автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Определение параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов методом частотного окна

кандидата технических наук
Малышев, Илья Николаевич
город
Нижний Новгород
год
2008
специальность ВАК РФ
05.11.13
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Определение параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов методом частотного окна»

Автореферат диссертации по теме "Определение параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов методом частотного окна"

На правах рукописи

Малышев Илья Николаевич

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОЭЛЕКТРОННЫХ ВЧ И СВЧ КОМПОНЕНТОВ МЕТОДОМ ЧАСТОТНОГО ОКНА

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов

и изделий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Нижний Новгород -

003459776

Работа выполнена на кафедре «Компьютерные технологии в проектировании и производстве» Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор, Никулин Сергей Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, старший научный сотрудник Щитов Аркадий Максимович

кандидат технических наук, Хилов Владимир Владимирович

Ведущая организация Федеральное государственное учреждение

"32 Государственный научно-

исследовательский испытательный институт Минобороны России", г. Мытищи

Защита состоится «18» февраля 2009 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д212.165.01 при Нижегородском государственном техническом университете им. P.E. Алексеева по адресу: 603950, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета им. P.E. Алексеева.

Автореферат разослан « » января 2009г.

Ученый секретарь | , ■ ,

диссертационного совета 'J ^Jfyf/ Назаров A.B.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Широкое применение интегральных схем СВЧ и необходимость точного анализа на этапе проектирования ставит задачи по созданию моделей отечественных электронных компонентов. Для определения параметров моделей необходимо специальное оборудование, средства измерения и методики обработки результатов измерений. Однако, стоимость измерительного оборудования весьма велика, а методики не совершенны. Наиболее востребованными остаются измерительные приборы, построенные на основе векторного вольтметра или импульсного рефлектометра, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Для определения параметров моделей электронных компонентов актуально создание автоматизированных средств измерений, основанных на новых принципах функциошгрования и методах обработки измерительной информации, а также оптимальном сочетании цена/качество.

По-прежнему, остается актуальной задача корректного измерения параметров рассеяния нелинейных цепей, следовательно, и электронных компонентов в режиме большого сигнала. Любой способ измерения Б-параметров четырехполюсников предполагает изменение режима возбуждения анализируемого объекта, поскольку, например, при возбуждении с входа и согласованном выходе анализу поддаются не более двух величин. При каждом новом режиме возбуждения нелинейной цепи появляются четыре новые неизвестные. По этой причине задача восстановления искомых величин традиционными методами анализа является некорректной, так как число неизвестных величин будет всегда больше числа уравнений, из которых они определяются. Более того, возбуждение нелинейной цепи с выхода при, например, согласованном входе, вообще не целесообразно и не ясно, как использовать реакцию цепи на такое воздействие. В силу нелинейности характеристик таких СВЧ компонентов, как транзисторы, диоды и т. д., при возбуждении гармоническим сигналом в спектре отраженных и прошедших через объект анализа волн появляются гармонические составляющие высших порядков, затрудняющие решение задачи восстановления элементов Б-матрицы.

Существующие на мировом рынке приборы обеспечивают измерения только в стандартных коаксиальных или волноводных трактах. Для подключения СВЧ компонентов предназначенных для монтажа в полосковую линию передачи к стандартному коаксиальному тракту (к входам измерительного прибора) используются специальные контактные устройства иностранных производителей (Inter-Continental Microwave (США), ArumoTech Corporation (Корея), Cascade Microtech (США)), которые являются монополистами на мировом рынке (каждый в своей ншпе). Стоимость таких контактных устройств зачастую сопоставима или превышает стоимость измерительного прибора.

Варианты изготовления коаксиально-полосковых переходов контактных устройств с параметрами, близкими к идеальным, связаны со значительными технологическими трудностями, поэтому характеристики контактного устройства необходимо определять, с целью последующего исключения их влияния на результаты измерений. Описанные в литературе методы калибровки контактных устройств, как правило, требуют наличия полосковых калибровочных мер с известными СВЧ параметрами. Однако отсутствие аппаратуры для их аттестации и несовершенство расчетных методик не позволяют иметь точную информацию о характеристиках этих мер. Поэтому актуальна разработка методов и конструкций контактных устройств, позволяющих проводить калибровку с использованием не аттестованных калибровочных полосковых мер. Для повышения точности калибровки необходима разработка методов, позволяющих получить достоверную информацию об их электромагнитных характеристиках из результатов измерений.

При решении всех перечисленных задач целесообразно использовать современные программные среды автоматизированного проектирования и моделирования.

Цель работы состоит в разработке методов и средств определения параметров активных и пассивных линейных и нелинейных микроэлектронных компонентов для поверхностного монтажа, на основе новых способов измерений, компьютерной обработки измерительной информации, с применением средств математического моделирования и пакетов программ автоматизированного проектирования СВЧ устройств.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. разработать способ измерения отношения комплексных амплитуд волн на входе измеряемого объекта, который совмещает преимущества временных и частотных методов анализа и свободен от их недостатков;

2. разработать метод корректного анализа волновых параметров рассеяния нелинейных цепей в режиме большого сигнала;

3. разработать конструкции контактных устройств и методы исключения их влияшш на результаты измерений параметров микроэлектронных компонентов.

Методы исследования.

При выполнении работы использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Результаты теоретических исследовашш базируются на теории СВЧ цепей, теории функций комплексного переменного, методах аппроксимации числовых рядов, методах компьютерного моделирования (включая имитационное моделирование и идентификацию параметров моделей). Выводы, полученные с помощью экспериментальных методов, основываются на статистических оценках.

Научная новизна

1. Предложены, разработаны и исследованы методы и устройства шмерения комплексных коэффициентов отражения микроэлектронных компонентов, основанные на эффекте пространственно удаленной нагрузки и линейной аппроксимации измеряемых параметров в частотном окне;

2. Разработан способ измерения болыпесигнальиых параметров рассеяния нелинейных цепей, обеспечивающий восстановление всех элементов 5-матрицы в режиме возбуждения, соответствующему рабочему;

3. Разработаны и исследованы методы калибровки и идентификации параметров моделей контактных устройств и электронных компонентов, не требующие использования аттестованных калибровочных мер.

Практическая ценность

Практическая ценность работы заключается в том, что предложенные в диссертации структурные схемы, методы и алгоритмы являются основой для создания новых автоматизированных систем, обеспечивающих измерение волновых параметров рассеяния электронных компонентов. Результаты проведенных исследований легли в основу разработки прикладных программ для векторного

анализатора СВЧ цепей, используемых при промышленных (и опытных) испытаниях характеристик чип-резисторов и аттенюаторов для гибридных интегральных СВЧ устройств с поверхностным монтажом компонентов. Практическое использование

Работа выполнялась в соответствии с планом научной работы кафедры "Компьютерные технологии в проектировании и производстве". Результаты работы использованы при выполнении проекта РФФИ № 05-02 08075 «Исследование возможности создания интеллектуальных систем измерения и обработки сигналов» и внедрены в ОАО «НПО «ЭРКОН» для разработки, проектирования и испытаний СВЧ резисторов и аттенюаторов, а также при выполнении ОКР «Поглотитель», «Микрочип», «Пленка-НН», «Чип-П», «Резина».

Обоснованность и достоверность результатов работы.

Все положения, выносимые на защиту, прошли проверку на соответствие с теорией на модельном уровне. Адекватность предлагаемых в работе моделей подтверждается сравнением результатов теоретических и экспериментальных исследований. Основные результаты работы реализованы в рефлектометре с внутренней задержкой сигнала, контактных устройствах для измерения параметров ВЧ и СВЧ микроэлектронных компонентов в полосковых линиях передачи и программном комплексе, используемом в связке с векторным анализатором цепей Е5071С фирмы Agilent Technologies.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• Международной НТК «Пассивные электронные компоненты-2008», г.Н.Новгород, 2008 г.;

• XII Нижегородской сессии молодых учёных «Технические науки», г.Н.Новгород, 2007 г.;

• VI Международной молодежной НТК «Будущее науки», г.Н.Новгород, 2007 г.;

• Международной НТК "Интеллектуальные системы (AIF'06) и интеллектуальные САПР (CAD2006)", г. Дивноморск, 2006 г.;

• XI Нижегородской сессии молодых ученых Технические науки, г.Н.Новгород, 2006 г.;

• V Международной молодежной НТК «Будущее технической науки», Г.Н.Новгород, 2006 г.;

• Международной НТК "Информационные системы и технологии" ИСТ-2006, г.Н.Новгород, 2006 г.;

• IV НТК «Молодёжь в науке», г. Саров, 2005 г.;

•Международной НТК "Интеллектуальные системы (AIF'05) и интеллектуальные САПР (CAD2005)", г. Дпвноморск, 2005 г.;

• IV Международной НТК "Физика и технические приложения волновых процессов", г.Н.Новгород, 2005 г.;

• IV Международной молодежной НТК «Будущее технической науки», Г.Н.Новгород, 2005 г.;

• X Нижегородской сессии молодых ученых «Технические науки», Г.Н.Новгород, 2005 г.;

• VII международной конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения" АПЭП-2004, г. Новосибирск, 2004 г.;

•Всероссийской НТК "Информационные системы и технологии" ИСТ-2005, г. Н.Новгород, 2005 г.;

• Девятой НТК по радиофизике "Факультет - ровесник Победы", Г.Н.Новгород, 2005 г.;

• III Международной НТК "Физика и технические приложения волновых процессов", г. Волгоград, 2004 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 23 работы. Результаты диссертационной работы отражены в отчете по НИР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 207 наименований и 3 приложений. Общий объем работы - 170 страниц. На защиту выносятся:

• Метод измерения комплексных коэффициентов отражения микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов, работающих в линейном режиме (метод частотного окна);

• Метод измерения параметров рассеяния нелинейных цепей в режиме большого сигнала

• Метод калибровки и измерения параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов в полосковых линиях передачи, основанный на идентификации параметров схемных моделей контактного устройства и анализируемого объекта;

• Метод калибровки и измерения параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов в полосковых линиях передачи, основанный на последовательной фильтрации пространственных гармоник.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, определены цели и задачи исследования, указаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

Первая глава посвящена обзору и критическому анализу существующих методов автоматизированного измерения волновых параметров рассеяния СВЧ устройств. Проведен сравнительный анализ различных средств измерений волновых параметров рассеяния и показана целесообразность разработки и применения многополюсных рефлектометров, построенных на ненаправленных зондах, для измерения ^-параметров микроэлектронных компонентов. В главе рассмотрены традиционные модели измерений многополюсных структур, проанализированы известные методы калибровки контактных устройств и намечены пути решения задач, поставленных в диссертационной работе.

