用于探测应用的到RF适配器的差分引脚的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月18日提交的序号为62/310,159的题为“squarepintorfadapterforprobingapplication”美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请如同对其整体复制一样通过引用并入本文。

本公开涉及用于信号探测的机构，并且，更具体地，涉及用于从正方形或圆形引脚/引线接合到用于由测试和测量系统测试的同轴射频(rf)连接器的适配器。

背景技术：

已经开发了各种系统来测量来自被测装置(dut)的差分信号。有各种方式将测试系统连接到dut。这些方式可能包括焊接连接、rf连接器、压力接触件、导线/引线、引脚、适配器、插入件、别针等。将测试系统连接到dut的通用接口是通过使用被焊接到差分测试点的一对引脚/短导线实现的，然后将该差分测试点连接到测试系统。这种系统的问题是，环境电场可能与缺乏屏蔽的暴露的引线/引脚相互作用，从而将干扰注入到被测信号中。注入两个引线/引脚的干扰被称为共模干扰。暴露的引线/引脚可能经历共模干扰和影响单独引线/引脚的干扰两者。没有将差分信号与暴露的引线/引脚上的这些干扰隔离开的机构，这导致由测试系统测量但不存在于实际dut的差分信号中的附加信号噪声。此外，保持这些差分引线/引脚的均匀受控阻抗支持可重复的测量，而没有降低频率响应。然而，真正的暴露引线/引脚可能会在测试过程中显著弯曲和改变位置。使暴露的引线弯曲会改变差分对的相应阻抗。这种不受控制的阻抗改变了测试系统处信号的频率响应，导致带宽损耗和纹波电流。因此，暴露的引线降低了测试系统获得的测试测量结果的精度，特别是当测量具有较高频率含量的差分信号时。

本发明的实施例解决现有技术中的这些和其他问题。

技术实现要素：

所公开的主题的实施例包括到rf适配器的差分引脚。适配器包含在一端上的具有rf连接器的中心接触件以及在另一端上的信号接触件。绝缘套筒围绕中心接触件。参考接触件围绕绝缘套筒。采用诸如片簧的固定元件将差分对的参考引脚与参考/屏蔽接触件衔接。差分对的信号引脚与中心接触件相接合。保护层围绕固定元件和参考接触件。适配器被构造成向下滑过差分对，使得外部参考/屏蔽接触件邻接附接到引脚的电路板。以这种方式，差分引脚(例如引线)完全被屏蔽到电路板的表面下，该电路板的表面屏蔽/隔离引脚免受共模和其他类型的干扰。此外，选择适配器的接触间距以匹配引脚间距。照此，适配器在测试期间保持信号引脚和参考引脚的形状。因此，适配器保持差分对的固定/受控阻抗，其减小或消除阻抗变化，并因此保持系统频率响应以及减少/消除错误的纹波电流。rf连接器可以是期望连接到相应探头的任何类型的rf连接器。在一些实施例中，衰减器位于rf连接器和信号接触件之间。衰减器减小与差分信号相关的增益，以增加测试系统的输入信号范围。适配器中的衰减器允许采用更宽范围的rf连接器(例如，没有预调理电路的rf连接器)。

因此，在至少一些实施例中，到rf适配器的差分引脚包括具有近端和远端的中心接触件，所述近端包括rf连接器，并且所述远端包括构造成与差分对的信号引脚相接合的信号接触件。适配器还包括围绕中心接触件的绝缘套筒。此外，适配器包括参考/屏蔽接触件，该参考/屏蔽接触件通过绝缘套与中心接触件分开并且被构造成与差分对的参考引脚相接合。

在另一方面，在至少一些实施例中，到rf适配器的差分引脚包括中心接触件，其被构造成将差分信号的信号部分从远端传送到近端处的rf连接器。适配器还包括参考接触件，其构造成将差分信号的参考部分从远端传送到近端处的rf连接器。此外，适配器包括绝缘套筒，其被构造成将差分信号的参考部分与差分信号的信号部分隔离。

