射频测试探针probe的基础知识
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作者:pro4565c6
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发布时间: 2019-11-05
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射频（RF）探针在射频产品生命周期中几乎每一个阶段都起着重要作用：从技术开发，模型参数提取，设计验证及调试一直到小规模生产测试和最终的生产测试。通过使用射频探针，人们便有可能在晶片层次上测量射频组件的真正特性。这可以将研究和开发时间缩短并且大大降低开发新产品的成本。
射频（RF）探针在射频产品生命周期中几乎每一个阶段都起着重要作用：从技术开发，模型参数提取，设计验证及调试一直到小规模生产测试和最终的生产测试。通过使用射频探针，人们便有可能在晶片层次上测量射频组件的真正特性。这可以将研究和开发时间缩短并且大大降低开发新产品的成本。
在仅仅三十年的时间里，射频探针技术便取得了惊人的进步，从低频测量到适用多种应用场合的商用方案：如在110GHz高频和高温环境进行阻抗匹配，多端口，差分和混合信号的测量装置，连续波模式中直到60W的高功率测量，以及直到750GHz的太赫兹应用，都能见到射频探针的身影。
人们最早采用射频探针技术与今天的工具是很不相同的，早期探针使用了由一个很短的线极尖(wire tip)而逐渐收敛的50-Ω微带线，通过探针基片上一个小孔而与被测器件(DUT)的压点（pad）相接触。此时，其技术难度在于如何突破4GHz时实现可重复测量。虽然有可能通过校准过程来剔除一个接触线极尖相对较大的串联电感的影响，但当圆晶片的夹具被移动时，线极尖的辐射阻抗会有较大的变化。高频测量使用的极尖设计与用于直流和低频测量的极尖不同，而且必须使50-Ω环境尽可能地接近于DUT压点。
之后工程师在探针技术上取得了突破。确定了射频探针的基本要求和工作原理：
1） 探针的50-Ω平面传输线应当直接与DUT压点相接触而不用接触导线。对于微带线和随后的共面探针设计，探针的接触是用小的金属球来实现的，这个金属球要足够大以保证可靠且可重复性的接触。
2） 为了能同时接触到DUT的信号压点和接地压点，需要将探针倾斜。这个过程被称为“探针的平面化”。
3） 探针的接触重复性比同轴连接器的可重复性要好得多。便于进行探针极尖和在片标准及专用校准方法的开发。
4）具有很高重复性的接触可以进行探针的准确校准并将测量参考平面移向其极尖处。来自探针线和到同轴连接器的过渡所产生的探针的损耗及反射是通过由射频电缆和连接器的误差相类似的方式而抵消的。
5） 由于其很小的几何尺寸，人们可以假设平面标准件的等效模型纯粹是集总式的。此外，人们可以从标准件的几何尺寸来很容易地预测模型参数。