Во второй главе рассмотрены принципы построения средств измерения комплексных коэффициентов отражения линейных активных и пассивных микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов, основанные на новом методе функционирования (методе «частотного окна»),

В основу метода «частотного окна» положен эффект пространственно удаленной нагрузки. Подобно системам во временной области, объект анализа и измерительный преобразователь анализатора цепей, соединяются достаточно длинным (длиной I) соединительным коаксиальным кабелем (или волноводом). Упрощенная электрическая схема измерений отношения комплексных амплитуд волн р = Ь/а в плоскости подключения анализируемого объекта представлена на рисунке 1 (Г -генератор зондирующего сигнала). Измерительный преобразователь состоит из двух зондовых датчиков, включенных в измерительный тракт по обе стороны от аттенюатора с вносимым ослаблением порядка 8 * 12 дБ.

и1 1й

рефлектометр

Рисунок 1 - Схема измерений р двухзондовым измерительным преобразователем

Информационные сигналы, выделяемые зондовыми датчиками, являются результатом суперпозиции волн, распространяющихся вдоль соединительной линии и испытывающих многократные отражения от анализируемого устройства и анализатора цепей. Амплитуды информационных сигналов U\, U2 (квадратичных детекторов) связаны с восстанавливаемой величиной р следующими соотношениями:

, V-qpe'^f

í/,. = a,|E|-J-!--i, , / = 1,2. (1)

Здесь: E - амплитуда, со - частота зондирующего сигнала; т = 1Л> - время задержки волны, распространяющейся с фазовой скоростью v в соединительной линии передачи длиной I; q¡ - комплексные, а,- - действительные калибровочные постоянные, определяемые конструкцией измерительного преобразователя и соединительного коаксиального кабеля, Гг - комплексный коэффициент отражения от измерительного преобразователя.

Комплексный коэффициент отражения р(и) от объекта анализа (медленная функция частоты), восстанавливается из частотной зависимости отношения V= UJ Uj на фоне быстроосцилирующей функции e'j7mT при перестройке частоты зондирующего сигнала и.

Метод «частотного окна» основывается на том, что для любого объекта анализа весь диапазон частот, в котором выполняются измерения, можно разбить на такие равные участки (окна) AF, в пределах которых восстанавливаемая величина р(ш) постоянна или ее модуль |р(ш)| и фаза Arg\p(c¡>)] являются линейными функциями частоты. Для восстановления р(ш) необходимо выбрать длину / соединяющей линии, удовлетворяющую неравенству / > v/(2AF).

Такое решение позволяет существенно упростить конструкцию двухзондовых измерительных преобразователей анализатора цепей, расширить диапазон рабочих частот, свести к минимуму количество калибровочных мер (короткозамкнутая и не аттестованная нагрузка) и упростить процедуру калибровки.

В главе предложен метод рефлектометра с внутренней задержкой зондирующего сигнала, являющийся естественным развитием метода «частотного окна». Объект анализа и измерительный преобразователь анализатора цепей

соединяются между собой напрямую, а длинная линия передачи с дополнительным зондовым датчиком находится внутри измерительного преобразователя (рисунок 2). Такое решение позволяет восстанавливать искомые величины на каждой частоте независимо друг от друга, а при калибровке использовать метод «частотного окна» с простейшим комплектом калибровочных мер.

Ui U2 из

Г

Рисунок 2 - Схема измерений Г рефлектометром с внутренней задержкой сигнала

В работе предложены и исследованы модели рефлектометров (рисунки 1, 2). Модели построены в среде автоматизированного проектирования «Microwave Office» компании Applied Wave Research. Реализованы алгоритмы калибровки рефлектометра с использованием встроенных в программную среду методов оптимизации. Калибровочные процедуры основаны на определении констант а, и qt по известным Vtj (отношениям мощностей в информационных каналах к мощности в опорном канале рефлектометра) минимизацией целевых функций

Оценка достоверности получаемого результата калибровки выполнена посредством моделирования процедуры измерения в рамках того же программного пакета и определении среднеарифметической погрешностей калибровки и измерения.

Макеты рефлектометров с внутренней задержкой сигнала, показаны на рисунке 3.

а) б)

Рисунок 3 - Макеты рефлектометров с внутренней задержкой сигнала а) вариант конструкции №1 б) вариант конструкции №2

С помощью предложенных в диссертационной работе математических моделей выполнены калибровка рефлектометров и измерения в диапазоне частот 2-4 ГГц. В работе приведена оценка погрешностей восстановления коэффициента отражения от аттестованных нагрузок и аттенюаторов с ослаблением ЗдБ. 6дБ. ЮдБ, 20дБ. Точность восстановлении параметров отражающих мер на макетах рефлектометров сопоставима с точностью векторных анализаторов цепей ф, Agilent Technologies серии ENA.

Разработанный новый метод косвенного измерения комплексного коэффициента отражения (метод рефлектометра с внутренней задержкой сигнала) совмещает г(реимущества временных и частотных методов анализа. Особенность метода состоит в том, что калибровка выполняется по трём простейшим отражающим мерам (мера холостого хода, мера короткого замыкания и оконечная нагрузка) в «частотных окнах», а не на дискретных частотных точках, а е конструкции измерительных преобразователей отсутствуют дорогостоящие элементы ВЧ и СВЧ тракта {направленные ответвите ли, гибридные мосты, электромеханические коммутаторы), имеющие большие габариты и вес.

В третьей главе предложен метод измерения болыдеси 4льных параметров рассеяния нелинейных цепей, обеспечивающий восстановление всех (четырех для четырехполюсника) элементов S-матрицы в режимах возбуждения, соответствующих рабочим. Метод основан на эффекте пространственно удаленной нагрузки. Анализируемый компонент (нелннейная цепь) подключают к внешней нагрузке Z„ (Zv ф ZJ через достаточно длинный отрезок линии передачи заданного волнового сопротивления Zn. В уравнениях, описывающих коэффициент передачи и отражения от измерительной схемы (рисунок. 4)

■W)

«i i - < ^) г, <

rtl/l-^.f/K ^(„ij/,^'

появляется быстро осциллирующая волновая функция.

Суть метода состоит в том, что при удаленной нагрузке режим согласования нелинейной цепи сохраняется, при этом все ее волновые параметры рассеяния, как медленные функции частоты (в «частотных окнах»), становятся доступными к восстановлению из анализа частотных зависимостей коэффициента передачи (или преобразования частоты) и коэффициента отражения.

Входной СНГКЯ.1 /

pi*bj/a-

' •»"'Ч Выианой сигнал !\f

j ФшльтуЗ

г«

Рисунок 4 - Анализ нелинейного устройства методом удаленной нагрузки

Каждую величину рг (/) или р1 (/) как функции частоты представляют в виде суммы пространственных гармоник

Искомые ¿»-параметры связанны известными соотношениями с функциями Ф„(/), которые восстанавливается из р, (J) или р2(/) в «частотных окнах», как медленные функции частоты / по сравнению с быстро осциллирующими множителями e~j2x"fi, п > 1, если время задержки волны т, создаваемое линией передачи, достаточно велико.

На рисунке 5 на диаграмме полных сопротивлений, а также в декартовой системе координат показаны результаты модельных измерений коэффициента отражения pt(f) (осциллирующие кривые) от схемы, представленной на рисунке 4, и

коэффициента отражения (гладкие функции) от нелинейного элемента,

окруженного фильтрами- результат цифровой обработки.

Рисунок 5 - Результаты модельных измерений р!([) на диаграмме полных сопротивлений и в декартовой системе координат

Разработаны и исследованы алгоритмы многоэтапной фильтрации пространственных гармоник, использующие метод кусочно-линейной регрессии (в выбранных «частотных окнах») и позволяющие восстановить параметры объекта анализа на большом сигнале.

В работе предложена блок схема организации измерений нелинейных цепей на большом сигнале с двумя измерителями. Восстановление волновых параметров рассеяния нелинейных цепей выполняется на основе различных видов измерений по схеме, предложенной в диссертации, при малом и большом уровне мощности зондирующего сигнала в сочетании с весьма разнообразной цифровой фильтрацией данных. Особенность предлагаемого метода состоит в конструктивной простоте и отсутствии направленных ответвителей.

В работе исследованы погрешности алгоритма восстановления волновых параметров рассеяния объекта анализа. Результаты моделирования транзисторов, работающих в линейном и нелинейном режимах, подтвердили работоспособность метода. Погрешность восстановления комплексного коэффициента передачи в прямом направлении ^ и комплексного коэффициента отражения 511 от входа анализируемого объекта, при уровне зондирующего сигнала 10 дБ/мВт, не превышало 5 %. Более того, были восстановлены комплексные коэффициенты передачи в обратном направлении £)2 и отражения от выхода Испытания на реальных объектах не проводись.

Четвертая глава посвящена развитию методов калибровки и измерений в контактных устройствах. Предложены методы определения параметров

микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов (пленочных резисторов, аттенюаторов, оконечных нагрузок и т.д.), предназначенных для поверхностного монтажа в полосковые конструкции.

Особенность предлагаемых решений состоит в определении волновых параметров рассеяния микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов относительно их физических границ (исключения неидеальных характеристик контактного устройства) с использованием набора не аттестованных полосковых мер.

В главе рассмотрен метод матричного вынесения, являющийся развитием известного метода Дешана. Метод позволяет определить постоянную распространения у в линии передачи, а также коэффициент отражения от оконечной неоднородности (емкости холостого хода). Для калибровки используются четыре отрезка микрополосковой линии передачи с равным удлинением / и холостым ходом на конце. Отличием от известного метода является использование регрессионных моделей в «частотных окнах» (в диапазоне частот на массиве фиксированных частотных точек Л) с целью сглаживания приборных шумов.

В главе описана процедура выбора в «частотных окнах» корней квадратного уравнения относительно неизвестной величины л - е.чр{ -„/-;- (/,);) (рисунок 6)

г-[ра±Ш|4+1=о , где

ьт шр-рглтш)-р-му) 1

(РгЛЯ-й'ЖШЯ-йЛ/,))

(/^-^(ШъШ-^Ш)

получаемого при подключении четырех отрезков длиной 11к=10-*г1(к-\), к=1,2,3,4, и измерении комплексных коэффициентов отражения рД/Э на входе левой (/=1) и правой (/=2) цепях погрешности. Представлены результаты восстановления постоянной распространения у в линии передачи, а также коэффициента отражения от оконечной неоднородности.

В работе показано, что ширина «окон» и их положение определяется через базовое удлинение /, а главным недостатком матричных методов является наличие вырожденных решений, имеющих погрешность восстановления, стремящуюся к бесконечности. Ширина зон вырожденного решения напрямую зависит от точности изготовления калибровочных мер кратной длины.

а) б)

Рисунок 6 - Модуль и фаза корней квадратного уравнения х

В четвертой главе описан новый альтернативный метод измерения в полосковых направляющих системах. Особенность метода состоит в том, что измеряемый электронный компонент устанавливается в разрыв длинной полосковой линии передачи (используется эффект длинной линии).

Показано, что для восстановления волновых параметров рассеяния микроэлектроного компонента достаточно всего двух измерений ^-параметров контактного устройства с перемычкой и с анализируемым объектом (т.е. одно калибровочное измерение).

В работе описана многоэтапная процедура цифровой обработки результатов измерений. На одном из этапов, из результатов деления измереных коэффициентов передачи контактного устройства с объектом анализа и с перемычкой, с помощью простейших математических преобразований и процедуры фильтрации пространственных гармоник в «частотных окнах», находят ¿'-параметры объекта анализа.

