[发明专利]双向板级射频磁场探头

说明书

技术领域

本发明涉及电磁场测量技术领域，特别涉及一种双向板级射频磁场探头。

背景技术

随着当前集成电路芯片密度以及运行频率的逐步提高，集成电路以及PCB板级的EMI电磁干扰噪声在电子产品中影响越来越严重。为了抑制这些干扰噪声，同时也为了评估集成电路产生的电磁干扰噪声水平，对集成电路表面以及PCB板局部近场的电磁干扰噪声进行测量十分重要。这种测量通常采用近场扫描法完成。

为了全面了解和测量集成电路表面以及PCB板局部近场的电磁场的分布，通常需要至少测量矢量电磁场的两个分量(电磁场E，H一共含6个分量)。目前的探头通常都只能单次测量一个分量。为了进行第二个分量的测量，通常需要进行第二次扫描来完成。这些扫描通常通过一个机械移动平台来实现，机械移动平台的位置重复一般在几十微米的误差范围，或者甚至更大。也就是说，第二次扫描往往不能保证重复第一次扫描的空间测量点。现有技术的缺点在于：板级射频电流探头通常只能测量一个电磁场的分量(Hx，Hy，Hz，Ex，Ey，Ez)；为了完全了解局部近场的电磁场分布，现有的单向电磁场探头需要两次扫描测量，以便获得电磁场的两个分量；单向电磁场探头通过两次扫描以获得电磁场的两个分量，这种方法受到移动平台的位置重复精度制约。

发明内容

基于此，针对上述的集成电路表面以及PCB板局部近场的电磁干扰测量位置精度问题，本发明提出一种可通过一次扫描而获得全面的电磁场信息的双向板级射频磁场探头。

其技术方案如下：

一种双向板级射频磁场探头，包括探头主体，设置在所述探头主体中相互垂直的第一测量电路与第二测量电路，以及与所述第一测量电路连接的第一信号输出端，与所述第二测量电路连接的第二信号输出端，所述第一信号输出端和第二信号输出端在探头主体的错开设置；其中，所述第一测量电路和第二测量电路均包括连接成环路的信号线和信号屏蔽线。

一个射频磁场探头，包含两个相互垂直的磁场测量电路，可以同时测量电磁场的两个分量，并根据麦克斯韦方程组计算得其他的电磁场分量。其中的两个测量电路均包括由在多个线路层上设置的信号线和信号屏蔽线电连接形成的环形回路，以及与测量电路连接的信号输出端，可将感应所得的信号传输给相关的仪器进行测量分析。

下面对其进一步技术方案进行说明：

优选的是，所述第一测量电路包括依次间隔设置的第一屏蔽线路层、第一信号线路层和第二信号线路层，所述第一信号线路层包括第一信号线，所述第二信号线路层包括第二信号线，所述第一屏蔽线路层包括第一信号屏蔽线，所述第一信号输出端、第一信号线、第二信号线和第一信号屏蔽线依次连接形成第一环形回路；所述第一信号线在第一屏蔽线路层上的正投影位于所述第一信号屏蔽线覆盖区域，且所述第一信号屏蔽线接地。

优选的是，所述探头主体设置有探头伸出端，所述探头伸出端中设有贯穿所有线路层的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔中设置有第一导线，第二通孔中设置有第二导线，所述第二信号线连接于第一导线和第二导线之间，所述第一信号线的另一端连接于第二导线的中部，所述第一导线与所述第一信号屏蔽线连接。

优选的是，所述第二测量电路包括依次间隔设置的第二屏蔽线路层、第三信号线路层和第三屏蔽线路层，所述第三信号线路层包括第三信号线，所述第三信号线一端与第二信号输出端连接；所述探头主体设置有探头伸出端，所述探头伸出端中设置有贯穿所有线路层的第三通孔，所述第三通孔中设置有第三导线，且所述第三信号线的另一端连接于第三导线的中部；所述第二屏蔽线路层上设置有第二信号屏蔽线，第三屏蔽线路层上设置有与第二信号屏蔽线相对应的第三信号屏蔽线，所述第三导线连接于第二信号屏蔽线和第三信号屏蔽线之间；所述第二信号屏蔽线、第三导线、第三信号线和第三信号屏蔽线依次连接形成与所述第一环形回路垂直的第二环形回路；所述第三信号线在第二屏蔽线路层或第三屏蔽线路层上的正投影位于第二信号屏蔽线或第三信号屏蔽线覆盖区域，且所述第二信号屏蔽线、第三信号屏蔽线接地。

优选的是，所述第一屏蔽线路层、第二屏蔽线路层和第三屏蔽线路层上均设置有信号屏蔽线，所述第一信号线或第三信号线在任意屏蔽线路层上的正投影位于任意信号屏蔽线的覆盖区域。利用屏蔽线路层将所有的信号线进行隔离屏蔽，避免对信号线产生电磁干扰，而影响测量结果的精确度。