R&S®ZNA 矢量网络分析仪 (VNA)进行三端口晶圆上混频器测量

混频器是变频过程中的关键器件，广泛应用于通信和雷达系统。

三端口晶圆上测量装置
您的任务
在晶圆上精确表征高频混频器和其他变频器件以进行设备建模和验证，这在毫米波频段中变得越来越具有挑战性。对于这些应用所需的变频损耗和匹配等混频器测量，推荐使用 R&S®ZNA 矢量网络分析仪 (VNA)。
根据混频器的拓扑结构，在高于 VNA 最高频率的频率下，需要在混频器的多个端口配置毫米波变频器。此外，为了获取完整的测量结果，还需要从不同位置探测被测设备 (DUT)。

与探针台的机械集成
罗德与施瓦茨解决方案
要直接在晶圆上进行高精度三端口混频器测量，尤其是在太赫兹频率范围内，需要使用兼具性能、灵活性和无缝集成的解决方案。四端口 R&S®ZNA 矢量网络分析仪非常适合这种任务。
与外部变频器结合使用时，分析仪能够在射频、本振和中频通路上进行测量，非常适合在极高频范围内精确表征混频器特性。
该解决方案的一大突出优势在于其与 MPI Corporation 晶圆上探针台的高效机械集成。
毫米波变频器可以轻松安装在 MPI 探针台的各个主要方向。罗德与施瓦茨提供完整的毫米波变频器产品，频率最高可达 1.1 THz，非常适合混频器测试。变频器的机械设计为显微镜靠近晶圆提供了充足空间。
R&S®ZNA 的先进架构内置多达四个相位相参的信号源和八个高动态范围接收机，为执行高性能测量提供了坚实的基础。R&S®ZNA 还支持使用两个不同的变频器频段，能够满足射频和本振频率位于不同波导频段的 DUT 要求。
这种配置确保分析仪单机即可完成重要的混频器测量，例如变频损耗、压缩、隔离度和匹配测量。

QAlibria® 晶圆级射频校准软件
三端口频率扩展器集成
MPI 的探针台支持同时在东、西、北三个方向各安装一个频率扩展器，属于业内首创。这样能够直接在晶圆上进行真正的三端口毫米波和亚太赫兹测量，非常适合表征宽带混频器等变频设备。
该配置支持多种频率扩展器，包括 D 频段（110 GHz 至 170 GHz）和 G 频段（140 GHz 至 220 GHz），并可通过波导探针直接连接每个扩展器。这有效缩短了射频传输路径，从而最大程度地提高了功率传输、相位稳定性和指向性，同时降低了高频测量的插入损耗和不确定性。
这得益于多款 MPI 探针系统，包括 TS150-THZ，这是一款针对毫米波和太赫兹探测而优化的 150 mm 手动探针台。其他手动和自动化 MPI 探针台也可通过相同的机械设计实现三端口集成。该设计确保稳固安装频率扩展器，同时保证显微镜的操作空间和探针定位的灵活性。要获得一致且精确的测量结果，需要确保探针接触稳定且可重复，尤其是在多个端口和波导频段中进行测试时。
校准通过 MPI 校准片或由 QAlibria® 软件管理的晶圆上定制标准件完成，大大简化了校准流程，同时保证了校准的精度与可重复性。
总结
将R&S®ZNA矢量网络分析仪与MPI Corporation的先进探针解决方案相结合，可直接在晶圆上开展高达太赫兹频率的高精度三端口混频器测量。这一组合实现了卓越的性能、高度的灵活性以及出色的机械集成能力。该测量装置适用于复杂的表征任务，例如变频损耗、匹配及隔离度的测量。多功能的R&S®ZNA矢量网络分析仪与MPI Corporation创新的探针台强强联手，助力工程师突破混频器表征的极限，为下一代太赫兹与高速射频技术的研发提供可靠精准的测量结果。

审核编辑 黄宇