СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №3/2015

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 60 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2015 BT BT Источник сигнала PNA-X Усилитель Тюнер Анализатор цепей Тюнер Направленный ответвитель с малыми потерями Направленный ответвитель с малыми потерями Измерительные системы Maury Microwave для анализа и проектирования СВЧ-устройств Рассматриваемые в статье автоматизированные измерительные системы позволяют в полной мере охарактеризовать исследуемые СВЧ-устройства для последующих этапов моделирования и проектирования. Применение данных систем возможно как для измерений компонентов на полупроводниковых пластинах, так и для корпусированных устройств. Елена Кириленко, Maury Microwave В настоящее время производители СВЧ-транзисторов и разработчики уси- лителей мощности нуждаются, в пер- вую очередь, в качественных автомати- зированных измерительных системах, позволяющих получать полную инфор- мацию об исследуемом устройстве для последующих этапов моделирования и проектирования. В данной статье рассмотрены изме- рительные системы, применение кото- рых возможно как на уровне развития полупроводниковой технологии (GaN, GaAs), так и на этапе проектирования модулей радиоэлектронных систем. А именно, будут рассмотрены следую- щие системы: ● система PIV – система подачи пита- ния и измерения напряжений и токов на входе и выходе электронного ком- понента в импульсном режиме; ● система измерений характеристик цепей по мощности с применением импедансных тюнеров; ● система измерений Х-параметров; ● система измерений коэффициента шума и шумовых параметров. Далее рассмотрим подробнее каждую из перечисленных систем. С ИСТЕМА СИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ВАХ И S- ПАРАМЕТРОВ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ На первых этапах характеризации СВЧ-транзистора измерения вольт- амперных характеристик (ВАХ) в импульсном режиме являются очень важными, как и синхронизирован- ные измерения S-параметров и ВАХ в постоянном и импульсном режи- мах. Измерения в импульсном режиме позволяют исключить эффект самора- зогрева кристалла и эффекты захвата носителей заряда на ловушках, позво- ляя в дальнейшем проводить экстрак- цию эквивалентной модели устройства в квази-изотермических условиях как в линейной, так и в нелинейной обла- стях [1]. Система, позволяющая осуществить такие измерения, была разработана Maury Microwave совместно с AMCAD Engineering. Данная система, представ- ленная на рисунке 1, основывается на использовании векторного анализато- ра цепей и системы импульсной подачи питания и измерений PIV Amcad. С ИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЙ С ПЕРЕМЕННЫМИ ИМПЕДАНСАМИ L OAD P ULL Измерения Load Pull – это измере- ния мощностных характеристик СВЧ- транзистора при различных нагруз- ках на его входе и выходе, которые реализуются с помощью автоматизи- рованных тюнеров Maury Microwave. Целью измерений является определе- ние оптимальных значений входного и выходного импедансов для после- дующего проектирования согласу- ющих цепей. Результаты измерений могут использоваться для утвержде- ния и доводки компактных моделей, а также для проектирования усилите- лей мощности [2]. Речь идёт о системе измерений Load Pull с векторными приёмниками (см. рис. 2). В данной системе измере- ния проводятся в реальном времени и в опорной плоскости тестируемого устройства. Вместо параметров мощ- ности измеряются реальные сигналы тестируемого устройства, позволяя ана- лизировать более полный набор пара- метров. Эти параметры включают: ● входной импеданс в режиме боль- шого сигнала, который использует- Рис. 1. Импульсная система PIV Amcad Рис. 2. Схема измерительной установки с переменными импедансами Load Pull