Misure del miscelatore a tre porte su wafer fino alla gamma dei THz su stazioni di sonda MPI

Attività da eseguire

La caratterizzazione accurata dei mixer ad alta frequenza e di altri componenti di conversione di frequenza sul wafer per la modellazione e la validazione dei dispositivi sta diventando sempre più impegnativa nella gamma delle onde millimetriche.
L'analizzatore di reti vettoriale (VNA) R&S®ZNA è lo strumento consigliato per effettuare le misure del mixer necessarie, come la perdita di conversione e l'accoppiamento.
A seconda della topologia del mixer, sono necessari convertitori alle onde millimetriche su diverse porte del mixer per frequenze superiori alla frequenza massima del VNA.
Inoltre, il dispositivo in prova (DUT) deve essere sondato da diverse posizioni per ottenere tutti i risultati di misura.

Soluzione Rohde & Schwarz

Raggiungere misure di mixer a tre porte ad alta precisione direttamente sul wafer, specialmente a frequenze che si estendono nella gamma dei THz, richiede una soluzione che combini prestazioni, flessibilità e integrazione senza soluzione di continuità. L'analizzatore di reti vettoriale R&S®ZNA a quattro porte è ideale per svolgere questo compito.

Se combinato con convertitori di frequenza esterni, il sistema consente misure attraverso i percorsi RF, LO e IF, il che è ideale per caratterizzare i mixer con la massima accuratezza in intervalli di frequenza molto elevati.

Un vantaggio eccezionale di questa soluzione è la sua integrazione meccanica altamente efficiente con le stazioni di sonda su wafer di MPI Corporation.

I convertitori a onde millimetriche possono essere facilmente montati in tutte le direzioni cardinali sulle stazioni sonda MPI. Rohde & Schwarz offre un'ampia gamma di convertitori a onde millimetriche fino a 1,1 THz per il test dei miscelatori. Il design meccanico dei convertitori lascia abbastanza spazio per posizionare il microscopio vicino al wafer.

L'architettura avanzata dell'R&S®ZNA, che presenta fino a quattro sorgenti interne in fase coerente e otto ricevitori con un'alta gamma dinamica, è una solida base per misure ad alte prestazioni. L'R&S®ZNA consente anche l'uso di due diverse bande di frequenza del convertitore, necessarie se le frequenze RF e LO del dispositivo in prova si trovano in bande di guida d'onda diverse.

Questa configurazione supporta misure chiave del mixer come perdita di conversione, compressione, isolamento e adattamento – tutto all'interno di un unico ambiente di test.

Integrazione dell'estensore di frequenza a tre porte

MPI è la prima azienda nel settore a offrire una configurazione della sonda che supporta tre estensori di frequenza montati simultaneamente nelle posizioni est, ovest e nord. Questo consente misure vere a tre porte alle onde millimetriche e sub-THz direttamente sul wafer, il che è ideale per caratterizzare dispositivi di conversione di frequenza come i mixer a banda larga.

La configurazione supporta un'ampia gamma di estensori di frequenza, inclusi quelli per banda D (da 110 GHz a 170 GHz) e banda G (da 140 GHz a 220 GHz), con una connessione diretta della sonda a guida d'onda a ciascun estensore. Questo minimizza il percorso RF, massimizzando la potenza erogata, la stabilità di fase e la direttività, riducendo al contempo la perdita d'inserzione e l'incertezza nelle misure ad alta frequenza.

Questa funzionalità è offerta da più sistemi di sonda MPI, inclusa la TS150-THZ, una stazione manuale da 150 mm ottimizzata per sondaggi nel dominio delle onde millimetriche e THz. Anche altre stazioni MPI manuali e automatizzate supportano questa integrazione a tre porte con lo stesso approccio meccanico. Il design offre un montaggio rigido per gli estensori, mantenendo al contempo l'accesso al microscopio e la flessibilità nel posizionamento della sonda. Il contatto stabile e ripetibile è essenziale per una misura coerente e accurata dei risultati, specialmente quando si lavora su più porte e bande di guida d'onda.

La calibrazione viene eseguita utilizzando substrati di calibrazione MPI o standard personalizzati su wafer gestiti dal software QAlibria®, che semplifica drasticamente il processo di calibrazione, garantendo accuratezza e riproducibilità della calibrazione.

Riassunto

Combinare l'analizzatore di reti vettoriale R&S®ZNA con le avanzate soluzioni di sonde di MPI Corporation consente misure altamente accurate di mixer a tre porte direttamente sul wafer fino alla gamma dei THz. Questo offre prestazioni, flessibilità e integrazione meccanica senza pari. Possono essere eseguiti compiti di caratterizzazione complessi, come la perdita di conversione, l'adattamento e l'isolamento. Insieme, il versatile analizzatore di reti vettoriale R&S®ZNA e le innovative stazioni sonda di MPI Corporation consentono agli ingegneri di superare i limiti della caratterizzazione dei mixer e di fornire risultati affidabili per le tecnologie THz e RF ad alta velocità di nuova generazione.

MPI Corporation è un leader globale nelle soluzioni di test per semiconduttori e fotonica, specializzato in sistemi di sonda avanzati, schede per sonde e soluzioni di test termici in settori chiave tra cui radiofrequenza, fotonica e dispositivi di potenza.