一种毫米波频段耦合功率探头和功率探测方法与流程

本发明涉及毫米波通信领域，具体涉及一种毫米波频段耦合功率探头和功率探测方法。

背景技术：

1、目前毫米波越来越多地应用在在通信、雷达、遥感和射电天文等领域，由于毫米波的频率比较高，毫米波电路具有大带宽、小尺寸等诸多优势，但是频率高同时也带来一系列测试难题。毫米波电路测试需要高频的毫米波测试仪表，而毫米波测试仪表的研发难度和成本都比较高，导致其价格远高于射频仪表。

2、此外，为了提升高频性能，毫米波电路一般采用裸芯片和特定高频基板(陶瓷基板、石英基板等)设计。调试过程中若整体性能不满足要求，则需要排查哪颗芯片或子电路异常，此时必须测试各个芯片或子电路的输出功率，从而定位异常的芯片或子电路。但是通常不能断开每颗芯片或子电路与其它相连电路的连接，进行单独测试，因为一旦断开则毫米波电路的整体功能将出现异常。

3、现有射频频段电路的调试方法，经常使用简易同轴探针的内导体点在射频电路的微带线上，从而大体测量该节点的输出功率。简易同轴探针通过将同轴线切断，使内导体略长于外导体得到。这种方法测得的功率相对频率和测试点的位置存在很大的不确定性，无法准确测量被测点的功率，应用到了毫米波频段的功率测量时，误差更大。而且毫米波电路基板上微带线的金属厚度较小，简易同轴探针点在探测时，容易划伤毫米波电路基板上的微带线，产生损坏或者可靠性问题。

4、因此毫米波电路调试需要一种不破坏原有电路连接、不影响毫米波电路整体功能、不损伤被测对象的功率测试装置。

技术实现思路

1、技术目的：针对上述问题，本发明提出了一种毫米波频段耦合功率探头和功率探测方法，其操作方便，无需断开被测节点前后的电路连接，也不会对毫米波电路造成损伤，可以准确测量复杂毫米波电路各节点的功率，具有功率测试精度高、覆盖频率宽和便利性等优势，为复杂的毫米波电路调试提供了优异的测试工具。

2、技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种毫米波频段耦合功率探头，包括基座、探测接口、微带线基板、金网、同轴连接器和玻璃绝缘子，所述基座设有贯穿相对的两个侧面的第一贯通孔，探测接口和同轴连接器分别安装在所述相对的两个侧面上，其中，

4、所述探测接口设有长方形的开口槽，微带线基板安装在开口槽的底部，微带线基板上设有微带线和30db衰减器制作的50欧负载，微带线的一端连接金网、另一端连接衰减器；基板正对金网的位置处开设贯穿探测接口的第二贯通孔，第二贯通孔与第一贯通孔的位于同一条中心线上；

5、所述同轴连接器设有绝缘隔离的内导体和外导体，内导体和外导体的一端共同构成同轴连接器的第一连接端，另一端共同构成同轴连接器的第二连接端；

6、所述玻璃绝缘子包括绝缘体、两端从绝缘体中心穿出的导电柱、设置于绝缘体外壁上的外围导电层，导电柱的一端对接同轴连接器的第二连接端的内导体、另一端穿过第一贯通孔和第二贯通孔与金网对接，外围导电层与同轴连接器的第二连接端的外导体对接。

7、优选地，所述基座和探测接口采用金属材质制成，或者，基座、探测接口、第一贯通孔和第二贯通孔的表面镀金微带线基板采用介电常数9.8的陶瓷材料制成，探测接口的开口槽具有预设的深度。

8、优选地，所述微带线基板的外表面至探测接口的开口槽的外端面的深度为0.7mm，金网的宽度为0.25mm。

9、优选地，所述同轴连接器、玻璃绝缘子、探测接口通过导电胶粘接在基座上。

10、优选地，所述基座上开设用于装配探测接口的安装端的安装槽，微带线基板的侧面设有安装指示箭头。

11、一种毫米波频段耦合功率探头的功率探测方法，包括以下步骤：

12、将同轴连接器的第一连接端连接外部的频谱分析仪的信号输入端子；

13、将探测接口的开口槽正对毫米波电路中的测试节点，使开口槽内的微带线正对测试节点处的被测微带线，压紧基座使探测接口与被测微带线贴合；

14、通过频谱分析仪读出被测微带线的功率值；

15、结合读出的被测微带线的功率值和不同频点的耦合度，计算出被测节点的实际功率。

16、有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

17、本发明提出的毫米波频段耦合功率探头，相较于现有的普遍应用的简易同轴探针而言，可以准确测量复杂毫米波电路各节点的功率，功率测量精度可达±1db以内；使用该探头测量特定节点功率时无需断开被测节点前后的电路连接，也不会对毫米波电路造成损伤，在功率测试精度、覆盖频宽和便利性方面具有巨大的优势，为复杂的毫米波电路调试提供了优异的测试工具。

技术特征：

1.一种毫米波频段耦合功率探头，其特征在于：包括基座、探测接口、微带线基板、金网、同轴连接器和玻璃绝缘子，所述基座设有贯穿相对的两个侧面的第一贯通孔，探测接口和同轴连接器分别安装在所述相对的两个侧面上，其中，

2.根据权利要求1所述的一种毫米波频段耦合功率探头，其特征在于：所述基座和探测接口采用金属材质制成，或者，基座、探测接口、第一贯通孔和第二贯通孔的表面镀金，微带线基板采用介电常数9.8的陶瓷材料制成，探测接口的开口槽具有预设的深度。

3.根据权利要求1所述的一种毫米波频段耦合功率探头，其特征在于：所述微带线基板的外表面至探测接口的开口槽的外端面的深度为0.7mm，金网的宽度为0.25mm。

4.根据权利要求1所述的一种毫米波频段耦合功率探头，其特征在于：所述同轴连接器、玻璃绝缘子、探测接口通过导电胶粘接在基座上。

5.根据权利要求1所述的一种毫米波频段耦合功率探头，其特征在于：所述基座上开设用于装配探测接口的安装端的安装槽，微带线基板的侧面设有安装指示箭头。

6.一种毫米波频段耦合功率探头的功率探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种毫米波频段耦合功率探头和功率探测方法，探头包括基座、探测接口、微带线基板、金网、同轴连接器和玻璃绝缘子。同轴连接器和玻璃绝缘子安装在基座上，探测接口设有长方形的开口槽，开口槽的底部设有微带线基板，基板上有微带线和30dB衰减器做的50欧负载，微带线一端连接50欧负载，另一端连接金网；玻璃绝缘子的一端对接同轴连接器、另一端穿过基座，通过金网与微带线连接。本发明的探头使用时无需断开被测节点前后的电路连接，也不会对毫米波电路造成损伤，能够准确测量复杂毫米波电路各节点的功率，具有功率测试精度高、覆盖频率宽和便利性等优势。技术研发人员：黄建林受保护的技术使用者：南京鼎仪电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14