射頻探針是一種用于在晶片層次上測量射頻組件特性的高精度測試工具。
射頻探針是現(xiàn)代電子測試技術(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。下面將從多個維度展開分析，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，對射頻探針技術(shù)的發(fā)展做出了杰出貢獻，使得在晶片上測試射頻組件成為可能。
- 最新進展：從低頻測量到滿足多種應(yīng)用場合的商用方案，如在110GHz高頻、高溫環(huán)境下進行阻抗匹配，多端口、差分和混合信號測量等，射頻探針已廣泛應(yīng)用于連續(xù)波模式中的高功率測量，及至1.1 THz的太赫茲領(lǐng)域。
2. 射頻探針的種類
- 基本結(jié)構(gòu)：射頻探針的基本結(jié)構(gòu)包括測試儀器接口、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)不同的測試需求，可以有GSG、GS、SG等多種探針類型。
- 衍生類型：隨著技術(shù)的不斷進步，衍生出多種探針類型，如差分探針、雙信號探針(SGS)以及各種組合類型的探針，如GSGSG，GSSG，SGS等，以滿足不同的測量需求。
- 間距范圍：探針間距是指探針針尖與其中心之間的距離，常見的間距范圍在50~1000微米之間，適用于不同的毫米波頻率測試需求。
3. 射頻探針的工作原理
- 電磁信號轉(zhuǎn)換：射頻探針通過將高頻電磁波信號轉(zhuǎn)化為直流信號，送入測量儀器進行分析，實現(xiàn)對射頻組件特性的精確測量。
- 物理接觸特性：探針的接觸力應(yīng)足以對待測設(shè)備進行測量，但不應(yīng)高至對待測設(shè)備表面造成損傷。同時，探針滑移、沖程等物理特性對其測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)肉眼可見的物理磨損。
- 頻率匹配：根據(jù)待測電路的不同用途，建議使用與工作頻率匹配的探針，以確保測試的準確性和可靠性。
5. 射頻探針的應(yīng)用場景
-實驗室測試：在實驗室中，射頻探針廣泛應(yīng)用于電路板等高頻信號的測試，幫助研究人員獲取精確的測量數(shù)據(jù)，進行模型參數(shù)提取、設(shè)計驗證及調(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，確保產(chǎn)品在出廠前符合規(guī)定的射頻性能標準，提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力。

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