本發(fā)明涉及一種適用于毫米波分頻器的在片測試系統(tǒng)及測試方法,所述的方法適用于毫米波分頻器的相關(guān)測試,屬于超高速芯片的測試領(lǐng)域。
背景技術(shù):
超高速分頻器是數(shù)字電路最基本和常用的形式,也是最能體現(xiàn)工藝加工水平和數(shù)字系統(tǒng)速度的電路;分頻器被廣泛應(yīng)用于信號處理、鎖相環(huán)路和頻率合成器中,在電子偵察、干擾、雷達(dá)、導(dǎo)彈、通信中具有廣泛的應(yīng)用。
隨著器件水平的不斷提升,分頻器的極限工作頻率也隨之不斷提高,甚至達(dá)到了儀器所能測試的極限頻率;這也表明分頻器是評估工藝及器件水平的標(biāo)志性電路,毫米波分頻器在片測試系統(tǒng)及測試方法也是目前該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),本發(fā)明提出一種適用于毫米波分頻器在片測試系統(tǒng)及測試方法,實現(xiàn)該頻段的在片測試效率提升,并確保測試精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出的是一種適用于毫米波分頻器的在片測試系統(tǒng)及測試方法,其目的旨在避免裝架測試效率低下的問題,同時實現(xiàn)毫米波分頻器工作頻率范圍,輸出功率的準(zhǔn)確測試。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案:適用于毫米波分頻器的在片測試系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)包括處理器、探針臺、信號源、擴(kuò)頻模塊、頻譜儀、電源、直流探卡、左探針系統(tǒng)、右探針系統(tǒng);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(yīng)相接,處理器的第二信號輸出/輸入端與信號源的信號輸入/輸出端對應(yīng)相接,處理器的第三信號輸入端與頻譜儀的信號輸出端對應(yīng)相接,處理器的第四信號輸入/輸出與電源的信號輸入輸出端相連,同時電源的另外一個電流輸出端連接直流探卡的電流輸入端,信號源的信號輸出端連接擴(kuò)頻模塊輸入端,擴(kuò)頻模塊輸出端連接左探針系統(tǒng)輸入端,右探針輸出端與頻譜儀的輸入端相接,左、右探針系統(tǒng)間連接待測件(dut),待測件(dut)的另一個信號輸入端接直流探卡的信號輸出端。
其測試方法,包括如下步驟:
1)測試分頻器芯片輸出端到頻譜儀連接過程中的鏈路損耗;
2)判斷測試鏈路是否連接正常;
3)連接待測分頻器芯片,控制電源加電使分頻器正常工作;
4)采集數(shù)據(jù);
5)處理器計算出待測分頻器芯片的工作頻率范圍以及輸出功率;
6)判定是否需要進(jìn)行其它分頻器芯片的測試。
本發(fā)明的優(yōu)點:
1)實現(xiàn)了毫米波分頻電路工作頻率范圍、輸出功率的精確測試;
2)實現(xiàn)了毫米波分頻器的在片自動測試,提高了測試效率。
附圖說明
附圖1是搭建在片測試系統(tǒng)后在探針間連接直通件,測試芯片輸出端到頻譜儀連接過程中的鏈路損耗。
附圖2驗證系統(tǒng)連接系統(tǒng)框圖。
附圖3是搭建在片分頻器測試系統(tǒng)框圖。
附圖4是對整個測試方法的流程圖。
具體實施方式
對照附圖,一種適用于毫米波分頻器的在片測試系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)包括處理器、探針臺、信號源、擴(kuò)頻模塊、頻譜儀、電源、直流探卡、左探針系統(tǒng)、右探針系統(tǒng);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(yīng)相接,處理器的第二信號輸出/輸入端與信號源的信號輸入/輸出端對應(yīng)相接,處理器的第三信號輸入端與頻譜儀的信號輸出端對應(yīng)相接,處理器的第四信號輸入/輸出與電源的信號輸入輸出端相連,同時電源的另外一個電流輸出端連接直流探卡的電流輸入端,信號源的信號輸出端連接擴(kuò)頻模塊輸入端,擴(kuò)頻模塊輸出端連接左探針系統(tǒng)輸入端,右探針系統(tǒng)輸出端與頻譜儀的輸入端相接,左、右探針系統(tǒng)間連接待測件(dut),待測件(dut)的另一個信號輸入端接直流探卡的信號輸出端。
所述左探針系統(tǒng)為同軸探針或s彎及波導(dǎo)探針;右探針系統(tǒng)為同軸探針。
所述右探針系統(tǒng)輸出端與頻譜儀的輸入端之間還串接有一個隔直電容。
適用于毫米波分頻器的測試系統(tǒng)的測試方法,包括如下步驟:
