无源器件在片散射参数校准比较方法研究

为解决由于不同校准方法导致无源器件在片散射参数测试结果存在偏差的问题,通过以校准准确度高的多线TRL校准方法为参考基准,比较SOLT、LRRM校准方法与其误差项的差异.充分考虑了两个端口误差项的级联关系,推导得到误差项差异的数学模型,通过参数转换计算得到无源器件在片散射参数的最大偏差.在100MHz～67GHz频段范围...     

宽带在片SOLT校准件研制及表征

针对在片S参数校准,设计制作GaAs衬底SOLT校准组件,通过计算方法对校准组件中直通、开路、短路和负载校准件中偏置传输线的时延和损耗进行定义,运用基于NIST multiline TRL校准的测量方法对校准组件中开路校准件电容和短路校准件电感参数进行提取,结合直流电阻测试法测试负载阻值大小,实现对SOLT校准组件的完整表征。最后用自行研制并表征的SOLT校准组件校准在片S参数测试系统,通过测量无源器件验证校准效果,将测量结果与NIST multiline TRL校准后的测量结果比较,在20 GHz内传输幅度最大偏差0.1 dB,传输相位最大偏差3.5°。     

固态微波功率器件测量夹具及其校准技术研究

固态微波功率器件由于其封装形式的特殊性,测量过程中必须引入测量夹具作为桥梁,才能完成接口形式的转换,进而开展测试工作。针对固态微波功率器件微波电参数在测试中,测量夹具给测量结果带来影响的问题,对固态微波功率器件测量夹具及其校准技术进行了研究。文章介绍了采用TRL校准方法,并利用矢量网络分析仪的误差修正功能来去除测量夹具误差,从而得到被测器件的真实性能参数。通过具体试验数据表明,对测量夹具的校准和误差的去除是可行有效的,从而可以在测量结果中去除测量夹具的影响而得到被测器件的"净"参数。     

射频功率器件宽带多层TRL校准算法研究

多层TRL校准是微波毫米波大功率器件测试中常用的一种校准方法。针对经典TRL校准方法在大功率器件测试中易出现的误差系数相位跳变问题,提出了一种结合先验知识和动态最小化误差逼近的宽带TRL校准优化算法。基于国产AV3672矢量网络分析仪和负载牵引测试系统在3.8GHz及三次谐波对该算法的有效性进行了验证。实验结果证明,该算法有效地修正了误差系数相位跳变的问题,对器件大信号工作状态最优阻抗点的分析更为准确,并且算法复杂度没有大幅增加,可以应用为经典TRL算法的后续修正步骤,具备极强的实用性和通用性。     

一种增强型的SOLR校准方法

提出了一种增强型的在片SOLR校准方法(eSOLR),结合无需定义的直通传输线标准,2对对称的反射标准(开路标准、短路标准)和1对准确定义的负载标准,实现微波毫米波频段的校准测试。详细给出了8项误差模型的求解过程,同时采用校准比较算法对商用校准方法和eSOLR进行了验证。实验结果表明,eSOLR优于现有的商用SOLT、LRRM校准方法。0.2～110GHz陶瓷衬底的无源失配衰减器验证件测量结果表明,新方法S11测量结果更加连续,测量结果与多线TRL更为吻合。     

基于光敏BCB工艺的InP基器件性能的研究

采用光敏BCB介质工艺制作了In P基TRL校准件和无源器件,研究了这种毫米波片上集成技术。光敏BCB工艺包括三层金属和一层BCB介质。为了验证工艺可行性,采用电磁仿真器设计了TRL校准件和两种无源电路。使用TRL去嵌技术,得到两种无源电路在75~110 GHz内的本征特性。通过比较去嵌后本征特性和仿真结果,发现与仿真结果相比S11/S22的幅度波动小于5 d B,S12/S21的幅度波动小于0.3 d B。仿真结果与去嵌后的本征结果重合度比较好,这进一步说明光学BCB工艺比较适合毫米波校准件的研制。     

T/R阵列自动测试系统去嵌入技术研究

为解决T/R阵列自动测试系统的链路校准准确度和校准效率的难题,提出一种基于TRL(thru,reflect,line)校准技术的链路去嵌入方法,通过建立测试系统的误差模型,并获取测试系统对TRL标准件的测试结果,运用TRL校准算法解算出各个误差项,实现测试系统去嵌入的目的.设计TRL标准件,并在Matlab中实现去嵌入...     