附图说明

图1是测试和测量系统的实施例的示意图。

图2是到rf适配器的差分引脚的实施例的横截面图。

图3是具有电阻网络的到rf适配器的差分引脚的实施例的横截面图。

具体实施方式

如本文所述，本公开的实施例涉及到rf适配器的差分引脚。适配器可以被配置成附接到正方形或圆形引脚或短导线并且从该差分对经由探头接合到测试系统。适配器采用中心导体接触件，其构造成将信号从远端传送至近端处的rf连接器。适配器还采用参考接触件，其构造成传送对应于该信号的参考信号。因此，中心导体接触件和参考接触件将差分信号传送到rf连接器。适配器还采用绝缘套筒，其构造成将参考信号与穿过中心导体接触件的信号隔离。参考/屏蔽接触件被构造成屏蔽信号免受在dut的电路板和rf连接器之间接收到的共模干扰或其他干扰。适配器还被构造成在rf连接器、参考连接和中心接触件引脚之间保持恒定的同轴连接，以保持引脚之间的受控阻抗。在一些实施例中，中心接触件还包括衰减器，其被构造成在将差分信号传送至在近端处的rf连接器之前降低差分信号的增益，以便将差分信号的增益与跨rf探头的预期增益匹配和/或将dut与测试系统电隔离。采用固定元件来保持与引脚的连接，并且保护层保护适配器和接合的引脚在使用期间免受损坏。

图1是测试和测量系统100的实施例的示意图。系统100包括具有一对差分引脚111的dut110。来自差分引脚111的差分信号161被发送至主机150以用于测试。差分信号161将信息编码为穿过信号引脚111a的信号与穿过参考引脚111b的参考信号之间的差。主机150被配置成接收差分信号161，因此适配器120将穿过两个引脚/引线的信号传导到同轴连接以发送到主机150。差分信号161经由探头130和(在一些实施例中)充当主机150的控制器和/或预处理器的附件140被发送到主机150。

dut110是被构造成产生用于测试的差分信号161的任何装置。例如，dut110可以包括具有任何差分信号的电路板。这些差分信号可以用于传输数据、控制或偏置电源、高电压信号发送、或用于其他传输系统等。本领域普通技术人员将理解，采用差分信号的dut110涵盖各式各样的装置，并且为了说明的目的而包括本文提供的示例，并且不应被认为是限制性的。dut110包括差分对111，它们是一对输出引脚，其可以被用于接入dut110中的差分信号用于测试目的。差分对111包括信号引脚111a和参考引脚111b。差分信号161被信号编码为穿过信号引脚111a的信号与穿过参考引脚111b的参考信号之间的差。

适配器120是到rf适配器的差分引脚，并且因此是被构造成在来自dut的测试点的引脚/引线和受控阻抗同轴连接之间进行接合的装置。适配器120被构造成与差分对111的引脚/引线接合，并将差分信号161传输到探头130。具体地，适配器120包括连接到rf连接器的一对接触件。rf连接器被选择为与探头130接合。连接到信号引脚111a的适配器120的中心接触件被连接到rf连接器的中心引脚接触件。此外，适配器120包括连接到参考引脚111b的参考接触件，并且连接到rf连接器的外屏蔽接触件。适配器120进一步构造成当与差分对111接合时邻接dut110，以便将差分信号161与dut110和rf连接器之间出现的共模或其他环境电干扰进行屏蔽/隔离。适配器120还被构造成为差分对111提供物理支撑。具体地，适配器120将差分对111保持在相对于彼此并且相对于rf连接器和对应的同轴连接的受控位置中，导致整个连接保持受控阻抗。适配器120还可以包括构造成将参考引脚111b固定到参考接触件和/或将信号引脚111a固定到中心接触件的固定元件。适配器120还包括保护层，其被构造为在使用期间保护适配器120和耦合的差分对111。适配器120可以或可以不被焊接到差分对111。差分对111可以采用圆形或方形引脚或短导线，并且适配器120被相应地构造成根据需要与引脚/引线衔接。在一些实施例中，适配器120包括在中心和/或参考接触件与rf连接器之间的衰减器，来调节差分信号161的增益以增加可接受的输入信号范围，以及更好地将dut110系统与主机150电隔离。

