[發明專利]W波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統及測試方法

在審

• 申請號: 201610883450.9
• 申請日: 2016-10-10
• 公開（公告）號: CN106597249A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 陸海燕;王維波;程偉;郭方金;孔月嬋;陳堂勝
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司32215
• 代理人: 沈根水

1.W波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統，其特征是包括處理器、探針臺、噪聲儀、電源，其中處理器的第一信號輸出/輸入端與探針臺的信號輸入/輸出端對應相接，處理器的第二信號輸出/輸入端與噪聲儀的信號輸入/輸出端對應相接，噪聲儀的A信號輸出端連接W波段低噪聲源的信號輸入端，噪聲儀的B信號輸出端連接下變頻模塊的信號輸入端，電源的電源輸出端接處理器、直流探卡的電源信號輸入端。

2.根據權利要求1所述的W波段低噪聲功率放大芯片的在片測試系統，其特征是所述的探針臺上設有W波段低噪聲源，W波段低噪聲放大芯片，左、右波導同軸轉換及探針，待測件(DUT)，下變頻模塊；其中W波段低噪聲源的信號輸出端與W波段低噪聲放大芯片、左波導同軸轉換及探針串接，下變頻模塊的信號輸出端與右波導同軸轉換及探針的信號輸入端相接，左、右波導同軸轉換及探針間連接待測件(DUT)，待測件(DUT)的第三信號輸入端接直流探卡的信號輸出端。

3.如權利要求1所述的W波段低噪聲功率放大芯片在片測試系統的測試方法，其特征是包括如下步驟：

1）連接測試系統在波導端口進行校準；

2）在步驟1)的基礎上連接波導同軸轉換及探針構成在片測試系統；

3）測試在片系統損耗；

4）采集數據;

5）處理器處理并計算出待測低噪聲MMIC的噪聲系數及增益；

6）判定是否需要進行其它芯片的測試。

4.根據權利要求3 所述的W波段低噪聲功率放大芯片在片測試系統的測試方法，其特征是步驟1）連接測試系統在波導端口進行校準：

在W波段由于噪聲源性能有所降低，采用在波導面并連接同頻段低噪聲放大器的方法進行校準，確保噪聲系數歸零。

5.根據權利要求3 所述的W波段低噪聲功率放大芯片在片測試系統的測試方法，其特征是步驟 2）在步驟1)的基礎上連接波導同軸轉換及探針構成在片測試系統：將噪聲儀的A信號輸出端連接W波段低噪聲源的信號輸入端，噪聲儀的B信號輸出端連接下變頻模塊的信號輸出入端，所述的W波段低噪聲源的信號輸出端連接W波段低噪聲放大芯片的信號輸入端，W波段低噪聲放大芯片的信號輸出端連接左波導同軸轉換及探針的信號輸入端，左波導同軸轉換及探針的信號輸出端連接被測件的一個信號輸入端，被測件的另一個信號輸入端連接右波導同軸轉換及探針的信號輸出端，右波導同軸轉換及探針的信號輸入端連接下變頻模塊的信號輸出端；在片測試不需要進行夾具設計，避免了裝架過程中由于金絲焊點引入的寄生效應所造成的對于測試結果的影響，且大大提高測試效率。

6.根據權利要求3 所述的W波段低噪聲功率放大芯片在片測試系統的測試方法，其特征是步驟3）測試在片系統損耗：將校準片直通件置于探針尖，利用程控測試系統損耗，并將測試結果反饋至處理器；測試得到系統增益值，此時增益測試值為負值為系統損耗，由于輸入端輸出端完全一致，即可認定為輸入端及輸出端損耗均為總系統損耗的一半。

7.根據權利要求3 所述的W波段低噪聲功率放大芯片在片測試系統的測試方法，其特征是步驟4）采集數據：將待測W波段低噪聲放大芯片置于探針間，通過處理器控制電源加電采集不同偏壓狀態下全網絡的噪聲系數及增益。

8.根據權利要求3 所述的W波段低噪聲功率放大芯片在片測試系統的測試方法，其特征是步驟5）處理器處理并計算出待測低噪聲MMIC的噪聲系數及增益：

對采集數據進行處理計算出待測低噪聲MMIC的噪聲系數；根據噪聲級聯公式

式中和為輸入網絡的噪聲系數和可用功率增益，、為低噪聲功放芯片的噪聲系數和可用功率增益，為輸出網絡的噪聲系數，為測量網絡的噪聲系數；

由于輸入和輸出網絡為無源網絡，其噪聲系數為可用功率增益的倒數：

所以所測量低噪聲MMIC的噪聲系數表達式為：

根據以上公式計算出待測芯片實際的噪聲系數及增益并輸出相應結果。

9.權利要求3 所述的W波段低噪聲功率放大芯片在片測試系統的測試方法，其特征是步驟6）判定是否需要進行其它芯片的測試，若需要則利用處理器程控移動探針臺位置至另一個待測的低噪聲MMIC處，重復4）-5）進行另一個待測芯片的噪聲系數測試若不需要則結束測試。