110 GHz在片16项误差模型校准件定值方法研究

现有商用集总参数校准件电路模型使用简便,但由于校准件电路模型的不完善、电路中参数在提取过程中采用拟合算法等原因,导致其定值准确度受限.从用于高频串扰修正的16项误差模型校准件设计入手,给出了校准件高精度的定值方法——即通过研制辅助的Multiline TRL校准标准,采用测试加仿真的方式对校准件进行定值,并采用定值文件...     

固态功率器件测试技术研究

深入探究和分析固态微波功率器件测试中的影响因素及注意事项,并给出解决问题的措施;采用负载牵引技术及TRL校准技术实现测试系统的阻抗匹配和测试夹具的校准,搭建测试平台,对某款Si C功率晶体管进行测试,测试结果满足技术指标要求,证明测试系统可以有效提取被测器件的真实参数。     

FBAR板上测试技术综述

随着对薄膜体声波谐振器(FBAR)器件性能要求的增高,FBAR器件参数的精确测试变得十分关键,该文从测试夹具结构以及对测试夹具的去嵌入校准这两个FBAR参数测试精度要素考虑,综述FBAR板上测试技术的研究现状,讨论测试夹具结构设计过程中的寄生效应、阻抗匹配以及夹结构设计等问题,并分析去嵌入校准的原理、误差模型以及各校准方法的优缺点。通过降低寄生效应、优化阻抗匹配、改善校准方法、优化误差模型可提高FBAR板上测试的准确性,并以此给出一套板上测试夹具设计及测试流程。     

精密LCR测试技术研究

介绍了一种L、C、R测试系统,可以在75kHz～30MHz频率范围内对元器件进行精密测量。阐述了测试系统中的关键技术:包括自动平衡电桥法阻抗测量技术、75kHz～30MHz频率合成源技术、自动电平控制技术、鉴相及矢量测量技术、A D变换技术和四端对结构。研究了测试系统的误差来源及消除误差的方法,给出了系统的校准件的数学模型,并据此模型对系统的分布参量误差、频响误差等进行测量校准。最后给出了实验结果,系统的准确度为0 1%,被测件DUT上所加信号频率为75kHz～30MHz,以100Hz步进,幅度在5mV～2V范围内连续可调。     

罗德与施瓦茨扩展其射频和微波信号发生器的频率范围至67GHz

<正>模拟微波信号发生器RS?SMA100B现在可以提供高达67GHz的微波信号,具有业界领先的射频性能。在超过频率范围的应用中,它甚至可以提供高达72 GHz的信号。随着新的频率选件的发布,RS?SMA100B现在覆盖了31.8GHz、40GHz、50GHz和67GHz的频率范围。模拟微波信号发生器支持航空航天与国防、无线通信、半导体等相关应用领域。RS?SMA100B是未来所有微波应用领域的一项可靠投资,也是表征微波组件、器件和系统的理想仪器。     

一种对在片测量系统中串扰误差进行修正的新型校准方法

现有高频段在片S参数校准方法有16-term误差模型校准方法和基于多线TRL的二次串扰修正算法,它们对测试系统之间的串扰误差进行了较好的表征。提出了一种新型校准方法,即把测试系统之间的串扰等效为一个与被测件并联的二端口网络。整个校准方法一共分为两步,第一步采用常规的SOLR校准方法得到基本8项误差模型,第二步通过测量一个串扰标准件(可以是SOLR中的开路校准件)完成对串扰误差的表征。仿真和测试结果表明,新型校准方法准确度可达到16-term误差模型的准确度,并对串扰误差具有相当的抑制效果。同时,新模型方法只需使用4个校准件,数量少于传统16-term误差模型方法,在保证准确度的前提下,提高了测试效率。     

2.4GHz射频薄膜体声波谐振器的研制

提出了基于ZnO压电薄膜多层结构的2.4GHz射频薄膜体声波谐振器,并进行了研究.采用修正后的Mason等效电路模型对器件的谐振特性进行了分析和模拟.给出了采用MEMS工艺制备器件的工艺流程,并利用射频网络分析仪对实验器件进行了测试.利用多点数值拟合的方法消除射频测试中引入的寄生分布参数,提取出器件的实际参数:器件的串联谐振频率fs和并联谐振频率fp分别为2.3714GHz和2.3772GHz,相应的有效机电耦合系数为0.598%;串联谐振频率处和并联谐振频率处的Q值分别为500.3和425.5,f·Q值乘积达到1.2×1012.该谐振器器件的有效直径为200μm,样品实际尺寸为1.2mm×1.2mm×0.3mm,可用来制备体积小、高性能和低相噪的射频振荡器.     

