在片校准件参数定值方法

为解决在片校准件长时间使用后,由于参数定值发生偏差,导致测试结果不准的问题,针对在片校准件的等效电路模型,提出了一种参数定值方法。通过测试在片校准件S参数、长度和电阻的方法,对特征阻抗、开路电容、短路电感、负载电阻和电感、直通延时和损耗准确定值。在100MHz~67GHz频段范围内,用定值后的在片校准件进行了试验分析,结果表明:与使用出厂值相比,重新定值后的在片校准件测试结果更接近被测件的实际值。     

宽带在片SOLT校准件研制及表征

针对在片S参数校准,设计制作GaAs衬底SOLT校准组件,通过计算方法对校准组件中直通、开路、短路和负载校准件中偏置传输线的时延和损耗进行定义,运用基于NIST multiline TRL校准的测量方法对校准组件中开路校准件电容和短路校准件电感参数进行提取,结合直流电阻测试法测试负载阻值大小,实现对SOLT校准组件的完整表征。最后用自行研制并表征的SOLT校准组件校准在片S参数测试系统,通过测量无源器件验证校准效果,将测量结果与NIST multiline TRL校准后的测量结果比较,在20 GHz内传输幅度最大偏差0.1 dB,传输相位最大偏差3.5°。     

无源器件在片散射参数校准比较方法研究

为解决由于不同校准方法导致无源器件在片散射参数测试结果存在偏差的问题,通过以校准准确度高的多线TRL校准方法为参考基准,比较SOLT、LRRM校准方法与其误差项的差异.充分考虑了两个端口误差项的级联关系,推导得到误差项差异的数学模型,通过参数转换计算得到无源器件在片散射参数的最大偏差.在100MHz～67GHz频段范围...     

一种增强型的SOLR校准方法

提出了一种增强型的在片SOLR校准方法(eSOLR),结合无需定义的直通传输线标准,2对对称的反射标准(开路标准、短路标准)和1对准确定义的负载标准,实现微波毫米波频段的校准测试。详细给出了8项误差模型的求解过程,同时采用校准比较算法对商用校准方法和eSOLR进行了验证。实验结果表明,eSOLR优于现有的商用SOLT、LRRM校准方法。0.2～110GHz陶瓷衬底的无源失配衰减器验证件测量结果表明,新方法S11测量结果更加连续,测量结果与多线TRL更为吻合。     

110 GHz在片16项误差模型校准件定值方法研究

现有商用集总参数校准件电路模型使用简便,但由于校准件电路模型的不完善、电路中参数在提取过程中采用拟合算法等原因,导致其定值准确度受限.从用于高频串扰修正的16项误差模型校准件设计入手,给出了校准件高精度的定值方法——即通过研制辅助的Multiline TRL校准标准,采用测试加仿真的方式对校准件进行定值,并采用定值文件...     

一种在片薄膜铂电阻温度传感器的校准方法

在片薄膜铂电阻温度传感器以铂作为感温薄膜,采用半导体工艺制造,可以有效地监测晶圆片上的半导体器件温度。为了校准该类型温度传感器,根据其工作原理和结构特点,参考JJG 229-2010对校准装置的要求,提出了一种利用高低温探针台、八位半数字多用表以及直流探针组建校准装置的方法;通过组建校准装置,测量温度传感器在不同温度下的电阻值,得到电阻-温度特性的分度表;并对在片薄膜铂电阻温度传感器在25℃和125℃2个温度点进行校准。校准数据及校准结果验证表明,该方法切实可行,可有效解决无连接引线的在片铂薄膜电阻温度传感器的校准问题。该校准技术也可为其他类型感温元件的在片温度传感器校准提供参考依据。     

一种对在片测量系统中串扰误差进行修正的新型校准方法

现有高频段在片S参数校准方法有16-term误差模型校准方法和基于多线TRL的二次串扰修正算法,它们对测试系统之间的串扰误差进行了较好的表征。提出了一种新型校准方法,即把测试系统之间的串扰等效为一个与被测件并联的二端口网络。整个校准方法一共分为两步,第一步采用常规的SOLR校准方法得到基本8项误差模型,第二步通过测量一个串扰标准件(可以是SOLR中的开路校准件)完成对串扰误差的表征。仿真和测试结果表明,新型校准方法准确度可达到16-term误差模型的准确度,并对串扰误差具有相当的抑制效果。同时,新模型方法只需使用4个校准件,数量少于传统16-term误差模型方法,在保证准确度的前提下,提高了测试效率。     

