[发明专利]一种宽带阻抗测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子产品测试领域，特别涉及一种宽带阻抗测量装置。

背景技术

为了保证电路的电源完整性和电磁兼容性能，往往需要对电容、电感、隔离变压器或者PCB单板的阻抗进行测试。目前常用的测试方法如下：

把被测试对象看成一个双端口网络。从信号源输出一个既定的信号到端口1，根据接收器在端口2接收到的信号可以得到该双端口网络的S₂₁参数(或者直接通过网络分析仪获得，测试原理相同)，如图1所示为宽带阻抗并联测试法原理图，如图2所示为宽带阻抗串联测试法原理图。其中，被测试对象的阻抗可以分别根据S21参数计算得到，计算公式如下。

串联法：ZDUT=2Z0(1-S21)S21-------------(1)]]>

并联法：ZDUT=Z0S212(1-S21)--------------(2)]]>

但是，现有的测试方法在用以上原理进行电容、电感、隔离变压器等常见元器件的阻抗测试的时候，需要用一块辅助的印刷电路板(Printed CircuitBoard，PCB)板进行，如图3所示，以并联测试法为例，被测对象被安装在事先根据被测对象的尺寸和封装设计的PCB单板上，与信号源和接收器相连的同轴电缆通过适当的同轴连接器与PCB相连接。PCB单板再通过特征阻抗与同轴电缆相同的印制线把被测器件与同轴连接器连接起来。这样就可以通过测量得到的S21和对应公式得到被测对象的阻抗。

目前上述方法的主要缺陷为：一是受目前技术水平的限制两个同轴连接器和两段PCB印制线不可能与同轴电缆的阻抗完全一致，会造成比较长的一段不连续阻抗，影响测试精度；二是由于测试时需要在辅助电路板的协助下完成测试导致成本高、周期长、不够灵活。

此外，PCB板阻抗的测试与电容、电感、变压器等常见元器件的测试方法非常类似，应用传统测试方法进行PCB板上任意两点之间的阻抗测试的时候，需要在PCB设计的时候预留同轴连接器的安装位置和相关辅助引线，如图4所示，为现有测试方法测试PCB宽带阻抗示意图。因为有必要进行阻抗分析的电路板一般都是速度快、容量大、密度高的复杂的单板，为每一个可能需要分析阻抗的测试点预留出同轴连接器位置和辅助印制线会因为空间严重紧张而增加PCB的设计难度、影响设计质量甚至根本无法完成布线。另外这种方法在进行相互耦合的电源和地平面之间的阻抗测量时候，还会因为两个同轴连接器之间插入了平面之间形成的平行板电容器而导致较大的误差。

发明内容