一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头的制作方法

1.本发明涉及高频连接器领域，具体涉及用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头。


背景技术：

2.随着现代军用、民用电子设备的高频发展趋势，十几ghz甚至更高频率的滤波器件大量被使用。插入损耗、带内驻波、带外抑制是衡量滤波器件性能最重要的指标。滤波器件的频率越高，测试其插入损耗、带内驻波、带内波动、带外抑制等性能时对测试装置要求越高，其关键是要求测试装置与器件端口匹配，保证特征阻抗的连续性、就近良好接地等，否则测试结果可能不能真实反映滤波器件的性能水平。特征阻抗的连续性主要影响插入损耗、带内驻波、带内波动的测试结果；就近良好接地主要影响带外抑制的测试结果真实性，特别影响高频远带外抑制的测试结果真实性。
3.鉴于目前的双端接头难以满足现有测试需求，因此，有必要研发一种新的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，有效的克服了现有技术的缺陷。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，包括外导体、第一内导体和第二内导体，上述外导体为圆管状，上述第一内导体和第二内导体均为圆管状构件，二者分别同轴设置在上述外导体的两端，且上述第一内导体和第二内导体的一端均封闭且相抵，上述第二内导体在远离第一内导体的一端同轴设有插孔，第一内导体在远离第二内导体的一端同轴设为插孔或插针，上述第一内导体与外导体之间填充有第一绝缘介质，第二内导体与外导体之间填充有第二绝缘介质。上述外导体、第二内导体和第二绝缘介质三者在远离第一内导体的一端端部齐平。
7.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
8.进一步，上述外导体远离上述第一内导体的一端端部设有环形的第一柔性导电接触层。
9.进一步，上述第一柔性导电接触层为柔软的导电银纤维或柔软的垂直导电薄膜。
10.进一步，上述第二内导体的插孔内壁上设有第二柔性导电接触层。
11.进一步，上述第二柔性导电接触层为柔软的导电银纤维。
12.进一步，上述第一内导体的插孔底部设有沿上述插孔长度方向收缩的弹性插针接触件，上述弹性插针接触件包括座体、弹性件和圆盘形的接触帽，上述座体装配于上述第二内导体的插孔底部中心处，上述接触帽的边缘与上述插孔内壁接触，上述接触帽通过上述弹性件连接上述座体。
13.进一步，上述座体、弹性件和接触帽均为金属导体构件。
14.进一步，上述弹性件为弹簧。
15.进一步，上述接触帽在远离所述插孔孔底的端面设有第三柔性导电接触层。
16.进一步，上述第三柔性导电接触层为柔软的导电银纤维。
17.进一步，上述外导体表面两端之间设有螺纹。
18.进一步，上述外导体自中间向两端设有两段装配腔，上述第二内导体和第一内导体分别装于两个上述装配腔中。
19.本发明的有益效果是：
20.1)结构设计简单、合理，能够确保两个端口的阻抗分别与测试设备仪器的端口阻抗以及待测器件的端口阻抗良好匹配，保证端口连接处特征阻抗的连续性；
21.2)保证滤波器件在测试过程接触良好，测试结果真实、准确；
22.3)保证滤波器件在测试过程中的封装表面及插针不被损伤；
23.4)通用性强，操作方便、灵活，既可以将双端接头直接对插器件插针进行测试，为了提高测试效率，也可以将双端接头安装于测试工装上，插针器件放置在测试工装上进行测试。
附图说明
24.图1为本发明的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头的结构示意图；
25.图2为本发明的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头的结构剖视图；
26.图3为滤波器插入损耗测试的对比结果图；
27.图4为本发明的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头的第二种实施例的结构示意图；
28.图5为本发明的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头在测试过程中使用的测试工装的顶视图；
29.图6结构图为本发明的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头在测试过程中使用的测试工装的侧视图；
