Table of Contents
Understanding S-Parameters and the VNA Measurement Ecosystem
Scattering parameters, commonly known as S-parameters, serve as the universal language for describing linear electrical behavior at radio frequency (RF), microwave, and millimeter-wave frequencies. For a two-port cable, S11[Fration:1]] represents the input reflection coefficient, S
وتعتمد قياسات الموجات على أساس الموقع الأرضي (GSG) أو على الموجات الأرضية (GS) التي توفر لوحات خطية الاتصال، وتوفر قياسات المعلومات الأساسية ومقاومة الاتصال وموقع الهبوط بصورة جماعية تحديد طول المسار الكهربائي من أجهزة استقبال نظام تقييم الأداء إلى نظام DUT. وحتى في البيئات المحسوبة لقياس الكواشف، وتخضع عملية المواءمة إلى نظام اتصال يؤثر على عدم اليقين الذي تقدم به الميزانية.
الدور الحاسم للمحاسبة
أما في حالة حدوث خطأ في تحديد المواقع، فإن وجود خط ميكانيكي للتركيب ليس مجرد خطوة إلى الأمام، بل هو امتداد لعملية المعايرة، وعندما يُحدث خطأ في الاختبار على مستوى أدنى من المستوى المتوسط، أو على مستوى الترددات التراكمية، أو على مستوى متوسط، أو على مستوى متوسط، فإن قياس درجة الحرارة الافتراضية في منطقة المحيط الأطلسي ينتقل من مستوى التواتر الافتراضي إلى مستوى أعلى من مستوى المقياس.
Atsistent contact resistance is also governed by probe positioning. Gold-plated probe tips and aluminum or gold pads form a sensitive interface. Insufficient over-travel leads to high contact resistance, increasing series impedance and attenuating transmitted signals. Excessive over-travel can damage the probe or DUT, causing pad cratering and altering the contactprint v.
العوامل الرئيسية التي تؤثر على نظام كشف الحيازة
Probe Contact Quality and Tip Planarity
إن شدة وخطية البقشيش، إلى جانب الميكاليورج والقوى التطبيقية، تحدد مقاومة الاتصال وقابلية التكرار، وينتج المسبار الدود الذي لا يضاهي تخطيط البقايا هبوطا غير متسق حيث تقوم إحدى النصائح بالاتصال بالآخرين، مما يخلق حالة مفتوحة أو متقطعة، كما أن التفتيش المنتظم وتنظيف المعلومات الفوقية أمر أساسي، وينبغي أن يؤدي التحقق من استخدام أجهزة قياس فرعية أو متطورة قبل كل دورة قياسية.
التمسك بـ "ديوت"
أما المواظبة على التواؤم فيما بين المناطق (الفئة العمرية) فتخضع عادةً لضوابط مصغرة ذات حل دون ميكروني، غير أن الضبط المتوازي مع نظام تحديد الطرف الذي يعتمد على الطرف المزود بالأجهزة ذات الأهمية القصوى، ويمكن أن يؤدي المسبار المكبوت إلى وضع حد للتوازن بين مسار العودة الحالي وزيادة التخدير، وهذا يظهر كنتيجة للمواءمة في النظام الرقمي([FLT:T])(11).
Distance to the DUT Reference Plane
وبعد معايرة، تحدد الإشارة إلى أن الفجوة الجوية أو الأثر البسيط بين جهاز الرصيف والجهاز النشط يضيف طول خط الانتقال، وتتوقف التغيرات في الاختبارات المفرطة أو مدى عمق المسبار على تغيير الرصيف هذا طوله، وتحوله إلى مرحلة، وتسمية مخططات للزبدة لتقليل طوله غير الخاضع للمراقبة، واستخدام اتجاه ثابت للتزلج، مما يقلل من التقلبات الحقيقية.
العوامل البيئية
وتتسبب تقلبات الحرارة في التوسع الحراري في الأسلحة المسبارة والمواقع والمفاتيح، كما أن من الضروري وجود اختبارات من معدات المختبرات، وتيار الهواء، ومجلة الضوضاء الصوتية، ودرجة العزلة التي تتحكم فيها الحرارة (1 درجة مئوية أو أفضل)، ومحطة الاختبار المحمي لقياس الترددات العالية، كما يمكن أن تؤدي درجة التثبيت في الجسم المشغل إلى حدوث انجرافات كبيرة.
