在射频探针出现之前,由于没有一种能够在无需安装或贴合状态下对单片微波集成电路(MMIC)装置进行测试的简便方法,因此测试过程常常使得电路完整性遭到破坏,引发各种问题。早期的射频探针使用的是共面陶瓷材料,而陶瓷不能太弯曲,因而压触的弹性范围并不 大,同时支持的射频频率也较低,第一个探针仅覆盖到18 GHz。
在仅仅三十年的时间里,射频探针技术便取得了长足的进步,从低频测量到适用多种应用场合的商用方案:如在110GHz高频和高温环境进行阻抗匹配,多端口,差分和混合信号的测量装置,连续波模式中直到60W的高功率测量,以及直到1.1 THz的太赫兹应用,都能见到射频探针的身影。
80年代初,Tektronix发布了第一款商用的射频探针TMP9600和蓝宝石衬底校准件CAL96;随后,Eric Strid和Reed Gleason离开Tektronix,并于1983年创立Cascade Microtech。在随后的数年间,两家公司不断地推出类似性能的射频探针,直至Tektronix公司于90年代初最终退出了圆晶片探针这个业务。至此,Cascade Microtech也凭借着与Hewlett Packard良好的关系,奠定了行业领导地位。
图1(a) 第一款商用的蓝宝石衬底校准件CAL96

图1(b) Tektronix公司的RF探针TMP9600

图1(c) Cascade Microtech公司的WPH探针1988年,GGB公司申请了基于微同轴电缆的射频探针专利技术,从此,开始了与Cascade Microtech在射频探针领域的竞争。随后于1993年在IEEE IMS发布了W波段的射频探针;在1999年,它们的探针达到了220GHz,在2006年又进一步扩展到325GHz,在2012年又达到了500GHz。加上与供应商的密切合作,如Karl Suss(后来的SUSS MicroTech),GGB工业公司成为全世界射频市场上最有影响力的公司之一。
在2009-2011年间,两个新成员进入了成熟的探针市场:带有微机械加工的探针厂家DMPI 瞄准的是新兴的亚太赫兹(sub-THz)市场。来自中国台湾的Allstron公司为110GHz以下的应用提供了并不昂贵的探针。

图3 SUSS-Rosenberger公司的首款|Z|型探针
图4 CascadeMicrotech公司的ACP型探针
图5 Cascade Microtech公司的Infinity型探针
为了探测电路性能,需要把信号传导到某类传输线上,这意味着需要至少两个导体,即“信号导体”和“地导体”。
(a) 100um间距的Picoprobe型探针,(c) 100um间距的Allstron公司探针,除了基本的GSG, GS, SG类型的探针,还有各种组合,如GSGSG,GSSG,SGS等等。探针本身需要很好的匹配内部不同传输媒介的特征阻抗,要求保证在不同传输模式下电磁能量的高效传输。一个传统的射频探针包括了以下几个部分:
一般65 GHz以下用同轴头,从50 GHz到110 GHz同轴和波导都有用。一般一些覆盖DC~110 GHz的宽带测试系统,如果希望一次扫描测试,一般用1mm的同轴接口。110 GHz以上的探针一般都采用波导形式。
图7(a) 安立公司的VectorStar ME7838G矢量网络分析仪,覆盖70 kHz 至220 GHz

图7(b) 安立公司的MA24500A系列毫米波混频器与MPI Titan系列探针

图7(c) MPI Titan系列探针

图7(d) 安立公司的VectorStar ME7838G矢量网络分析仪测量动态
文章来源:安立通讯科技Anritsu,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理。谢谢!
英铂科学仪器(上海)有限公司
地址:上海市松江区广富林东路199号启迪漕河泾三期13幢2层
联系电话:158-2191-4709(陆经理)
联系电话:139-1847-4527(俞经理)
邮箱:Robbert.lu@ybsemi-solution.com
官网:www.ybsemi-solution.com