30.图7为本发明的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头的第三种实施例的结构示意图；
31.图8为本发明的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头的第四种实施例的结构示意图。
32.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
33.1、外导体；2、第一内导体；3、第二内导体；4、第一绝缘介质；5、第二绝缘介质；11、第一柔性导电接触层；31、第二柔性导电接触层；32、座体；33、弹性件；34、接触帽；35、第三柔性导电接触层；6、测试工装；61、测试工装的支撑柱；62、测试工装的顶面。
具体实施方式
34.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并
非用于限定本发明的范围。
35.实施例：如图1和图2所示，本实施例的用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头包括外导体1、第一内导体2和第二内导体3，上述外导体1为圆管状，上述第一内导体2和第二内导体3均为圆管状构件，二者分别同轴设置在上述外导体1的两端，且上述第一内导体2和第二内导体3的一端均封闭且相互抵接，上述第二内导体3在远离第一内导体2的一端同轴设有插孔，第一内导体2在远离第二内导体3的一端同轴设为插孔或插针，上述第一内导体2与上述外导体1之间填充有第一绝缘介质4，上述第二内导体3与上述外导体1之间填充有第二绝缘介质5，上述外导体1、第二内导体3和第二绝缘介质5三者在远离上述第一内导体2的一端端部齐平，使用时，第一内导体2一端连接测试设备仪器，第二内导体3一端连接待测滤波器件。
36.本实施例中，将外导体1两端的端口分别定义为端口port1和端口port2，其中图1、图2、图4是以sma-k为port1为例示意说明，它将与测试仪器设备的sma-j匹配连接良好。根据实际情况需要，port1的接口类型根据测试仪器设备而定，可以是j型或k型的n、bnc、tnc、smb、smc、ssma等标准接口方式，其特征阻抗可以是50ω或75ω等。其中，图中l1指代双端接头的总长，第一绝缘介质4与外导体1端口环槽的长度之和为l2，该l2尺寸主要由port1的接口类型决定。例如测试仪器设备的接口是sma-j，port1则为sma-k(如图1、图2、图4所示)，那么l2可以是6mm左右。若实际情况需要，还可加长l2。l3指代第二内导体3、第二绝缘介质5所在外导体1的一段尺寸。端口port1中,外导体1、第一内导体2、第一绝缘介质4的各尺寸参数及其材料应根据需要的接口类型、特征阻抗、工作频率、应用环境要求、同轴传输线特征阻抗设计原理等综合考虑、选取、设计。端口port2中，第二内导体3的外径与第二绝缘介质5的内径为φ2，第二绝缘介质5的外径与外导体1的内径为φ3，φ2、φ3的取值及其材料应根据特征阻抗、工作频率、应用环境要求、同轴传输线特征阻抗设计原理等综合考虑、选取、优化设计。第二内导体3的内径φ1是根据待测器件插针的直径确定。需要注意的是：为了在测试过程中避免损伤插针的表面镀层，φ1与插针的直径不建议紧配合，否则插针表面镀层易被磨损，影响外观检验通过率。
37.本实施例中，外导体1在远离第一内导体2的一端的外径φ4，具体值视实际应用情况而定。若测试时待测件是固定不动的，用测试接头直接去插待测件的插针，那么在器件插针间距允许的情况下，φ4可适当大一些，因为这样设计更方便测试操作，更容易保证测试时接地良好，保证测试结果更真实、更准确。
38.作为一种优选的实施方式，上述外导体1远离上述第一内导体2的一端端部设有环形的第一柔性导电接触层11。
39.上述实施方案中，第一柔性导电接触层11的设计使得外导体1的port2端口与待测器件的外导体之间通过第一柔性导电接触层11能够接触更加紧密、良好，还能保护待测器件表面镀层不被损伤。
40.本实施例中，上述第一柔性导电接触层11采用柔软的导电银纤维材料或柔软的垂直导电薄膜。更具体的地，第一柔性导电接触层11的材质根据第二内导体3及第二绝缘介质5的外径决定，考虑到实际工程应用及成本因素，若φ3-φ2较大(≥1mm时)，即第二绝缘介质5的环宽较大，则第一柔性导电接触层11可采用柔软的导电银纤维(价格低廉、各向同性导电、质地柔软)；若φ3-φ2较小(《1mm，特别是≤0.5mm时)，第一柔性导电接触层11建议采
