[發(fā)明專利]一種微波功率管的性能特性測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710209487.8
• 申請(qǐng)日: 2017-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106932701B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳勇波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都海威華芯科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 成都華風(fēng)專利事務(wù)所(普通合伙) 51223
• 代理人: 徐豐

本發(fā)明涉及射頻微波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微波功率管的性能特性測(cè)試方法，包括S1、對(duì)測(cè)試夾具做校準(zhǔn)測(cè)試，得到測(cè)試夾具輸入端和輸出端的傳輸特性；S2、建立測(cè)試夾具與待測(cè)功率管引腳連接處、測(cè)試夾具導(dǎo)線、待測(cè)功率管引腳導(dǎo)線的仿真模型；S3、分別對(duì)三個(gè)仿真模型進(jìn)行電磁場(chǎng)模擬仿真，得到連接處的傳輸特性、測(cè)試夾具導(dǎo)線的傳輸特性及待測(cè)功率管引腳導(dǎo)線的傳輸特性；S4、根據(jù)上述3個(gè)傳輸特性計(jì)算得到不連續(xù)處的傳輸特性；S5、將不連續(xù)處的傳輸特性嵌入到測(cè)試夾具的傳輸特性中，得到測(cè)試夾具輸入端和輸出端的影響因素傳輸特性；S6、對(duì)待測(cè)功率管進(jìn)行S參數(shù)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果扣除影響因素傳輸特性后得到待測(cè)功率管的真實(shí)性能特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于射頻微波測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種微波功率管的性能特性測(cè)試方法。

背景技術(shù)

在射頻微波頻段，常見(jiàn)的功率管類型有Si LDMOS、GaN HEMT等，射頻微波功率管常被用來(lái)設(shè)計(jì)功率放大器。在設(shè)計(jì)放大器之前，一般需要對(duì)功率管進(jìn)行負(fù)載牽引測(cè)試，找到其最佳工作性能對(duì)應(yīng)的阻抗點(diǎn)，從而利用該阻抗點(diǎn)進(jìn)行輸入輸出匹配電路設(shè)計(jì)。

射頻微波功率管一般采用陶瓷法蘭封裝，而且輸出功率較大，很難直接進(jìn)行在片測(cè)試，因此，需要制作專門的測(cè)試夾具。另外，由于功率管的最佳輸入輸出阻抗很小，并且隨著工作頻率的升高進(jìn)一步減小，例如一款GaN HEMT功率管，型號(hào)Cree CGH40010，在3.5GHz時(shí)的最佳輸入阻抗的實(shí)部?jī)H為3.8Ω。如此小的阻抗在史密斯圓圖上的位置已經(jīng)靠近圓圖邊緣，而常用的機(jī)械式阻抗調(diào)諧器(tuner)由于自身能力的限制，在靠近斯密斯圓圖邊緣位置的調(diào)諧精度較差，因此，在制作功率管測(cè)試夾具時(shí)，一般需要做阻抗變換，常見(jiàn)的阻抗變換形式為漸變線，可經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將測(cè)試系統(tǒng)端口的50Ω特性阻抗變換到待測(cè)件(待測(cè)功率管)端口小于10Ω的特性阻抗，起到將tuner調(diào)諧阻抗的圓心從斯密斯圓圖的中心(50Ω)向靠近待測(cè)功率管最佳阻抗點(diǎn)搬移的作用，從而提高負(fù)載牽引時(shí)的測(cè)試精度。

測(cè)試夾具自身對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響可以通過(guò)去嵌的方式消除，例如在進(jìn)行負(fù)載牽引測(cè)試前，需要對(duì)測(cè)試夾具做校準(zhǔn)測(cè)試，得到夾具輸入端和輸出端的傳輸特性(S參數(shù))，然后將夾具的效應(yīng)從最終的測(cè)試結(jié)果中進(jìn)行去嵌入扣除，從而得到待測(cè)功率管本身的特性。但是，射頻微波功率管法蘭封裝的輸入輸出引腳的寬度是變化的，不同型號(hào)的功率管引腳寬度不同，一般隨著功率管的功率能力增大而變寬。而設(shè)計(jì)的測(cè)試夾具通常是通用的，不可能針對(duì)每種待測(cè)功率管定制一種對(duì)應(yīng)引腳寬度的測(cè)試夾具，因此功率管封裝引腳的寬度與測(cè)試夾具待測(cè)功率管端的導(dǎo)線寬度往往不一致，從而在界面處引入不連續(xù)性；除此之外，測(cè)試夾具的傳輸線一般采用介質(zhì)基板，而功率管芯封裝的傳輸線一般采用陶瓷基板，兩種基板材料的介電常數(shù)、厚度等參數(shù)均不相同，也會(huì)在界面處引入不連續(xù)性。這種界面處的不連續(xù)性將帶來(lái)額外的寄生效應(yīng)，而這種寄生效應(yīng)是不能通過(guò)夾具去嵌入的方式消除的，導(dǎo)致待測(cè)功率管測(cè)試結(jié)果中包含了該不連續(xù)處的影響，會(huì)使待測(cè)功率管最終的測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種微波功率管的性能特性測(cè)試方法，該方法可以很好地解決待測(cè)功率管最終測(cè)試結(jié)果存在偏差的問(wèn)題。

為達(dá)到上述要求，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：提供一種微波功率管的性能特性測(cè)試方法，包括以下步驟：

S1、對(duì)測(cè)試夾具做校準(zhǔn)測(cè)試，得到測(cè)試夾具輸入端和輸出端的傳輸特性；

S2、采用全波電磁場(chǎng)仿真軟件，建立測(cè)試夾具與待測(cè)功率管引腳連接處的仿真模型，建立測(cè)試夾具導(dǎo)線的仿真模型，建立待測(cè)功率管引腳導(dǎo)線的仿真模型；

S3、分別對(duì)三個(gè)仿真模型進(jìn)行電磁場(chǎng)模擬仿真，得到連接處的傳輸特性、測(cè)試夾具導(dǎo)線的傳輸特性及待測(cè)功率管引腳導(dǎo)線的傳輸特性；

S4、根據(jù)連接處的傳輸特性、測(cè)試夾具導(dǎo)線的傳輸特性及待測(cè)功率管引腳導(dǎo)線的傳輸特性計(jì)算得到不連續(xù)處的傳輸特性；

S5、將不連續(xù)處的傳輸特性嵌入到測(cè)試夾具的傳輸特性中，得到影響因素傳輸特性；