Radyo frekansı cihazları, sinyal iletimini ve alımı gerçekleştirmek için temel bileşenlerdir ve esas olarak filtreler (filtre), güç amplifikatörleri (PA), radyo frekans anahtarları (LNA), düşük gürültülü amplifikatörler (tuner), anten tunerleri) ve duplex/multiplekser (DU/multiplexer) ve diğer türleri dahil olmak üzere kablosuz iletişimin çekirdeğidir. Bunlar arasında, güç amplifikatörü, kablosuz iletişim mesafesi ve mobil terminaller ve baz istasyonları arasındaki sinyal kalitesi gibi anahtar parametreleri doğrudan belirleyen radyo frekans sinyallerini yükseltmek için bir cihazdır.

Güç amplifikatörü (PA, güç amplifikatörü), RF ön ucunun temel bileşenidir. Güç kaynağının gücünü giriş sinyaline göre değişen bir akıma dönüştürmek için triyodun akım kontrol fonksiyonunu veya alan efekt tüpünün voltaj kontrol fonksiyonunu kullanır. PA esas olarak iletim bağlantısında kullanılır. Şanzıman kanalının zayıf radyo frekans sinyalini yükselterek, sinyal daha yüksek iletişim kalitesi ve daha uzun iletişim mesafesi elde etmek için yeterince yüksek güç elde edebilir. Bu nedenle, PA'nın performansı doğrudan iletişim sinyallerinin istikrarını ve gücünü belirleyebilir.

RF cihazlarının uygulamaları

Yarı iletken malzemelerin sürekli gelişmesiyle, güç amplifikatörleri ayrıca CMOS, GaAs ve Gan'ın üç ana teknik yolu da yaşamıştır. Birinci nesil yarı iletken malzeme, olgun teknoloji ve istikrarlı üretim kapasitesine sahip CMO'lardır. Dezavantajı, çalışma frekansında bir sınır olması ve en yüksek etkili frekansın 3GHz'in altında olmasıdır. İkinci nesil yarı iletken malzemeler esas olarak daha yüksek arıza voltajına sahip olan ve yüksek güçlü, yüksek frekanslı cihaz uygulamaları için kullanılabilen GaAs veya Sige kullanır, ancak cihaz gücü daha düşüktür, genellikle 50W'den düşüktür. Üçüncü nesil yarı iletken malzeme GaN, daha yüksek elektron hareketliliği ve hızlı anahtarlama hızının özelliklerine sahiptir, bu da GaAs ve Si tabanlı LDMO'ların iki geleneksel teknolojisinin kusurlarını oluşturur. GaAs'ın yüksek frekanslı performansını yansıtırken, SI tabanlı LDMO'ların avantajlarını birleştirir. güç kullanma yeteneği. Bu nedenle, performansta GAA'lardan önemli ölçüde daha güçlüdür, yüksek frekanslı uygulamalarda önemli avantajlara sahiptir ve mikrodalga radyo frekansı, IDC ve diğer alanlarda büyük bir potansiyele sahiptir. Ülke genelinde 5G baz istasyonlarının inşasının hızlanmasıyla birlikte, Yurtiçi GAN radyo frekans cihazı pazarı katlanarak arttı ve Gan PAS'a 100 milyar yuan'ı aşan yeni talebin yayınlanması bekleniyor. 5G baz istasyonlarındaki Gan RF cihazlarının penetrasyon oranının önümüzdeki üç ila beş yıl içinde% 70'e ulaşması bekleniyor.

Gan Hemt Cihazları

Geniş bant aralığı (WBG) yarı iletken cihazlarının bir temsilcisi olarak Gan HemT (yüksek elektron hareketlilik transistörleri, nitrür yüksek elektron hareketlilik transistörü), SI ve SIC cihazlarına kıyasla daha yüksek elektron hareketliliğine, doygunluk elektron hızı ve darbe oranına sahiptir. elektrik alanından. Malzemelerin avantajları nedeniyle, GAN yüksek frekanslı çalışma koşulları altında mükemmel güç ve frekans özelliklerine ve düşük güç kaybına sahiptir.

