应的示波器402进行结果展示，所以理论上进行一个被测设备50测试，便需要一个示波器402。所以本实用新型方案优选还是单次进行一个被测设备50测试，以避免示波器402投入成本过大。但为了适应更大的测试需求，本实用新型提出的测试支架20依旧优选设定有多个固定卡槽，以便于进行多个测试设备同步测试，提高整体系统的测试效率。

优选的，所述射频线缆30通过测试端子于被测设备50的对应管脚连接。

在本实用信息实施例中，因为需要设备内部电路板卡上特定芯片管脚的电压，为了直接导致对应的测试信号，需要保证射频线缆30与对应的管脚通信连接，为了便于进行连接，优选地选择测试端子进行连接，通过夹接或插接的方式进行刚性连接，保证接触良好。

优选的，所述射频线缆30为同轴线缆。

在本实用新型实施例中，同轴电缆（Coaxial Cable）是一种电线及信号传输线，一般是由四层物料造成：最内里是一条导电铜线，线的外面有一层塑胶（作绝缘体、电介质之用）围拢，绝缘体外面又有一层薄的网状导电体（一般为铜或合金），然后导电体外面是最外层的绝缘物料作为外皮。同轴电缆可用于模拟信号和数字信号的传输，适用于各种各样的应用，其中最重要的有电视传播、长途电话传输、计算机系统之间的短距离连接以及局域网等。同轴电缆作为将电视信号传播到千家万户的一种手段发展迅速，这就是有线电视。一个有线电视系统可以负载几十个甚至上百个电视频道，其传播范围可以达几十千米，长期以来同轴电缆都是长途电话网的重要组成部分。本实用新型选择同轴线缆有利于进行电磁屏蔽，进一步减少耦合电压对测试结果的影响，该保护的多层面的，一方面是进行引出，另一方面便是通过同轴线缆进行进一步隔离。

优选的，所述测试装置40包括：测试探头401，连接在所述射频线缆30末端，用于接收并转发所述测试信号；示波器402，用于显示所述测试信号。

在本实用新型实施例中，将测试信号引出有界电场后，便于传统的测试工艺相同，通过对应的测试探头401接受信号，并将该信号转发给示波器402，示波器402完成信号处理后实时显示测试波形。

优选的，所述测试探头401为高阻抗高压探头。

优选的，所述测试装置40还包括：射频屏蔽箱403，用于存放所述测试探头401和所述示波器402。

在本实用新型实施例中，射频屏蔽通常指的是电磁屏蔽，后者在工程实践中通常用来减小空间电磁场对电子设备的干扰，通常由电导性或磁导性材料构成，干扰主要来自于周围空间环境和连接屏蔽箱的传输线，这种屏蔽方式可以减小静电，辐射和电磁场的影响。屏蔽箱是一个为测试包含射频和微波无线通信功能的电子设备提供一个射频隔离测试环境的测试设备，保证其在测试过程中不会受到外界电磁环境的干扰。而且，它也可以防止其本身发射的电磁信号干扰其他处于测试状态下的电子设备。EMI是电磁干扰的缩写。 EMI屏蔽使用材料和制造技术来保护信号免受周围环境的干扰。此外，它还可以防止生成的信号干扰周围的设备。当在敏感应用中使用电子设备或电子系统的时候，请务必注意电磁干扰，它可能会导致系统崩溃并导致灾难性后果，比如工业系统，公共交通系统，军用电子设备等，而这仅仅是一小部分案例。可见，即使将测试信号引出有界电场，依旧可能存在空间内的电磁影响，所以为了进一步减少电磁影响，优选地将测试探头401和示波器402设置在射频屏蔽箱403内部，保证测试结果的完全准确。

优选的，所述测试探头401和所述示波器402通过同轴线转接头通信连接。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种芯片管脚耦合电压测试系统，应用于有界波电场中电路板特定芯片管脚耦合的电压测量，其特征在于，所述芯片管脚耦合电压测试系统包括：

有界波模拟器，用于形成有界波电场；

测试支架，设置在所述有界波电场中，用于固定被测设备；

射频线缆，沿与所述有界波电场的方向正交的方向走线，用于引出所述被测设备的测试信号；

测试装置，连接在所述射频线缆的末端，用于接收所述测试信号。

2.根据权利要求1所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述有界波模拟器包括两个有界波模拟装置，两个有界波模拟装置正对布置，用于在二者正对区域内形成有界波电场。

3.根据权利要求2所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述测试支架固定在所述两个有界波模拟装置的正对区域内的中心位置。

4.根据权利要求1所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述测试支架包括多个固定卡槽，用于固定被测设备。

5.根据权利要求1所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述射频线缆通过测试端子与被测设备的对应管脚连接。

6.根据权利要求1所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述射频线缆为同轴线缆。

7.根据权利要求1所述的芯片管脚耦合电压测试系统，所述测试装置包括：

测试探头，连接在所述射频线缆的末端，用于接收并转发所述测试信号；

示波器，用于显示所述测试信号。

8.根据权利要求7所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述测试探头为高阻抗高压探头。

9.根据权利要求7所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括：

射频屏蔽箱，用于存放所述测试探头和所述示波器。

10.根据权利要求7所述的芯片管脚耦合电压测试系统，其特征在于，所述测试探头和所述示波器通过同轴线转接头通信连接。

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