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射频测试夹具的射频封装表征原理
发布时间:
2024/07/04
当射频测试系统和被测设备 (DUT) 都具有同轴连接器时，将它们连接在一起进行测量就很容易。然而，随着射频集成电路(RFIC)尺寸的缩小，传统的同轴连接器不再有用。市场上的射频元件尺寸和形状多种多样，没有一种连接器类型能够满足所有这些需求。需要一个测试夹具来充当射频测试系统与 DUT 之间的电气和机械接口
RF 封装可以是空的，也可以是内部有芯片的。许多封装无法直接探测，在这种情况下，测试夹具提供了解决方案。测试夹具比晶圆探针台便宜，并且为射频端口位置提供更大的灵活性。通过测试夹具，匹配和偏置电路可以位于 DUT 附近。然而，测试夹具会在表征方案中增加寄生效应，例如接口处的接地环路和射频反射。由于校准平面通常不在封装的焊盘处，因此准确的去嵌入变得至关重要。本文介绍了使用射频测试夹具的射频封装表征原理
RF 测试夹具具有三个基本组件 - RF 发射器(通常是同轴连接器)、通向 DUT 的 RF 互连线(通常是微带)以及用于测试夹具主体的块外壳。
每个部分都可以通过其 S 参数单独表征，然后级联以获得完整的夹具内响应。为此，将 S 矩阵转换为 ABCD 矩阵并以链式方式相乘。 需要考虑界面处的不连续性，因为它们会产生反射。例如，在 B 处与微带线压力接触的同轴心销容易磨损和弯曲。长时间使用后，其接触性能会下降，导致 B 处产生更大的反射。此外，同轴发射器和 B 处的固定块之间的任何间隙都会导致不连续性。
从机械角度来说，有用的测试夹具是采用模块化方法设计的。夹具块固定射频发射器和固定 DUT 的可更换中间部分。发射器和模块可重复使用，而中间部分则经过定制以适合 DUT。发射器具有沿着块体长度延伸的定位销或螺栓。弹簧加载的端部或拧紧螺栓将三个部分固定在一起。
要将夹具校准到 C 参考平面，中间部分应替换为校准标准，使用低于 5 GHz 的短开路负载直通 (SOLT) 和高于 5 GHz 的直通反射线 (TRL)。 SOLT 标准中的寄生效应在 5 GHz 以上很难量化。 TRL 的好处是它依靠线路的特性阻抗来克服过渡处的反射。由于TRL使用不同的线长度，因此中段(C-C)的宽度需要是可调节的或中段是可更换的。随着时间的推移，重复使用会磨损校准标准和发射器。发射器的射频重复性将影响测量质量，特别是在较高频率下
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