如何测试高频检波器金属管壳的性能？-陕西普微电子封装热沉材料分享

以下是一些测试高频检波器金属管壳性能的方法：

一、电磁屏蔽性能测试

屏蔽效能测试（SE）
- 测试原理
  - 通过测量有管壳屏蔽和无管壳屏蔽时，某一频率范围内的电场或磁场强度的变化来评估管壳的屏蔽效能。通常采用网络分析仪和天线组合的方式进行测试。
- 测试设备与设置
  - 设备：需要网络分析仪、发射天线、接收天线、屏蔽箱等。将发射天线置于屏蔽箱内，连接网络分析仪的信号源端口，接收天线置于屏蔽箱外，连接网络分析仪的接收端口。
  - 测试步骤：首先在无管壳时测量某一频段内（如 10MHz - 1GHz）的电场或磁场强度，记录为或；然后将高频检波器管壳罩住发射天线，再次测量相同频段内的电场或磁场强度，记录为或。屏蔽效能（dB）计算公式为（对于电场屏蔽效能）或（对于磁场屏蔽效能）。
近场扫描测试
- 测试原理
  - 利用近场探头探测管壳表面附近的电磁场分布情况，以确定是否存在电磁泄漏点。
- 测试设备与设置
  - 设备：近场探头、频谱分析仪。将高频检波器管壳放置在绝缘平台上，近场探头靠近管壳表面（距离通常在 1 - 5mm），探头连接频谱分析仪。
  - 测试步骤：在一定频率范围内（如 1MHz - 100MHz）移动近场探头，观察频谱分析仪上显示的电磁场强度变化情况。如果在某些点出现电磁场强度突然增大的情况，可能表示此处存在电磁泄漏，管壳的屏蔽性能存在缺陷。

二、机械性能测试

尺寸精度测量
- 测试原理
  - 使用精密测量工具测量管壳的长度、宽度、高度、内径、外径等尺寸，确保其符合设计要求。
- 测试设备与设置
  - 设备：千分尺、游标卡尺、三坐标测量仪等。对于简单的尺寸测量，如外径和长度，可以直接使用游标卡尺；对于精度要求更高的内部尺寸测量，可能需要使用三坐标测量仪。
  - 测试步骤：根据管壳的形状和测量要求，选择合适的测量工具，对管壳的各个关键尺寸进行测量，并与设计图纸上的尺寸规格进行对比，误差应在允许范围内。
机械强度测试
- 抗压强度测试
  - 测试原理：对管壳施加逐渐增大的压力，直至管壳发生破坏，记录破坏时的压力值，以此评估管壳的抗压强度。
  - 测试设备与设置：使用压力试验机。将管壳放置在压力试验机的平台上，确保管壳受力均匀。
  - 测试步骤：以一定的加载速率（如 10N/s）对管壳施加压力，同时记录压力和管壳的变形情况，直到管壳破裂，此时的压力值即为抗压强度。
- 抗振性能测试
  - 测试原理：模拟管壳在实际应用中的振动环境，观察管壳在振动过程中的结构完整性和性能稳定性。
  - 测试设备与设置：振动试验台。将高频检波器管壳固定在振动试验台上，设置振动频率、加速度、振动方向等参数。例如，可以设置振动频率为 10 - 1000Hz，加速度为 1 - 10g，沿 X、Y、Z 三个方向分别进行振动测试。
  - 测试步骤：在规定的振动参数下持续振动一定时间（如 24 小时），振动结束后检查管壳是否有裂纹、变形，同时测试管壳内检波器的性能是否发生变化。

三、电气性能测试

高频特性测试
- 插入损耗测试
  - 测试原理：测量高频信号通过管壳前后的功率变化，以评估管壳对高频信号的衰减程度。
  - 测试设备与设置：矢量网络分析仪、高频信号源、功率计。将高频信号源连接到矢量网络分析仪的端口，再通过同轴电缆将信号接入管壳的输入端口，管壳的输出端口通过另一根同轴电缆连接到矢量网络分析仪的端口 2，同时在管壳的输入和输出端口附近分别连接功率计，用于校准和辅助测量。
  - 测试步骤：在所需的高频频段（如 100MHz - 10GHz）内，设置高频信号源输出不同频率的信号，记录矢量网络分析仪测量到的插入损耗值（S21 参数），插入损耗，其中为输入功率，为输出功率。
- 驻波比（VSWR）测试
  - 测试原理：通过测量管壳输入端口和输出端口的反射系数，计算驻波比，反映管壳与传输线之间的匹配程度。
  - 测试设备与设置：同插入损耗测试设备。
  - 测试步骤：在高频频段内，利用矢量网络分析仪测量管壳输入端口和输出端口的反射系数，驻波比。理想情况下，驻波比为 1，表示完全匹配，实际应用中，驻波比应尽可能接近 1。
绝缘性能测试
- 绝缘电阻测试
  - 测试原理：在管壳的不同电极或引脚之间施加直流电压，测量其绝缘电阻，以评估管壳的绝缘性能。
  - 测试设备与设置：绝缘电阻测试仪。将绝缘电阻测试仪的两根测试线分别连接到管壳需要测试绝缘性能的两个部位，如外壳与引脚之间。
  - 测试步骤：根据管壳的工作电压和绝缘要求，选择合适的测试电压（如 500V 或 1000V 直流电压），施加电压后，等待一定时间（如 1 分钟），读取绝缘电阻测试仪显示的绝缘电阻值。绝缘电阻应大于规定的最小值，以保证管壳的绝缘性能。

四、环境适应性测试

温度适应性测试
- 高温测试
  - 测试原理：将管壳置于高温环境中一定时间后，测试其性能是否发生变化，以评估管壳在高温下的稳定性。
  - 测试设备与设置：高温试验箱。将高频检波器管壳放入高温试验箱内，设置高温试验箱的温度为管壳规定的最高工作温度（如 80°C 或 120°C）。
  - 测试步骤：在高温环境下保持一定时间（如 24 小时或 48 小时），然后取出管壳，在常温下冷却至稳定后，测试管壳的电气性能（如插入损耗、绝缘电阻等）和机械性能（如尺寸稳定性），与测试前的数据进行对比，判断管壳在高温下是否性能稳定。
- 低温测试
  - 测试原理和设备设置与高温测试类似
  - 测试步骤：将管壳放入低温试验箱，设置温度为规定的最低工作温度（如 - 40°C），保持一定时间后，取出在常温下恢复，再进行性能测试。
湿度适应性测试
- 测试原理：将管壳置于高湿度环境中，检查其防潮性能和在潮湿环境下的性能稳定性。
- 测试设备与设置：恒温恒湿试验箱。把管壳放入恒温恒湿试验箱，设置湿度为 90% - 95% RH，温度为规定温度（如 40°C）。
- 测试步骤：保持一定时间（如 72 小时）后，取出管壳，检查外观是否有受潮现象，如生锈、霉变等，并测试电气性能，确保管壳在高湿度环境下性能不受影响。