差分测试探针的制作方法

本发明涉及一种差分测试探针，尤其涉及一种用于探测被测设备的高带宽差分测试探针。

背景技术：

通常，在包括射频部件的设备数量逐渐增长时期，由于射频部件不仅难以访问以进行测试，而且这些射频部件提供了具有非常高带宽的差分信号，因此，存在对于高带宽差分测试探针的增长的需求，这种高带宽差分测试探针允许高精确度和最舒适的测量，即使是在难以访问的测试点。

wo2013/124002a1公开了用于差分信号测量扫描头的适配器，该适配器由两个导电测量接触元件构成，每一个导电测量接触元件用于检测差分信号的部分信号，这两个导电测量接触元件的每一者都相对于旋转轴线偏心地布置。除此之外，还在适配器中提供有两个设置部件，这两个设置部件的每一者可以围绕两条旋转轴线中的一条旋转轴线旋转，以设置两个测量接触元件之间的、或探针尖端之间的可变距离。然而，每一个探针尖端的纵向轴线与两条旋转轴线平行，这不利地导致以下事实：为了测试，用户必须以不利的方式来保持测试探针。因此，由于紧张的手位置，引起了从测量点滑出，这导致了测量误差或甚至由于探针尖端意外引起的短路导致被测设备损坏。

因此，存在对于提供一种不仅适用于高频测量，还确实防止了从测试点滑出，以便确保没有误差的高精确度测量的差分测试探针的需求。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了用于探测被测设备的差分测试探针。该差分测试探针包括第一探针尖端、第二探针尖端、第一针体以及第二针体。然而，该第一探针尖端相对于第一旋转轴线偏心地布置，而第二探针尖端相对于第二旋转轴线偏心地布置。除此之外，第一分立电阻器被安装在第一探针尖端和第一针体之间，然而第二分离电阻器被安装在第二探针尖端和第二针体之间。有利地，第一分立电阻器和第二分立电阻器的每一者负责相应的测量点和测量范围之间的适配。

根据本发明的所述方面的第一优选实现形式，第一探针尖端和包括第一旋转轴线和第二旋转轴线二者的平面之间的第一倾斜角不等于零。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，第二探针尖端和所述平面之间的第二倾斜角不等于零。有利地，由于第一倾斜角和第二倾斜角，或由于它们的协同组合，保证了本发明的测试探针的人体工程学使用，这有益地导致了通过防止紧张的手位置，而避免了从测试点滑出。

根据所述方面的另一优选实现形式，第二倾斜角等于第一倾斜角。有利地，由于第一倾斜角和第二倾斜角相等，进一步改善了前述的人体工程学使用。

根据所述方面的另一优选实现形式，第一分立电阻器的第一电阻值在300欧姆和370欧姆之间，且第二分立电阻器的第二电阻值在300欧姆和370欧姆之间。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，第一分立电阻器的第一电阻值为332欧姆，且第二分立电阻器的第二电阻值为332欧姆。有利地，在所述第一电阻值和第二电阻值的每一者都等于332欧姆的情况下，上述相应的测量点和测量范围之间的适配是理想的，该第一电阻值和第二电阻值的每一者都等于332欧姆的情况有益地允许在大于6ghz的频率下进行测量。

根据所述方面的另一优选实现形式，差分测试探针还包括第一探针套筒和第二探针套筒。然而第一探针套筒以可纵向滑动的方式支撑第一针体，第二探针套筒以可纵向滑动的方式支撑第二针体。

根据所述方面的另一优选实现形式，差分测试探针还包括第一弹簧构件和第二弹簧构件。然而第一弹簧构件被布置在第一探针套筒和第一针体之间，第二弹簧构件被布置在第二探针套筒和第二针体之间。有益地，借助于所述弹簧构件的每一者，或者借助于二者的协同组合，关于被测设备，高度方面和容差方面的差异均被有利地补偿，这保证了避免本发明测试探针从被测设备滑出，或者本发明测试探针的探针尖端从被测设备滑出，并因此确保了没有由于被测设备的平面度缺陷所导致的误差的高精确度测量。