Однако предложенная методика обладает недостатком - это невозможность восстановления значения волнового сопротивления линии передачи по результатам проведенных измерений. В качестве варианта решения данной проблемы в работе предложена процедура идентификации параметров полосковых линий передачи, схемных моделей контактного устройства и измеряемых компонентов методами многопараметрической оптимизации.

Особенностью предложенной в работе методики является оптимальное использование резонансного метода и метода идентификации схемных моделей для

решения поставленной задачи. Без использования специального контактного устройства определяют эффективную диэлектрическую проницаемость линия передачи, диэлектрическую проницаемость подложки е(/) (как функцию частоты) и тангенс угла диэлектрических потерь.

Эти величины восстанавливаются по положению и ширине весьма острых резонансных пиков (рисунок 7) частотной зависимости модуля коэффициента отражения контактного устройства и известной длине резонирующей линии.

"inn fi

Iv С II М .-а

лт

Штрихе няя л няня - величина |Sn|. измеренная векторным акащ| «тором цепей

Сплошная линия - величина |Уц ■ полученная моделированмед схемной модели в САПР 84 и СБЧ усгройсгв

Рис\"нок 7 - Модуль коэффициента отражения |5ц| от контактного устройства со слабой емкостной связью между полосковыми линиями передачи

На рисунке 8 представлена конструкция разработанного контактного

устройства и фрагмент конструкции с элементом слабой емкостной связи между

линиями передачи, выступающим в роли резонаторов.

Рисунок 8 - Контактное устройство а) фото, б) фрагмент контактного устройства со слабой емкостной связью Для проведения промышленных (и опытных) испытаний микроэлегронных ВЧ

и СВЧ компонентов (чип-резисторов, чип-аттенюаторов) и сопоставления точностных

характеристик методов рассмотренных в четвертой главе создано универсальное,

контактное устройство (рисунок 9). В представленной разработке использован ряд

конструкторских решений, позволивших повысить скорость измерений (уменьшилось время на перестыковку' спутников с калибровочными и измерительными платами), обеспечить универсальность по отношению к объему измерений (значительно расширен габаритный ряд изделий), повысить надежность и повторяемость контактных соединений при перестыковке.

Рисунок 9 - Контактное устройство и набор спутников с калибровочными мерами и

измерительными платами.

Выполнена численная оценка погрешности определения ¿»-параметров изделий для рассмотренных методов (метод ишрнчного вынесения; метод идентификации схемных моделей; метод, основанный на последовательной фильтрации пространственных гармоник).

Качественная оценка эффективности рассмотренных методов состоят в следующем:

1. Погрешность восстановления ¿'-параметров изделий (объектов анализа) методом многопараметрической идентификации определяются точностью схемных моделей контактного устройства и анализируемого объекта:

2. Основное преимущество идентификации по сравнению с методами матричного вынесения и фильтрации окнами состоит в возможности восстановления абсолютных (параметров схемных моделей), а не относительных величин (£-параметров - привязанных к волновому сопропгалению полосковой линии передачи);

3. Использование регрессионных моделей, позволяет существенно снизить уровень случайных погрешностей за счет восстановления относительно малого числа параметров на массиве данных (получаемого для «частотного окна») весьма большой размерности.

В диссертационной работе приведены результаты испытаний образцов чип-резисторов Р-17, Р1-8МП и PI-80 производства ОАО «НПО «ЭРКОН».

Предложенные математические модели чип-резисторов и аттенюаторов могут использоваться в САПР ВЧ и СВЧ устройств.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В результате выполнения диссертационной работы решены задачи, связанные с разработкой новых методов и средств измерения параметров линейных и нелинейных активных и пассивных микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов:

• Предложен метод частотного окна и рефлектометра с внутренней задержкой сигнала для восстановления комплексного коэффициента отражения электронных компонентов, отличающиеся устойчивостью к шумам, чувствительностью к малым отражениям и простотой аппаратной реализации в широком диапазоне частот;

• Предложен метод «корректного» восстановление большесигнальных S-параметров нелинейных цепей, позволяющий получать полную информацию об объекте в режиме, близком к рабочему;

• Разработаны методы измерений параметров микроэлектронных компонентов в полосковых линиях передачи, основанные на фильтрации пространственных гармоник, идентификации схемных моделей, матричном вынесении (с отражающими и проходной мерами волнового сопротивления), отличающиеся полнотой и достоверностью получаемой информации

Разработаны и внедрены оригинальные конструкции контактных устройств и программное обеспечение для проведения испытаний микроэлектронных компонентов.

Автор выражает глубокую благодарность сотруднику кафедры Knill к.т.н., доценту Петрову В.В. за помощь в разработке макета измерительного преобразователя (рефлектометра с внутренней задержкой сигнала).

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Малышев, И.Н. Измерение и идентификация параметров СВЧ транзисторов в режиме большого сигнала/ И.Н. Малышев [и др.]// Физика и технические приложения волновых процессов: тез. докл. Междунар. науч.-тех. конф., Волгоград, 2004.- С.183.

Малышев, И.Н. Измерение и идентификация параметров СВЧ транзисторов в режиме большого сигнала/ И.Н. Малышев [и др.]// Актуальные проблемы электронного приборостроения; докл. Междунар. конф., Новосибирск, 2004. - Т.З. - С. 75-79.

Малышев, И.Н. Метод восстановления S-параметров нелинейных полупроводниковых структур в режиме большого сигнала/ И.Н. Малышев // Информационные системы и технологии: тезисы докл. Всеросс. науч.-технич. конф., Н.Новгород, 2005. - С. 24-25.

Малышев, И.Н. Методы цифровой фильтрации при восстановлении большесигнальных S-параметров нелинейных полупроводниковых структур/ И.Н.Малышев // тез. докл., Н.Новгород, 2005.-С. 173-174.

Малышев, И.Н. Метод корректного восстановления S-параметров нелинейных полупроводниковых структу р в режиме большого сигнала/ И.Н.Мальшев // Будущее технической науки: тез. док., ННовгород, 2005. - С. 18.

Малышев, И.Н. Измерение и идаггафикация параметров СВЧ-транзисторов в режиме большого сигнала/ И.Н.Малышев [и др.]// Интеллектуальные системы (AIF'05) и интеллектуальные САПР (CAD2005): тр. Междунар. науч-техн. конф. -М.: ФИЗМАТЛИТ. -2005. -Т.2-С.343-348. Малышев, И.Н. Цифровая фильтрация пространственных гармоник в практике СВЧ измерений/ И.Н. Малышев, А.МКудрявцев, С.М.Никулин I/ Физика и технические приложения волновых процессов: докл. Междунар. науч.-тех. конф., Н.Новгород, 2005.- С.299-300. Малышев, И.Н. Измерение и идентификация параметров нелинейных СВЧ-транзисторов и диодов/ И.Н. Малышев [и др.]// радиофизика: тр. науч. конф., Н.Новгород, 2005. - С.330-331. Малышев, И.Н. Комплексные методы фильтрации пространственных гармоник в задаче восстановления большесигнальных S-параметров нелинейных цепей/ И.Н. Малышев, С.М Никулин, А.М. Кудрявцев// док. науч.-технич. конф., Саров, 2005. - С 525-527. Малышев, И.Н. Моделирование интеллектуальной измерительной системы в Microwave Office/ И.Н.Малышев [и др.]// Информационные системы и технологии: тез. Междунар. науч.-технич. конф., ННовгород, 2006. - С.52-53.

Малышев, И.Н. Моделирование зондовых детекторов в Microwave Office/ И.Н.Малышев, Ю.Р.Бляшко// Информационные системы и технологии: тез. докл. Междунар. науч.-технич. конф., ННовгород, 2006. - С. 61-62.

Малышев, И.Н. Измерения и калибровка на ВЧ и СВЧ как задачи идентификации/ И.НМалышев// Будущее технической науки: тез. док. Междунар. науч.-технич. конф., ННовгород, 2006. - С.8.

Малышев, И.Н. Мир через окно/И.Н.Малышев// Будущее технической науки: тез. Междунар.

науч.-технич. конф., Новгород 2006. - С.317.

Малышев, И.Н. Рефлектометр с внутренней задержкой сигнала/И.Н.Матышев// Технические науки: тез. докл. сессии молод, уч., Н.Новгород, 2006. - С. 160-161.

Малышев, И.Н. Интеллектуальная измерительная система ВЧ и СВЧ диапазона/ И.Н. Малышев, С.М. Никулин, А.М. Кудрявцев// Интеллектуальные системы (AIF'06) и интеллектуальные САПР (CAD2006): тр. междунар. науч.-техн. конф. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. - Т.2 - С.290-297. Малышев, И.Н. Нахождение параметров моделей СВЧ транзисторов по результатам эксперимента и компьютерного моделирования/ И.Н. Малышев, С.М. Никулин, Ю.В.Белова // Будущее науки: докл. Междунар.науч.-тех. конф., Н.Новгород, 2007. - С.23. Малышев, И.Н. Идентификация параметров резистивных-СВЧ структур/И.Н.Малышев// Технические науки: докл. науч. сессии., Н.Новгород, 2007. - С. 103-104. - ISBN 978-5-93530-2023

Малышев, И.Н. Определение параметров моделей резистивных СВЧ структур по результатам юмерепий/И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н.Уткин // Методы и устройства передачи и обработай информации - 2007. - №.9. - С. 10-15. -ISBN 978-5-93530-202-3

Малышев, И.Н. Калибровка контактного устройства при измерении волновых параметров элементов СВЧ ИС/ И.Н.Малышев// Технические науки: тез. докл., Н.Новгород, 2008. - С. 112113.

Малышев, И.Н. Измерение волновых параметров рассеяния элементов интегральных СВЧ-структур в полосковых линиях передачи/ И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н. Уткин // Метрология. -2008. - № 2 - С.32-42. -ISSN 0132-4713.

Малышев, И.Н. Методика измерения параметров пассивных электронных компонентов в полосковых трактах на СВЧ/ И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н.Уткин // Пассивные электронные компоненты-2008: тр. междунар. науч.-тех. конф., Н.Новгород, 2008. - С. 124-128. Малышев, И.Н. Измерение параметров пассивных интегральных компонентов на СВЧ/ И.Н.Малышев Санкин Ю.И. С.М. Никулин В.Н.Уткин // Современные наукоемкие технолог™ -2008.-№8-С. 14-18.

Малышев, И.Н. Определение параметров схемных моделей резистивных СВЧ-структур / И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н.Уткин // Измерительная техника. -2008. - № 8 - С.51-55. - ISSN 0132-4713.

Подписано в печать 29.12.08. Формат 60 х 84 '/26. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 19.

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева. Типография НГТУ. 603950, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Малышев, Илья Николаевич

Введение.

Глава 1 Приборы и методы контроля (измерения) параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов.

Введение.

1.1 Методы цифровой обработки данных.

1.2 Методы измерения волновых параметров рассеяния микроэлектронных компонентов.

1.3 Методы измерения волновых параметров рассеяния нелинейных цепей в режиме большого сигнала.