الشحن الديليكتري والإنتشار الكهربي
وفي تطبيقات منخفضة الحرارة أو نظام الرصد المتعدد الأطراف، يمكن للشحن الديكلتري أن يغير من القدرة الفعلية بين الاختبار والرصيف، ويمكن أن يلحق التصريف الكهربي أضراراً بأجهزة حساسة وإعادة تركيب أجهزة إطلاق النار باستخدام أجهزة التفجير المأهولة، ويقلل من هذه الآثار أيضاً من قياسات الأشعة المتحركة أو غيرها من المقاييس ذات السعة العالية، مما يؤدي إلى آثار مسببة للتحولات الضوئية من ميكروسكوبات.
Probe Common Probe Types and their Positioning Challenges
(أ) يُستشف من [أ) غموض [أ) مُعدّل] مُتسمّى بثلاثة أرقام مُحدّدة، ويُستوجب أن تكون الإشارة إلى خطّة مُعدّدة (SFT) مُحدّدة بشكل أكثر، مُصمّمة بشكل أكثر تزامناً، وتُرفع درجة التنظيف التي تبلغ 0.5 درجة مئوية واحدة إلى مستوى أعلى، وتُحدّدُّدُ الأرض.
المصادر الخاطئة من التنسيب غير السليم
المرحلة الأولى من السطو والفرق
ويترجم التحول الخطي في الهبوط السريع مباشرة إلى مرحلة يقابلها تناسبياً مع التردد، ففي 60 جيهرتز، يقابله مبلغ 5 ميكروغرام تقريباً 1° من التأخير في المرحلة الإضافية في 21 وعندما تكون الأجهزة المتعددة متتالية في المحاكاة، تتراكم هذه الأخطاء وتشوه في مجموعات، مما يؤدي إلى حدوث تداخلات في العينين عالية.
Impedance Shift and False Resonances
Incite ground tip lifts or the probe misaligns, the CPW mode may transition to a slotline mode or excite parasitic waveguide modes. The result is a sharp dip ortom in S11 and S21 that mimics a DUT reactine design.
التحلل من التحلل
وتنتج عمليات الهبوط غير القابلة للتكرار آثارا مختلفة من البارامترات S-parameter من نفس الـ DUT، مما يدمر مراقبة العمليات الإحصائية ويمنع الترابط بين المختبرات، وتحدد محطات الاختبار العالية القدرة على إعادة سعة 0.05 در باء و 0.5 درجة عند 110 جيهرتز؛ ويتطلب تحقيق ذلك تحديد مواقع ثابتة، وتعتمد مراقبة العمليات الإحصائية لمفاتيح شبه الموصلات على قياس مدى قابلية الاختبار عند خط خط الأساس.
الفرق المزدوج
ويغير التحول الأفقي هذا الانقلاب، ويغير عناصر S11 و S](21))(21) ) بطريقة يصعب التخلص منها.
زيادة عدم اليقين
فكل حالة من عدم التيقن تضيف إلى ميزانية عدم التيقن عموما، وبالنسبة لقياسات درجة الميكروات، يجب تقدير الفرق في تحديد المواقع كمياً ونشره، ويمكن أن يؤدي معامل التقلبات التراكمية لعشرة ميكروغرامات على مسبار الـ 50 ميكروم، إلى فقدان إضافي في الإضافة بمقدار 0.5 من الـ 67 جيهرتز بسبب سوء الضبط، كما هو محدد كمياً في الدراسات المنشورة في إطار معاهد التكرارات الإي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي إي تي في
أفضل الممارسات في مجال تحديد المواقع على أساس تجريبي
الاستثمار في الدقة
استخدام المكيفات الدقيقة مع أجهزة التكوين دون الميكرون والرسومات المنخفضة التردد، وتزيل المواضع الحديثة التي تستخدم روتينات الهبوط الآلية تقلبات الإنسان، ويمكن للنظم التي تستخدم الاستشعار عن بعد في الوقت الحقيقي (عن طريق الإشارة أو المقاومة) أن تكتشف عندما تمس جميع الإكراميات وتتوقف عن النسب في مسافات مطولة ثابتة، وتوصى بمراحل عالية الاستبانة مع وضع الغرامات الفائقة للثبات فوق 50 غيرتز.