探头130是被构造成在rf连接器处耦合到适配器120并将差分信号161传送给附件140的装置。探头130包括具有探头rf连接器的同轴线缆以与适配器的rf连接器配合。具体地，探头130包含具有中心导体和外屏蔽的同轴线缆。探头130也可以被构造成使用双绞线并且可以被屏蔽。在一些实施例中，探头130包括衰减器(例如，如果适配器不采用衰减器)。此外，探头130包括围绕同轴线缆并沿线缆的长度间隔开的多个磁性元件(例如铁氧体)。铁氧体抑制共模干扰。磁性元件由填充有弹性体元件的间隙分开。弹性体元件是可压缩的，其允许探头弯曲并防止相邻的磁性元件压在一起(例如减少磨损并防止应力破裂)。探头130被构造成耦合到附件140并将差分信号161传播到附件140。在一些实施例中，探头130还包括包含探头130规格的电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，探头130规格例如探头尖端中的电阻，尖端衰减，频率响应和/或探头130特有的其它参数。

附件140是被构造成感测和/或预调理用于主机150的差分信号161的任何设备。附件140可以包括用于感测差分信号161的传感器头，用于预调理差分信号161的控制器，或其组合。例如，附件140可以从eeprom获得信息以调整信号161的增益，来补偿当差分信号161穿过探头130时自然发生的功率损耗。附件140被设计成将差分信号161递送到主机150，同时保持与差分信号161基本相同的电气性质。具体地，附件140被设计成最小化在穿过差分对111、适配器120和探头130的同时注入到信号161中的噪声。

主机150被构造成耦合到附件140并且接收用于测试和/或测量的信号161。例如，主机150是示波器或其他测试系统。主机150从附件140接收差分信号161，并且可以将它们显示在用户的标线上。主机150还可以从存储器中的差分信号161捕获特征，以供用户进一步计算和使用。因此，采用适配器120、探头130和附件140以允许用户测量与从dut110获得的差分信号161基本相同的差分信号161。

图2是与适配器120基本相似的到rf适配器200的差分引脚的实施例的横截面图。适配器200包括具有rf中心接触件209a和信号接触件209b的中心导体接触件209。为了讨论的清楚性，在图2的顶部描绘的适配器200的部分在此被称为近端220，而在图2的底部描绘的适配器200的部分被称为远端222。应当注意，术语近端和远端是为了讨论部件位置而采用的相对标签，并且不应被认为是限制。因此，中心导体接触件209的近端220包括rf中心接触件209a，并且中心导体接触件209的远端222包括引脚/引线信号接触件209b。端部220的rf连接器可以是期望耦合到相应rf探头(诸如探头130)的任意类型的rf连接器。例如，220的端部上的rf连接器可以是亚微型(sub-miniature)推上(push-on)(smp)连接器、亚微型a版本(sma)连接器、微小型(micro-miniature)同轴(mmcx)连接器或任何其他同轴连接器。信号接触件209b被构造成接纳信号引脚(诸如信号引脚111a)并与其接合。具体地，信号接触件209b包括接收并衔接信号引脚/引线的开口212。中心导体接触件209可以由能够从远端222传导电信号至近端220的任何材料制成，反之亦然，例如铜，镀铜钢，黄铜，金，镀金黄铜等。因此，中心导体接触件209是被构造成将来自在远端222处的信号接触件209b处衔接的信号引脚的差分信号的信号部分传送到近端220处的rf中心接触件209a的装置。

中心导体接触件209被绝缘套筒207包围。绝缘套筒207是绝缘体/电介质，其使中心导体接触件209免于短路到用作参考接触件205的外部导电屏蔽件。绝缘套筒207可以由任何绝缘材料制成，其为所期望的任务提供足够的电绝缘，诸如聚乙烯，聚四氟乙烯(ptfe)(例如特氟隆)等。