根据本发明的所述方面的另一优选的实现形式，第一探针套筒包括第一分布式电容器，且第二探针套筒包括第二分布式电容器。有利地，借助于所述分布式电容器，补偿了本发明的测试探针的寄生电感。

根据所述方面的另一优选的实现形式，差分测试探针还包括第一同轴连接器和第二同轴连接器。为了调整第一探针尖端和第二探针尖端之间的距离，第一同轴连接器相对于第一旋转轴线能够旋转，且第二同轴连接器相对于第二旋转轴线能够旋转。有利地，这允许关于各种不同地间隔的测量点的舒适的测量。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，第一同轴连接器和第二同轴连接器以压入配合的方式彼此连接。有利地，本发明的测试探针的探针尖端以对称方式同时移动，这有益地进一步改善了上述人体工程学使用。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，第一同轴连接器相对于第一旋转轴线旋转对称，且第二同轴连接器相对于第二旋转轴线旋转对称。有利地是，由于第一同轴连接器和第二同轴连接器的每一者的所述旋转对称，因为几何关系恒定，差分测试探针的波阻抗有益地与关于第一探针尖端和第二探针尖端的距离设置不相关。换言之，本发明的测试探针的传递函数与两个探针尖端的每一者的位置和两个探针尖端关于彼此的位置(特别是关于探针尖端的间隔)这二者不相关。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，第一同轴连接器包括第一射频适配器，第二同轴连接器包括第二射频适配器。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，第一射频适配器和第二射频适配器的每一者都是可更换的。有利地，由于第一射频适配器和第二射频适配器的每一者的所述可更换性，在损坏或磨损的情况下，本发明的差分测试探针能够以最成本有效的方式进行修理。

根据所述方面的另一优选实现形式，第一射频适配器和第二射频适配器的每一者被绝缘器部分地或完全地围绕。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，该绝缘器由聚四氟乙烯制成。

根据所述方面的另一优选实现形式，第一探针尖端和第一针体被第一绝缘帽部分地覆盖，且第二探针尖端和第二针体被第二绝缘帽部分地覆盖。有利地，由于存在第一绝缘帽和第二绝缘帽，避免了被测设备在测量期间的意外的短路。

根据本发明的所述方面的另一优选实现形式，差分测试探针还包括至少一个密封环。该至少一个密封环被实施为借助于由该至少一个密封环引起的提高的接触压力，避免第一探针尖端和第二探针尖端之间的距离的非故意的改变。有利地，由于该至少一个密封环的存在和两个探针尖端之间的距离的非故意的改变的避免，防止了从测量点滑出。

附图说明

现在通过仅示例而非限制的方式参照附图进一步阐述本发明的示例性实施方式。附图中：

图1示出本发明的测试探针的实施方式的三维视图；

图2示出本发明的测试探针的实施方式的横截面的侧视图；

图3示出本发明的测试探针的实施方式的横截面的俯视图；

图4示出本发明的测试探针的实施方式的前部的横截面的侧视图，该前部延伸至本发明的同轴连接器；以及

图5示出本发明的测试探针的实施方式的前部的横截面的侧视图，该前部延伸至本发明的探针套筒。

具体实施方式

参照图1，以三维视图示出根据本发明的差分测试探针100的实施方式。

差分测试探针100包括第一探针尖端1a和第二探针尖端1b。在第一探针尖端1a和第一针体2a之间，安装有第一分立电阻器，优选表面贴装器件(smd)电阻器，由于该布置被第一隔离帽5a部分地覆盖，所以无法从图1中看到该第一分立电阻器。

以类似的方式，在第二探针尖端1b和第二针体2b之间，安装有第二分立电阻器，优选smd电阻器，其中，该布置被第二隔离帽5b覆盖，导致同样无法从图1中看到该第二分立电阻器。

此外，差分测试探针100包括以纵向上可滑动的方式支撑第一针体2a的第一探针套筒3a。类似地，该测试探针100包括以可纵向滑动的方式支撑第二针体2b的第二探针套筒3b。

在内部，第一弹簧构件(由于其在内部固定，所以无法看到)被布置在第一探针套筒3a和第一针体2a之间。以类似的方式，第二弹簧构件被布置在第二探针套筒3b和第二针体2b之间。

