电磁场复合无源探头制造技术

本发明专利技术涉及一种电磁场复合无源探头，包括设有若干屏蔽接地通孔的PCB板；PCB板包括信号探测部以及信号传输部；信号探测部包括磁场线圈以及电场探针；信号传输部包括磁场带状线、磁场CPW‑G传输线、磁场转换通孔、电场带状线、电场CPW‑G传输线以及电场转换通孔；信号探测部根据磁通量和电场的变化分别形成射频信号；各射频信号通过带状线、转换通孔、CPW‑G传输线的传输结构传输出去，保证信号的低损耗，低反射；通过信号探测部以及信号传输部的结构设计，电磁场无源复合探头可同时探测磁场与电场，可对待测电路板(包括板上的集成电路)局部的高带宽、高精度的电磁场分布进行测量。

【技术实现步骤摘要】
电磁场复合无源探头
本专利技术涉及电磁检测
，特别是涉及一种电磁场复合无源探头。
技术介绍
随着科技的发展，电子设备变得更加小型化、高频化和高密度，导致产品的电磁可靠性问题变得更加严重。基于近场测量的干扰图像重构是现今处理EMC(ElectroMagneticCompatibility，电磁兼容性)设计问题最有效的方法。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：在电子产品工作时，辐射源发出的电磁干扰一般具有较宽的频谱范围，双物理量探头在探测时会互相干扰，难以同时测量磁场和电场的分布。
技术实现思路
基于此，有必要针对电磁干扰探测中难以同时测试磁场和电场的问题，提供一种电磁场复合无源探头。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种电磁场复合无源探头，包括设有若干屏蔽接地通孔的PCB板；PCB板包括信号探测部以及信号传输部；信号探测部包括在相应布线层布线的磁场线圈以及电场探针；信号传输部包括磁场转换通孔、电场转换通孔以及在相应布线层布线的磁场带状线、磁场CPW-G传输线、电场带状线、电场CPW-G传输线；磁场带状线的第一端连接磁场线圈，第二端通过磁场转换通孔的导电孔壁连接磁场CPW-G传输线的第一端；磁场CPW-G传输线的第二端连接第一外部信号分析接口；电场带状线的第一端连接电场探针，第二端通过电场转换通孔的导电孔壁连接电场CPW-G传输线的第一端；电场CPW-G传输线的第二端连接第二外部信号分析接口。在其中一个实施例中，磁场转换通孔包括磁场中心通孔以及若干个以预设距离环绕磁场中心通孔、用于屏蔽信号干扰的磁场环绕通孔；磁场带状线的第二端通过磁场中心通孔的导电孔壁连接磁场CPW-G传输线的第一端；电场转换通孔包括电场中心通孔以及若干个以预设距离环绕电场中心通孔、用于屏蔽信号干扰的电场环绕通孔；电场带状线的第二端通过电场中心通孔的导电孔壁连接电场CPW-G传输线的第一端。在其中一个实施例中，各布线层分别为依次堆叠的第一接地层、附加层、磁场信号层、第二接地层、电场信号层以及第三接地层。在其中一个实施例中，第一接地层在磁场线圈于第一接地层形成的第一磁场感应区域外布线，并设有连通第一磁场感应区域的第一开口；第二接地层在磁场线圈于第二接地层形成的第二磁场感应区域外布线，并设有连通第二磁场感应区域的第二开口；第三接地层在磁场线圈于第三接地层形成的第三磁场感应区域外布线，并设有连通第一磁场感应区域的第三开口；第一开口、第二开口、第三开口沿屏蔽接地通孔的轴向对齐排列；信号探测部还设有盲孔；磁场线圈布线在磁场信号层，包括沿磁场线圈于磁场信号层形成的第四磁场感应区域的边界、非闭合式布线的磁场感应线；磁场感应线的第一端连接磁场带状线的第一端，第二端通过盲孔的导电孔壁连接第一接地层、第二接地层。在其中一个实施例中，电场探针布线在电场信号层；电场探针包括连接线以及用于测量电场线变化的探测线；连接线在磁场线圈于电场信号层形成的第五磁场感应区域外布线，并设有连通第五磁场感应区域的第四开口；第四开口沿屏蔽接地通孔的轴向与第一开口、第二开口、第三开口对齐排列；连接线的中间段连接电场带状线的第一端，端点连接探测线。在其中一个实施例中，连接线的端点包括第一端点和第二端点；探测线包括第一测量线以及第二测量线；第一端点连接第一测量线；第二端点连接第二测量线。在其中一个实施例中，磁场带状线的导体带布线在磁场信号层，第一接地金属带布线在第一接地层，第二接地金属带布线在第二接地层；电场带状线的导体带布线在电场信号层，第一接地金属带布线在第二接地层，第二接地金属带布线在第三接地层。在其中一个实施例中，磁场CPW-G传输线的中心导体带、接地导带布线在第一接地层，金属接地层布线在附加层；电场CPW-G传输线的中心导体带、接地导带布线在第一接地层，金属接地层布线在附加层。在其中一个实施例中，PCB板为FR4基板材料的电路板；或PCB板为碳氢化合物陶瓷基板材料的电路板。在其中一个实施例中，PCB板为LTCC工艺制备的电路板。上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：PCB板包括信号探测部以及信号传输部；信号探测部包括磁场线圈以及电场探针；信号传输部包括磁场带状线、磁场CPW-G传输线、磁场转换通孔、电场带状线、电场CPW-G传输线以及电场转换通孔；信号探测部根据磁通量和电场的变化分别形成射频信号；各射频信号通过带状线、转换通孔、CPW-G传输线的传输结构传输出去，保证信号的低损耗，低反射；通过信号探测部以及信号传输部的结构设计，电磁场无源复合探头可同时探测磁场与电场，可对待测电路板(包括板上的集成电路)局部的高带宽、高精度的电磁场分布进行测量。附图说明通过附图中所示的本专利技术的优选实施例的更具体说明，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为本专利技术电磁场复合无源探头实施例1的结构示意图；图2为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的带状线的结构示意图；图3为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的CPW-G传输线的结构示意图；图4为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的转换通孔的结构示意图；图5为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的第一接地层的结构示意图；图6为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的附加层的结构示意图；图7为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的磁场信号层的结构示意图；图8为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的第二接地层的结构示意图；图9为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的电场信号层的结构示意图；图10为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的第三接地层的结构示意图；图11为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的电场探针在电场信号层的结构示意图；图12为本专利技术电磁场复合无源探头实施例的安装孔的结构示意图；图13为本专利技术电磁场复合无源探头的示例的厚度方向结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“布线”、“第一端”、“第二端”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。在电子产品工作时，辐射源发出的电磁干扰一般具有较宽的频谱范围，双物理量探头在探测时会互相干扰，难以同时测量磁场和电场的分布；目前针对宽带近场复合探头的设计鲜有报道，而良好的探测结构和传输结构设计是解决此类问题的关键。为解决电磁干扰探测中难以同时测试磁场和电场的问题，本专利技术实施例提供了一种电磁场复合无源探头，如图1所示，图1为本专利技术电磁场复合无源探头实施例1的结构示意图，包括设有若干屏蔽接地通孔的PCB板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁场复合无源探头，其特征在于，包括设有若干屏蔽接地通孔的PCB板；所述PCB板包括信号探测部以及信号传输部；所述信号探测部包括在相应布线层布线的磁场线圈以及电场探针；所述信号传输部包括磁场转换通孔、电场转换通孔以及在相应布线层布线的磁场带状线、磁场CPW‑G传输线、电场带状线、电场CPW‑G传输线；所述磁场带状线的第一端连接所述磁场线圈，第二端通过所述磁场转换通孔的导电孔壁连接所述磁场CPW‑G传输线的第一端；所述磁场CPW‑G传输线的第二端连接第一外部信号分析接口；所述电场带状线的第一端连接所述电场探针，第二端通过所述电场转换通孔的导电孔壁连接所述电场CPW‑G传输线的第一端；所述电场CPW‑G传输线的第二端连接第二外部信号分析接口。