中心导体接触件209和绝缘套筒207由用作参考接触件205的导体层围绕。参考接触件205可以由任何导电材料制成，该导电材料诸如铜，镀铜钢，黄铜，金，镀金黄铜等。参考接触件205通过绝缘套筒207与中心导体接触件209分离并与其电隔离，并且被构造成与远端222处的引脚引线(诸如参考引脚111b)的参考引脚相接合。具体地，适配器200包括在远端处的至少一个开口214，以一种方式接收邻接参考接触件205的参考引脚。虽然仅需要一个开口214与参考引脚接合，但是为了易于使用，可以采用多个开口。在特定实施例中，四个开口214围绕适配器200的圆周均匀间隔开，允许信号引脚与信号接触件209b衔接并且允许参考引脚将被插入到任何开口214中。开口214和212之间的间距是基于适配器200被设计成与之相接合的差分引脚的间距来选择的。参考接触件205被构造成邻接适配器200的远端222处的dut。当邻接dut时，参考接触件205沿着边缘物理地接触dut。通过邻接dut，参考接触件205可以屏蔽信号引脚和信号接触件209b，并因此屏蔽差分信号的信号部分免受dut和rf连接器209a之间接收到的共模或其它干扰。

适配器200还包括一个或多个固定元件203，其被构造成当参考引脚插入开口214中时将差分对的参考引脚固定到参考接触件205。例如，每个开口214采用一个固定元件203。固定元件203可以是可以将参考引脚可释放地固定就位的任何装置。在所示的实施例中，采用板簧作为固定元件203。在近端220处，参考接触件205形成接收与rf中心接触件209a配合的探头rf连接器的开口216。开口216充当rf中心接触件209a的一部分，允许差分信号的信号部分从中心导体接触件209传递至探头rf连接器的中心以及允许参考部分传递至探头rf连接器的外部部分。因此，参考接触件205是被构造成接收参考引脚并将差分信号的参考部分从远端222传送至近端220处的rf连接器的装置。此外，如上所述，绝缘套筒207可以邻接dut。通过将dut与绝缘套筒207邻接，并且通过将开口214中的参考引脚固定在相对于信号引脚的预定间隔处，适配器200可以将信号引脚保持在相对于参考引脚的平行位置，以保持差分对之间的固定阻抗。

适配器200还可以包括围绕固定元件203和参考接触件205的保护层201，并且因此也包围绝缘套筒207和中心导体接触件209。保护层201是绝缘护套，其保护参考接触件205免于短路到dut表面上的相邻接触件或部件。保护层201可以由适合于这种目的的许多材料制成，例如聚氯乙烯(pvc)或其它塑料、橡胶等。

图3是具有衰减器320的到rf适配器300的差分引脚的实施例的横截面图。适配器300基本上类似于适配器200，并且因此只有与衰减器320直接相互作用的部件被标注在图3中。与适配器200相比，中心接触件309被延伸以将衰减器320插入信号接触件309b和rf中心接触件309a之间。衰减器320是被构造成减少信号增益和/或匹配信号源的阻抗以使与差分信号无关的来自测试网络的源之间的功率传输最小化(例如，最小化来自测试网络的信号反射等)的任何电阻网络。通过在中心接触件309中采用衰减器320，插入开口316中的探头rf连接器不需要包括用于衰减/隔离的衰减器，允许探头更廉价地被构造并且采用各种各样的探头rf连接器。在功能上，来自dut的信号引脚经由开口312插入到信号接触件309b中，并且探头rf连接器经由开口316插入到rf中心接触件309a中。差分信号的信号部分经由衰减器320从信号接触件309b传送到rf中心接触件309a。衰减器采用电阻网络，其在将差分信号在近端处传送到rf中心接触件309a之前电气地减少从适配器300的远端接收到的差分信号的增益，以便将差分信号的增益匹配至rf探头处的预期增益并且电气地防止来自如上所述测试系统(如主机150)的dut之间的错误功率传输。

所公开的主题的先前描述的版本具有许多优点，其被描述为或对于普通技术人员而言是显而易见的。即使如此，所有这些优点或特征在所公开的装置、系统或方法的所有版本中都不是必需的。

此外，该书面描述参考了特定的特征。应当理解，本说明书中的公开包括那些特定特征的所有可能的组合。例如，在特定方面或实施例的上下文中公开特定特征的情况下，也可以在其他方面和实施例的上下文中尽可能的范围内使用该特征。

此外，当在本申请中参考具有两个或更多个定义的步骤或操作的方法时，所定义的步骤或操作可以以任何顺序或同时执行，除非上下文排除了那些可能性。

尽管为了说明的目的已经图示和描述了本发明的具体实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，本发明不应受除了所附权利要求之外的限制。