測量分享 - 探針性能參數(shù)的測試與分析

測量分享|探針性能參數(shù)的測試與分析測試中我們利用40GHz頻率范圍的N5244APNA-X矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀和PLTS物理層分析軟件，能夠?qū)μ结樀男阅茏鋈轿坏臏y試和分析，從而作為判斷探針質(zhì)量的一個依據(jù)。首先利用PNAX和電子校準件，測試探針經(jīng)過短路后的S11參數(shù)。再利用PLTS分析軟件以及AFR校準技術(shù)，得到探針的4個S參數(shù)、時域阻抗參數(shù)和響應(yīng)時間參數(shù)。下面是分別測試1號探針和2號探針后，再用PLTS軟件轉(zhuǎn)換，得到二個探針的特性曲線。1、探針的頻域反射特性。圖1是1號針的S11，圖2是2號針的S11。圖1、1號針的S11圖2、2號針的S11從二個探針的S11曲線可以得出如下結(jié)果，1號針頻率范圍從10MHz-30GHz的回波損耗好于-20dB,典型值達到-24dB。而對于2號針，頻率高于15GHz時，回波損耗差于-20dB，從曲線上可以得到典型值：在24GHz時，為-15.07dB。說明1號針的工作頻率可以到達30GHz，而2號針在工作頻率高于15GHz時，存在的反射會明顯影響阻抗測試的一致性。2、探針的時域阻抗特性分析。圖3是1號針的時域阻抗，圖4是2號針的時域阻抗。圖3、1號針的時域阻抗參數(shù)圖4、2號針的時域阻抗參數(shù)利用PLTS軟件，能夠?qū)⑵骷念l域S參數(shù)，轉(zhuǎn)化為時域的阻抗參數(shù)，從而得到器件在信號傳播路徑上的阻抗參數(shù)。從二個探針的時域阻抗曲線可以測量到，在0.21ns處，2號針有一個高于1號針的阻抗突變，經(jīng)過判斷，該阻抗突變點的位置在探針2.92mm同軸連機器與探針主體的過渡連接處。這個阻抗突變點表明2號針過渡處的阻抗連續(xù)性要比1號針差，其他位置的阻抗特性與1號針相近。初步判斷是因為2號針連接處的阻抗突變影響了探針的工作頻率范圍。3、探針的響應(yīng)時間特性分析。圖5是1號針的響應(yīng)時間參數(shù)，圖6是2號針的響應(yīng)時間參數(shù)。圖5、1號針的響應(yīng)時間參數(shù)圖6、2號針的響應(yīng)時間參數(shù)探針的響應(yīng)時間特性測試，是利用測試系統(tǒng)提供的上升沿為16ps時域激勵信號，激勵探針，測試探針響應(yīng)后的上升沿時間。測試功能由PLTS軟件完成。從測試的參數(shù)可以得到：經(jīng)過探針后，1號針將16ps的系統(tǒng)上升時間延緩到28ps，2號針將16ps的系統(tǒng)上升時間延緩到30ps。通過以上對探針性能的測試與分析，我們了解到利用PNAX和PLTS物理層分析軟件，能夠測試器件的時域阻抗，從而可以分析器件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特性。同時又可以利用S參數(shù)，得出器件的頻域特性以及其工作的頻率范圍。PLTS軟件還可以進一步得到該器件對信號上升沿時間的響應(yīng)特性。另外，PLTS軟件的AFR技術(shù)獨到之處在于，能夠測試得到單端口連接器件(如探針)的全S參數(shù)，從而可以詳細測試分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻抗、頻域和時域參數(shù)。注：以上測試是一次典型的對探針性能參數(shù)的測試，其測試結(jié)果會受到多個因數(shù)的影響，如對探針的短路連接方式、HYPERLINK