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利用S参数对RF开关模型进行高频验证

利用S参数对RF开关模型进行高频验证

点击数:7453 次   录入时间:03-04 12:03:42   整理:http://www.55dianzi.com   电子技术
  若是检测相对较长的传输线路,20 ps到30 ps的上升时间即足够;但若要检测集成电路器件的阻抗,则需要比这快得多的上升时间。

  记录TDR阻抗测量结果有助于解决传输线路设计的各种问题,如错误的阻抗、连接器结点引起的不连续以及焊接相关问题等。

  精确记录S参数

  一旦完成PCB和系统的设计与制造,就必须在设定的功率和一系列频率下利用VNA记录下S参数;VNA应经过校准,确保记录的精确性。校准技术的选择取决于多种因素,如目标频率范围和待测器件(DUT)所需的参考平面等。

  校准技术

  图4显示了双端口系统的完整12项误差模型及其系统性影响和误差源。测量频率范围会影响校准选择:频率越高,则校准误差越大。随着更多误差项变得显着,必须更换校准技术以适应高频影响。

 

图4. 完整的双端口12项误差模型

图4. 完整的双端口12项误差模型

  一种广为采用的VNA校准技术是SOLT(短路、开路、负载、透射)校准,也称为TOSM(透射、开路、短路、匹配)校准。它很容易实现,只需要一组已知的标准元件,并在正向和反向两种条件下进行测量。标准元件可以随同VNA一起购买,或者从其他制造商购买。对标准元件进行测量后,就可以确定实测响应与已知响应的差异,从而计算系统性误差。

  SOLT校准将VNA测量的参考平面定位于校准期间所用同轴电缆的端部。SOLT校准的缺点是:参考平面之间的任何互连,包括SMA连接器和PCB走线等,都会影响测量;随着测量频率提高,这些会变成更大的误差源。SOLT校准只能消除图4中显示的6个误差项,但它能为低频测量提供精确的结果,并具有容易实施的优点。

  另一种有用的VNA校准技术是TRL(透射、反射、线路)校准。该技术仅基于短传输线路的特征阻抗。利用两条传输线路彼此相差较短长度的两组双端口测量结果及两组反射测量结果,就可以确定完整的12项误差模型。可以在DUT的PCB上设计TRL校准套件,以便利用该校准技术消除传输线路设计和互连引起的误差,并将测量的参考平面从同轴电缆移动到DUT引脚。

  以上两种校准技术各有长处,但TRL可以消除更多误差源,因而能够为高频测量提供更高的精度。然而,TRL需要精确的传输线路设计和目标频率下的精确TRL标准元件,因此更难以实施。SOLT的实施则相对简单,因为大多数VNA都带有可以在宽频率范围内使用的SOLT标准套件。

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