用垂直导电薄膜(价格昂贵、仅垂直方向导电、质地柔软)。采用第一柔性导电接触层11的目的一是使待测器件在测试时接触良好，保证端口port2的阻抗与待测器件的端口阻抗匹配良好、连续，确保测试结果真实可靠、准确；目的二是保护待测器件表面镀层不被损伤(若无第一柔性导电接触层11，则待测器件与测试接头是刚性接触容易出现接触不良，若出现接触不良，需要来回移动、用力按压)。
41.作为一种优选的实施方式，上述第二内导体3的插孔内壁上设有第二柔性导电接触层31。
42.上述实施方案中，第二内导体3的插孔内壁采用导电胶粘接第二柔性导电接触层31。目的一是为了使待测器件的插针与内导体接触良好；目的二是为了兼顾相近粗细的插针及其公差，通用性更强,例如，为插针直径为1mm的待测器件设计的测试接头，若第二内导体3的插孔内壁设有柔性导电接触层，则至少可以兼顾1mm
±
0.2mm；目的三是当此测试接头固定于测试工装上使用时，也为了兼顾器件插针的位置公差；目的四是保护插针表面镀层。
43.本实施例中，第二内导体3的插孔段由两个横截面为扇环形的金属导电薄片制成。其目的是降低加工难度、对待测器件插针粗细的兼容性更强、也方便用导电胶粘接第二柔性导电接触层31。
44.本实施例中，上述第二柔性导电接触层31为柔软的导电银纤维。
45.作为一种优选的实施方式，上述第一内导体2的插孔底部设有沿上述插孔长度方向收缩的弹性插针接触件，上述弹性插针接触件包括座体32、弹性件33和圆盘形的接触帽34，上述座体32装配于上述第二内导体3的插孔底部中心处，上述接触帽34的边缘与上述插孔内壁接触，上述接触帽34通过上述弹性件33连接上述座体32。
46.上述实施方案中，座体32、弹性件33和接触帽34构成一个部件，安装于第二内导体3的插孔底部，目的是为了兼顾插针的长度公差。接触帽34的边缘与第二内导体3的插孔内壁是紧配合。弹性件33自然舒展时，接触帽34顶端距离外导体1在port2处端面的长度为l5，弹性件33极限压缩时，接触帽34顶端距离外导体1在port2处端面的长度为l4。|l4-l5|》|插针长度max-插针长度min|,且|l5+l4|/2＝|插针长度max+插针长度min|/2。
47.优选的，上述座体32、弹性件33和接触帽34均为金属导体构件。三者采用金属导体构件，在待测件插针插入与接触帽34抵接后，能够通过座体32、弹性件33和接触帽34与第二内导体3进行电导通，进一步确保插针与第二内导体3的良好接触。其中，上述弹性件33采用常规的弹簧即可。同时，实际生产过程中弹簧的回力大小由待测器件的插针粗细决定，在此不做赘述。
48.作为一种优选的实施方式，上述接触帽34在在远离上述插孔孔底的端面(也就是在port2处的端面)设有第三柔性导电接触层35。目的主要是为了保护待测器件插针端面的镀层。
49.优选的，上述第三柔性导电接触层35为柔软的导电银纤维。
50.本实施例中，上述外导体1表面两端之间设有螺纹。外导体1表面螺纹端部与在外导体1设有第二内导体3的一端端部的间距定义为l6(即就是指代外导体1表面在port2端部为光面的部分长度)，具体值视实际应用情况而定，例如，当需要直接拧在测试工装上使用时，l6可以是零，即测试接头在port2这端为全螺纹(如图4所示)。
51.本实施例中，上述外导体1的内腔根据实际应用，可以是同直径的圆柱装腔(如图4
所示)，也可以是自中间向两端设有两段直径不同的装配腔(如图2所示)，上述第二内导体3和第一内导体2分别装于上述两个装配腔中。
52.本实施例中，第一绝缘介质4和第二绝缘介质5可以是有形体的绝缘材料，若频率高达近20ghz及20ghz以上，可采用空气作为绝缘介质。
53.本实施例中，如图7所示，port1端口为sma-j型标准接头，port2端口一端采用90
°
弯头设计，其目的是为了适应插针小型化封装滤波器件的测试需求。若插针间距特别小，建议将此测试接头安装于金属测试工装上使用，外导体1在port2端口附近处一段长度的壁厚可以尽量减薄或者减为零，但这要求外导体1在port2端口处与金属测试工装相应的通孔是紧配合，如图8所示。图8所示的实施例中，外导体1在port2端口附近处的一段长度的壁厚为零，此时要求金属测试工装用于安装此测试接头的第二绝缘介质5的通孔直径也为φ3，执行正公差，即二者是紧配合。
54.本实施例中，对一个滤波器的高频远带外抑制测试对比结果作出图例(具体见图3)，待测器件是采用全金属双列直插式dip18封装的lc低通850mhz滤波器，体积是27.6mm*12.9mm*6.6mm。图3中，曲线
①
是采用普通测试接头的测试结果，曲线
②
是采用本实施例的测试接头做成测试工装测得的结果。(测试工装6如图5和6所示，图中d指代工装上连接的本实施例的双端接头,d在port2这一端为全螺纹，安装时使得其port2端面与测试工装6的顶面62齐平)。测试的对比结果表明，采用本实施例的测试接头测得的结果更佳。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
