射頻探針是一種用于在晶片層次上測(cè)量射頻組件特性的高精度測(cè)試工具。
射頻探針是現(xiàn)代電子測(cè)試技術(shù)中不可或缺的精密儀器，其歷史、技術(shù)發(fā)展、應(yīng)用領(lǐng)域以及面臨的挑戰(zhàn)均值得深入探討。下面將從多個(gè)維度展開(kāi)分析，全面了解射頻探針的相關(guān)內(nèi)容：
1. 射頻探針的歷史
- 早期技術(shù)限制：最早的射頻探針可以追溯到1980年，由Tektronix公司的Reed Gleason與Eric Strid合作發(fā)明。早期的射頻探針受限于共面陶瓷材料，不僅彈性范圍有限，而且支持的射頻頻率也較低，最初的探針只覆蓋到18 GHz。
- 技術(shù)突破：隨著時(shí)間的推移，射頻探針技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，現(xiàn)在已有能覆蓋頻率輕松上至110 GHz以上的探針。Cascade Microtech公司作為該行業(yè)的奠基者之一，對(duì)射頻探針技術(shù)的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)，使得在晶片上測(cè)試射頻組件成為可能。
- 最新進(jìn)展：從低頻測(cè)量到滿足多種應(yīng)用場(chǎng)合的商用方案，如在110GHz高頻、高溫環(huán)境下進(jìn)行阻抗匹配，多端口、差分和混合信號(hào)測(cè)量等，射頻探針已廣泛應(yīng)用于連續(xù)波模式中的高功率測(cè)量，及至1.1 THz的太赫茲領(lǐng)域。
2. 射頻探針的種類(lèi)
- 基本結(jié)構(gòu)：射頻探針的基本結(jié)構(gòu)包括測(cè)試儀器接口、微同軸電纜轉(zhuǎn)接、平面波導(dǎo)轉(zhuǎn)接以及針尖等部分。根據(jù)不同的測(cè)試需求，可以有GSG、GS、SG等多種探針類(lèi)型。
- 衍生類(lèi)型：隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，衍生出多種探針類(lèi)型，如差分探針、雙信號(hào)探針(SGS)以及各種組合類(lèi)型的探針，如GSGSG，GSSG，SGS等，以滿足不同的測(cè)量需求。
- 間距范圍：探針間距是指探針針尖與其中心之間的距離，常見(jiàn)的間距范圍在50~1000微米之間，適用于不同的毫米波頻率測(cè)試需求。
3. 射頻探針的工作原理
- 電磁信號(hào)轉(zhuǎn)換：射頻探針通過(guò)將高頻電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流信號(hào)，送入測(cè)量?jī)x器進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻組件特性的精確測(cè)量。
- 物理接觸特性：探針的接觸力應(yīng)足以對(duì)待測(cè)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，但不應(yīng)高至對(duì)待測(cè)設(shè)備表面造成損傷。同時(shí)，探針滑移、沖程等物理特性對(duì)其測(cè)量精度有著重要影響。
4. 射頻探針的關(guān)鍵參數(shù)
- 特征阻抗：高可靠性射頻探針應(yīng)具有不發(fā)生退化的特征阻抗，且多次插拔后不允許出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)的物理磨損。
- 頻率匹配：根據(jù)待測(cè)電路的不同用途，建議使用與工作頻率匹配的探針，以確保測(cè)試的準(zhǔn)確性和可靠性。
5. 射頻探針的應(yīng)用場(chǎng)景
-實(shí)驗(yàn)室測(cè)試：在實(shí)驗(yàn)室中，射頻探針廣泛應(yīng)用于電路板等高頻信號(hào)的測(cè)試，幫助研究人員獲取精確的測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型參數(shù)提取、設(shè)計(jì)驗(yàn)證及調(diào)試等工作。
- 生產(chǎn)質(zhì)檢：在生產(chǎn)線上，射頻探針同樣應(yīng)用于電子產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)，確保產(chǎn)品在出廠前符合規(guī)定的射頻性能標(biāo)準(zhǔn)，提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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