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一、使用仪器设备:设备和配件 E5071C-4K5 | 4-port Test Set, 300 kHz to 20 GHz with Bias Tees | | Enhanced Time Domain Analysis | | ECal module, 300 kHz to 20 GHz, 3.5 mm, 4-port | | | | | | | 二、测试目的:用开口缆测试祼板信号通道的S参数是否准确,它能达到多少G呢?针对这个问题进行一些小小的验证测试。本文所说的测试祼板信号通道,是指信号主要部分走在单板的内层,信号通道的两端有过孔到表层。然后从表层的焊盘测试信号通道的S参数,这种测试需求产品中很常见,特别是在射频板的射频信号上。 信号通道示意图如下:红色通道 三、测试方法: 测试方法两种对比:$ Y$ L; {+ P3 W! R2 ?7 m
3.1开口缆测试方法矢量网络分析仪,通过电子校准件,校准到矢网线缆的SMA接口, 然后用矢网自带的功能做端口延伸到开口缆的终端。
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再焊接到待测信号表层的焊盘和地上进行S参数测试(很多人选用测试祼板的信号的方法) 3.2定制测试板方法:在测试频率范围比较高,常用做TRL或AFR校准板的方法来测试,需要做额外的设计,不适合直接在产品板上测试。具体方法可以上网查询。此处省略。 四、测试分析 两种方法的结果分析:. {0 A7 [4 Y5 M/ @# L7 A' [0 f( l
4.1用常用的定制测试板测试方法测试 这种方法高速实验室使用多次,效果非常好。校完后测试如下图所示 测试结果 S21非常漂亮,曲线波动非常小。S11在20GHz范围内在-20dB以下。 非常的完美! 4.2用本文所述方法,用开口缆测试方法: 测试了两种情况,一种做了过孔优化如下:& [# x; f& e, F5 C' `2 X( D9 }5 p! o. t
4.2.1注意过孔有优化,测试4.1方法相同的单板,只是不装SMA,直接焊到表层焊盘上测试:S21在10G左右有小的振 4.2.2 过孔没有优化 它的设计过孔没有优化,效果如下: 这只是选了一个做例子,每一样品测试结果会不一样,但是出现的测试效果差不多。本文不一一举例, 大家可以去测试验证。 些例图S21在低频有明显的谐振点,S11不到4G就已经到了-10dB. 4.1.3 总结从4.21和4.22的测试结果对比,发现用开口缆测试方法有很大的局限性,不能到很高的频率。有些频点会引起谐振,当被测件设计有优化,谐振频率比较高,如果没有优化,谐振频率比较低。大约在不到4GHZ的频率范围内测试的误差比较小。所以在很低的频段,这种测试方法是可行的,高频段,这种方法不可行。低的频段,这种方法有优势,不需要做测试板,只需要焊接即可测试,方便,成本低(如果没有谐振,插损在低频也可以用2X Thru 去嵌)。 主要原因分析,信号通道上的反射变大,从阻抗来看,有很大的突变点。 从4.1测试的结果好于4.2来看,如果过孔有优化设计,这个开口缆测试方法适用的频率会提高。从4.1的方法来看,若要做高频的测试,则需做测试板验证。
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