1.4 Методы калибровки контактных устройств.

Выводы и постановка задачи исследований.

Глава 2 Анализ параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов, работающих в линейном режиме, методом «частотного окна».

Введение.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Метод «частотного окна».

2.3 Метод рефлектометра с внутренней задержкой сигнала.

2.4 Разработка модели рефлектометра с внутренней задержкой сигнала с помощью пакета программ «Microwave Office».

2.5 Измерения и калибровка рефлектометра с внутренней задержкой сигнала.

2.6 Оценка достоверности результатов калибровки и измерения рефлектометра с внутренней задержкой сигнала.

Выводы.

Глава 3 Анализ параметров нелинейных ВЧ и СВЧ цепей в режиме большого сигнала.

Введение.

3.1 Постановка задачи.

3.2 Метод корректного восстановления S-параметров нелинейных цепей в режиме большого сигнала.

3.3 Метод кусочно-линейной регрессии в задаче восстановления S-параметров нелинейных цепей в режиме большого сигнала.

3.4 Моделирование процесса восстановления S-параметров нелинейной цепи в режиме большого сигнала.

Выводы.

Глава 4 Измерение параметров ВЧ и СВЧ компонентов в полосковых линиях передачи.

Введение.

4.1 Постановка задачи.

4.2 Калибровка контактного устройства по набору не аттестованных полосовых мер.

4.3 Метод фильтрации пространственных гармоник.

4.4 Метод идентификации параметров схемных моделей.

4.5 Анализ точности измерения параметров микроэлектронных компонентов.

Выводы.

Введение 2008 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Малышев, Илья Николаевич

Развитие САПР СВЧ, автоматизация производства СВЧ компонентов, повышение качественных показателей разрабатываемых устройств невозможно без точных и производительных средств измерения [1]. Высокая стоимость анализаторов ВЧ и СВЧ цепей ведущих производителей (ф. Agilent Technologies, ф. Anritsu, ф. Rohde&Schwarz- и др.) и отсутствие отечественных анализаторов подобного класса в значительной степени тормозит развитие производства СВЧ аппаратуры. В настоящее время точность существующих измерительных средств ВЧ и СВЧ диапазона во многом достигается за счет использования прецизионных дорогостоящей аппаратуры и компонентов.

Актуальность темы

Широкое применение интегральных .схем СВЧ и необходимость точного анализа на этапе проектирования ставит задачи по созданию моделей отечественных электронных компонентов. Для определения параметров моделей необходимо специальное оборудование, средства измерения и методики обработки результатов измерений. Однако стоимость измерительного оборудования весьма велика, а методики не совершенны.

Проблеме снижения стоимости анализаторов СВЧ цепей без потери в точности уделяется пристальное внимание более четырех десятилетий [2,3], но по-прежнему, наиболее востребованными остаются измерительные приборы, построенные на основе векторного вольтметра и импульсного рефлектометра, каждый из которых обладает своими достоинствами и недостатками. Для определения параметров моделей электронных компонентов актуально создание автоматизированных средств измерений, основанных на новых принципах функционирования и методах обработки измерительной информации и оптимальном сочетании цена/качество.

По-прежнему, остается актуальной задача корректного измерения параметров рассеяния нелинейных цепей, следовательно, и электронных компонентов в режиме большого сигнала. Любой способ измерения параметров четырехполюсников предполагает изменение режима возбуждения анализируемого объекта, поскольку, например, при возбуждении с входа и согласованном выходе анализу поддаются не более двух величин. При каждом новом режиме возбуждения нелинейной цепи появляются четыре новые неизвестные. По этой причине задача восстановления искомых величин традиционными методами анализа является некорректной, так как число неизвестных величин будет всегда больше числа уравнений, из которых они определяются. Более того, возбуждение нелинейной цепи с выхода при, например, согласованном входе, вообще не целесообразно, так как нельзя даже предвидеть ее реакцию на такое воздействие. В силу нелинейности характеристик таких СВЧ компонентов, как транзисторы, диоды и т. д., при возбуждении гармоническим сигналом в спектре отраженных и прошедших через объект анализа волн появляются гармонические составляющие высших порядков, затрудняющие решение задачи восстановления элементов ¿"-матрицы. Если нелинейный компонент включить в специальное контактное устройство, которое состоит из полосовых фильтров или фильтров низких частот, то появляется принципиальная возможность проведения измерений на гармонических сигналах на входе и выходе устройства.

Другой не менее важной задачей' является процедура исключения влияния контактных устройств на результаты измерений параметров анализируемых компонентов в нестандартных направляющих (волноведущих) системах. Существующие на мировом рынке приборы ( обеспечивают измерения только в стандартных коаксиальных или волноводных трактах. Для подключения СВЧ компонентов, предназначенных для монтажа в полосковую линию передачи, к стандартному коаксиальному тракту (к входу измерительного прибора) используются специальные контактные устройства иностранных производителей (Inter-Continental Microwave (США), ArumoTech Corporation (Корея), Cascade Microtech (США)), которые являются монополистами на мировом рынке (каждый в своей нише). Стоимость таких контактных устройств зачастую сопоставима или превышает стоимость измерительного прибора.

Варианты изготовления коаксиально-полосковых переходов контактных устройств с параметрами, близкими к идеальным, связаны с значительными технологическими трудностями [4], поэтому характеристики контактного устройства необходимо определять, с целью последующего исключения их влияния на результаты измерений. Определение характеристик контактного устройства расчетным путем не может быть выполнено с достаточной точностью и малоэффективно из-за большого разнообразия их конструкций (контактные устройства кроме переходов могут содержать цепи питания активных приборов, трансформаторы волнового сопротивления, фильтры, согласующие цепи) и типов линий передачи. В связи с этим необходимо проводить специальные калибровочные процедуры.

Описанные в литературе методы калибровки контактных устройств [50, 107, 112], как правило, требуют наличия полосковых калибровочных мер с известными СВЧ параметрами. Однако отсутствие аппаратуры для их аттестации и несовершенство расчетных методик не позволяют иметь точную информацию о характеристиках этих мер. Поэтому актуальна и разработка методов и конструкций контактных устройств, позволяющих проводить калибровку с использованием не аттестованных калибровочных полосковых мер. Попытки решить эту проблему предпринимались в работах [113 - 118], однако в них имеются некоторые недостатки, связанные с рядом допущений о параметрах мер, либо контактного устройства. Для повышения точности калибровки необходима разработка методов, не требующих каких-либо предположений о СВЧ параметрах калибровочных мер и позволяющих получить достоверную информацию об их электромагнитных характеристиках.

Цели и задачи диссертации

Цель работы состоит в разработке методов и средств определения параметров активных и пассивных линейных и нелинейных микроэлектронных компонентов, на основе новых способов измерений, компьютерной обработки измерительной информации, с применением средств математического моделирования и пакетов программ автоматизированного проектирования СВЧ устройств

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать способ измерения, который совмещает преимущества временных и частотных методов анализа и свободен от их недостатков;

- разработать метод корректного анализа волновых параметров рассеяния нелинейных цепей в режиме большого сигнала;

- разработать конструкции контактных устройств и методы исключения их влияния на результаты измерений параметров микроэлектронных компонентов.

Объект исследования

Объектом исследования данной работы, являются методы измерения волновых параметров рассеяния и способы их реализации.

Методы исследования

При выполнении работы использовались теоретические и экспериментальные методы исследования. Результаты теоретических исследований базируются на теории СВЧ цепей, теории функций комплексного переменного, методах аппроксимации числовых рядов, методах компьютерного моделирования (включая имитационное моделирование и идентификацию параметров моделей). Выводы, полученные с помощью экспериментальных методов, основываются на статистических оценках.

Научная новизна

В результате выполнения диссертационной работы получены, новые научные результаты:

- предложен, разработан а исследован метод и устройство измерения параметров рассеяния микроэлектронных компонентов, основанные на эффекте пространственно удаленной нагрузки и линейной аппроксимации измеряемых параметров в частотном окне;

- разработан способ измерения большесигнальных параметров рассеяния нелинейных цепей, обеспечивающий восстановление всех элементов ¿"-матрицы в режиме возбуждения, соответствующему рабочему;

- разработаны и исследованы методы калибровки и идентификации параметров моделей контактных устройств - и электронных компонентов, не требующие использования аттестованных калибровочных мер;

Практическая ценность

Практическая ценность работы заключается в том, что предложенные в диссертации структурные схемы, методы и алгоритмы являются основой для создания новых автоматизированных систем, обеспечивающих измерение волновых параметров рассеяния электронных компонентов. Результаты проведенных исследований легли в основу разработки программного обеспечения для автоматизированного анализатора СВЧ цепей в стандартном коаксиальном канале, а также использованы при испытаниях характеристик чип-резисторов и аттенюаторов для гибридных интегральных СВЧ устройств с поверхностным монтажом компонентов.

Практическое использование

Работа выполнялась в соответствии с планом научной работы кафедры "Компьютерные технологии в проектировании и производстве". Результаты работы использованы при выполнении проекта РФФИ № 05-02 08075 «Исследование возможности создания интеллектуальных систем измерения и обработки сигналов» и внедрены в ОАО «НПО «ЭРКОН» для разработки, проектирования и испытаний СВЧ резисторов и аттенюаторов, а также при выполнении ОКР «Поглотитель», «Микрочип», «Пленка-НН», «Чип-П», «Резина». Акт внедрения содержится в Приложении В.

Обоснованность и достоверность результатов работы

Все положения, выносимые на защиту, прошли проверку на соответствие с теорией на модельном уровне. Адекватность предлагаемых в работе моделей подтверждается сравнением результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• Международной НТК «Пассивные электронные компоненты-2008», г. Н.Новгород, 2008 г.,

• XII Нижегородской сессии молодых учёных «Технические науки», г. Н.Новгород, 2007 г.,

• VI Международной молодежной НТК «Будущее науки», г. Н.Новгород, 2007 г.,

Международной НТК "Интеллектуальные системы (AIF'06) и интеллектуальные САПР (CAD2006)", г. Дивноморск, 2006 г.,

XI Нижегородской сессии молодых учёных Технические науки, г. Н.Новгород, 2006 г.,

XII Международной НТК «Радиолокация, навигация, связь», г. Воронеж, 2006 г.,

V Международной молодежной НТК «Будущее технической науки», г. Н.Новгород, 2006 г.,

Международной НТК "Информационные системы и технологии" ИСТ

2006, г. Н.Новгород, 2006 г.,

IV НТК «Молодёжь в науке», г. Саров, 2005 г.,

Международной НТК "Интеллектуальные системы (AIF'05) и интеллектуальные САПР (CAD2005)", г. Дивноморск, 2005 г., IV Международной НТК "Физика и технические приложения волновых процессов", г. Н.Новгород, 2005 г., г

IV Международной молодежной НТК «Будущее технической науки», г. Н.Новгород, 2005 г.,

X Нижегородской сессии молодых учёных «Технические науки», г. Н.Новгород, 2005 г.,

VII международной конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения" АПЭП-2004, г. Новосибирск, 2004 г., Всероссийской НТК "Информационные системы и технологии" ИСТ-2005, г. Н.Новгород, 2005 г.,

Девятой НТК по радиофизике "Факультет - ровесник Победы", г. Н.Новгород, 2005 г.,

III Международной НТК "Физика и технические приложения волновых процессов", г. Волгоград, 2004 г.

