一种基于TDR技术的L-2L去嵌方法技术

本发明专利技术公开一种基于TDR技术的L

【技术实现步骤摘要】
一种基于TDR技术的L
‑
2L去嵌方法


[0001]本专利技术属于器件建模
，具体涉及一种基于TDR技术的L
‑
2L去嵌方法。

技术介绍

[0002]去嵌是为了消除测试夹具对测试结果的误差，因而通过高精度的去嵌算法去除由GSG(Ground
‑
Signal
‑
Ground)PAD、金属互联线等引入的夹具寄生参数是获得器件真实特性的前提。常见的去嵌算法有典型的两步去嵌法Open
‑
Short(开路
‑
短路)、三步去嵌法、四步去嵌法等，但由于这些方法是基于集总元件等效模型实现的，会随着频率的升高导致去嵌结果不准确。TRL(Thru
‑
Reflect
‑
Line)是一种分布式去嵌算法，在毫米波及太赫兹频段应用广泛，基于8项或10项误差模型对寄生网络进行剥离，但TRL是一种窄带算法，要想实现宽带去嵌需要设计多个频段的延时标准件(插入1/4波长传输线)，所以TRL引入的辅助去嵌结构较为复杂，且受工艺误差影响较大，测试成本高。
[0003]文献“A Novel Transmission
‑
Line Deembedding Technique for RF Device Characterization”中公开的L
‑
2L属于一种宽带去嵌算法，又称为双线去嵌法，该算法只需要两个去嵌结构，在毫米波低频端已得到验证，现有的L
‑
>2L去嵌算法的具体步骤如下：
[0004]步骤1、对待测器件、传输线长度为L的半直通去嵌件和传输线长度为2L的直通去嵌件分别进行在片测试，得到对应的S参数矩阵S
meas
、S
halfthru
和S
thru
，将S参数矩阵转换为ABCD(传输)矩阵，即可得待测器件ABCD矩阵A
meas
、半直通去嵌件ABCD矩阵A
halfthru
和直通去嵌件ABCD矩阵A
thru
；
[0005]步骤2、构建半直通去嵌件的矩阵方程A
halfthru
＝A
pad_left
A
line
A
pad_right
和直通去嵌件的矩阵方程A
thru
＝A
pad_left
A
line
A
line
A
pad_right
；其中，A
line
为长度为L的传输线ABCD矩阵；A
pad_left
为夹具左侧的GSG PAD的ABCD矩阵；A
pad_right
为夹具右侧的GSG PAD的ABCD矩阵；
[0006]通过下式求解夹具左右两侧GSG PAD虚拟互连的ABCD矩阵：
[0007]A
pad
＝A
halfthru
A
‑
1thru
A
halfthru
[0008]＝(A
pad_left
A
line
A
pad_right
)(A
pad_left
A
line
A
line
A
pad_right
)
‑1(A
pad_left
A
line
A
pad_right
)
[0009]＝A
pad_left
A
pad_right
[0010]步骤3、为分别求解左右两侧GSG PAD的ABCD矩阵，将左右两侧GSG PAD的寄生都用集总参数等效，等效为一个并联导纳Y1和一个串联导纳Y2，便可分别计算得到A
pad_left
和A
pad_right
，求解公式如下：
[0011][0012]进而，求解：
[0013][0014][0015]步骤4、通过级联矩阵计算公式A
halfthru
＝A
pad_left
A
line
A
pad_right
，剥离左右两侧GSG PAD寄生，得到长度为L的传输线ABCD矩阵：
[0016]A
line
＝A
‑
1pad_left
A
halfthru
A
‑
1pad_right
[0017]步骤5、通过关系式A
dut
＝A
‑
1line
A
‑
1pad_left
A
meas
A
‑
1pad_right
A
‑
1line
，计算得到剥离左右两侧GSG PAD寄生、互联传输线寄生后的待测器件ABCD矩阵A
dut
，将其转换为散射参数，得到最终的器件去嵌结果S
dut
。
[0018]但是，现有的L
‑
2L去嵌算法通常将GSG PAD寄生网络用集总参数模型(Y1与Y2)等效，一般为π型或T型网络。而随着频率的升高，夹具的分布式效应对测试结果的影响愈来愈大，基于集总元件等效模型的PAD网络会随着频率升高导致去嵌精度下降。

技术实现思路

[0019]本专利技术目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于TDR技术的L
‑
2L去嵌方法，将GSG PAD寄生网络用误差模型等效，充分表征毫米波及太赫兹频段的分布效应，同时利用时域反射(Time Domain Reflectometry，TDR)技术求解误差参数，最终通过时域频域相结合的方式去嵌，相比传统的L
‑
2L去嵌算法精度更高、适用频段更高，为高频段的去嵌算法提供了新思路。
[0020]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0021]一种基于TDR技术的L
‑
2L去嵌方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0022]步骤1、分别对半直通去嵌件、直通去嵌件以及待测器件进行在片测试，得到半直通去嵌件的S参数矩阵S
halfthru
、直通去嵌件的S参数矩阵S
thru
和待测器件的S参数矩阵S
meas
，将S参数矩阵转换为ABCD矩阵，分别得到半直通去嵌件的ABCD矩阵A
halfthru
、直通去嵌件的ABCD矩阵A
thru
和待测器件的ABCD矩阵A
meas
；
[0023]步骤2、求解夹具左右两侧GSG PAD虚拟互连的ABCD矩阵A
pad
：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TDR技术的L
‑
2L去嵌方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、分别对半直通去嵌件、直通去嵌件以及待测器件进行在片测试，得到半直通去嵌件的S参数矩阵S
halfthru
、直通去嵌件的S参数矩阵S
thru
和待测器件的S参数矩阵S
meas
，将S参数矩阵转换为ABCD矩阵，分别得到半直通去嵌件的ABCD矩阵A
halfthru
、直通去嵌件的ABCD矩阵A
thru
和待测器件的ABCD矩阵A
meas
；步骤2、求解夹具左右两侧GSG PAD虚拟互连的ABCD矩阵A
pad
：A
pad
＝A
halfthru
A
‑
1thru
A
halfthru
＝A
pad_left
A
pad_right
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)步骤3、将ABCD矩阵A
pad
转换为夹具左右两侧GSG PAD虚拟互连的S参数矩阵S
pad
：其中，S
11
、S
12
、S
21
、S
22
分别为输入反射系数、反向传输系数、正向传输系数和输出反射系数；步骤4、将S参数矩阵S
pad
等效为误差模型，用四项误差参量S
11L
、S
21L
、S
12L
、S
22L
表征夹具左侧的GSG PAD寄生网络，用四项误差参量S
11R
、S
21R
、S
12R
、S
22R
表征夹具右侧的GSG PAD寄生网络，则S参数矩阵S
pad
由信号流图法求得：由于S
12L
＝S
21L
＝S
12R
＝S
21R
ꢀꢀꢀꢀ
(4)进而得到：S
11
＝S
11L
+S
11R
S
21 S
22
＝S
22R
+S
22L
S
12
步骤5、利用TDR技术，求解误差模型中的误差参量S
11L
和S
22R
；步骤6、根据公式(5)以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，曾晓楠，张宜明，陈阳，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：