无源表贴元件的测试方法与技术研究

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现代电子电路具有集成化、小型化的特点,无源表贴元件(SMD)已经成为电子设计的主流,并广泛应用于射频领域的电路设计中。因此,在射频频段准确地测试表贴元件的特性参数,对于电子电路的设计是至关重要的。目前,对无源表贴元件的测量主要集中在低频段(1GHz以下),高频段的测试技术尚未成熟,国内还缺乏合适的测试方法。针对这一现状,本文对无源表贴元件在射频频段的测试技术进行了系统研究,得到了较为成功的测试方法。本文主要的研究工作如下:1.本文通过分析国内外相关技术,依据无源表贴元件的物理特性,确定了采用网络分析技术和微带线传输测试相结合的方案。2.分析了二端口网络误差模型和校准方法的基本原理,采用TRL校准方法,确定了相应的十项误差模型,获得了误差参数和S参数的计算公式。3.根据本文设计要求,建立了在2~12GHz的TRL校准电路和串联直通测试电路,并在此基础上设计了测试夹具的机械结构,优化了PCB板TRL校准与测试电路的性能,提高了测试方法和测试系统的适用性。4.建立了自动测试系统,实现了校准、测试的自动化。编写了vb控制程序,实现了计算机对矢量网络分析仪的控制和数据采集;编写了matlab计算程序,完成了射频无源表贴元件参数的提取。本文完成了测试系统和相应软件的调试。在校准测试系统后,对贴片电容进行了实测,得到了电容器相关参数随频率的变化特性,其曲线变化规律与表贴电容射频段的基本特性相吻合。同时,采用该测试系统对贴片电阻和电感进行了测量,并得到了其相关参数。对系统的重复性进行了考察,重复性很好。通过对一系列测试结果的分析,验证了该测试方法与测试系统是可靠的,本文的研究方案是可行的,理论分析是正确的。
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