從而通過(guò)接地連接孔138與測(cè)試夾具上的接地裝置電連接。在本實(shí)施例中,第一接地層120、第二接地層132、第三接地層134以及信號(hào)傳輸層140均為銅層。銅層具有較好的導(dǎo)電性,從而使得整個(gè)測(cè)試板具有較好的電氣連接性能。信號(hào)傳輸層140設(shè)置于基板110的中間位置且沿基板110的長(zhǎng)度方向設(shè)置。第二接地層132和第三接地層134對(duì)稱設(shè)置于信號(hào)傳輸層140的兩側(cè),從而形成共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的濾波器測(cè)試板的測(cè)試頻率在5GHz左右。具有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的測(cè)試版則能夠適用于更高的測(cè)試頻率,可以高達(dá)20GHz甚至以上。并且,采用共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的測(cè)試板,其損耗更小,穩(wěn)定性更好。
[0029]具體地,第二接地層132和第三接地層134的兩端均分別設(shè)置有負(fù)輸入端152和負(fù)輸出端154。信號(hào)傳輸層140的兩端分別設(shè)置有信號(hào)輸入端(也即正輸入端)142和信號(hào)輸出端(也即正輸出端)144。信號(hào)輸入端142的一端和負(fù)輸入端152用于與第一同軸連接器連接,信號(hào)輸入端142的另一端向信號(hào)輸出端144延伸,并延伸至靠近基板110的中間位置。信號(hào)輸出端144的一端和負(fù)輸出端154用于與第二同軸連接器連接,信號(hào)輸入端144的另一端向信號(hào)輸入端142延伸,并延伸至基板110的中間位置。信號(hào)傳輸層140上位于信號(hào)輸入端142和信號(hào)輸出端144的中間位置處還設(shè)置有焊盤146。焊盤146用于與待測(cè)試的LTCC濾波器進(jìn)行電連接。在本實(shí)施例中,信號(hào)輸入端142和信號(hào)輸出端144上靠近焊盤146的一端的寬度變寬,從而確保接地良好。焊盤146上還設(shè)置有垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(圖中未示)。垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可以為垂直導(dǎo)電膠,以確保焊盤146上的垂直方向上通過(guò)施加較小壓力即可實(shí)現(xiàn)良好導(dǎo)通,而在水平方向上呈絕緣狀態(tài)。導(dǎo)電膠導(dǎo)電率良好,接觸電阻非常小,比傳統(tǒng)的采用彈簧式觸點(diǎn)測(cè)試具有明顯的優(yōu)勢(shì),能夠最大限度的減小測(cè)試誤差。在本實(shí)施例中,在基板110上表面上未設(shè)置連接端(輸入端以及輸出端)以及焊盤146的區(qū)域用綠油涂覆了一層阻焊層148(也可以稱為絕緣層)。
[0030]測(cè)試板中的基板材料、特性阻抗值(可以為50 Ω、75Ω或者100 Ω等)以及尺寸會(huì)對(duì)散射參數(shù)產(chǎn)生影響,從而影響測(cè)試的濾波參數(shù)精度。測(cè)試板的影響尺寸主要包括基板110的厚度H、電極布線(也即信號(hào)傳輸層140)的寬度W和厚度T以及第二接地層132和信號(hào)傳輸層140(也即接地電極和輸入/輸出電極)之間的間距G。通過(guò)調(diào)整測(cè)試板的上述四個(gè)參數(shù),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試板的散射參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以滿足不同濾波器參數(shù)精度要求。上述四個(gè)關(guān)鍵尺寸可以通過(guò)仿真軟件(如HFSS、ADS或者AppCAD等)仿真分析獲取。
[0031 ]下面以HFSS(High Frequency Structure Simulator,高頻結(jié)構(gòu)仿真)為例對(duì)確定測(cè)試板的制備過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
[0032]步驟I,進(jìn)行特性阻抗理論分析及共面波導(dǎo)三維結(jié)構(gòu)建模。根據(jù)濾波器測(cè)試板匹配特性阻抗(一般采用50 Ω,還有75 Ω、100 Ω等)的要求,在仿真軟件上繪制共面波導(dǎo)三維結(jié)構(gòu)模型,包括基板材料選擇(本處選擇低損耗高頻陶瓷材料)、基板厚度H、電極布線的厚度T和寬度W、輸入/輸出電極與接地電極的間距G,以及連接孔數(shù)量大小等變量設(shè)置(見(jiàn)圖1、2)。
[0033]步驟2,邊界模型建模、邊界條件設(shè)計(jì)。以一定的比例關(guān)系繪制邊界模型,邊界模型務(wù)必把共面波導(dǎo)模型囊括在內(nèi),設(shè)置邊界條件,選擇微波邊界。
[0034]步驟3,激勵(lì)條件設(shè)置。繪制激勵(lì)平面,設(shè)置激勵(lì)條件為50Ω特性阻抗。
[0035]步驟4,掃描頻率設(shè)置。設(shè)置掃描頻率,本實(shí)施例中的測(cè)試頻率要求達(dá)20GHz,因此掃描頻率設(shè)置I OOKHz?20GHz。
[0036]步驟5,變量設(shè)置及分析。以共面波導(dǎo)理論為基礎(chǔ),分別設(shè)定H、T、W、G等(圖1)變量,設(shè)置變量分析條件。