التحقق المنتظم من الكوكب
وقبل انعقاد الدورات الحرجة، التحقق من مخططات البقايا المسبارية باستخدام مرحلة مخطّطة للاتصال أو التخطيط البصري، وسيرفع المسبار ببقشيش واحد أعلى من الميكرومترين عن غيره من المعلومات باستمرار تلك المعلومة ما لم تصحح، وتدمج بعض المحطات تصحيحات للسيارات استنادا إلى القدرة أو الرؤية، وتسفر نتائج التخطيط عن تتبع الارتداد عبر الزمن.
الضبط السليم باستخدام الفيديوات والرؤية
تشمل علامات المواءمة خارج المنطقة العاملة في إطار نظام DUT، وأجهزة التتبع المتحركة إلى هذه العلامات تحت درجة عالية من التكبير (100 x) قبل الانتقال إلى الرصفات، واستخدام التوجيه المتسق للتزلج وعلامة الهبوط الدقيق، وترميم المفاعلات الرقمية على مشغلات الصور المجهرية، ويمكن للنظم الآلية، أن تحقق أجهزة تقدير النمط دقة التنسيب في حدود 0.5 ميكروغرام.
الحد الأدنى من خط نقل الانبعاثات غير الخاضع للمراقبة
(ب) أن تكون مواصفات التصميم وهياكل الإطلاق لإبقاء المسبار أقرب إلى نظام الـ دي. تي أقرب ما يمكن، وعند قياسه من خلال هياكل المعايرة، ضمان مطابقة طول الخط بدقة، وأي طول زائد يؤدي إلى تأخير يجب التخلص منه، وتفترض الخوارزميات الملغية للمسح الافتراضي مواءمة مثالية، ويُستخدم المعالم المعيارية التي تُحدث اختلالاً في قياس قياس الجسم الأرضي المزود بالدوّات.
استقرار البيئة
:: استخدام طاولة هوائية لعزلة اليقظة، ودرء الإنشاءات من المسودات الجوية، والسماح بفترة الاستقرار الحراري بعد تحميل الدقائق من الـ دي تي تي تي تي تي تي تي تي تي تي بي 15 إلى 30 قياسات حساسة، كما أن الضوضاء الصوتية تزيد من الحد من الضجيج، كما أن لوائح الرطوبة التي تقل عن 40 في المائة من الصحة تمنع قضايا الاتصال المتصلة بالرطوبة.
مرافئ نظيفة ورسومات روتينية
ويزيد من مقاومة الاتصال بين الأكسايد والتلوث بشكل متكافئ، ويستخدم أجهزة الاستنشاق بالأجهزة الفرعية للأجهزة أو الهواء المؤين للحفاظ على اتصال منخفض ومستقر، وعدم الاتساق في الاتصالات من أخطاء تحديد المواقع المتسخة، ولا سيما في الترددات المنخفضة، ووضع جدول للتنظيف يستند إلى تواتر القياس وعدد الهبوط.
السيارات حيثما أمكن
(ب) روتينات القياس الآلية باستخدام تحديد النمط لتحديد أماكن الرسوبيات وتعديل المواضع، وإزالة تقلبات الهبوط اليدوي، وهذا أمر أساسي للإنتاج وللاستعمال العالي الترددي للترددات الحرارية التي تشمل العديد من وحدات السحب الرقمية، ويمكن أن تؤدي تسلسل الهبوط المفصَّل مع التحكم الآلي في المسافات المفرطة إلى تقليل عدم التيقن من المرحلة إلى أقل من 0.2 درجة عند 100 درجة مئوية.
التقنيات المتقدمة: معايرة وإلغاء التعويض عن حالات عدم التعرض للوضع
وحتى مع أفضل الممارسات، تظل الأخطاء المتبقية في تحديد المواقع، ويمكن أن يقلل مستوى المعايرة المتقدمة وإلغاء الترسبات من أثرها، وتستخدم معايرة متعددة الخطوط (Thru-Reflect-Line) طول خطوط النقل المتعددة لمقارنة الازدهار المستمر والخصائص، وإذا كان التعويض عن الهبوط المبرّر متسقا بين خطوط المعايرة والمشروع DUT، فإن الخطأ يجب أن يُحسب جزئيا.
