到底怎么測試插入損耗、隔離度和駐波比，其實很簡單！

我們發布了射頻芯片測試重要性的文章后?插入損耗、隔離度、開關時間、諧波……哪個是射頻開關測試痛點？就有粉絲在后臺問，在射頻芯片測試中一頭霧水，能不能具體講解下各個測試項目？小編正有此意，今天先跟大家講解下插入損耗、隔離度和駐波比這三個非常重要的射頻芯片測試項目。

#NI 半導體測試測試方案大集結#

插入損耗Insertion Loss

對于很多射頻無源器件來說，插入損耗是其中一個關鍵的測試項目。在一個系統之中，由于某個器件的插入而發生的功率的損耗便是插入損耗，通常插入損耗由dB來表示。

一般來說，對于射頻器件來說，如果在器件插入之前傳輸給負載的功率是 ，插入之后負載接收到的功率是，則以dB為單位的插入損耗由下式給出公式：

作為射頻開關的關鍵指標之一，每個開關都會存在一些寄生電容、寄生電感、寄生電阻等。在開關做信號路由的時候，這些寄生元件會直接將信號進行衰減和降低。而這些寄生元件隨著輸入信號頻率的變化引起功率損耗，因此對于射頻開關來說在不同頻率下進行插入損耗測試是必要的一步。

使用NI VST矢量信號收發儀測試插入損耗

對于射頻開關進行插入損耗測試的時候，可以使用NI VST矢量信號收發儀進行測試。NI VST矢量信號收發儀將矢量信號發生器VSG和矢量信號接收器VSA兩種儀器功能集合在儀器。

并且VST的作用不僅僅在插入損耗測試上面，對于開關芯片及其他類型射頻前端芯片多種測試項也能良好地覆蓋，而不需要采用其他儀器即可完成，因此極大提升了測試項目的覆蓋率。

在對某通道（如RF1）進行插入損耗測試的時候，如圖 3 ，在芯片進入工作狀態后將RF1導通，已知由VST輸出功率，即芯片在Ant端口的輸入功率，測得RF1通道輸出的功率,因此即可以得出插入損耗功率值即：

圖3：使用VST進行插入損耗測試

使用功率計進行校準

在進行插損測試的時候對于線纜和其他元件（如在量產測試中加入的輔助開關）上的損耗需要進行校準，可以使用功率計來進行校準。我們可以將功率計連接至線纜與元件一端，通過VST的信號發生器輸出信號，在各種頻率下測得信號發生器以及線纜和其他元件的總損耗。

假設使用功率計進行的測量結果正確無誤，就可以確定信號分析儀裝置的測量偏移，即可對進行插損測試中使用的儀器進行校準。NI同樣提供高精度的功率計，如需了解更多請訪問ni.com。

使用VNA矢量網絡分析儀進行測試

對于很多無源器件來說，使用VNA矢量網絡分析儀是進行插入損耗的良好選擇。PXI矢量網絡分析儀具有兩個端口，因此您可以選擇T/R測試集或全S參數功能。PXI矢量網絡分析儀支持自動精密校準、完整矢量分析和參考平面擴展，而且不像傳統臺式VNA那樣具有高成本和大尺寸。

針對于插入損耗測試，即S21參數，可直接利用VNA實現S21的測量。需要注意的是在使用VNA的時候為了精確測量S參數，應考慮到外部所有的線纜及路徑中所有的連接件，無論是使用短路-開路-負載-直通（SOLT）方法，還是使用VNA自帶的校準套件，VNA需要進行系統校準。有關VNA校準的更多信息，請訪問ni.com。

圖4：使用VNA進行插入損耗測試

在量產測試中使用STS快速測量S參數

NI半導體測試系統（STS）是一款全自動化生產測試系統，采用全新的方法來測量生產測試中的S參數。該系統結合了端口模塊（port Module）與NI矢量信號收發器（VST）。除了開關和預選功能之外，端口模塊包含的定向耦合器可以有效地將VST轉換成VNA。

因此，可以在生產測試環境下快速測量S參數，而不需要使用其他儀器。S參數測量使用多端口校準模塊進行校準，該模塊可以自動校準多達48個RF端口。有關NI STS的更多信息，請訪問ni.com/semiconductor-test-system。

隔離度Isolation

隔離度是指的在待測端口檢測到無用信號的衰減度。一個高隔離度的開關能夠大幅度減少其他通道對其的影響，這樣保證了信號的完整性。

使用NI VST矢量信號收發儀測試隔離度

對于隔離度的測試，與插入損耗測試方法相近，因此同樣可以使用NI VST矢量信號收發儀。但是在測試系統設計上會再加入輔助開關來實現信號路由，如圖Figure 2所示[1]。

按照隔離度的定義，如針對RF1與RF2通道之間的隔離度，可將芯片進入工作狀態后將RF1導通，即可測得芯片在Ant端口的輸入功率，同時可以測得在RF2處的輸出功率，因此即可計算處隔離度為：

使用VST及輔助開關進行隔離度測試

同樣在針對于隔離度的測試上，線纜和輔助開關可以使用功率計來進行儀器校準，并以此來設置儀器的偏移。

使用NI PXI射頻開關模塊在量產測試中進行輔助開關設計

在之前提到的插入損耗和隔離度的量產測試中，射頻開關芯片的多個通道之間測試進行切換而需要最大化復用儀器，因此我們使用輔助開關模塊對測試系統進行設計。

NI射頻開關模塊

PXI射頻多路開關模塊是對于需要將儀器連接到DUT上進行高通道數自動化測試的理想選擇，開關帶寬最高達40GHz。PXI射頻多路復用開關模塊使用多種繼電器類型，包括機電式電樞式、干簧管式、FET式和固態開關式，每一種繼電器都有各自的優點，允許您選擇符合您要求的多路復用器。

此外，NI開關模塊提供了高級特性，如硬件觸發、板載繼電器使用計數跟蹤，并可根據需求進行開關拓撲的修改。

駐波比VSWR

VSWR是反射波到入射波的比值，在射頻開關芯片一些實驗室驗證測試中會進行這個項目的測試。在高頻情況下，對于一個理想系統，傳輸能量為100%；當信號在不同的介質（如一些阻抗不匹配的元件）上傳輸時，如果能量未被全部吸收，反射就會發生。

在射頻開關芯片中，這種不匹配可能是由于連接器上的阻抗不匹配等。VSWR是反射波功率的一種測量方法，它也可以用來測量傳輸線上的功率損耗。反射波與輸入信號疊加形成駐波，反射引起相消干擾，沿著傳輸線在不同時間、距離產生電壓波峰、波谷，因此VSWR被定義為最高電壓與最低電壓之比。

其中是輸入端口的反射系數，即S11參數，可使用VNA或者前文提到的STS端口模塊直接快速測量。

下期我們將繼續講解

開關時間、

諧波、

互調失真IMD