1)測試分頻器芯片輸出端到頻譜儀連接過程中的鏈路損耗;
2)判斷測試鏈路是否連接正常;
3)連接待測分頻器芯片,控制電源加電使分頻器正常工作;
4)采集數(shù)據(jù);
5)處理器計算出待測分頻器芯片的工作頻率范圍以及輸出功率;
6)判定是否需要進(jìn)行其它分頻器芯片的測試。
所述步驟1)測試分頻器芯片輸出端到頻譜儀連接過程中的鏈路損耗:如圖1,先將處理器的第二信號輸出/輸入端與信號源的信號輸入/輸出端對應(yīng)相接,處理器的第三信號輸入端與頻譜儀的信號輸出端對應(yīng)相接;暫時將擴(kuò)頻模塊替換為一個隔直電容,信號源的信號輸出端連接左側(cè)隔直電容輸入端,左側(cè)隔直電容輸出端連接左探針系統(tǒng)輸入端,右探針輸出端與右側(cè)隔直電容輸入端連接,右側(cè)隔直電容輸出端與頻譜儀的輸入端相接,左、右探針系統(tǒng)間連接直通件;
為了實現(xiàn)分頻器芯片輸出功率的準(zhǔn)確測試,需要測試出芯片輸出端到頻譜儀連接過程中的鏈路損耗,如圖1連接測試系統(tǒng),處理器利用數(shù)據(jù)傳輸線控制信號源輸出功率并采集信號源輸出一定功率p1時頻譜儀檢測到的功率值p2,則由于從信號源輸出到直通件輸入端與直通件輸出端到頻譜儀輸入端的鏈路損耗完全一致,因此分頻器芯片輸出端到頻譜儀連接過程中的鏈路損耗為(p2-p1)/2。
所述步驟2)判斷測試鏈路是否連接正常:當(dāng)待測分頻器芯片工作頻率高于信號源主機輸出頻率時,需要在信號源上連接擴(kuò)頻模塊以完成相應(yīng)測試;如圖2此時用于測試鏈路是否連接正常的測試系統(tǒng)如下:處理器的第二信號輸出/輸入端與信號源的信號輸入/輸出端對應(yīng)相接,處理器的第三信號輸入端與頻譜儀的信號輸出端對應(yīng)相接;信號源的信號輸出端連接擴(kuò)頻模塊輸入端,擴(kuò)頻模塊輸出端連接左探針系統(tǒng)輸入端,右探針輸出端與混頻模塊輸入端連接,混頻模塊輸出端與頻譜儀的輸入端相接,左、右探針系統(tǒng)間連接直通件;
在左、右探針系統(tǒng)間連接直通件其主要作用是通過檢測信號源在不同頻點輸出信號時頻譜儀是否有對應(yīng)譜線輸出以判斷測試鏈路是否連接正常。
所述步驟3)連接待測分頻器芯片,控制電源加電使分頻器正常工作:如圖3搭建在片分頻器測試系統(tǒng),將待測毫米波分頻器芯片置于左、右探針系統(tǒng)之間,直流探卡接觸到分頻器芯片的直流加電位置,由處理器通過數(shù)據(jù)傳輸線控制電源及直流探卡對待測芯片進(jìn)行加電,具體電壓值根據(jù)電路設(shè)計要求來定,使分頻器正常工作。
所述步驟4)采集數(shù)據(jù):由處理器控制信號源在電路工作頻率范圍內(nèi)以一定步進(jìn)輸出一定功率(具體功率值由電路設(shè)計要求來定),并對電源加電后實際測試的電壓、電流值及頻譜儀的輸出功率進(jìn)行采集。
所述步驟5)處理器計算出待測分頻器芯片的工作頻率范圍以及輸出功率:根據(jù)信號源不同頻點的頻譜輸出即可確定分頻器芯片的工作范圍,其輸出功率為采集到的功率輸出與步驟1中測試到的芯片輸出端到頻譜儀連接過程中的鏈路損耗(p2-p1)/2之和。
所述步驟6)判定是否需要進(jìn)行其它分頻器芯片的測試:根據(jù)實際測試需求判定,(是否需要進(jìn)行其它分頻器芯片的測試,若需要則利用處理器通過數(shù)據(jù)傳輸線程控移動探針臺位置至另一個待測的分頻器芯片處,重復(fù)4)-5)進(jìn)行另一個待測芯片的測試,若不需要則結(jié)束測試。
實施例
根據(jù)本測試方法可實現(xiàn)毫米波分頻器測試,具體以一個可工作于75ghz的二分頻電路為例:
1、將信號源連接擴(kuò)頻模塊建立信號源輸出功率與擴(kuò)頻模塊輸出功率間的對應(yīng)關(guān)系;
ghz信號則頻譜儀在20ghz有頻譜輸出,信號源輸出頻率與頻譜儀顯示頻率完全一致,確定系統(tǒng)連接正常,同時處理器利用數(shù)據(jù)傳輸線控制信號源輸出功率并采集信號源輸出一定功率p1時頻譜儀檢測到的功率值p2建立各頻點信號源及頻譜儀顯示功率間的對應(yīng)關(guān)系;
3、如圖2連接分頻器測試系統(tǒng),控制電源加電使分頻器正常工作;
4、由處理器控制信號源在電路工作頻率范圍內(nèi)以輸出-4dbm功率(根據(jù)電路設(shè)計要求及信號源與擴(kuò)頻模塊之間的對應(yīng)關(guān)系確定),并對電源加電后實際測試的電壓、電流值及頻譜儀的輸出功率進(jìn)行采集;
擴(kuò)頻模塊輸出頻率為75ghz時檢測到的頻譜輸出功率為:
根據(jù)以上數(shù)據(jù)判定該二分頻電路輸出頻率為37.5ghz,功率為-8.03dbm,因此,該分頻器可以工作至75ghz。