57.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
60.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：包括外导体(1)、第一内导体(2)和第二内导体(3)，所述外导体(1)为圆管状，所述第一内导体(2)和第二内导体(3)均为圆管状构件，二者分别同轴设置在所述外导体(1)的两端，且所述第一内导体(2)和第二内导体(3)的一端均封闭且相抵，所述第一内导体(2)在远离第二内导体(3)的一端同轴设有插孔，所述第二内导体(3)在远离第一内导体(2)的一端同轴设有插孔或插针，所述第一内导体(2)与所述外导体(1)之间填充有第一绝缘介质(4)，所述第二内导体(3)与所述外导体(1)之间填充有第二绝缘介质(5)，所述外导体(1)、第二内导体(3)和第二绝缘介质(5)三者在远离所述第一内导体(2)的一端端部齐平。2.根据权利要求1所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述外导体(1)远离所述第一内导体(2)的一端端部设有环形的第一柔性导电接触层(11)。3.根据权利要求2所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述第一柔性导电接触层(11)为柔软的导电银纤维或柔软的垂直导电薄膜。4.根据权利要求2所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述第二内导体(3)的插孔内壁上设有第二柔性导电接触层(31)，所述第二柔性导电接触层(31)为柔软的导电银纤维。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述第二内导体(3)的插孔底部设有沿所述插孔长度方向收缩的弹性插针接触件，所述弹性插针接触件包括座体(32)、弹性件(33)和圆盘形的接触帽(34)，所述座体(32)装配于所述第二内导体(3)的插孔底部中心处，所述接触帽(34)的边缘与所述插孔内壁接触，所述接触帽(34)通过所述弹性件(33)连接所述座体(32)。6.根据权利要求5所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述座体(32)、弹性件(33)和接触帽(34)均为金属导体构件。7.根据权利要求6所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述弹性件(33)为弹簧。8.根据权利要求6所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述接触帽(34)在远离所述插孔孔底的端面设有第三柔性导电接触层(35)，所述第三柔性导电接触层(35)为柔软的导电银纤维。9.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述外导体(1)表面两端之间设有螺纹。10.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头，其特征在于：所述外导体(1)自中间向两端设有两段装配腔，所述第二内导体(3)和第一内导体(2)分别装于两个所述装配腔中。

技术总结
本发明涉及用于插针封装的高频滤波器件测试的通用双端接头,包括外导体、第一内导体和第二内导体。外导体为圆管状，第一内导体和第二内导体均为圆管状构件，二者分别同轴设置在外导体的两端，且第一内导体和第二内导体的一端均封闭且相抵。第二内导体在远离第一内导体的一端同轴设有插孔，第一内导体在远离第二内导体的一端同轴设为插孔或插针。第一内导体与外导体之间填充有第一绝缘介质，第二内导体与外导体之间填充有第二绝缘介质，外导体、第二内导体和第二绝缘介质三者在远离第一内导体的一端端部齐平。优点：能够确保两个端口的阻抗分别与测试设备仪器的端口阻抗以及待测器件的端口阻抗良好匹配，保证端口连接处特征阻抗的连续性。阻抗的连续性。阻抗的连续性。


技术研发人员：冀兴军 杨赤如 王远才 李宗志 张雪泽 孙江超 王宇 赵新华 段斌 张昊 刘兵超 曹文杰 卢鹏程 刘金元 刘依明 周兰
受保护的技术使用者：北京航天微电科技有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/10/19