Публикации

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 23 печатных работах. Результаты диссертационной работы отражены в отчете по НИР.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и содержит 170 стр. машинописного текста, из них 161 стр. основного содержания, 64 рисунка, 8 таблиц, список литературы из 207 наименований и 3 приложения.

Заключение диссертация на тему "Определение параметров микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов методом частотного окна"

Выводы

В 4 главе были рассмотрены альтернативные методы решения задачи восстановления волновых параметров рассеяния объектов, измеренных в контактных устройствах в полосковых линиях передачи.

Методика калибровки описанная в работе [166] существенно модернизирована. Введение регрессионных моделей в методику позволило расширить частотный диапазон калибровки, а, следовательно, и анализа, исключив зоны неопределенности. Более того, предложены два оригинальных подхода решения поставленной задачи, основанные на эффекте длинной линии, позволяющие избавиться от недостатков методов «спектрального» и «временого» окон.

Методика, рассмотренная в параграфе 4.3, обладает недостатком — это невозможностью восстановления значения волнового сопротивления линии передачи. Это снижает практическую ценность получаемой измерительной информации. Возможный вариант решения данной проблемы - применение многоэтапных процедур идентификации параметров полосковых линий передачи, схемных моделей контактного устройства, и измеряемых компонентов методами многопараметрической оптимизации.

Особенностью методики, рассмотренной в параграфе 4.4, является оптимальное использование резонансного метода и идентификации схемных моделей для решения поставленной задачи. Без использования специального контактного устройства удается определить эффективную диэлектрическую проницаемость линии передачи, диэлектрическую проницаемость подложки £(/) (как функцию частоты) и тангенс угла диэлектрических потерь.

Некоторые предварительные оценки эффективности рассмотренных способов (в рамках этой главы) состоят в следующем:

1. Основное преимущество идентификации по сравнению с методами матричного вынесения и фильтрации окнами состоит в возможности восстановления абсолютных (параметров схемных моделей), а не относительных величин (¿"-параметров - привязанных к волновому сопротивлению полосковой линии передач);

2. Существенное снижение уровня случайных погрешностей за счет восстановления относительно малого числа параметров на массиве данных весьма большой размерности (использование регрессионных моделей);

3. Предложенные модели изделий (объектов анализа) могут широко использоваться в САПР ВЧ и СВЧ устройств;

4. Матричные методы вынесения [9, 10] работают только в дискретных окнах частотного диапазона, из-за использования в качестве калибровочных мер отрезков полосковых линий фиксированной длины. Фильтрация же «оконными» способами [4, 167] сопровождается методической погрешностью, связанной с эффектом Гиббса.

5. Погрешность восстановления ¿'-параметров изделий (объектов анализа) методом, описанным в разделе 4.4, определяются точностью схемных моделей контактного устройства и анализируемого объекта, а в случае использования метода фильтрации пространственных гармоник -только схемной модели анализируемого объекта.

Заключение

В результате выполнения диссертационной работы решены задачи, связанные с разработкой новых методов и средств измерения параметров линейных и нелинейных активных и пассивных микроэлектронных ВЧ и СВЧ компонентов

• Предложен метод частотного окна и рефлектометра с внутренней задержкой сигнала для восстановления комплексного коэффициента отражения, отличающиеся устойчивостью к шумам, чувствительностью к малым отражениям и простотой аппаратной реализации в широком диапазоне частот;

• Предложен метод «корректного» восстановление болыпесигнальных Б-параметров нелинейных цепей, позволяющий получать полную информацию об объекте в режиме, близком к рабочему;

• Разработаны методы измерений параметров микроэлектронных компонентов в полосковых линиях передачи, основанные на фильтрации пространственных гармоник, идентификации схемных моделей, матричном вынесении (с отражающими и проходной мерами волнового сопротивления), отличающиеся полнотой и достоверностью получаемой информации

• Разработаны и внедрены оригинальные конструкции контактных устройств и программное обеспечение для проведения испытаний микроэлектронных компонентов

Библиография Малышев, Илья Николаевич, диссертация по теме Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

1. Джудиш, Р.М. Контроль качества измерений, как средство обеспечения достоверности измерений / Р.М. Джудиш // ТИИЭР. - 1986. - Т. 74, № 1. - С. 27-29.

2. Феллерс, Р.Г. Измерения на миллиметровых и микрометровых волнах / Р.Г. Феллерс // ТИИЭР.- 1986. Т. 74, № 1. - С. 42-44.

3. Рейзенкинд, Я.А. Состояние и перспективы развития методов измерения параметров двухполюсников и четырехполюсников на СВЧ / Я.А. Рейзенкинд, В.А. Следков // Зарубежная радиоэлектроника.- 1988. № 8. - С. 30-60.

4. Кудрявцев, А.М. Интеллектуальные информационно-измерительные системы ВЧ и СВЧ диапазона: монография / А.М. Кудрявцев, С.М. Никулин. Н.Новгород: Нижегород. Гос. техн. ун-т, 2006. 198с.

5. Никулин, С.М. Автоматизация измерения многополюсников на СВЧ / С.М. Никулин // Радиотехника. 1983. - №9. - С. 72

6. Бондаренко, И.К. Автоматический анализатор цепей многоэлементного типа и методы его калибровки / И.К. Бондаренко, Ю.Б. Гимпилевич, Ю.И. Царик // Измерительная техника. -1985.-№10.-С.33-34.

7. Spéciale, R.A. A generalization of the TSD network-analyzer calibration procédure, affected by leakage errors / R.A. Spéciale // Transaction on Microwave Theory and Techniques. 1977. - V. 25, №12. - P.l 100-1115.

8. Вайткус, P. JI. Широкополосный метод вынесения с использованием короткозамкнутой цепи, разомкнутой цепи и промежуточной линии / Р.Л. Вайткус// ТИИЭР. 1986. - Т.74, №1. - С.81-84.

9. Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов./ Л. Рабинер, Б. Гоулд. М.: Мир, 1978.

10. Марпл-мл., С.Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения: Пер. с англ./ С.Л. Марпл-мл. -М.: Мир, 1990.

11. Никулин, С.М. Измерительно-вычислительные процессы в диалоговых САПР СВЧ устройств / С.М. Никулин // Радиотехника. 1989.- № 6. - С.82-84.

12. Беднов, A.B. Цифровая обработка результатов СВЧ измерений методом «спектрального окна» / A.B. Беднов и др. // Датчики и системы. 2004. - № 6. -С.30-59.

13. Глебович, Г.В. Исследование объектов с помощью пикосекундных импульсов / Г.В. Глебович и др. -М.: Радио и связь, 1984.- 256с.

14. Горлов, Н.И. Современное состояние и область применения импульсной (временной) рефлектометрии/ Н.И. Горлов // Зарубежная радиоэлектроника. 1986. - №4 - С. 57-67.

15. Энген, Г.Ф. Успехи в области СВЧ измерений/ Г.Ф. Энген // ТИИЭР. 1978. -Т. 66, № 4. - С. 8-20.

16. Адам, С.Ф. Автоматические измерения в СВЧ цепях / С.Ф. Адам // ТИИЭР. -1978.-Т. 66, №4.-С. 20-28.

17. Власов, В.И. Измерение параметров на СВЧ / В.И. Власов, В.В. Карамзина, В.И. Козликова // Обзоры по электронной технике. Сер. Электроника СВЧ. 1987. -Вып. И.-58 с.

18. Кукуш, В.Д. Электрорадиоизмерения/ В.Д. Кукуш М.: Радио и связь, 1985. -368с.

19. Шейнин, Э.М. Система автоматизации измерительной линии с использованием ЭВМ / Э.М. Шейнин // Измерительная техника. 1981. - № 5. - С. 47-49.

20. A.c. 985751, МКИ3 G 01 R 27/06. Цифровой анализатор стоячей волны / B.C. Острецов, Ю.П. Синицын, Ю.Н. Цикалов опуб. в БИ № 48.

21. Колотыгин, С. А. Погрешность измерений на СВЧ многозондовым преобразователем проходного типа / С. А. Колотыгин, В.З. Маневич // Исследования в области прецизионных радиотехнических измерений: Сб. научн. трудов. М.: ВНИИФТРИ, 1987.-С.10-19.

22. Кудряшов, Ю.Ю. Оптимизация параметров многозондовой измерительной линии / Ю.Ю. Кудряшов и др. // Электронная техника, сер. Электроника СВЧ. -1988. Вып. 14(414). - С. 30 - 34.

23. Львов, A.A. Измерение параметров СВЧ двухполюсников методом многозондовой измерительной линии / A.A. Львов и др.//Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1987. - Вып. 7(401). - С. 48 - 51.

24. Madonna, G. Design of a Broadband Multiprobe Reflectometer / G. Madonna, A. Perrero, M. Piróla.// Trans. Instrum. Meas. Apr. 1999. - Vol. IM-48. - P. 622-625.

25. Caldecott, R. The Generalized Multiprobe Reflectometer and Its Application to Automated Transmission Line Measurements / R. Caldecott // Trans, on Anten. Prop.-Apr. 1973. Vol. AP-21. - P.550-554.

26. A.c. 1191843, МКИ4 G 01 R 27/06. Устройство для измерения модуля и фазы комплексного коэффициента отражения СВЧ двухполюсников / И.Л. Афонин, И.К. Бондаренко, Ю.Б. Гимпилевич, Ю.И. Царик. опуб. в БИ №42.

27. A.c. 1317369 МКИ4 G 01 R 27/06. Устройство для измерения модуля и фазы комплексного коэффициента отражения СВЧ двухполюсника / И.К. Бондаренко, Ю.Б. Гимпилевич, С.Р. Зиборов, И.Л. Афонин, С.С. Тарасюк. опуб. в БИ№22.

28. A.c. 1318934 МКИ4 G 01 R 27/06. Устройство для измерения модуля и фазы комплексного коэффициента отражения СВЧ двухполюсников / И.Л. Афонин, И.К. Бондаренко, А.П. Баклыков, Ю.И. Царик. опуб. в БИ № 23.

29. A.c. 1318935 МКИ4 G 01 R 27/06. Измеритель комплексного коэффициента отражения / И.Л. Афонин, И.К. Бондаренко, Ю.Б. Гимпилевич, С.Р. Зиборов, Ю.И. Царик. опуб. в БИ № 23.

30. A.c. 1133565 МКИ4 G 01 R 27/06. Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения I /И.К. Бондаренко, А.П. Баклыков, Ю.Б. Гимпилевич, Ю.И. Царик, А.Ю. Худяков. опуб. в БИ № 1.

31. Букуева, Р.Я. Автоматизированный измеритель параметров резонансных двухполюсников на основе трехзондового анализатора цепей / Р.Я. Букуева // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1987. - Вып. 6(400). - С. 33-37.

