一种高频同轴探针的制作方法

本实用新型涉及测试用探针技术领域，尤其涉及一种用于测试电路基板的高频指标的探针。

背景技术：

随着平板电脑,无线路由器等电子设备功能越来越多,品质要求起来越高,射频信号测试是必不可以少的测试.在实际生产中，在安装天线之前需要确保电路板性能满足要求，都会对电路板进行射频信号测试。

在高频范围内，较高的触电质量尤为重要的，以便将对于测量信号不利的反射或衰减降到最小。此外，存在对于简单结构设计和利于维护的需求，因为在这种用于各种(通常是多极触头)测试探针的测试探针装置的元件会磨损或以其它方式被损坏，而必须被更换。现有技术的测试探针的测试频率范围不高，一般只到1GHz左右，无法达到更高的频率要求(比如3GHz、6GHz等)，另一方面，更换探针也不方便。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的之一是提供一种适用频率范围更高的高频同轴探针，另一方面是提高可快速更换的高频同轴探针，为此，本实用新型的技术方案为提供一种高频同轴探针，包括外管、绝缘管体、内导管和多个顶针套件，所述内导管与外管通过绝缘管体电气绝缘地套装为一体，所述外管设有多个沿同一圆周径向分布的安装孔，多个所述顶针套件可拆卸地分别安装于所述安装孔中，另外的一个所述顶针套件可拆卸地套装于所述内导管内，还包括两端贯通的管体状的补偿柱，该补偿柱的内腔与所述内导管的前端接合在一起，所述套装于所述内导管内的顶针套件从所述补偿柱的内腔穿过且其头部的端面与外管上的所述顶针套件的头部端面平齐。

优选地，当所述顶针套件被弹性压缩并止于所述补偿柱的前端面时，所述补偿柱与外管上前端外露的顶针套件的头部部分形成阻抗补偿区域。

优选地，所述补偿柱的内腔通过锡焊方式与所述内导管的前端接合在一起。

优选地，所述内导管与补偿柱通过螺纹连接接合在一起。

优选地，所述补偿柱为T形截面且前端直径较大的管体。

优选地，所述外管的外壁上设有沿径向圆周布设的环形凹槽，使安装于所述安装孔的顶针套件外露。

优选地，还包括C形环，所述C形环卡装于所述环形凹槽内，用以绑定所述环形凹槽内外露的顶针套件。

优选地，对应每个安装孔的外壁上设有卡点，每个卡点在安装孔内形成卡持顶针套件的凸起。

优选地，所述外管上安装的所述顶针套件数量为四个。

优选地，当所述外管上的顶针套件排布所在的径向圆周直径为6毫米时，所述补偿柱的直径为2.4毫米～2.6毫米。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的高频同轴探针，通过在接触前端设置补偿柱，使适用频率范围提高到6GHz的水平，其性能稳定可靠，通过C形卡环和环形凹槽的卡合配置，利用C形卡环的绑定力，可使外壳上的顶针套件不会轻易脱落，只要用工具拆卸下C形卡环，就可轻松取下损坏的顶针套件，达到快速更换的目的。

值得说明的是，在现有的射频电路测试中，经常会用到开关连接器和测试头来进行射频信号测试，使用这种高频同轴探针不再需要开关连接器，从而进一步节约测试成本。

附图说明

图1、图2为本实新型最佳实施例的一种高频同轴探针的两种视角的结构示意图。

图3A为图1、图2中所示的高频同轴探针沿轴向剖切的剖面示意图。

图3B为图3A中X区域放大三倍后的局部放大图。

图4为未插入顶针组件的高频同轴探针在其前端未接合补偿柱的的状态示意图。

图5为未插入顶针组件的高频同轴探针在其前端接合补偿柱的的状态示意图。

图6为顶针组件的外形示意图。

具体实施方式

本实用新型的详细说明如下，所述的优选实施例仅仅是说明性的，并非用来限制本实用新型。

需要说明的是本文中整篇以高频同轴探针的测试触接面为前端，以连接到仪器设备的连接端为后端作为参考方位的描述基准。

本实用新型的最佳实施例的结构详细分述如下：

请参阅图1至图6所示，本实用新型的最佳实施例的一种高频同轴探针00，具有SMA标准接口11，其一端通过SMA接口11连接到外部测试仪器(未示出)上，另一端能过顶针套件20弹性地抵接到电路板上的相应焊盘(未示出)上，从而对电路板及其功能部件的射频性能进行测试，它包括金属材料制成的外管10、绝缘管体50/51、金属材料制成的内导管40和五个相同的顶针套件20，所述内导管40与外管10通过绝缘管体50和51的支撑作用电气绝缘地套装为一体，所述内导管40与外管10的内径根据微波传输原理按50欧姆阻抗同轴地设置，从而形成高频信号传输通道，所述外管10上的沿同一圆周径向分布有四个安装孔132，四个所述顶针套件20通过所述安装孔132上可拆卸地插装在外管20上，另外的一个所述顶针套件20可拆卸地套装在所述内导管40内。

