Тестовая плата для измерения параметров СВЧ-транзистора Советский патент 1992 года по МПК G01R27/28 

N

А

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения матрицы рассеяния СВЧтранзисторов. Цель изобретения - обеспечение измерения параметров СВЧ-транзи- стора в шестиполюсном включении Тестовая плата содержит две плосковых линии 1 и 2 одинаковой длины и одинакового волнового сопротивления, короткозамкну- тую контактную площадку 3, два одинаковых разомкнутых полосковых проводника 4 и 5 и третий разомкнутый полосковый проводник 6. Линия 1 разделена на две равные части, длина проводников 4 и 5 не превышает длины каждой из этих частей, проводник 6 имеет волновое сопротивление, равное волновому сопротивлению линии 1, и расположен перпендикуляоно к линии 1 симметрично относительно ее частей. Благодаря введению проводника 6 обеспечивается возможность измерения параметров транзистора в шестиполюсном включении 1 ил k/ t:

у/..:.

&2L

Os

О

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для определения элементов волновой матрицы рассеяния ВЧ- и СВЧ-транзисторов.

При измерении высокочастотных пара- метров транзисторов возникает необходимость в использовании некоторого контактного устройства, с помощью которого осуществляется соединение выводов исследуемого транзистора со стандартными узлами и устройствами, используемыми в процессе измерения. Как правило, такое контактное устройство содержит элементы для крепления транзистора и два или более переходника на необходимое сечение изме- рительного тракта. В результате проводится измерение высокочастотных параметров транзистора совместно с контактным устройством.

Однако в этом случае погрешность из- меренных параметров транзистора велика, особенно в диапазоне СВЧ.

Для измерения высокочастотных параметров непосредственно транзистора без контактного устройства используют тесто- вые платы.

Известна тестовая плата, с помощью которой калибруют контактное устройство. Плата содержит две микрополосковые линии равной длины, причем в разрыв одной из них включается измеряемый СВЧ-тран- зистор, а также четыре разомкнутых на конце отрезка микрополосковых линии разной длины. В результате предварительных измерений определяют параметры самого контактного устройства, а элементы волновой матрицы рассеяния или передачи непосредственно транзистора вычисляют по измеренным совокупным параметрам и найденным параметрам контактного уст- ройства.

Однако известная тестовая плата обладает невысокими функциональными возможностями, поскольку с ее помощью возможно измерение параметров транзи- сторов только как четырехполюсников

Наиболее близкой к предлагаемой является тестовая плата для измерения параметров рассеяния СВЧ-транзисторов, содержащая две микрополосковые линии равной длины и с равными волновыми сопротивлениями; причем одна из них имеет в середине разрыв, разделяющий ее на две равные части, две короткозамкнутые контактные площадки и два одинаковых разо- мкнутых на конце отрезка микрополосковой линии, имеющих то же волновое сопротивление, что и микрополосковые линии, и длину, меньшую или равную длине каждой

части разорванной микрополосковой линии.

Однако с помощью известной тестовой платы, возможно измерение параметров рассеяния лишь СВЧ-четырехполюсников, а часто возникает необходимость измерения элементов матрицы рассеяния СВЧ-транзисторов с шестиполюсным включением (так называемой неопределенной матрицы рассеяния). Кроме того, двухзатворные полевые транзисторы также являются СВЧ-шестиполюсниками.

Цель изобретения - обеспечение измерения параметров СВЧ-транзистора в шес- типолюсном включении.

Поставленная цель достигается тем, что в тестовой плате для измерения параметров рассеяния ВЧ- и СВЧ-транзисторов, содержащей первую и вторую микрополосковые линии одинаковой длины L и одинакового волнового сопротивления Z, причем первая микрополосковая линия имеет в середине разрыв, разделяющий ее на две равные части, короткозамкнутую контактную площадку и два одинаковых разомкнутых на конце отрезка микрополосковой линии, имеющих то же волновое сопротивление Z и длину, меньшую или равную длине каждой части первой микрополосковой линии, перпендикулярно первой микрополосковой линии и симметрично относительно ее концов располагают третий разомкнутый на конце отрезок микрополосковой линии с волновым сопротивлением и длиной, равной длине каждой части первой микрополосковой линии, при этом расстояние от его начала до оси первой микрополосковой линии равно L/2, а расстояние от его конца до края расположенной на одной с ним оси короткозам- кнутой контактной площадки соответствует величине разрыва в середине первой микрополосковой линии и должно быть не менее размера корпуса исследуемого транзистора.

На чертеже представлена топология тестовой платы.

Тестовая плата содержит две микрополосковые линии 1 и 2 одинаковой длины (L) и одинакового волнового сопротивления (Z), причем микрополосковая линия 1 имеет в середине разрыв, разделяющий ее на две равные части, короткозамкнутую контактную площадку 3 и два одинаковых разомкнутых на конце отрезка 4 и 5 микрополосковой линии, имеющих то же волновое сопротивление Z и длину, меньшую или равную длине каждой части микрополосковой линии 1. Симметрично относительно ее концов на тестовой плате расположен третий разомкнутый на конце отрезок микрополосковой

линии 6 с волновым сопротивлением Z и длиной, равной длин 5 каждой части микро- полосковой линии 1 При этом расстояние от его начала до оси микрополосковой линии 1 равно L/2, а расстояние от его конца до края расположенной на одной с ним оси короткозамкнутой контактной площадки 3 соответствует величине разрыва в сере дине микрополосковой линии 1 и должно быть не менее размера корпуса исследуемого тран- зистора.