32. A.c. 1237994 МКИ4 G 01 R 27/06. Способ определения комплексного коэффициента отражения СВЧ устройства / М.И. Каменецкий, Н.В. Конышев. -опуб. в БИ №22.

33. Никулин, С.М. Метод калибровки автоматических анализаторов СВЧ цепей с двенадцатиполюсными рефлектометрами / С.М. Никулин, А.Н. Салов // Измерительная техника. 1988. - № 8. - С. 43-45.

34. Chang, К. Low Cost Microwave/Millimeter-Wave Impedance Scheme Using a Three-Probe Microstrip / K. Chang, M. Li, T. Sauter.// Trans. Microwave Theory Tech. -Oct. 1990. Vol. MTT-38. - P. 1455-1460.

35. Probert, P.J. Design Features of Multi-Port Reflectometers / P.J. Probert, J.E. Carroll.// Proceedings of Inst. Elect. Eng. Oct. 1982. - Vol. 129. - P. 245-252.

36. Бондаренко, И.К. Автоматический анализатор цепей многоэлементного типа и методы его калибровки / И.К. Бондаренко, Ю.Б. Гимпилевич, Ю.И. Царик // Измерительная техника. 1985. - № 10. - С. 33-34.

37. Яцкевич, В.А. Измерение параметров СВЧ узлов с помощью многополюсных рефлектометров /В.А. Яцкевич // Измерительная техника. 1987. - № 3. - С. 43-46.

38. А.с. 1290205 МКИ4 G 01 R 27/32. Способ калибровки двенадцатиполюсного рефлектометра/ В.А. Яцкевич. опуб. в БИ № 6.

39. А.с. 1335897 МКИ4 G 01 R 27/06. Способ калибровки рефлектометра / В.А. Яцкевич, Т.Г. Крот . опуб. в БИ № 33.

40. А.с. 1335898 МКИ4 G 01 R 27/06. Способ калибровки рефлектометра/ В.А. Яцкевич, Т.Г. Крот. опуб. в БИ № 33.

41. Stumper, U. New Non-Directional Waveguide Multi-Coupler as Part of a Simple Microwave Six-Port Reflectometer I U. Stumper I I Electron. Lett. 1982. - Vol. 18. - P 757-758.

42. Hewlett-Packard, Co. Network analyzer extends frequency to 100 GHz //Microwave J. 1987. May. P.402-403.

43. Гупта, К. Машинное проектирование СВЧ устройств / К. Гупта, К.Гардж, Р.Чадха: пер. с англ.-М.: Радио и связь, 1987.

44. Engen, G.F. An application of arbitrary 6-port junction to power measurement problems / G.F. Engen, C.A. Hoer // Trans. Instrum. Meas. 1972. - V. IM-21, №4. -P.470-474.

45. Hoer, C.A. The six-port coupler: A new to power measuring voltage, current, power, impedance, and phase / C.A. Hoer // Trans. Instrum. Meas. 1972. - V. IM-21, №4. - P.466-470.

46. Юркус, А.П. Национальные эталоны и аппаратура высшей точности для измерения импедансов и коэффициента отражения / А.П. Юркус, У. Штум-пер // ТИИЭР. 1986. - Т.74, №1. - С.45-52.

47. Hoer, C.A. A network analyzer incorporating two six-port reflectometers / C.A. Hoer // Transaction on Microwave Theory and Techniques. 1977. - V. MTT-25, №12. -P. 1070-1074.

48. Lane, R. De-embedding Device Scattering Parameters / R. Lane // Microwave Journal. 1984. - Vol. 27, №8. - P. 149-150, 152 ,154-156.

49. Кабанов, Д.А. Опыт разработки автоматических анализаторов СВЧ цепей с 12-полюсными рефлектометрами / Д.А. Кабанов и др.// Измерительная техника. -1985.-№ 10.-С. 38-40.

50. Никулин, С.М. Автоматический анализатор СВЧ цепей / С.М. Никулин и др.// Электронная промышленность. 1982 - № 4. - С. 45.

51. Никулин, С.М. Автоматический измеритель волновых параметров рассеяния элементов и устройств СВЧ диапазона / С.М. Никулин и др.// Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1983. - Вып. 9(357). -С. 42-45.

52. Никулин, С.М. Автоматический измеритель параметров рассеяния элементов и устройств СВЧ диапазона /С.М. Никулин и др.// Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1983. - Вып. 9(357). - С. 42-45.

53. Никулин, С.М. Применение двенадцатиполюсных рефлектометров в технике СВЧ измерений / СМ. Никулин, А.Н. Салов // Радиотехника. 1987. - № 7 - С. 7072.

54. Weinert, F.K. An automatic precision IF-substitution vector ratio meter for the microwave frequency range / F.K. Weinert// Trans. Instrum. Meas. Dec. 1980. - Vol. IM-29. - P. 471-477.

55. Paul, J.A. Millimeter-Wave Passive Components and Six-Port I Network Analyzer in Dielectric Waveguide /.A. Paul, P.C.H. Yen//Trans. Microwave Theory Tech. Sept. 1981. - Vol. MTT-29. - P. 948-953.

56. Franzen, N.R. A New Procedure for System Calibration and Error Removal in Automated S-parameter Measurements / N.R. Franzen and R.A. Speciale// Microwave: proc. 5th European Conf, Hamburg, 1975. P. 69-73.

57. Chung, N.S. A Dual Six-Port Automatic Network Analyzer and Its Performance / N.S. Chung, J.H. Kim, and J. Shin.// Trans. Microwave Theory Tech. Dec. 1984. - Vol. MTT-32. - P. 1683-1686.

58. Somlo, P.I. Accurate Six-Port Operation with Un-calibrated Nonlinear Diodes / P.I. Somlo, J.D. Hunter, D.C. Arthur// Trans. Microwave Theory Tech. Mar. 1985. - Vol. MTT-33.-P. 261-282.

59. Speciale, R.A. Results of TSD Scattering Parameter Measurements Performed on Commercial ANA /R.A. Speciale// Microwave: proc. 9th European Conf., Brighton, Sept. 1979.-P. 350-354.

60. Moscowitz, S. Six-Port Measurements Spark Automatic Network Analyzers / S. Moscowitz.//Microwaves. Apr. 1979. - Vol. 18. - P. 35.

61. Рябинин, Ю.А. Аппаратурное обеспечение рефлектометрических исследований в высокочастотном и сверхвысокочастотном диапазонах/ Ю.А. Рябинин и др.// Радиоэлектроника: науч. труды вузов Лит. ССР 1981. - т. 17, №2. - С. 54.

62. Введенский, Ю.В. Применение импульсного рефлектометрического способа для измерения СВЧ линий передачи/ Ю.В. Введенский и др.// Измерительная техника. 1979. - №1. - С. 63.

63. Крылов, В.В. Автоматизированная система проведения экспериментов с помощью субнаносекундных импульсов./ В.В. Крылов, Д.М. Пономарев // Приборы и техника эксперимента. 1977. - № 2 - С. 74.

64. Крылов, В.В. Автоматизированная система проведения экспериментов по идентификации объектов импульсами субнаносекундной длительности/ В.В. Крылов, Е.Б. Марамчина, Д.М. Пономарев // АН Латв. ССР, 1976, - С. 56.

65. Рябинин, Ю.А. Стробоскопическое осциллографирование / Ю.А. Рябинин.-М.: Сов.радио, 1972.

66. Введенский, Ю.В. Импульсный рефлектометр пикосекундного диапазона/ Ю.В. Введенский, Л.В. Горячев, В.В. Крылов //Современные методы и аппаратура для измерения параметров радиоцепей: докл. Всесоюзн. Симпозиума, Новосибирск, 1974. С. 129.

67. Робинсон, А. Установление местоположения и распознавание неоднородностей в диэлектрических средах с помощью синтезированных высокочастотных импульсов/ А. Робинсон, Н. Вейр. // ТИИЭР. 1974. - т. 62, №1. -С. 32.

68. Гончаров, Г.А. Метрологические характеристики автоматизированных анализаторов спектра последовательного действия/Г.А. Гончаров, А.М.Кудрявцев // Измерительная техника. 1990. - №9.

69. Зайцев, А.К. Измерение болыпесигнальных S-параметров СВЧ-транзисторов / А.К. Зайцев, C.B. Логанов// Твердотельная электроника СВЧ: тез. докл. Всесоюзной науч.-техн. конф., Киев, 1990. С. 207.

70. Ивченко Г. И., Медведев Ю. И. Математическая статистика/ Г.И. Ивченко, Ю.И. Медведев М.: Высш. шк., 1984. - 248с.

71. Исследование, разработка методов и алгоритмов сквозного проектирования ГИС СВЧ для создания интегрированной САПР-ГАП: отчет о НИР / ГПИ; рук. Д.А. Кабанов. Горький, 1988. - 128с. - №ГР 01.86.0035605. - Инв. № 02.89.0000228.

72. Казаков, И.Е. Статистическая динамика нелинейных автоматических систем/ И.Е. Казаков, Б.Г. Доступов М.: Фиэматгиз, 1962.

73. Кац, В.А. Применение микроэвм для коррекции результатов измерений нагрузочных характеристик СВЧ транзисторов / В.А. Кац // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1988. - № 5. - С. 42-48.

74. Никулин, С.М. Определение условий согласования мощных СВЧ транзисторов / С.М. Никулин, И. М. Седельникова // Радиотехника. 1985. - № 9. -С. 81-83.

75. Айзенберг, З.Б. Метод измерения нормализованной S-матрицы СВЧ-транзисторов в режиме большого сигнала/ З.Б. Айзенберг // Электроника СВЧ -1984. №2.-С. 51-55.

76. Лэвенсон, Л. С. О повышении точности измерения S-параметров СВЧ транзисторов / Л. С. Лэвенсон, В.Н. Суворов // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1981. - №6. - С. 34-40.

77. Мальтер, Т.З. О болыпесигнальных параметрах рассеяния транзисторов / Т.З. Мальтер// Техника средств связи. Сер. Радиоиамерительная техника. 1981.- № 2. -С. 81-91.

78. Мальтер, Т.З. Об измерение S-параметров транзисторов в режиме большого сигнала / Т.З. Мальтер// Техника средств связи. Сер. Радиоиамерительная техника. 1982.- №6. -С. 8-15.

79. Савелькаев, С. В. Двухсигнальный метод измерения S-параметров активных СВЧ цепей в режиме большого сигнала / С. В. Савелькаев // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. -1991. № 5. - С. 30-32.

80. Торопов, Е. Б. Измерение S-параметров транзисторов в режиме большого сигнала / Е. Б. Торопов// Радиотехника. 1981. - № 10. - С. 63-65.

81. Увбарх, В.И. Измерение параметров матрицы рассеяния транзистора в режиме большого сигнала и определение S-параметров четырехполюсников при измерении в несогласованных трактах / В.И. Увбарх //Радиотехника. 1977. - № 12. - С. 83-86.

82. Храмов, А. В. Измерение S-параметров транзисторов в режиме большого сигнала / А. В. Храмов // Радиотехника. 1983. - № 4. - С. 80-81.