[0037]步驟6,仿真運(yùn)行,結(jié)果分析、優(yōu)化。根據(jù)各變量變化的趨勢(shì),有針對(duì)性地對(duì)以上變量的進(jìn)行調(diào)整,使直通損耗參數(shù)S12、S21最大程度的接近0(也就是使信號(hào)在PCB測(cè)試板中傳輸過(guò)程幾乎無(wú)能量損失),使反射損耗參數(shù)SI 1、S22分別小于-30dB,小于-40dB,也就是使信號(hào)在測(cè)試板中傳輸過(guò)程幾乎無(wú)能量反射。
[0038]步驟7,優(yōu)化完成,參數(shù)提取、測(cè)試板制作。
[0039]當(dāng)S12、S21、SI 1、S22等參數(shù)均滿足要求時(shí),提取H、T、W、G等尺寸參數(shù),采用PCB板制作工藝進(jìn)行測(cè)試板制作。為最大限度減小測(cè)試板引入的系統(tǒng)誤差,同時(shí)制作配套的測(cè)試校準(zhǔn)板,供直通校準(zhǔn)用,如圖3所示。測(cè)試校準(zhǔn)板的結(jié)構(gòu)與測(cè)試板的結(jié)構(gòu)基本相同,僅僅是沒(méi)有設(shè)置焊盤146,因?yàn)楹副P146對(duì)直通S參數(shù)影響可以忽略不計(jì),所以不設(shè)置焊盤146。實(shí)際PCB測(cè)試板制作時(shí),還需在上銅層(第二接地層132、第三接地層134以及信號(hào)傳輸層140)之上焊盤146以外的地方用綠油涂覆一層阻焊層(也稱絕緣層)。
[0040]上述LTCC濾波器測(cè)試板,測(cè)試板中的第一接地層110、第二接地層132以及第三接地層134通過(guò)接地層連接孔136連接為一個(gè)整體,統(tǒng)一引出到接地端,從而實(shí)現(xiàn)測(cè)試誤差的最小化。并且,測(cè)試板中的基板110、設(shè)置于基板110第二面的第二接地層132、第三接地層134以及信號(hào)傳輸層140形成共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu),使得測(cè)試板能夠適用于更高的測(cè)試頻率,且測(cè)試損耗較小,穩(wěn)定性更好。并且上述測(cè)試板采用垂直導(dǎo)電膠作為焊盤和待測(cè)LTCC濾波器的連接器件,導(dǎo)電膠導(dǎo)電率良好,接觸電阻非常小,比傳統(tǒng)的采用彈簧式觸點(diǎn)測(cè)試具有明顯的優(yōu)勢(shì),能夠最大限度的較小測(cè)試誤差。
[0041 ]本發(fā)明還提供了一種LTCC濾波器測(cè)試夾具,用于固定待測(cè)LTCC濾波器。圖4為一實(shí)施例中的LTCC濾波器測(cè)試夾具(以下簡(jiǎn)稱測(cè)試夾具)的主視圖,圖5為圖4中的測(cè)試夾具的側(cè)視圖。參見(jiàn)圖4和圖5,該測(cè)試夾具包括底座402、接地裝置404、測(cè)試板406、第一同軸連接器408、第二同軸連接器410、測(cè)試蓋板412、測(cè)試支架414、測(cè)試壓針416以及測(cè)試升降裝置418。
[0042]底座402采用金屬材料制作,為測(cè)試夾具最底部的一部分。底座402用于起到支撐、穩(wěn)定夾具及保證接地良好等作用。在本實(shí)施例中,底座402下方還設(shè)置有四個(gè)支撐點(diǎn)403。四個(gè)支撐點(diǎn)403用于調(diào)整測(cè)試夾具水平用。
[0043]在本實(shí)施例中,接地裝置404為接地銅塊。接地銅塊是實(shí)心金屬塊,其結(jié)構(gòu)如圖6和圖7所示。接地銅塊的上下兩個(gè)端面都設(shè)置有螺釘連接孔610。接地銅塊下端通過(guò)螺釘連接孔與底座402固定連接,接地銅塊上端面的螺釘連接孔為預(yù)留孔,用于與測(cè)試板406的第一接地層連接。接地銅塊用于保證測(cè)試夾具的接地良好,以減少外界信號(hào)對(duì)反射S參數(shù)測(cè)試的影響。在本實(shí)施例中,接地銅塊上與測(cè)試板連接的一側(cè)設(shè)置為階梯結(jié)構(gòu),從而其接地良好,且與測(cè)試板406配套使用。
[0044]測(cè)試板406為本測(cè)試夾具的核心部分,LTCC濾波S參的測(cè)試功能需要通過(guò)該測(cè)試板來(lái)實(shí)現(xiàn)。測(cè)試板406采用前述任一實(shí)施例中的測(cè)試板結(jié)構(gòu)。第一同軸連接器408和第二同軸連接器410與測(cè)試板406上的輸入端、輸出端連接后通過(guò)同軸電纜與射頻矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀連接。在本實(shí)施例中,第一同軸連接器408和第二同軸連接器410均為SMA接頭,在其他的實(shí)施例中,也可以為SMB接頭、SMC接頭以及BNC接頭等。該測(cè)試板406通過(guò)輸入端、輸出端、焊盤、接地連接孔、接地層連接孔等與測(cè)試夾具的其他部分實(shí)現(xiàn)連接。測(cè)試板406的信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端的輸入/輸出信號(hào)由射頻矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀提供。射頻矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出、輸入端分別通過(guò)測(cè)試電纜與測(cè)試板406的兩個(gè)SMA接頭連接成一個(gè)閉合回路。射頻矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出端輸出一個(gè)信號(hào)經(jīng)由測(cè)試電