10GΩ在片高值电阻溯源实验

为解决在片高值电阻参数的溯源问题,组建了一套可溯源的在片高值电阻测量系统,并提出针对该系统的量值溯源方案,实现了在片高值电阻到常规同轴形式标准高值电阻的溯源。组件的测量系统通过额外的探针和线缆将同轴形式的标准电阻器接口延伸至探针末端,使用在片直通对接线将对应探针短接,形成同轴-在片-同轴形式的测量回路,从而将在片测量值与同轴端测量值联系起来,同时给出了保守的不确定度评估方法。使用组建的测量系统进行在片高值电阻溯源实验,实验数据显示在10GΩ点的相对扩展不确定度为0.3%(k=2)。     

防错技术在自动校准软件中的应用

为提高自动校准软件的质量和可靠性，在自动校准软件开发中应用了防错技术。经实践表明，采用防错技术后，开发的数字多用表自动校准软件的质量和可靠性有较大提高，工作效率提高10％以上。     

用于在片测试系统整体校准的电阻标准件

为解决在片测试系统中1～1000Ω电阻无法进行整体校准问题,通过采用GaAs材料作为衬底,利用半导体工艺中薄膜溅射法,使用轰击离子Ar~+与靶材作用形成反应层,激发出的溅射原子NiCr打至GaAs表面,制作薄膜电阻。采用方块电阻为50Ω/块,通过调节长与宽的比值,研制出1～1 000Ω电阻标准件。为消除电阻测量过程中芯片内部回路引线的影响,研制出相对应的短路器。通过组建具有温度控制系统的定标装置,在-40～100℃温度下对标准件进行定标,定标结果表明电阻标准件的阻值与温度具有良好的线性关系,短期重复性RSD优于0.05%,年稳定性RSD优于0.1%,可以有效解决现有在片测试系统低值电阻参数的整体校准问题。     

VXI总线仪器自动计量校准系统的研究

VXI总线仪器由于其性能优越且软，硬件体系具有开放性，在航空，航天，电子通信，交运运输，军事等领域得到广泛的应用。作为一种自动测量设备，VXI总线仪器自身的计量校准也是必要的，不可回避的。本文结合作者的研究课题，阐述了进行VXI总线仪器校准的必要性和特殊性，分析比较了几种VXI总线仪器校准方案，组建了一套自动校准系统，论述了校准软件的结构及软件误差的控制措施，最后展望了VXI总线仪器校准的发展方向。     

融合加权SVD改进算法的工业机器人运动学标定

针对环境或人为因素引入的测量粗差对测量坐标系和机器人基坐标系的转换存在较大影响的问题,对奇异值分解(SVD)算法进行了改进,并将其应用于机器人运动学标定中。以ABB-IRB2600型机器人为研究对象,建立修正型D-H(MD-H)运动学模型和误差模型;通过激光跟踪仪测量得到机器人末端靶球位置坐标,在SVD算法中,根据补偿前位置误差大小对测量数据重新分配权重,转换测量坐标系和机器人基坐标系;使用Levenberg-Marquart(L-M)算法进行了误差参数辨识,并在Matlab中对机器人25个运动学参数进行了仿真补偿。仿真和实验结果表明,加权SVD算法稳定性更优,能够减小测量粗差影响,经标定后机器人的平均绝对误差降低了65.10%,均方根误差降低了65.85%,其绝对定位精度得到了明显提高。     

用于芯片电容精确测量的在片开路方法研究

为实现芯片电容参数测量过程中的有效开路,提高在片电容测量的准确性及一致性,针对在片电容开路方法开展了研究工作。通过对标准电容器及开路器原理结构进行分析,结合半导体芯片工艺测试实际需求,设计并制作了在片开路器。在完成在片电容测试系统搭建基础上,分别利用传统悬空开路法和在片开路法对1pF量值的在片电容进行了测量。实验数据显示,同悬空开路法相比,在片开路法电容测量结果的准确性及一致性有显著提升,测量重复性可达0.01%,为芯片电容计量测试工作提供了有效开路手段。