【技术特征摘要】
1.一种电磁场复合无源探头，其特征在于，包括设有若干屏蔽接地通孔的PCB板；所述PCB板包括信号探测部以及信号传输部；所述信号探测部包括在相应布线层布线的磁场线圈以及电场探针；所述信号传输部包括磁场转换通孔、电场转换通孔以及在相应布线层布线的磁场带状线、磁场CPW-G传输线、电场带状线、电场CPW-G传输线；所述磁场带状线的第一端连接所述磁场线圈，第二端通过所述磁场转换通孔的导电孔壁连接所述磁场CPW-G传输线的第一端；所述磁场CPW-G传输线的第二端连接第一外部信号分析接口；所述电场带状线的第一端连接所述电场探针，第二端通过所述电场转换通孔的导电孔壁连接所述电场CPW-G传输线的第一端；所述电场CPW-G传输线的第二端连接第二外部信号分析接口。2.根据权利要求1所述的电磁场复合无源探头，其特征在于，所述磁场转换通孔包括磁场中心通孔以及若干个以预设距离环绕所述磁场中心通孔、用于屏蔽信号干扰的磁场环绕通孔；所述磁场带状线的第二端通过所述磁场中心通孔的导电孔壁连接所述磁场CPW-G传输线的第一端；所述电场转换通孔包括电场中心通孔以及若干个以所述预设距离环绕所述电场中心通孔、用于屏蔽信号干扰的电场环绕通孔；所述电场带状线的第二端通过所述电场中心通孔的导电孔壁连接所述电场CPW-G传输线的第一端。3.根据权利要求1所述的电磁场复合无源探头，其特征在于，各所述布线层分别为依次堆叠的第一接地层、附加层、磁场信号层、第二接地层、电场信号层以及第三接地层。4.根据权利要求3所述的电磁场复合无源探头，其特征在于，所述第一接地层在所述磁场线圈于所述第一接地层形成的第一磁场感应区域外布线，并设有连通所述第一磁场感应区域的第一开口；所述第二接地层在所述磁场线圈于所述第二接地层形成的第二磁场感应区域外布线，并设有连通所述第二磁场感应区域的第二开口；所述第三接地层在所述磁场线圈于所述第三接地层形成的第三磁场感应区域外布线，并设有连通所述第一磁场感应区域的第三开口；所述第一开口、所述第二开口、所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵伟恒，邵鄂，方文啸，王磊，郭远东，贺致远，张鹏南，恩云飞，黄云，骆成阳，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44