由图1、图2可知，所述外管10的后端为SMA标准接口11，并设有法兰12，用以安装固定并连接与外部测试仪器。

进一步地参照图3A、3B并图5所示，所述高频同轴探针00还包括补偿柱30，该补偿柱30由金属材料制成，优选铜合金，为两端贯通的截面呈T形的管体，中心具有内腔301，包括位于前端的直径较大的接头部31和直径较小的管体部32，这样设置的好处在于，由于接头部31的直径较小，可以为旁边的设于外管上的顶针套件留够足够的压缩空间，避免干涉，同时由于管体部32直径较大，不会减小与焊盘的接触面积影响接触稳定性。所述内导管40从外管10和绝缘管体51的前端面外露出前端401，并收容在所述管体部32后端的内腔301内并接合在一起，在本实施例中，内导管的前端401是通过锡焊与管体部的后端焊接固定在一起的，在其它的实施方案中，可以采用螺纹连接方式将内导管40与补偿柱30接合在一起，形成电连接，比如，将内导管的前端401设计成外螺纹并将补偿柱30的内腔内壁设计成相应规格的内螺纹，通过内外螺纹的紧密配合使内导管40与补偿柱30接合在一起，这样的好处在于，当补偿柱30因使用磨损需要更换时，可以通过轻易地只取下补偿柱30直接更换即可，不需要将整个高频同轴探针报废，所述套装于所述内导管40内的顶针套件20从所述补偿柱30的内腔穿过且其头部的端面与外管10上的所述顶针套件20的头部端面平齐，即安装在高频同轴探针00上的所有顶针套件20的前端端面是平齐的(参照图3A、3B所示)。

再参照图3A、3B和图6所示，所述顶针套件20是由金属材料制成的可以拆下来更换的一个整体，包括顶针外管23、套装于该顶针外管23内的针头21以及套装于顶针外管23内使所述针头21可弹性地在顶针外管23内进行轴向运动的弹簧23，所述针头21上设有多个爪齿211。进一步结合图1和图2所示，安装在外管20上的四个顶针套件20通过头部的顶针头21上的爪齿211弹性地抵接到电路板的地电位的焊盘上，形成地连接通路，安装在内导管40上的顶针套件20通过顶头21的爪齿211弹性地抵接到电路板的信号电位的焊盘上，形成信号通路。

当顶针套件20的针头21被弹性地压缩到爪齿211的端面与补偿柱30的前端面大致相齐时，所述顶针套件20被补偿柱30的前端面止挡，此时所述补偿柱30与外管上前端外露的顶针套件20的头部部分形成阻抗补偿区域，从而可以通过调整补偿柱30的直径大小来对高频同轴探针00的外管前端面与电路板焊盘之间的这段非屏蔽的区域进行阻抗失配区进行有效的阻抗补偿，达到优化的阻抗匹配效果，在本实施例中，通过多次试验和测试，当所述外管20上的顶针套件排布所在的径向圆周直径为6毫米时，所述补偿柱30的直径设计为2.4毫米～2.6毫米时，高频同轴探针00的射频指标最佳，6GHz内的驻波比指标可以达到1.2以内。

在其它的实施例中，可以在外管10上只安装三个或安装比四个更多的顶针套件20，这种情况下，需要根据顶针套件20的数量因应地设计变更补偿柱30的直径大小，从而达到更好的阻抗补偿效果。

如图1、图2和图3A所示，所述外管10的外壁上设置有沿径向圆周布设的环形凹槽131，使安装于所述安装孔132的顶针套件20外露，所述高频同轴探针00还包括C形环60，所述C形环60卡装于所述环形凹槽131内，在本实施例中，C形环60为两个，布置于间隔一段轴向距离的两端，用以很好地将顶针套件20绑定所述环形凹槽131内。

值得说明的是，用于防止顶针套件20从外管10和内导管40中脱落的方式还有很多，例如在安装孔132的外壁上通过铆压工具治强行挤出卡点，从而使每个卡点在安装孔132内形成卡持顶针套件20的凸起(图中未示出)，本实施例中的顶针套件20就是通过这种打卡点的方式卡持在内导管40的内腔内。

上述的高频同轴探针00的组装过程大致是这样的，先将内导管40、绝缘管体50、51套装固定到外管10上，所述内导管40的前端401从前端的端面外露出一段，然后将内导管40外露的前端401与补偿柱锡焊连接在一起，再后，将四个顶针套件20分别插装到外管20的安装孔132内，并将一个顶针套件20插装到内导管40的内腔中，使所有顶针套件20的爪齿端面平齐，最后通过C形环60套设地卡装于外管10的所述环形凹槽131内，使所有外管的顶针套件20绑定接触为一体。

本实用新型的高频同轴探针00适用频率范围可达到6GHz，其性能稳定可靠，通过C形卡环和环形凹槽的卡合配置，可轻松达到快速更换损坏的顶针套件的目的，不仅性能稳定可靠，其制造工艺也大大简化。

以上所述，只列出了本实用新型的最佳实施例，不能以此限定本实用新型实施的范围，任何与此类似的技术方案都应属于本实用新型所揭示的内容。