雙向板級射頻磁場探頭制造技術

本發明專利技術公開一種雙向板級射頻磁場探頭，包括探頭主體，設置在所述探頭主體中相互垂直的第一測量電路與第二測量電路，以及與所述第一測量電路連接的第一信號輸出端，與所述第二測量電路連接的第二信號輸出端，所述第一信號輸出端和第二信號輸出端在探頭主體中錯開設置；其中，所述第一測量電路和第二測量電路均包括連接成環路的信號線和信號屏蔽線。本發明專利技術提出的雙向設計的探頭，把兩個不同環路方向的獨立探頭集成在一起，通過印制電路板的方式獲得其中一個環路，通過通孔技術實現另一個環路，結合測量儀器，可以通過一次探頭掃描而獲得全面的電磁場信息。

【技術實現步驟摘要】
雙向板級射頻磁場探頭
本專利技術涉及電磁場測量
，特別涉及一種雙向板級射頻磁場探頭。
技術介紹
隨著當前集成電路芯片密度以及運行頻率的逐步提高，集成電路以及PCB板級的EMI電磁干擾噪聲在電子產品中影響越來越嚴重。為了抑制這些干擾噪聲，同時也為了評估集成電路產生的電磁干擾噪聲水平，對集成電路表面以及PCB板局部近場的電磁干擾噪聲進行測量十分重要。這種測量通常采用近場掃描法完成。為了全面了解和測量集成電路表面以及PCB板局部近場的電磁場的分布，通常需要至少測量矢量電磁場的兩個分量(電磁場E，H一共含6個分量)。目前的探頭通常都只能單次測量一個分量。為了進行第二個分量的測量，通常需要進行第二次掃描來完成。這些掃描通常通過一個機械移動平臺來實現，機械移動平臺的位置重復一般在幾十微米的誤差范圍，或者甚至更大。也就是說，第二次掃描往往不能保證重復第一次掃描的空間測量點。現有技術的缺點在于：板級射頻電流探頭通常只能測量一個電磁場的分量(Hx，Hy，Hz，Ex，Ey，Ez)；為了完全了解局部近場的電磁場分布，現有的單向電磁場探頭需要兩次掃描測量，以便獲得電磁場的兩個分量；單向電磁場探頭通過兩次掃描以獲得電磁場的兩個分量，這種方法受到移動平臺的位置重復精度制約。
技術實現思路
基于此，針對上述的集成電路表面以及PCB板局部近場的電磁干擾測量位置精度問題，本專利技術提出一種可通過一次掃描而獲得全面的電磁場信息的雙向板級射頻磁場探頭。其技術方案如下：一種雙向板級射頻磁場探頭，包括探頭主體，設置在所述探頭主體中相互垂直的第一測量電路與第二測量電路，以及與所述第一測量電路連接的第一信號輸出端，與所述第二測量電路連接的第二信號輸出端，所述第一信號輸出端和第二信號輸出端在探頭主體的錯開設置；其中，所述第一測量電路和第二測量電路均包括連接成環路的信號線和信號屏蔽線。一個射頻磁場探頭，包含兩個相互垂直的磁場測量電路，可以同時測量電磁場的兩個分量，并根據麥克斯韋方程組計算得其他的電磁場分量。其中的兩個測量電路均包括由在多個線路層上設置的信號線和信號屏蔽線電連接形成的環形回路，以及與測量電路連接的信號輸出端，可將感應所得的信號傳輸給相關的儀器進行測量分析。下面對其進一步技術方案進行說明：優選的是，所述第一測量電路包括依次間隔設置的第一屏蔽線路層、第一信號線路層和第二信號線路層，所述第一信號線路層包括第一信號線，所述第二信號線路層包括第二信號線，所述第一屏蔽線路層包括第一信號屏蔽線，所述第一信號輸出端、第一信號線、第二信號線和第一信號屏蔽線依次連接形成第一環形回路；所述第一信號線在第一屏蔽線路層上的正投影位于所述第一信號屏蔽線覆蓋區域，且所述第一信號屏蔽線接地。優選的是，所述探頭主體設置有探頭伸出端，所述探頭伸出端中設有貫穿所有線路層的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔中設置有第一導線，第二通孔中設置有第二導線，所述第二信號線連接于第一導線和第二導線之間，所述第一信號線的另一端連接于第二導線的中部，所述第一導線與所述第一信號屏蔽線連接。優選的是，所述第二測量電路包括依次間隔設置的第二屏蔽線路層、第三信號線路層和第三屏蔽線路層，所述第三信號線路層包括第三信號線，所述第三信號線一端與第二信號輸出端連接；所述探頭主體設置有探頭伸出端，所述探頭伸出端中設置有貫穿所有線路層的第三通孔，所述第三通孔中設置有第三導線，且所述第三信號線的另一端連接于第三導線的中部；所述第二屏蔽線路層上設置有第二信號屏蔽線，第三屏蔽線路層上設置有與第二信號屏蔽線相對應的第三信號屏蔽線，所述第三導線連接于第二信號屏蔽線和第三信號屏蔽線之間；所述第二信號屏蔽線、第三導線、第三信號線和第三信號屏蔽線依次連接形成與所述第一環形回路垂直的第二環形回路；所述第三信號線在第二屏蔽線路層或第三屏蔽線路層上的正投影位于第二信號屏蔽線或第三信號屏蔽線覆蓋區域，且所述第二信號屏蔽線、第三信號屏蔽線接地。優選的是，所述第一屏蔽線路層、第二屏蔽線路層和第三屏蔽線路層上均設置有信號屏蔽線，所述第一信號線或第三信號線在任意屏蔽線路層上的正投影位于任意信號屏蔽線的覆蓋區域。利用屏蔽線路層將所有的信號線進行隔離屏蔽，避免對信號線產生電磁干擾，而影響測量結果的精確度。優選的是，所述第一信號輸出端和第二信號輸出端均包括貫穿于任意線路層的一個信號輸出孔和多個接地孔，且所述多個接地孔均勻環繞于信號輸出孔周圍，所述信號輸出孔中設置有與相應信號線連接的信號輸出線，所述接地孔中設置有接地線。優選的是，任意屏蔽線路層上的多個接地孔通過接地屏蔽線連接成環狀，且所述信號屏蔽線與所述接地屏蔽線連接。對信號輸出線進行接地屏蔽，使輸出信號不受干擾，同時對信號屏蔽線接地，方便簡單。優選的是，所述第一測量電路包括設置在第二信號線路層外側且與之相隔的第四屏蔽線路層，所述第四屏蔽線路層上設置有與其他信號屏蔽線相對應的第四信號屏蔽線。通過第四屏蔽線路層對第二信號線路層進行屏蔽，即對探頭的所有內部信號線進行屏蔽，屏蔽效果更佳，使測量效果更好。本專利技術具有如下突出的優點：解決了集成電路表面以及PCB板局部近場的電磁場或者電磁干擾的精確測量問題，通過本方案可以精確得到集成電路表面以及PCB板局部近場的電磁場或者電磁干擾，測量準確、高效。附圖說明圖1是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭三維狀態一結構示意圖；圖2是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭三維狀態二結構示意圖；圖3是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭局部三維透視示意圖；圖4是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第一信號線路層示意圖；圖5是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第二信號線路層示意圖；圖6是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第一屏蔽線路層示意圖；圖7是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第一測量電路示意圖；圖8是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第三信號線路層示意圖；圖9是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第二屏蔽線路層示意圖；圖10是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第三屏蔽線路層示意圖；圖11是本專利技術實施例中所述雙向板級射頻磁場探頭第二測量電路示意圖。附圖標記說明：10-探頭主體，100-第一測量電路，110-第一信號線路層，112-第一信號線，112a-第一信號線短直線端，112b-第一信號線長直線端，120-第二信號線路層，122-第二信號線，130-第一屏蔽線路層，132-第一信號屏蔽線，134-第一接地屏蔽線，200-第二測量電路，210-第三信號線路層，212-第三信號線，212a-第三信號線半環形端，212b-第三信號線直線端，220-第二屏蔽線路層，222-第二信號屏蔽線，222a-第二信號屏蔽線半環形端，224-第二接地屏蔽線，230-第三屏蔽線路層，232-第三信號屏蔽線，232a-第三信號屏蔽線半環形端，234-第三接地屏蔽線，310-接地孔，312-接地線，320-信號輸出孔，322-信號輸出線，40-探頭伸出端，410-第一通孔，412-第一導線，420-第二通孔，422-第二導線，430-第三通孔，432-第三導線。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明。一種雙向板級射頻磁場探頭，其設計原理如下：射頻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙向板級射頻磁場探頭，其特征在于，包括探頭主體，設置在所述探頭主體中相互垂直的第一測量電路與第二測量電路，以及與所述第一測量電路連接的第一信號輸出端，與所述第二測量電路連接的第二信號輸出端，所述第一信號輸出端和第二信號輸出端在探頭主體中錯開設置；其中，所述第一測量電路和第二測量電路均包括連接成環路的信號線和信號屏蔽線。