83. Храмов, А. В. Измерение параметров рассеяния четырехполюсников в режиме большого сигнала / А. В. Храмов, Г. В. Петров // Радиотехника. 1989.-. № 2. - С. 18-20.

84. Храмов, А. В. Особенности измерений параметров рассеяния транзисторов в режиме большого сигнала / А. В. Храмов, Г. В. Петров, В.М. Долич // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1991. - № 7. - С. 19-21.

85. Черкин, В. И. Измерение S-параметров СВЧ транзисторов в режиме большого сигнала / В. И. Черкин // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1985. - № 3. с. 46-48.

86. Mazumder, S.R. "Two-signal" Method of Measuring the Large-Signal S-Parameters of Transistors / S.R. Mazumder, P. D. van der Puije // Trans.-1978.-vol. MTT-26, №. 6.-P. 417.

87. Седельникова, И.М. Идентификация контактных устройств при измерениях интегральных схем СВЧ: дис. канд. тех. наук/ И.М. Седельникова. Горький, 1988. .

88. Кяргинский, Б. Е. Усилители на транзисторах КТ938А / Б. Е. Кяргинский // Электронная техника, сер. Электроника СВЧ. 1991. - № 5. - С. 17-19.

89. Нечаев, Э.В. Измерение S-параметров транзисторов / Э.В. Нечаев //Радиоизмерительная техника. 1978. - 32с.

90. Мазель, Е. 3. Мощные высокочастотные транзисторы / Е. 3. Мазель и др. -М: Радио и связь, 1985. 178 с.

91. Чупров, И.И. Особенности измерения S-параметров нелинейных устройств / И.И. Чупров // Радиоэлектроника. -1981. № 1. - С. 101-105.

92. Эткина, В. С. Полупроводниковые входные устройства СВЧ / В. С. Эткина. -М.:Сов. радио. 1975. - 344с.

93. Шварц, Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ/ Н.З. Шварц М.: Сов. радио, 1980. -368 с.

94. Суховерхий, А. В. О применении двухчастотного метода измерения S-матрицы четырехполюсников на СВЧ / A.B. Суховерхий, В.Н. Абрамов, А.Е. Зайцев // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1989. - № 6. - С. 40-43.

95. Афонцев, С. А. Использование двумерных численных моделей для анализа и моделировании полупроводниковых приборов / С.А. Афонцев, А.Е Григорьев // Зарубежная ралиоэлекторника. 1975. - № 8.

96. Белобрагина, Л.С. Метод эквивалентных возмущений при уценке точности косвенных измерений / Л.С. Белобрагина, В.М. Рудоманов //Измерительная техника.- 1986.- №11. С. 4-6.

97. Беляев, С.Е. Модели мощных полевых транзисторов с затвором Шоттки для монощных интегральных схем СВЧ-диапазона / С.Е. Беляев, Е.Г. Еленский, A.B. Храмов // Зарубежная радиоэлекторника. 1990. - №12. - С.77-87.

98. Контрольно-измерительное оборудование// Каталог. Agilent Technologies, 2007.

99. Баркалов, A.A. Особенности измерения болыпесигнальных S-параметров / А. А. Баркалов, Е. А. Егоров, А. Е. Зайцев // Радиоизмерительная техника. 1983. - № 6.-С. 10-15.

100. Зайцев, А.Е. Одночастотная функциональная модель нелинейно-инерционных СВЧ-элементов /А.Е. Зайцев, ДА. Кабанов // Математическое моделирование и методы оптимизации. Межвузовский сборник научных трудов. Горький, 1989. -С. 45-52.

101. Матвеев, С. Ю. Определение многомерных параметров рассеяния нелинейных четырехполюсников / С.Ю. Матвеев, В.Р. Снурицын // Радиоэлектроника. 1989. -№ 5. - С. 38-42.

102. Зайцев, А. Е. Измерение многомерных параметров рассеяния полупроводниковых СВЧ приборов в нелинейном режиме / А. Е. Зайцев, М.А.

103. Ивлев // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерителъная техника. 1980. - № 7. -С. 25-31.

104. Бирюков, В.Н. Измерение коэффициента отражения соединительного четырехполюсника/ В.Н. Бирюков // Измерительная техника. 1980. - №11. - С. 6970.

105. Мелешкевич, П.М. Измерение импедансных характеристик активных двухполюсников/П.М. Мелешкевич // Электроника СВЧ. 1982. - №10. - С.49-32.

106. Рясный, Ю.В. Метод измерения коэффициентов отражения оконечных устройств с произвольным типом соединителя / Ю.В. Рясный // Теория передачи информации по каналам связи: тр. учебн. ин-тов связи. JL, 1980.

107. Bosisio, R.C. CAD/CAM microwave modeling whith six-port atitomatic network analizers / R.C. Bosisio, C.Q. Li, S.H. Li// Microwave Journal. 1984. - Vol.27, №5. -P. 193-203.

108. Gartner, M. Die Hessung Von Transformieter impedanzen Hit Reflektoraetern / M. Gartner, J. Harqudrdt // Arch. Elek Undertrad. 1970. - Vol. 24, № 7-8. - P.313-316.

109. Hodgart, M.S. Microwave Impedance Determination By Reflection Coefficient Measurement Throuth an Arbitrary Linear 2-port System / M.S. Hodgart // Electronics Letters. 1976. - Vol. 12, № 8. - P. 184-186.

110. Khilla, A.-M. Accurate Heasoremeot Of High-power GA—AS FET Terminating Impedances Improves Divice Characterization / A.-M. Khilla // Microwave Journal. -1985. Vol. 28, №5. - P.255-263.

111. Вайткус, P.JI. Широкополосный метод вынесения с использованием короткозамкнутой цепи, разомкнутой цепи и промежуточной линии/ P.JI. Вайткус //ТИИЭР. 1986. - Т.74, №1. - С. 81-84.

112. Никулин, С.М. Измерение волновых параметров элементов СВЧ ИС в микрополосковых линиях передачи/ С.М. Никулин, А.С. Чеботарев // Электроника СВЧ. 1981. - №2. - С.49-52.

113. Majewski, R.S. Modeling and charakterization of mikrastrip-to-coaxial transition / R.S. Majewski // Transaction On Microwave Theory And Techniques. 1981 - Vol. MTT-29, №8. - P.799 - 805.

114. Ищенко A.H. Измерение параметров рассеяния переходных устройств в СВЧ интегральных микросхемах / А.Н. Ищенко // Электроника СВЧ. 1978. - №1.1. С.63-69.

115. Bianco, В. Launcher And Microstrip Characterization / B. Bianco, M. Porodi, S. Redelia // On Instrumentation And Measurement. 1976- - Vol. IM-25, №12. - P.320-323.

116. Костюченко, K.K. Коаксиальные меры KCBH и полного сопротивления с расчетными параметрами/ К.К. Костюченко, Я.М. Новикова, Б.А. Хворостов // Измерительная техника. 1981. - №65.

117. Лифшиц, Ю.А. Метод определения параметров шкрополосковых узлов / Ю.А. Лифшиц, Г.С. Симин, В.В. Хрусталев // Микроэлектроника. 1981. - Т. 10, №4. -С.375-379.

118. Silvc, E.F. Calibration of an automatic network analiser using transmission lines of unknown sharacteristric impedance loss and dispersion / E.F. Silvc, U.K. Phun // The Radio And Electronic Engineer. 1978. - Vol 48, №5. - P.227-234.

119. Сушкевич, В.И. Нерегулярные линейные волноводные системы./ В.И. Сушкевич М.: Сов. радио, 1967. - 295 с.

120. Никулин, С.М. Новые методы и техника многополюсных измерении на СВЧ/ С.М. Никулин, В.В. Петров // Радиотехнические измерения на ВЧ и СВЧ: тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф., Новосибирск, 1984. С. 124-125.

121. Cronson, Н.М. A dual six-port automatic network analyser / H.M. Cronson, L. A. Susisan // On Microwave Theory And Techniques. 1981. - Vol. MTT-29, № 4. - P.372-378.

122. Engen, G.F. Calibration technique for automated network analyzers with application to adapter evaluation/ G.F. Engen //Transaction On Microwave Theory And Techniques. 1974. - Vol. MTT-22, № 12. - P.1255-1260.

123. Engen, G.F. Thru-Reflect-Lines an improved technique for calibrating the dual six-port automatic network analyzer / G.F. Engen, C.A. Hoer // On Microwave Theory And Techniques. 1979. - Val. MTT-27, №12. - P.987-993.

124. Заславец, А.Д. Микрополосковая измерительная линия для измерения параметров СВЧ-переключательных диодов/ А.Д. Заславец // Вестн. Киев. Политехи, ин-та. 1985. - № 22.- С.18-20.

125. Китаев, М.А. Об измерении комплексных сопротивлений СВЧ микросхем/ М.А. Китаев //Электроника СВЧ. 1976. - №12. - С.71-76.

126. Henzel, У. Network-analizer reflection measurements of microstrip circuits not requiring exactly reproducible coaxial—to—microstrip transitions / У. Henzel // Electronics Letters. 1976. - Vol. 12, № 14. - P.351-353.

127. Spectar, N. Check impedance with an electronic slotted line/ N. Spectar // Microwaves.- 1976.-№ 9; P:48,.50j 51.

128. Балыко, A.K. Метод измерения полного сопротивления (проводимости) двухполюсников на СВЧ / А.К. Балыко, М.Ю. Кавдеров, А.С. Тагер // Электроника СВЧ, 1987. - № 7. - С.83-89.

129. Коваленко С.Д. Измерение импеданса ЛПД в микрополосковой линии передачи / С.Д. Коваленко и др.| // Электроника СВЧ. 1979: - №5. - С.77-78:

130. Рясный, Ю.В: Анализ способов калибровок измерителей коэффициентов отражения / Ю.В. Рясный, О.Б. Чемоданова //. Радиотехнические измерения в диапазонах ВЧ и СВЧ: тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф., Новосибирск, 1980:-С.245.

131. Bianco, В. Evaluation of. errors in calibration procedures for measurements of resflektion coefficient / B. Bianco et al;. // On Instrumentation And Measurement. -1978- Vol. IM-27, №4. - P. 354-358.

132. Ганстон, M.A.P. Справочник по волновым сопротивлениям фидерных линий? СВЧ / M.A.P. Ганстон. М.: Связь, 1976. - 152 с.

133. Малышев, И.Н. Измерение и идентификация параметров СВЧ транзисторов в режиме большого сигнала/ И.Н. Малышев и др.// Физика и технические, приложения волновых процессов: тез. докл. Междунар. науч.-тех. конф., Волгоград, 2004.-С. 183.

134. Малышев, И.Н. Измерение и идентификация параметров СВЧ транзисторов в режиме большого сигнала/ И.Н. Малышев и др.// Актуальные проблемы электронного приборостроения: докл. Междунар. конф., Новосибирск,. 2004. Т.З. -С. 75-79.