110 GHz可溯源的On-wafer GaAs基Multi-TRL校准标准件研制

设计制作了用于1 ~110 GHz On-wafer 散射参数测试系统自校准的GaAs基Multi-TRL校准标准件。主要验证了Multi-TRL校准标准件设计的正确性;经过与国外计量标准及商用校准件比对,还验证了在频率范围1 GHz~110 GHz,用于Multi-TRL校准的校准标准件的准确性。     

变频组件测试夹具的设计与应用

本文根据TRL理论设计了一款变频组件的测试夹具,适用于测试多端口微波表贴器件。通过严密的公式分析得到测试夹具的可行性,并试验验证了该夹具的准确性。理论分析并实物验证了该测试夹具操作方便,性能优良,很好地满足了变频组件批产测试的需要。     

平衡式E/F类功率放大器的设计与实现

为了解决功率放大器设计过程中存在的效率低和输入/输出端回波损耗较大的问题,设计了一种工作频率为1.5 GHz的平衡式功率放大器。通过采用3 dB定向耦合器对射频信号进行分配及合成,大大降低了输入/输出端的驻波系数,并将逆F类功率放大器的谐波控制网络引入E类功率放大器的匹配电路中。使用ADS对晶体管进行负载牵引和源牵引,得到晶体管的输入/输出阻抗,同时结合晶体管的寄生参数,在输出匹配电路中对二次谐波、三次谐波分别进行开路和短路处理,且为了进一步提高功率放大器的工作性能,在输入电路结构中抑制了二次谐波。选用GaN HEMT器件CGH40010F晶体管,利用ADS软件进行电路仿真,并采用Rogers4350b高频板材制作该功率放大器的实际测试电路板。仿真优化和实测表明：在输入功率为28 dBm时,该功率放大器的输出功率为41.54 dBm,漏极效率为76.99%,功率附加效率（power additional efficiency,PAE）达到73.59%,输入/输出端驻波系数小于2,同时具有160 MHz的高效率带宽,且最大输出功率较单管功率放大器提高了3 dB。实测结果与仿真数据有一定的误差,但仍有较好的一致性,满足设计指标要求,验证了设计方法的可行性。该设计方法具有效率高和回波损耗低的优势,提高了功率放大器的设计效率,使它在当今高效绿色节能的射频微波通信系统中具有广阔的应用前景。     

共面波导传输线电容准确测量及不确定度分析

介绍了低介质损耗共面波导(CPW)传输线电容测量方法中的反射系数测量及线电容外推测量技术,成功提取了商用校准基片101-190C上传输线的线电容。根据线电容算法模型,以校准件及矢网内部接收机动态幅相精度不理想作为误差来源,采用蒙特卡罗仿真对线电容测量结果的不确定度进行了评定。最后将线电容用于多线TRL校准,与NIST标定结果更接近,在40 GHz频率范围内,反射系数模值相差小于±0.02, 传输幅度模值相差小于±0.05 dB, 传输相位相差小于±1°。     

一种芯片集成Ku波段MESFET压控振荡器的设计

利用微波晶体管的负阻特性，基于Agilent ADS软件，设计出一种Ku波段微带结构、变容管调谐的MESFET压控振荡器（简称VCO）。对VCO进行实测，结果表明，VCO的中心频率为14.14GHz，调频带宽大于100MHz，带内输出功率大于2mW，满足实际应用。     

片式电感器电器参数的校准

本文详述片式电感器电器参数（射频工作频率下电感量和Ｑ值、固有谐振频率、射频等效串联电阻等）的校准方法、测量夹具和误差修正。频率范围为１００ｋＨｚ～１００ＭＨｚ时所采用的谐振技术及方法已被实验验证并作为我国射频Ｑ值标准推行［１］。１００ＭＨｚ至２ＧＨｚ频段采用射频电流／电压测量技术及专门设计的连接夹具已在国外成熟应用，文中也作简要介绍