在该上下文中，要指出的是：借助于所述弹簧构件的每一者，或借助于二者的协同组合，关于被测设备，高度方面的差异和容差方面的差异均被有利地补偿，这保证了避免测试探针100从被测设备滑出、或测试探针100的探针尖端1a、1b从被测设备滑出，并因此确保了没有由于被测设备的平面度缺陷所引起的误差的非常精确的测量。

另外，第一探针尖端1a、或第一探针套筒3a，相对于第一同轴连接器4a的第一旋转轴线偏心地布置。类似地，第二探针尖端1b、或第二探针套筒3b相对于第二同轴连接器4b的第二旋转轴线偏心地布置。

因此，为了调整第一探针尖端1a和第二探针尖端1b之间的距离，第一同轴连接器4a相对于该第一同轴连接器4a的第一旋转轴线是可旋转的，且第二同轴连接器4b相对于所述第二旋转轴线是可旋转的。

在这种情况下，借助于互锁齿13a、13b，第一同轴连接器4a和第二同轴连接器4b有利地以压入配合方式彼此连接。

有利地，为了舒适地调整第一探针尖端1a和第二探针尖端1b之间的距离，第一调整部14a被附接到第一同轴连接器4a，且第二调整部14b被附接到第二同轴连接器4b。

更有利地，差分测试探针100包括密封环10，该密封环10被实施为借助于由密封环10引起的、并施加至第一调整部14a和施加至第二调整部14b的提高的接触压力，避免了第一探针尖端1a和第二探针尖端1b之间的距离的非故意的改变。

此外，在第一探针尖端1a和包括第一同轴连接器4a的第一旋转轴线和第二同轴连接器4b的第二旋转轴线二者的平面之间，存在第一倾斜角，其中，所述第一倾斜角不等于零。换言之，第一探针尖端1a的第一纵向轴线与第一同轴连接器4a的第一旋转轴线不平行。

以类似的方式，在第二探针尖端1b和包括第一同轴连接器4a的第一旋转轴线和第二同轴连接器4b的第二旋转轴线二者的上述平面之间，存在第二倾斜角，其中，所述第二倾斜角不等于零。换言之，第二探针尖端1b的第二纵向轴线与第二同轴连接器4b的第二旋转轴线不平行。

有利地，第一倾斜角等于第二倾斜角。然而，特别是关于被测设备的平面度缺陷的情况，如果第一倾斜角不等于第二倾斜角，可以是特别有利的。

通常，借助于第一倾斜角和第二倾斜角、或借助于它们的协同组合，保证了本发明的测试探针100的人体工程学使用，这有利地导致通过防止紧张的手位置，避免了从测试点滑出。

现在参照图2，示出了差分测试探针100的横截面的侧视图。因此，现在可以看到一些内部部件，诸如第一分立电阻器(或在该情况下为第二分立电阻器6b)、以及第一弹簧构件(或第二弹簧构件7b)。

如果第二分立电阻器6b的第二电阻值在300欧姆和370欧姆之间，更优选地在310欧姆和360欧姆之间，更优选地在320欧姆和350欧姆之间，最优选地在330欧姆和340欧姆之间，则是特别有利的。

类似地，第一分立电阻器的第一电阻值在300欧姆和370欧姆之间，更优选地在310欧姆和360欧姆之间，更优选地在320欧姆和350欧姆之间，最优选地在330欧姆和340欧姆之间。

此外，实验研究已经呈现，如果第二分立电阻器6b的第二电阻值、或第一分立电阻器的第一电阻值等于332欧姆，则是更有利的。特别是在这种完全不可预知电阻值等于332欧姆的情况下，保证了测量点和测量范围之间的理想适应，这允许在大于6ghz的频率下进行测量。

另外，从图2可以看出，第二同轴连接器4b相对于该第二同轴连接器4b的第二旋转轴线旋转对称，这类似地适用于第一同轴连接器4a，该第一同轴连接器4a相对于第一旋转轴线旋转对称。此外，第一同轴连接器4a和第二同轴连接器4b由一种材料制成，该材料的介电常数是预定义的。