Измерение параметров рассеяния ВЧ- и СВЧ - транзисторов в шестиполюсном включении с помощью предлагаемой платы может проводиться в следующей последо- вательности,

Калибровка установки для измерения параметров передачи. В измерительный тракт включается микрополссковая линия 2 предлагаемой тестовой платы и фиксирует- ся амплитуда и фаза зыходн эго сигнала.

Измерениепараметров передачи. Входной сигнал под&ется на предлагаемую тестовую плату со стороны первой либо второй половины микрополосковой линии 1. Если выходной сигнал снимается со стороны первой половины микроплосковой линии 1, то со стороны второй половины микрополосковой линии 1 подключается согласованная нагрузка и наоборот. Аналогич- но поступают при подаче входного сигнала со стороны первой, а также второй половин микрополосковой линии 1. Во всех случаях измеряются амплитуда и фаза выходного сигнала. Модули параметров передачи вы- числяются как отношения гмплитуд измеренных выходных сигналов и сигнала, полученного при калибровке, а фазы параметров - как разность фаз этих сигналов.

Калибровка установки для измерения параметров отражения.Измеряются амплитуда и фаза отраженного сигнала при подключении к измерительному тракту одного из разомкнутых на конце отрезков 4 и 5 микрополосковой линии (в зависимости от того, вилка или розетка переходника на сечении измерительного тракта подключены к предлагаемой плате со стороны отрезка микрополосковой линии 6).

Измерение параметров отражения. Входной сигнал подается на предлагаемую тестовую плату со стороны отрезка микроплосковой линии 6 и измеряются амплитуда и фаза отраженного сигнала. Со стороны первой и второй половин микрополосковой линии 1 в этом случае подключаются согласованные нагрузки. Аналогично поступают при подаче входного сигнала по стороны первой, а также второй половин микрополосковой линии 1. Мо 1ули параметров отражения вычисляются как отношения амплитуд измеренных отраженных от входных зажимов исследуемого транзистора сигналов и сигнала, полученного при калибровке, а фазы параметров отражения - как разность фаз этих сигналов.

При проведении измерений исследуемый транзистор включается (припаивается) двумя совими электродами в разрыв микрополосковой линии 1. При этом если транзистор исследуется в четырехполюсном включении, то его третий электрод подключается к короткозамкнутой контактной площадке 3, а если в шестиполюсном - то к разомкнутому концу отрезка микрополосковой линии 6.

При измерении параметров рассеяния ВЧ и СВЧ двух затворных полевых транзисторов их третий и четвертый электроды подключаются соответственно к коротко- замкнутой контактной площадке 3 и разомкнутому концу отрезка микрополосковой линии 6.

Измерение параметров рассеяния ВЧ- и СВЧ-транзисторов с помощью предлагаемой тестовой платы могут проводиться, например, по известной методике. При этом микрополосковая линия 2 используется для калибровки при измерении параметров передачи, а разомкнутые на конце отрезки 4 и 5 микрополосковой линии - для калибровки при измерениях параметров отражения. За счет того, что в предлагаемой тестовой плате расстояние от начала разомкнутого на конце отрезка микрополосковой линии 6 до оси микрополосковой линии 1 выбрано равным L (длина пути от начала разомкнутого на конце отрезка микрополосковой линии 6 до любого конца микрополосковой линии 1 равна L) для калибровки при измерении параметров передачи используется одна микрополосковая линия 2. В свою очередь за счет того, что длина разомкнутого на конце отрезка микрополосковой линии G равна длине каждой из двух частей микрополосковой линии 1. в тестовой плате для калибровки при измерении параметров отражения со стороны отрезка микрополосковой линии 6 может быть использован любой из разомкнутых на конце отрезков 4 и 5 микрополосковой линии.

Длина микрополосковых линий 1 и 2 может быть любой, а их волновое сопротивление должно быть равно волновому сопротивлению используемого измерительного тракта.

Предлагаемая тестовая плата обладает по сравнению с известной значительно более широкими функциональными возможностями. С ее помощью возможно

измерение параметров рассеяния ВЧ - и СВЧ - транзисторов не только в четырех, но и в шестиполюсном включении, а также измерение параметров рассеяния ВЧ и СВЧ двухзатворных полевых транзисторов. Формула изобретения Тестовая плата для измерения параметров СВЧ-транзистора, содержащая две по- лосковых линии одинаковой длины и одинакового волнового сопротивления, первая из которых имеет в середине разрыв для установки исследуемого СВЧ-транзи- стора, короткозамкнутую контактную площадку и два одинаковых полосковых разомкнутых проводника, волновое сопротивление которых равно волновому сопро0

5

тивлению полосковых линий, а длина не превышает длину каждой части первой по- лосковой линии, отличающаяся тем. что, с целью обеспечения измерения параметров СВЧ-транзистора в шестиполюсном включении, в нее введен третий полосковый разомкнутый проводник с таким же волновым сопротивлением, расположенный перпендикулярно первой полосковой линии симметрично ее обеих частей, причем расстояние от его начала до оси первой полосковой линии равно половине длины второй полосковой линии, а расстояние от разомкнутого конца до края короткозамкнутой контактной площадки равно длине разрыва первой полосковой линии.