135. Малышев, И.Н. Метод восстановления S-параметров нелинейных полупроводниковых структур в режиме большого сигнала/ И.Н. Малышев // Информационные системы и технологии: тезисы докл. Всеросс. науч.-технич. конф., Н.Новгород, 2005. С. 24-25.

136. Малышев, И.Н. Методы цифровой фильтрации при восстановленииболыпесигнальных S-параметров нелинейных полупроводниковых структур/ И.Н.Малышев // тез. докл., Н.Новгород, 2005. С. 173-174.

137. Малышев, И.1Т. Цифровая фильтрация пространственных гармоник в практике СВЧ измерений/ И.Н. Малышев, А.М;Кудрявцев, С.M.11икулин // Физика и; технические приложения волновых процессов: докл. Междунар. науч.-тех. конф., ННовгород, 2005.- С.299-300.

138. Малышев, И.Н. Измерение и идентификация параметров нелинейных СВЧ-транзисторов и; диодов/ И.Н. Малышев и др.// радиофизика: тр. науч. конф., Н.Новгород, 2005. С.330-331.

139. Малышев, И.Н. Комплексные, методы фильтрации; пространственных гармоник в задаче восстановления- болыпесигнальных S-параметров нелинейных цепей/ И.Н. Малышев,. С.М1 Никулин, А.М: Кудрявцев// док. науч.-технич. конф., Саров, 2005. С 525-527.

140. Малышев, И.Н. Моделирование интеллектуальной измерительной системы в Microwave Office/ И.Н.Малышев и др.// Информационные системы и;технологии: тез. Междунар: науч.-технич;.конф., ННовгород, 2006. С.52-53;

141. Малышев; И.Н. Моделирование зондовых детекторов в: Microwave Office/ И.Н.Малышев, IO .Р.Бляшко// Информационные системы и технологии: тез .докл. Междунар. науч.-технич: конф -, Н.Новгород, 2006: С. 61-62.

142. Малышев,, И.Н. Рефлектометр: с внутренней: задержкойсигнала/И.Н.Малышев// Технические науки: тез. докл. сессии молод, уч;, Н.Новгород, 2006. С. 160-161.

143. Малышев, И.Н. Нахождение параметров моделей СВЧ транзисторов по результатам эксперимента и компьютерного моделирования/ И.Н. Малышев, С.М. Никулин, Ю.В.Белова // Будущее науки: докл. Междунар.науч.-тех. конф., Н.Новгород, 2007. С.23.

144. Малышев, И.Н. Идентификация параметров резистивных-СВЧ структур/И.Н.Малышев// Технические науки: докл. науч. сессии., Н.Новгород, 2007. С. 103-104. - ISBN 978-5-93530-202-3

145. Малышев, И.Н. Определение параметров моделей резистивных СВЧ структур по результатам измерений/И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н.Уткин // Методы и устройства передачи и обработки информации 2007. - №.9. - С. 10-15. - ISBN 9785-93530-202-3

146. Малышев, И.Н. Калибровка контактного устройства при измерении волновых параметров элементов СВЧ ИС/ И.Н.Малышев// Технические науки: тез. докл., Н.Новгород, 2008. С. 112-113.

147. Малышев, И.Н. Измерение волновых параметров рассеяния элементов интегральных СВЧ-структур в полосковых линиях передачи/ И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н.Уткин // Метрология. -2008. № 2 - С.32-42. - ISSN 0132-4713.

148. Малышев, И.Н. Методика измерения параметров пассивных электронных компонентов в полосковых трактах на СВЧ/ И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н.Уткин // Пассивные электронные компоненты-2008: тр. междунар. науч.-тех. конф., Н.Новгород, 2008. С. 124-128.

149. Малышев, И.Н. Измерение параметров пассивных интегральных компонентов на СВЧ/ И.Н.Малышев Санкин Ю.И. С.М. Никулин В.Н.Уткин // Современные наукоемкие технологии — 2008. -№8 С. 14-18.

150. Малышев, И.Н. Определение параметров схемных моделей резистивных СВЧ-структур / И.Н.Малышев С.М. Никулин В.Н.Уткин // Измерительная техника.2008. № 8 - C.51-55. - ISSN 0132-4713.

151. Андриянов, A.B. Система для измерения параметров антенн во временной области/ A.B. Андриянов // СВЧ техника и телекоммуникационные технологии: мат. Междунар. конф., Севастополь, 8-12 сент. 2003.- С.652-654.

152. Андриянов, A.B. Измерительная система для измерения параметров сигналов, СВЧ компонентов и трактов с использованием CIG измерительных сигналов пикосекундной длительности/ A.B. Андриянов // Вестник метролога.-2005.-№1,-С. 15-20.

153. Andrianov, A.V. Systems of investigation of objects in space and transmission lines by using of iltra wideband (UWB) signals/ A. V. Andrianov, M. G. Dombek// UWB Technologies: proc. conf., Japan, 8-10 Dec. 2005.

154. Андриянов, A.B. Теория и применения цифровой обработки сигналов/ A.B. Андриянов Н.Новгород.: НГТУ, 1999. - 87с.

155. Андриянов, A.B. Многоканальный сверхширокополосный короткоимпульсный радар для подповерхностного зондирования/ A.B. Андриянов ,и др.// Радиолокация, навигация связь: тез. докл. науч.-техн. Междунар. конф., Воронеж, 15-17 апр. 2008. С.1842-1853.

156. А.с.9938158 СССР, МКИЗ. Стробоскопический измеритель параметров рассеяния цепей во временной области / A.B. Андриянов, В.М. Горячев, С.И. Денисенко.-№23.

157. Madams, C.J. Outmigration of gallium from Au- GaAs interfaces C.J. Madams, D.V. Morgan, M.J. Howes // Electron Lett. 1975. 11, (24). - pp. 574-575.

158. Никулин, С. M Калибровка контактных устройств при измерении элементов СВЧ ИС / С. М. Никулин, В. В. Петров, А. Н. Салов //Радиотехника. 1983. -№ 11.-с. 88.

159. Ульриксон, Б. Преобразование данных из частотной области во временную / Б. Ульриксон // ТИИЭР. 1986. - Т. 74. - № 1. - с. 84.

160. А.с. 1084703 СССР. Способ калибровки контактного устройства / Горьк. политехи, ин-т им. А.А.Жданова / С.М. Никулин, В.В. Петров, А.Н. Салов (СССР). №34447036/18-09 ; заявлено 24.05.82 ; опубл. 1984, Бюл. №13.-150 с.

161. Фельдштейн, В.П. Справочник по элементам волноводной техники / A.JI. Фельдштейн, JI.P. Явич, В.П.Смирно в// М.: Советское радио, 1967.

162. Бахарев, С.И. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств / С.И. Бахарев, В.И. Вольман, Ю.Н. Либ и др.; Под ред. В.И. Вольмана. М.: Радио и связь, 1982.

163. Street, A. M. Использование векторных анализаторов цепей для широкополосных измерений распространения. Use of VNAs for wideband propagation measurements./ A. M. Street// Proc. Commun. 2001. - Vol. 148, № 6. - P. 411-415. - ISSN 1350-2425.

164. Новый подход к конструированию ВЧ-векторного анализатора цепей. A novel design approach for an RF VNA. Microwave J. 2000. - Vol. 43, № 9. - P. 228, 230, 232, 234, 236, 238, 240, 242. - ISSN 0192-6225.

165. Migliore, M. D. Процедура калибровки векторного анализатора цепей. Large band offset short calibration procedure for vector network analysers/ M. D. Migliore // Electron. Lett. 2003. - Vol. 39, № 6. - C. 534-535. - ISSN 0013-5194.

166. Кулаев, С. П. Сравнение схем рефлектометров сверхвысоких частот/ С. П. Кулаев// Изв. вузов. 2004. - Т. 47, № 3. - С. 92-94. - ISSN 0021-3411

167. Choi, M. К. Компактный рефлектометр на основе смесителя, работающий в диапазоне 1-12 ГГц. Compact mixer-based 1-12 GHz relfectometer/ Choi Min K.//Microwave and Wireless Compon. 2005. - Vol. 15,№ 11.-P. 781-783.-ISSN 1531-1309.

168. Martens, J. Измерения с помощью многополюсного векторного анализатора цепей. Multiport vector retwork analyzer measurements./ J. Martens, D. Judge, J. Bigelow// Microwave. 2005. - Vol. 6, № 4. - P. 72-81. -ISSN 1527-3342.

169. Liao, J. Метод Ы1Ь-(линия-отражение-линия) калибровки и его применение для СВЧ-измерений. / Liao Jinkun, Liu Renhou// Dianzi keji daxue xuebao. 2000. - Vol. 29, № 2, - P. 149-152. - ISSN 1001-0548.

170. Гимпилевич, Ю. Б. Фазометрический способ автоматического измерения комплексных параметров микроволновых устройств/ Ю. Б. Гимпилевич, В. В. Вертегел // Изв. вузов. Радиоэлектрон. 2003. - Т. 46, № 5-6. - Р. 64-72. - ISSN 0021-3470.

171. Шаталов, Е. М. Коаксиальный анализатор цепей на основе многозондовой измерительной линии/ Е. М.Шаталов, JI. В. Шикова// Физ. волн, процессов и радиотехн. системы. 2006. — Vol. 9, № 2. - Р. 88-93.

172. Векторный анализатор цепей, работающий в диапазоне 220-325 ГГц. 220 to 325 GHz vector network analysis.// Microwave J. 2001. - Vol. 44, № 9, - P. 240, 242, 244, 246-247. - ISSN 0192-6225.

173. Савелькаев, С. В. Теоретические основы построения двухсигнальных анализаторов СВЧ-цепей./ С. В. Савелькаев// Измерит, техн. 2005, - № 3. - С. 41-46. - ISSN 0368-1025.

174. Mayer, M. Методы измерения характеристик мощных СВЧ-транзисторов. Messmethoden zur Charakterisierung von Mikrowellenleistungstransistoren./ M. Mayer// Elektrotechn. und Informationstechn. 2000. - Vol. 117, № 11. - P. 728-735. - ISSN 0932-383X.

175. Rolain, Y. Почему измерения параметров нелинейных СВЧ-систем так сложны?. Why are nonlinear microwave systems measurements so involved?/ Rolain Yves et al.// Instrum. and Meas. 2004. - Vol. 53, №3. - P. 726-729. -ISSN 0018-9456.

176. Clark, C. Time-domain envelope measurement technique with application to wideband power amplifier modeling/ C. Clark, G. Chrisikos, M. Muha // IEEE Trans. Microwave Theory and Techn. 1998. - №12, Pt 2. - P. 2531-2539. -ISSN 0018-9480

177. Paulter, N. G. An assessment on the accuracy of time-domain reflectometry for measuring the characteristic impedance of transmission lines/ N. G. Paulter //Instrum. and Meas. -2001. Vol. 50, № 5. - P. 1381-1388. - ISSN 0018-9456

178. Никулин, С.М. Измерение волновых параметров элементов СВЧ ИС в микрополосковых линиях передачи./ С.М.Никулин, А.С. Чеботарев// Электронная техника, серия Электроника СВЧ, ЦНТИ "Электроника", №2, 1981, с.49-52.