ويضع معايرة الموجات عند استخدام معايير الاستبدال على أساس الاختبار الطائرة المرجعية في معلومة الاختبار، وإذا كانت أبعاد الرصيف تختلف عن المعيار، فإن التحولات الفعلية للطائرات المرجعية، ويتيح هيكل التحلل 2x-Thru استخراج الطفيليات، ولكن الاختزال يعتمد على وضع الاختبارات غير المتماثلة، ويفضي التماثل في التسلسل بين الأيسر والأوجه اليمينية إلى فتح المواهب.
وبالنسبة لأكثر التطبيقات طلباً، يوصى باختلاف نوع استخدام نظام المعلومات الجغرافية المتعدد المستويات مع تحليل عدم التيقن الذي يُعتبر احتمال تكراره، وبقيام خطوط المعايرة المتعددة مرات مع عمليات الهبوط المستقلة، يُقيَّم الفرق في تحديد المواقع كمياً ويُنشر في حالة عدم يقين في القياس النهائي، مما يوفر فترات ثقة بالنسبة للبيانات الخاصة بالمسدسات الصغيرة، ويمكن أن تعتمد طريقة تحديد خط الأساس المتعدد المستويات على نطاق واسع مقارنة بنسبة 50 في المائة من العمل المنهجي العالي الدقة.
وهناك استراتيجية أخرى تستخدم معايرة الموجات المحتوية على مواصفات متوافقة مبنية ترشد المكائن الميكانيكية إلى نفس الوضع في كل مرة، كما أن الموصلات المتشابكة للتشنجات والوصلات الرأسية للفحص تؤدي إلى زيادة تقليل الحساسية بالنسبة للقياسات الاصطناعية، والوعات الوعية الوعرة الدقيقة، والوصلات المقاسية إلى الحد الأدنى من عدم اليقين.
الدراسات العملية للقضايا ومقارنة القياس
Case 1: 40 GHz GaAs LNA] - A probe compensate of 5 mim toward the input pad edge caused S]11]] to shift from -10 dB to -8 dB at 30 GHz, indicating a poor input matcha
إضافة إلى: " Silicon Photonics Modulator " Required° SOsub ⁇ 21 " دقّة المرحلة الثانية من المحاكاة المتسقة للمستقبل، ولوحظ وجود تغيرات أولية في المرحلة الخامسة، وأظهرت التحقيقات أن المشغل وضع يدوياً المسبار باستخدام أعمق تركيز مختلفة، مما أدى إلى انخفاض في درجة التركيز " .
(أ) إنتاج محول Case 3: 110 GHz RF MEMS Switch Production] - بطاقة اختبار مع ثمانية مسبارات تم الاتصال بها 40 ميكروغرام × 60 ميكروغرام.
تحديد موقع الخطأ في ميزانية عدم اليقين
أما بالنسبة إلى قياسات درجة الميراث، فيجب معالجة عدم التيقن من حيث الموقع كمساهم متميز، ويتمثل النهج المشترك في القيام بعمليات الهبوط السريع المتكررة على مستوى معروف (مثلاً، كمية 50 درجة مئوية) وحصر الانحراف المعياري لـ ()(11) ) و(S(21).
خاتمة
إن تحديد المواقع على نحو مباشر هو عامل حاسم في قياس المقياس S-parameter، وقابلية التكرار، وموثوقية قرارات التصميم، ومن استخراج المسافات المقطوعة لنماذج البرمجيات المترجمة للتحقق من فقدان التغذية الساتلية، ومن الانحرافات الدقيقة إلى أخطاء باهظة التكلفة، ومن خلال فهم الآليات المادية الدقيقة - نوعية التردد، والمواءمة، والبيئة، والتفاعل مع معايرة التأقلم - واعتماد أفضل الممارسات في مجال صنع المعدات، والمواءمة، والتحكم في حجم البيئة