倒裝片PIN二極管串聯電阻測試方法研究

胡永軍　李熙華　顧曉春

摘 要：文章介紹了一種利用矢量網絡分析儀測試倒裝片PIN二極管串聯電阻的測試方法。希望通過文章的介紹，可以為相關的工作人員提供幫助。

關鍵詞：倒裝片PIN 二極管；串聯電阻；測試方法

倒裝片PIN二極管是一種結構新穎的PIN二極管，它的正負電極均是采用電鍍空氣橋工藝制作而成；該結構類型的PIN二極管具有結電容低、串聯電阻小、開關速度快等特點，在毫米波控制電路中得到廣泛使用。串聯電阻是PIN二極管的一個重要參數，它的大小直接影響到控制電路組件的插入損耗值及二極管自身的實際耗散功率值，因此串聯電阻的精確測試，對于設計PIN二極管的設計師來講是非常有意義的。目前，PIN二極管串聯電阻的通用測試方法，是通過阻抗測試儀進行測試，該測試方法測試頻率只能到1GHz，要在更高的頻率下對PIN二極管的串聯電阻進行測試，通常是運用矢量網絡分析儀的測試方法。文章主要對倒裝片PIN二極管，在10GHz頻率下，運用矢量網絡分析儀進行串聯電阻測試的方法開展研究和探討。

1 采取的測試方案

本測試方法利用單刀單擲串聯PIN開關的工作原理（見圖2），運用矢量網絡分析儀，在10GHz頻率下，測試PIN二極管在正向直流偏置下的插入損耗值，依據PIN二極管串聯電阻和插入損耗之間的計算公式，來計算出10GHz頻率下的串聯電阻值。

1.1 PIN二極管串聯電阻的計算

當單刀單擲串聯開關在施加正向電流導通時，測試其在該狀態下的插入損耗值，利用公式（2）來計算PIN二極管的串聯電阻值。

公式（1）和（2）中，IL是PIN二極管導通時的插入損耗值，單位為dB；RS是PIN二極管的串聯電阻值，單位為Ω；Z0是單刀單擲串聯開關電路中，傳輸線的特性阻抗，單位為Ω。

1.2 測試連接電路組成

根據測試電路連接框圖（見圖3），需要設計制作直流偏置模塊、隔直模塊和夾具模塊。

2 測試電路模塊的設計

測試電路模塊采用厚度為1.0mm的氧化鋁陶瓷介質板，對設計的直流偏置模塊及隔直模塊利用ADS仿真軟件進行了仿真優化計算。

2.1 直流偏置模塊和隔直模塊的參數設置及仿真

2.2 夾具模塊設計

夾具模塊設計是將50？贅微帶線中間進行開槽，方便將裝入微帶管殼的倒裝片PIN二極管串聯入微帶傳輸線，然后用聚四氟乙烯壓條將管殼兩個電極牢固壓在微帶線上，保證測試數據的可靠性。

2.3 制作的各個模塊的測試結果

從具體測試結果表1可以看出，設計的測試電路模塊，能滿足具體的測試需要。

3 倒裝片PIN二極管的串聯電阻的測試結果

按照圖3所示連接測試系統，對矢量網絡分析儀進行校準，為了消除管殼對倒裝片PIN二極管串聯電阻的影響，選擇用金帶將管殼的兩個電極短路制作的直通件進行直通校準。在進行測試前，事先將倒裝片PIN二極管用導電膠粘接在微帶管殼中，然后將裝入管殼的倒裝片PIN二極管串聯入測試夾具模塊中進行測試。

各選取3只南京固體器件研究所研制的WK0013型和WK0014型倒裝片PIN二極管，利用本測試方法，在10GHz頻率下測試其損耗，通過損耗來計算其串聯電阻，具體的測試及計算結果如表2所示。

4 結束語

介紹了一種采取矢量網絡分析儀進行倒裝片PIN二極管串聯電阻的測試方法，測試結果完全滿足二極管的串聯電阻的指標要求，通過本測試方法研究，對今后在高頻率下測試PIN二極管串聯電阻的測試提供了一種解決方法。

參考文獻

[1]Matthew M.Radmanesh.Radio Frequency and Microwave Electronic

s Illustrated[M].電子工業出版社，2012.