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胡为东系列文章之十二–参数丈量中针对夹具或探头

一、S参数测量中何时需要去嵌?对于相当多的被测试产品,如接插件、使用插槽的电路板等都需要使用专门的夹具才能进行S参数测试,这是因

一、S 参数丈量中何时需求去嵌?

关于适当多的被测验产品,如接插件、运用插槽的电路板等都需求运用专门的夹具才干进行S 参数测验,这是由于这些被测件的接口一般对错SMA 或许BNC 等通用接口类型的,而S 参数测验仪器如SPARQ、VNA 等仪器的衔接接口一般都是SMA 或许BNC 等规范类型的,因而被测件和测验仪器的衔接需求辅佐夹具。如下图1 所示为一些需求夹具才干够进行S 参数测验的被测件(左下脚图片为Teledyne LeCroy(力科)的信号完整性S 参数测验仪):

下图2 所示为运用一个夹具进行接插件测验的示意图:

夹具的运用必定会给被测件的S 参数测验成果带来影响。假如相关于被测件DUT 自身来说,夹具的影响十分小,则可以疏忽,或许若是将整个体系(包含被测件DUT 和夹具)一同进行考虑,需求的是S 参数和被测件DUT 的全体功能,那么夹具的影响也是可以不必考虑的。可是假如夹具的损耗和被测件DUT 的损耗适当,那么夹具的影响往往是不行疏忽的,这时分咱们就需求考虑运用一些办法来消除夹具给测验带来的影响。

二、现有的夹具去嵌办法及不足之处
当时针对S 参数丈量中夹具的去嵌主要有如下几种办法:
1、根据夹具的S 参数的去嵌办法
该办法运用起来十分便利,只要将夹具的S 参数带入到测验仪器校准剖析软件中即可完成对夹具的去嵌,可是一个夹具的S 参数往往并不简单得到,如测验时用到的探头,S 参数不只很难得到,并且即便探头厂家有供给探头的S 参数,在实践测验中也往往会由于衔接办法,点触方向等导致探头S 参数发生变化,也会影响到测验成果的准确性。

2、TRL 校准办法
TRL(Through/Reflect/Line)校准办法也是现在业界用得比较遍及的一个校准办法,适合于校准比较复杂的传输线结构的夹具。TRL 夹具需求测验人员提早规划准确的包含Through(直通)、Reflect(反射)、Line(线)的夹具,TRL 夹具有必要要和实践运用单板的各项参数相共同,比方印制电路板的叠层、各叠层的厚度、所用资料的介电常数、传输线的阻抗操控、线宽等等。而这关于两个可能是不同时分规划和出产的不同单板来说,操控得十分共同是比较困难的。此外,夹具上的衔接器磨损也会影响到校准成果。

3、OSLT 校准
OSLT(Open/Short/Load/Through)校准办法是规范的校准办法,S 参数测验仪器一般会标配有该办法,OSLT 校准办法的缺陷是需求一整套规范的校准件,它的接口也一般是SMA或许是BNC 接口的,并且它需求夹具的结尾接口(夹具与被测件DUT 相衔接的接口)类型也是SMA 或许BNC 的,而绝大部分测验夹具都不具有这样的要求,假如规划嵌入式的OSLT 用于校准,除了存在和TRL 校准相似的问题外,还会存在其它潜在的差错源,如将Short,Open 视为抱负景象,将Load 视为非频率相关的。

4、
是在Teledyne LeCroy(力科)的信号完整性S 参数剖析仪SPARQ 中和OSLT 相同的一种办法。

5、时域Gating 校准(Time Domain Gating)
时域Gating 校准办法是Teledyne LeCroy(力科)用于SPARQ 中的一种最新的校准技能,也是力科最新的一项专利技能。该办法可以削减上述校准办法所存在的缺陷,并且具有操作便利的长处,也十分适合于运用探头进行S 参数测验时对探头的校准。

别的,运用根据S 参数的校准办法、TRL 校准办法、OSLT 校准办法、办法对探头的去嵌也是S 参数测验中的别的一个难点,由于探头模型难以在PCB 板上模仿出来。下图3 所示的Gigaprobes 是S 参数测验中常用的探头:

三、运用于力科SPARQ 中的新一代时域“Gating”去嵌办法
下图4 所示为S 参数测验仪器经过夹具对被测件DUT 进行测验的一般拓扑结构。

从上图4 可见,关于一个具有P 个端口的被测件DUT,将需求2P 个端口的夹具,其间P 个端口与测验仪器的P 个端口相衔接,别的P 个端口与被测件DUT 相衔接。假如知道具有2P 个端口的夹具的S 参数,那么对夹具的去嵌将变得十分简单。如Teledyne LeCroy(力科)公司的信号完整性S 参数剖析仪中就集成了根据S 参数的夹具去嵌办法。如下图5 所示,只要将夹具所对应的:*.snp 的S 参数文件带入到图5 的界面设置中即可完成关于夹具的去嵌。可是正如前文所述,获取夹具的S 参数是要害。

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