因此，特别地由于所述旋转对称，因为几何关系恒定，差分测试探针100的波阻抗有利地与关于第一探针尖端1a和第二探针尖端1b的距离设置不相关。

换言之，本发明的测试探针100的传递函数与两个探针尖端1a、1b中的每一者的位置、两个探针尖端1a、1b关于彼此的位置(特别是关于探针尖端1a、1b的间距)这二者不相关。

此外，图2示出第二同轴连接器4b包括被第二绝缘器8b部分地围绕的第二射频适配器9b，该第二绝缘器8b优选地由聚四氟乙烯制成。

以类似的方式，第一同轴连接器4a包括被第一绝缘器8a(参见图3)部分地围绕的第一射频适配器9a(同样参见图3)，该第一绝缘器8a同样优选地由聚四氟乙烯制成。

有利地，所述第一射频适配器9a和所述第二射频适配器9b的每一者是可更换的，以便确保在损坏或磨损的情况下，可以有利地以最成本有效的方式修理差分测试探针100。

除此之外，还提供了用于安装第二同轴电缆12b的第二插槽11b，优选对称多处理(smp)插槽。借助于第二射频适配器9b，所述第二插槽11b被连接至第二探针套筒3b，以便确保第二探针尖端1b和第二同轴电缆12b之间的连续的电气连接。

类似地，提供了用于安装第一同轴电缆12a(参见图3)的第一插槽11a(同样参见图3)，同样优选smp插槽。借助于第一射频适配器9a，所述第一插槽11a被连接至第一探针套筒3a，以便确保第一探针尖端1a和第一同轴电缆12a之间的连续的电气连接。

在该上下文中，还应该提及的是，第二探针尖端1b、第二分立电阻器6b、第二针体2b、第二隔离帽5b、第二探针套筒3b的一部分(通常是在第二同轴连接器4b外部的部分)、以及第二弹簧构件7b的一部分(同样通常是在第二同轴连接器4b外部的部分)是第二非同轴系统的部分，然而剩余部件是第二同轴系统的部分。

以类似的方式，第一探针尖端1a、第一分立电阻器、第一针体2a、第一隔离帽5a、第一探针套筒3a的一部分(通常是在第一同轴连接器4a外部的部分)、以及第一弹簧构件7a的一部分(同样通常是在第一同轴连接器4a外部的部分)是第一非同轴系统的部分，然而剩余部件是第一同轴系统的部分。

有利地，为了避免干扰耦合，并因此确保非常精确的测量，尽可能短地实现第一非同轴系统和第二同轴系统的每一者。

另外，图3示出差分测试探针100的横截面的俯视图，其中，每一个示出的部件都已经在上面讨论。

此外，图4示出本发明的测试探针的前部110的横截面的侧视图。该前部110包括经由分立电阻器6而与针体2连接的探针尖端1，该针体2被探针套筒3以纵向上可滑动的方式支撑，其中，弹簧构件7被布置在探针套筒3和针体2之间。探针尖端1、分立电阻器6以及针体2的布置被隔离帽5部分地覆盖。除此之外，探针尖端1相对于旋转对称的同轴连接器4的旋转轴线偏心地布置，该同轴连接器4被探针套筒3以相对于同轴连接器4的所述旋转轴线成倾斜角地穿透，其中，所述倾斜角不等于零。

最后，参照示出本发明的测试探针的前部120的横截面的放大侧视图的图5，前述关于图4的说明类似地适用，区别在于图5没有示出本发明的同轴连接器。

尽管上文描述了本发明的各种实施方式，但应当理解的是，这些实施方式是仅以示例方式而非以限制方式提出的。根据本文公开内容，可以对所公开的实施方式进行多种改变，而不脱离本发明的精神或范围。因此，本发明的广度和范围不应当由上面所描述的任何实施方式来限制。相反，本发明的范围应当根据所附的权利要求及其等同物来限定。

虽然已经关于一个或多个实现方式示出并描述了本发明，但是对于本领域的技术人员来说，在阅读并理解本说明书和附图之后，将想到等效的变型和修改。另外，尽管可能已经相对于数个实现方式中的仅一个实现方式公开了本发明的特定特征，但是该特征可以根据需要而与其它实现方式的一个或多个其它特征结合，并将有利于任何给定应用或特定应用。