你可能注意到了，隨著無(wú)線設(shè)備復(fù)雜度的快速增加，手機(jī)支持的頻段數(shù)量也在增加。從最初的兩個(gè)GSM頻段到現(xiàn)在的四個(gè)GSM頻段，三個(gè)CDMA頻段，五個(gè)UMTS頻段，十個(gè)LTE頻段。未來(lái)，5G新無(wú)線電等標(biāo)準(zhǔn)將繼續(xù)增加無(wú)線設(shè)備的復(fù)雜性。它是射頻前端模塊(RF FEM)的關(guān)鍵部件，用于切換多個(gè)頻段。所以我們今天要討論的話題就是射頻開(kāi)關(guān)的測(cè)試方法。

典型RF前端模塊

你知道無(wú)線電頻率開(kāi)關(guān)嗎？

典型的射頻前端模塊包括功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、復(fù)用器、收發(fā)器開(kāi)關(guān)和天線開(kāi)關(guān)。

開(kāi)關(guān)的作用是實(shí)現(xiàn)收發(fā)信機(jī)與天線信號(hào)之間的定向傳播，將發(fā)射機(jī)信號(hào)耦合到天線或?qū)⑻炀€信號(hào)耦合到接收機(jī)，并將發(fā)射機(jī)信號(hào)與接收機(jī)隔離，防止接收機(jī)鏈路受到發(fā)射機(jī)的干擾。

因此，射頻前端模塊中的開(kāi)關(guān)必須滿足高隔離度和低插入損耗的要求。本文介紹了射頻開(kāi)關(guān)芯片的方案，包括典型測(cè)試項(xiàng)目，包括插入損耗、隔離度、開(kāi)關(guān)時(shí)間、諧波、三階互調(diào)點(diǎn)IP3等。詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證試驗(yàn)和批量生產(chǎn)試驗(yàn)中采用的方法。

射頻測(cè)試項(xiàng)目的詳細(xì)說(shuō)明

傳統(tǒng)的儀器很難處理射頻開(kāi)關(guān)測(cè)試。

插入損耗和隔離測(cè)試→用VNA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀完成。

切換時(shí)間，諧波測(cè)試→VNA用其他儀器完成→測(cè)試費(fèi)用增加。

此外，很多廠商在搭建測(cè)試平臺(tái)時(shí)，不僅以測(cè)試射頻開(kāi)關(guān)芯片為目標(biāo)，往往還會(huì)考慮在這個(gè)測(cè)試平臺(tái)上覆蓋其他芯片類型，如PA、LNA等。因此，一個(gè)通用且高度可重用的測(cè)試平臺(tái)是許多制造商在購(gòu)買儀器時(shí)的重要考慮因素。

以及實(shí)驗(yàn)室量產(chǎn)測(cè)試的目標(biāo)——提高測(cè)試速度。

為了全面了解設(shè)備的性能，特性測(cè)試工程師需要在正常條件、極端條件和惡劣環(huán)境下驗(yàn)證其設(shè)計(jì)。工程師通常對(duì)小批量設(shè)備進(jìn)行特性分析。在量產(chǎn)中，測(cè)試工程師需要確保芯片按照設(shè)計(jì)規(guī)格量產(chǎn)，并密切監(jiān)控測(cè)試吞吐量和產(chǎn)量。雖然特性測(cè)試計(jì)劃通常需要在高溫或動(dòng)態(tài)電源等高級(jí)條件下進(jìn)行測(cè)試，但生產(chǎn)工程師可能會(huì)決定不在此類條件下進(jìn)行測(cè)試，以減少測(cè)試時(shí)間，尤其是在設(shè)計(jì)可以保證性能的情況下。

特性分析和產(chǎn)品測(cè)試工程師都非常關(guān)心測(cè)試速度，但是出于不同的原因。更快的測(cè)試速度意味著對(duì)小批量產(chǎn)品進(jìn)行特性分析的測(cè)試范圍更廣，而對(duì)于大批量生產(chǎn)則意味著產(chǎn)量的增加。在過(guò)去，優(yōu)化速度意味著犧牲測(cè)量質(zhì)量，因此通常選擇不同的儀器進(jìn)行特性分析和生產(chǎn)。

開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，工程師將努力確保生產(chǎn)中的測(cè)量性能與特性分析中的測(cè)量性能一致。然而，當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)由被測(cè)設(shè)備(DUT)、測(cè)試方法、使用的不同設(shè)備和操作假設(shè)引起的問(wèn)題，這通常會(huì)增加新產(chǎn)品的上市時(shí)間。

基于PXI平臺(tái)不斷匹配相應(yīng)的儀器

你在射頻測(cè)試中還遇到過(guò)哪些問(wèn)題？

當(dāng)出現(xiàn)新的需求時(shí)，原有儀器的固定專用接口無(wú)法滿足需求→等待很長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行研發(fā)或者購(gòu)買全新的平臺(tái)。NI可以通過(guò)一個(gè)通用的軟硬件平臺(tái)來(lái)彌合這一鴻溝，同時(shí)也可以降低測(cè)試系統(tǒng)的體積和成本，最大限度地利用實(shí)驗(yàn)室和量產(chǎn)中的代碼和硬件資源，加快產(chǎn)品的上市時(shí)間。

PXI平臺(tái)是一個(gè)開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也是NI開(kāi)發(fā)所有測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過(guò)開(kāi)放式模塊化平臺(tái)，特性分析和生產(chǎn)工程師可以根據(jù)測(cè)試需求的變化升級(jí)系統(tǒng)。為滿足射頻開(kāi)關(guān)芯片的測(cè)試任務(wù)，NI在PXI平臺(tái)上持續(xù)提供頂尖的儀器技術(shù)，包括頂尖的矢量信號(hào)收發(fā)器VST、矢量數(shù)字儀器、高精度SMU源測(cè)量單元等高精度儀器?？珊w插入損耗、隔離、諧波、IP3、開(kāi)關(guān)時(shí)間等多項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試。，大大提高了測(cè)試覆蓋率。

NI射頻芯片測(cè)試方案配置

鎳半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)

芯片量產(chǎn)測(cè)試方案可以基于NI半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)(STS)。STS繼承了NI PXI平臺(tái)，TestStand測(cè)試管理軟件和LabVIEW圖形化編程工具，在完全封閉的測(cè)試頭。它采用“集成到測(cè)試頭”的設(shè)計(jì)，集成生產(chǎn)測(cè)試裝置的主要部件，包括系統(tǒng)控制器；DC、交流和射頻儀器；待測(cè)設(shè)備與處理器/探針臺(tái)對(duì)接機(jī)構(gòu)的連接。

這種緊湊的設(shè)計(jì)減少了空的占地面積，降低了功耗，減輕了傳統(tǒng)ATE測(cè)試儀的維護(hù)負(fù)擔(dān)，從而節(jié)約了測(cè)試成本。此外，半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)采用開(kāi)放式模塊化設(shè)計(jì)，使您能夠使用最新的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PXI模塊獲得更多的儀器資源和更強(qiáng)大的計(jì)算能力。

射頻芯片從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)測(cè)試的測(cè)試方案

中承科技為客戶提供世界領(lǐng)先的無(wú)線射頻測(cè)試、無(wú)線綜合測(cè)試儀、通信測(cè)試儀表、無(wú)線通信測(cè)量、WiFi6e測(cè)試儀、藍(lán)牙綜測(cè)儀等解決，幫助客戶提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力。