IEEE P370标准委员会的任务是为测量高达50 GHz互连的测试夹具的设计编写指南,定义夹具去嵌入的技术,并开发用于验证测量或计算的s参数数据的技术和工具。参考文献[1]描述了未批准的标准草案的预览(投票表决的目标日期为2019年)。本文讨论了这些指南的实用方面,回顾了“即插即用”验证套件硬件和s参数库文件,并举例说明了标准中描述的一种去嵌入技术的使用。它还讨论了s参数质量度量和用于验证s参数完整性的工具,并通过示例说明了它们的使用。请注意,由于P370标准仍然是一个未经批准的草案,本文中包含的任何材料都可能发生变化。
在本文中,我们展示了IEEE P370标准草案实际应用的几个例子,以证明互连测量标准草案的有效性。
(这是IEEE P370:高达50 GHz互连的夹具设计和数据质量度量标准的配套作品//www.lambexpress.com/articles/1169-ieee-p370-a-ffixture-ddesign-and-ddata-qquality-mmetric-sstandard-for-iinterconnects-up-to-50-ghz,包括夹具设计和电气要求。)
校准方法
P370标准参考了两种常用的校准方法,短开负载-穿透(SOLT)和穿透反射线(TRL)。标准草案中描述的校准结构与这些方法兼容。
De-embedding方法
P370标准描述了两种方法,通过这种方法可以从包括夹具在内的测量数据中去除DUT的s参数:传统的2x through方法和一种新的“阻抗校正”方法。前者假设围绕DUT的两个“左”和“右”fixture和2x through u参考都具有相同的阻抗。然而,有时情况并非如此,这可能会在去嵌入式结果中引入重大错误。本文后面的即插即用装置部分描述了这些问题的一些示例。
De-embedding验证
有许多方法可以用来验证去嵌入过程结果的准确性。P370标准草案和参考文献[1]概述了三种方法:
- 合成库的使用
- 即插即用测试板的使用
- 使用用户制造的演示板
合成库的使用
使用第一种方法,用户使用建模软件(如3D场求解器或电路模拟器)为FIX-2x through - fix拓扑创建s参数。然后他或她从P370委员会提供的s参数库中选择相应的元素,模拟两个网络,并将模拟结构的结果与相应的去嵌入式库元素的结果进行比较。s形参库的内容在[1]中描述。
使用开源的相当通用电路模拟器(QUCS)模拟了一个示例电路,该模拟器可在http://qucs.sourceforge.net/,使用该库中的元素构建了2x thru FIX-FIX和复合FIX-DUT-FIX的仿真模型。使用2倍通仿真模型,可以使用候选去嵌入工具从复合结构中去嵌入DUT,并且可以比较原始和去嵌入DUT TDR响应的结果。图1和图2显示了模拟输出的示例。在频域结果中,实际结果与去嵌入结果有很好的一致性。
图1。使用s参数库中的元素模拟电路的TDR响应
图2。通过使用s参数库中的元素来模拟电路的响应
下面是使用第二种方法的一个例子,即P370委员会开发的即插即用装置的使用。第三种方法,使用用户制造的演示板,在[1]中有描述。
即插即用设备
制作了许多即插即用的固定装置,如图3所示。插入适配器,这样就可以测量DUT,并直接与去嵌入的结果进行比较。
图3。即插即用板套件示例
使用即插即用工具包评估去嵌入过程和结果的一般程序如下:
- 执行矢量网络分析仪(VNA)校准直到同轴测试电缆的末端(图3中NIST可溯源参考平面)。
- 对图3中所示的所有三种配置执行VNA测量。
- 使用去嵌入软件工具执行去嵌入,使用“FIX-DUT-FIX”和“FIX-FIX”(又名2x thru)的结果。
- 将DUT的去嵌入结果与直接测量的DUT结果进行比较。
- 下面包括一些示例案例。各种情况的配置如表1所示。
表1。即插即用配置示例
在案例1中,夹具(A1+A2)是相同的,并且表现良好,并产生如图4所示的数据。性能良好的DUT, 6厘米微带(B1),使用传统的2x thru方法去嵌入,结果如图5所示。图6的TDR波形是在50 ps上升时间(20/80%)绘制的。