混合平衡-非平衡射频探针的在片测试方法

随着对微波单片集成电路(MMIC)愈发严苛的尺寸限制和集成度要求,越来越多的MMIC芯片如限幅器、射频开关等同时具有平衡和非平衡的不同测试焊盘结构,需采用平衡-非平衡混合射频探针进行在片测试,而基于单一平衡或非平衡结构的直通在片校准件无法同时满足混合射频探针的阻抗匹配要求,导致校准精度大幅下降,无法用于MMIC在片测试.为此,本文对采用传统SOLR校准方式的平衡-非平衡混合射频探针测试的校准误差进行了评估计算,并结合带误差修正的OSL二阶去嵌技术和级联矩阵变换技术,提出一种基于平衡-非平衡混合射频探针的MMIC在片测试方法,同时搭建了以矢量网络分析仪、SG与GSG射频探针、微波探针台等组成的在片测试系统来验证方案可行性.通过矢量修正和级联矩阵去嵌,将校准参考平面精确平移至探针尖端面,有效地保证了测试精度,并且结合C#面向对象语言为该测试方案构建了自动测试系统,实现了仪器控制、数据采集、结果修正、数据分析等全自动操作,避免了人为干预的影响,解决了晶圆级测试面临的效率问题.     

噪声测试系统精度有源-无源联合测量评估方法

通过在无源器件后置有源增益器件提高被测件整体的增益,抑制系统中非零误差对噪声测试结果的影响;结合单一有源器件及级联有源-无源器件的2次噪声测试结果,采用噪声系数直减法,将系统测量评估精度的表征参数由噪声系数转化为级联无源器件的插损值;并以具有更高插损测量精度的矢量网络分析仪插损测试结果作为参考基准,定量评估噪声测试系统的精度. 经与传统无源测量评估方法的实测对比验证得,在2~40 GHz频段内,所提方法对基于Y因子法的噪声测试系统的评估精度为–0.5~0.5 dB,对基于矢量冷源法的噪声测试系统的评估精度为–0.3~0.3 dB,评估精度波动范围均小于被测系统的2倍测试不确定度,较传统无源测量评估方法评估精度提升了3倍以上.     

Ku波段电磁涡旋相控阵列天线设计

为了能产生性能更好携有轨道角动量的涡旋电磁波,采用微带天线技术,设计了一种新型的相控微带阵列天线.以同轴馈电的圆微带天线为单元,将8个、16个相同的单元天线等间隔的分布在一个同心圆上分别组成两个单圆环和一个双圆环结构的相控阵列天线,并采用等幅且同一环的相邻单元间相位差为常数的方式进行激励.通过电磁场全波仿真软件Ansoft HFSS建模并优化,单圆环和双圆环阵列结构均在中心频率为15 GHz处获得了携有轨道角动量的涡旋辐射方向图.结果表明:虽然单圆环结构的相控阵列天线可通过增加阵元数来改善电磁涡旋性能,但不可避免的造成更大的天线体积;而利用双圆环结构,由于增加一个内环设计自由度,结合内外环的协同优化仿真,通过设置适当的天线阵列结构和相位延迟,双圆环结构较单圆环结构产生的涡旋电磁波有更小的中心轴线开口张角,具有更强的涡旋方向性和更高的辐射增益.