[發明專利]時域電壓測量裝置、測量校準裝置及測量校準驗證裝置

在審

• 申請號: 201710257305.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106990277A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 方文嘯;丘海迷;邵鄂;陳立輝;黃云;恩云飛;劉遠;陳義強
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R35/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 周清華,黃青

1.一種時域電壓測量裝置，其特征在于，包括：

示波器，電壓探頭，待測PCB板微帶線和計算機；

所述電壓探頭放置在所述待測PCB板微帶線的上方，使所述電壓探頭底端中心的投影落在所述待測PCB板微帶線上，且所述電壓探頭與所述待測PCB板微帶線垂直，所述電壓探頭的輸出端與所述示波器的第一通道相連接，所述示波器的輸出端與所述計算機相連接；

所述電壓探頭利用電場耦合感應出由待測板級射頻電壓在所述待測PCB板微帶線周圍產生的感應電動勢，所述示波器采集所述感應電動勢并發送到計算機，所述計算機根據所述感應電動勢計算所述待測板級射頻電壓。

2.根據權利要求1所述的時域電壓測量裝置，其特征在于，還包括：

夾具，支架和樣品臺；

所述電壓探頭固定在夾具上，安裝了所述電壓探頭的夾具固定在支架上，使所述電壓探頭與所述PCB板垂直，且所述夾具固定在所述支架上后，所述支架在水平方向和垂直方向上可調；

所述待測PCB板微帶線固定在樣品臺上。

3.根據權利要求1所述的時域電壓測量裝置，其特征在于，所述待測PCB板微帶線兩端通過SMA頭焊接在PCB板上。

4.根據權利要求1所述的時域電壓測量裝置，其特征在于，所述電壓探頭由同軸線纜構成，所述電壓探頭的探測部位由內導體外伸構成。

5.根據權利要求1所述的時域電壓測量裝置，其特征在于，所述電壓探頭底端中心的投影在所述待測PCB板微帶線的中心處，且所述電壓探頭底端與待測PCB板微帶線表面的距離為1毫米。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的時域電壓測量裝置，其特征在于，所述計算機進一步根據以下方式計算所述待測板級射頻電壓：

v(t)＝IFFT[F_PK(ω)]；

其中，F_PK(ω)＝F_P(ω)·K(ω)；

F_P(ω)＝FFT[v_P(t)]；

式中，v(t)為所述待測板級射頻電壓，v_P(t)為所述感應電動勢，K(ω)為校準因子。

7.一種時域電壓測量校準裝置，其特征在于，包括：

校準PCB板微帶線，電壓探頭，網絡分析儀和負載；

所述校準PCB板微帶線的一端連接所述網絡分析儀的第一端口，所述校準PCB板微帶線的另一端連接所述負載，所述電壓探頭放置在所述校準PCB板微帶線的上方，使所述電壓探頭底端中心的投影落在所述校準PCB板微帶線上，且所述電壓探頭與所述校準PCB板微帶線垂直，所述電壓探頭的輸出端與所述網絡分析儀的第二端口相連接；

所述網絡分析儀通過所述第一端口和第二端口測試由所述校準PCB板微帶線與所述電壓探頭構成的二端口網絡，得到用于對待測PCB板微帶線的待測板級射頻電壓進行測量校準的校準因子。

8.根據權利要求7所述的時域電壓測量校準裝置，其特征在于，所述網絡分析儀進一步根據以下公式計算校準因子：

K(ω)＝S₂₁；

式中，K(ω)為校準因子，S₂₁為網絡分析儀測得的傳輸系數。

9.一種時域電壓測量校準驗證裝置，其特征在于，包括：

校準PCB板微帶線，電壓探頭，示波器，任意波形發生器和計算機；

所述電壓探頭放置在所述校準PCB板微帶線的上方，使所述電壓探頭底端中心的投影落在所述校準PCB板微帶線上，且所述電壓探頭與所述校準PCB板微帶線垂直，所述電壓探頭的輸出端與所述示波器的第一通道相連接；

所述任意波形發生器的輸出通道通過所述校準PCB板微帶線連接至所述示波器的第二通道；

所述任意波形發生器的輸出通道通過所述校準PCB板微帶線連接至所述示波器的第二通道；所述任意波形發生器向所述校準PCB板微帶線輸入電壓信號，所述電壓探頭利用電場耦合感應出由所述電壓信號在所述校準PCB板微帶線周圍產生的感應電動勢，所述示波器通過所述第一通道采集電壓探頭輸出的感應電動勢，并通過所述第二通道采集所述校準PCB板微帶線上的第二校準驗證電壓，所述計算機根據所述示波器采集到的感應電動勢計算第一校準驗證電壓，并根據所述第一校準驗證電壓和第二校準驗證電壓對校準因子進行校驗；其中，所述校準因子用于對待測PCB板微帶線的待測板級射頻電壓進行測量校準。