[发明专利]一种微波交指结构无损检测探头

说明书

本发明所述微波交指结构无损检测探头，包括超小A型接头、正面刻蚀有微波交指结构的印刷电路板，所述微波交指结构由上半交指和下半交指构成，上半交指和下半交指均由一个半圆弧形边缘和若干向半圆弧内部延伸出的竖条形组成，上半交指和下半交指以半圆弧形相对的方式布置，两个半圆边缘上的竖条形在两个半圆边缘围成的平面内交叉间隔分布，形成整体外形为圆形的微波交指结构，所述印刷电路板的背面刻蚀有正方形金属铜层，超小A型接头安装在印刷电路板背面的金属铜层上，其内导体与印刷电路板正面的其中一半交指连通，外导体焊接在金属铜层上，与印刷电路板正面的另一半交指连通。该探头同时具备操作简单、功能完整、检测精度高等优点。

技术领域

本发明属微波无损检测技术领域，特别涉及金属表面无损微波检测探头。

背景技术

微波无损检测技术通过对金属表面裂缝的精确测量，成为确保金属工件正常工作的重要手段，在航天飞行器零部件、雷达天线罩及金属桥梁等金属材质部件质量检测领域得到了广泛的应用。微波无损检测技术发展于上世纪六十年代，开始应用于金属表面裂缝的检测当中。早期的微波无损检测探头广泛采用矩形波导作为探头，其检测精度受工作频率所影响，频率越高，分辨率越大，而高频的微波检测系统价格高昂。目前，按检测探头的种类的不同可以将金属表面裂缝微波检测探头分为矩形波导探头及其变形结构、同轴探头、滤波器探头及其变形结构等。现有微波检测探头大多利用检测探头散射参数的幅值或频率偏移实现检测，具有操作简单、检测速度快、检测精度高的特点，但这些特点并不在某一种探头上体现，各种探头具备各自的特点同时也存在某一方面的不足，却无法把所有优点聚集在同一款探头上。如矩形波导探头检测功能丰富但检测灵敏度较低，加载互补谐振环结构的微带滤波器探头利用频率偏移的变化能进行高灵敏度的测量但功能相对单一。另一方面，由于单频点的散射参数的幅度检测比频率偏移检测相对简单得多。因此，设计一款功能丰富，检测灵敏度高的单频点幅度检测探头对微波金属表面裂缝检测具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微波交指结构无损检测探头，以获得一种同时具备操作简单、功能完整、检测精度高等优势的金属表面无损微波检测探头。

本发明所述微波交指结构无损检测探头，包括超小A型接头、正面刻蚀有微波交指结构的印刷电路板，所述微波交指结构由上半交指和下半交指构成，上半交指和下半交指均由一个半圆弧形边缘和若干向半圆弧内部延伸出的竖条形组成，上半交指和下半交指以半圆弧形相对的方式布置，两个半圆边缘上的竖条形在两个半圆边缘围成的平面内交叉间隔分布，形成整体外形为圆形的微波交指结构，且上半交指和下半交指彼此独立，所述印刷电路板的背面刻蚀有正方形金属铜层，所述超小A型接头安装在印刷电路板背面的金属铜层上，其内导体与印刷电路板正面的其中一半交指电连通，外导体焊接在金属铜层上，与印刷电路板正面的另一半交指电连通。

上述技术方案中，进一步优化的，所述微波交指结构(的图案)左右对称。

上述技术方案中，进一步优化的，上半交指和下半交指在整个圆形微波交指结构直径方向上分别设置两个相对的竖条形(两个竖条形在同一直径上)，其中上半交指的该竖条形过圆形微波交指结构的圆心。

上述技术方案中，进一步优化的，印刷电路板背面金属铜层中心与正面圆形微波交指结构的圆心相对，且在中心处预留出空白区域，在空白区域设置有一个覆盖了金属层的第一金属化过孔，该过孔在印刷电路板正面与通过圆心的竖条形电连通，供超小A型接头的内导体插入与印刷电路板正面的上半交指连通。

上述技术方案中，进一步优化的，印刷电路板背面金属铜层区域内设置有一个覆盖了金属层的且与金属铜层电连通的第二金属化过孔，该过孔在印刷电路板正面与下半交指连通(第二金属过孔连通背面金属铜层与正面下半交指)，使得焊接在金属铜层上的超小A型接头的外导体与印刷电路板正面的下半交指电连通。

上述技术方案中，进一步优化的，金属化过孔位于下半交指的圆形微波交指结构直径上的竖条形上。