【技術特征摘要】
1.一種雙向板級射頻磁場探頭，其特征在于，包括探頭主體，設置在所述探頭主體中相互垂直的第一測量電路與第二測量電路，以及與所述第一測量電路連接的第一信號輸出端，與所述第二測量電路連接的第二信號輸出端，所述第一信號輸出端和第二信號輸出端在探頭主體中錯開設置；其中，所述第一測量電路和第二測量電路均包括連接成環路的信號線和信號屏蔽線；所述第一測量電路包括依次間隔設置的第一屏蔽線路層、第一信號線路層和第二信號線路層；所述第二測量電路包括依次間隔設置的第二屏蔽線路層、第三信號線路層和第三屏蔽線路層；所述第一信號線路層包括第一信號線，所述第二信號線路層包括第二信號線，所述第一屏蔽線路層包括第一信號屏蔽線，所述第一信號輸出端、第一信號線、第二信號線和第一信號屏蔽線依次連接形成第一環形回路；所述第一信號線在第一屏蔽線路層上的正投影位于所述第一信號屏蔽線覆蓋區域，且所述第一信號屏蔽線接地。2.根據權利要求1所述的雙向板級射頻磁場探頭，其特征在于，所述探頭主體設置有探頭伸出端，所述探頭伸出端中設有貫穿所有線路層的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔中設置有第一導線，第二通孔中設置有第二導線，所述第二信號線連接于第一導線和第二導線之間，且所述第一信號線連接于第二導線，所述第一導線與所述第一信號屏蔽線連接。3.根據權利要求1所述的雙向板級射頻磁場探頭，其特征在于，所述第三信號線路層包括第三信號線，所述第三信號線一端與第二信號輸出端連接；所述探頭主體設置有探頭伸出端，所述探頭伸出端中設置有貫穿所有線路層的第三通孔，所述第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：方文嘯，陳立輝，恩云飛，史春蕾，劉遠，肖慶中，
申請(專利權)人：工業和信息化部電子第五研究所，
類型：發明
國別省市：廣東;44