Gan HemT (yüksek elektron hareketlilik transistörü), iletken bir kanal olarak heterojonksiyonlar arasındaki derin potansiyel bariyer birikimini kullanan ve kapı, kaynak ve boşaltma kapısının iki terminalindeki voltaj sapmasının düzenlenmesi altında iletim sağlayan bir tür iki boyutlu elektron gazıdır (2DEG). karakteristik cihaz yapısı. Gan malzemeleri tarafından oluşturulan heterojunksiyondaki güçlü polarizasyon etkisi nedeniyle, iki boyutlu bir elektron gazı olarak adlandırılan heterojonksiyon arayüzünde kuantum kuyusunda çok sayıda ilk bağlı elektron üretilir. Tipik bir Algan/GA N-HEMT cihazının temel yapısı aşağıdaki Şekil 5'te gösterilmiştir. Cihazın alt tabakası, substrat tabakası (genellikle SIC veya SI malzemesi) ve daha sonra epitaksiyal olarak yetiştirilen N-tipi Gan tampon tabakası ve epitaksiyal olarak yetiştirilen p-tipi algan bariyer tabakası, bir algan/gan heterojonksiyonu oluşturur. Son olarak, kapı (g), kaynak (s) ve drenaj (d), yüksek konsantrasyon doping için Schottky kontakları oluşturmak üzere Algan katmanına biriktirilir ve ohmik kontaklar oluşturmak için kanaldaki iki boyutlu elektron gazı ile bağlanır.

Drenaj kaynaklı voltaj VDS, kanalda yanal bir elektrik alanı oluşturur. Lateral elektrik alanının etkisi altında, iki boyutlu elektron gazı, tahliye çıkışı akım kimliklerini oluşturmak için heterojonksiyon arayüzü boyunca taşınır. Kapı, Algan bariyer tabakası ile Schottky temas halindedir ve Algan/Gan heterojonksiyonundaki potansiyel kuyunun derinliği, kapı voltajı VG'lerinin büyüklüğü ile kontrol edilir ve kanaldaki iki boyutlu elektron gaz yüzeyi yoğunluğu değişir, böylece kanalın iç yoğunluğu kontrol edilir. Tahliye çıkışı akımı.

Gan Hemt Cihaz Görünümü ve Devre Şeması

Gan Hemt Cihaz Yapısının Şematik Diyagramı

GAN HEMT cihazlarının değerlendirilmesi genellikle DC özelliklerini (DC LV testi), frekans özelliklerini (küçük sinyal S-parametre testi) ve güç özelliklerini (yük-pul testi) içerir.

DC karakteristik testi

Silikon bazlı transistörler gibi, GAN HEMT cihazları da cihazın DC çıkış kapasitesini ve çalışma koşullarını karakterize etmek için DC LV testi gerektirir. Test parametreleri şunları içerir: VOS, IDS, BVGD, BVD'ler, GFS, vb.

Gan Hemtgan Hemt Cihaz Özellikleri

Gan Hemt Cihaz Çıktı Karakteristik Eğrisi

Frekans karakteristik testi

RF cihazlarının frekans parametre testi, küçük sinyal parametrelerinin ölçülmesini, intermodülasyon (IMD), gürültü şekli ve sahte özellikleri içerir. Bunlar arasında, S-parametre testi, farklı frekanslardaki RF cihazlarının temel özelliklerini ve sinyalin farklı güç seviyelerini tanımlar ve RF enerjisinin sistem boyunca nasıl yayıldığını ölçer.

S parametresi aynı zamanda saçılma parametresidir. S-parametresi, radyo frekans özellikleri sergileyen yüksek frekanslı sinyallerin uyarılması altında bileşenlerin elektriksel davranışını tanımlayan bir araçtır. "Dağınık" ölçülebilir fiziksel miktarla gerçekleştirilir. Ölçülen fiziksel miktarın boyutu, farklı özelliklere sahip bileşenlerin aynı giriş sinyalini farklı derecelere "dağıtacağını" yansıtır.

Küçük sinyal S-parametrelerini kullanarak, voltaj ayakta durma dalga oranı (VSWR), dönüş kaybı, yerleştirme kaybı veya belirli bir frekansta kazanç dahil olmak üzere temel RF özelliklerini belirleyebiliriz. Küçük sinyal S-parametreleri genellikle sürekli bir dalga (CW) uyarma sinyali kullanılarak ölçülür ve dar bant yanıt algılama uygulanır. Bununla birlikte, birçok RF cihazı, geniş bir frekans alanı yanıtına sahip darbeli sinyallerle çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, standart dar bant algılama yöntemlerini kullanarak RF cihazlarını doğru bir şekilde karakterize etmeyi zorlaştırır. Bu nedenle, darbeli modda cihaz karakterizasyonu için, darbeli S-parametreleri sıklıkla kullanılır. Bu saçılma parametreleri özel dürtü tepki ölçüm teknikleri ile elde edilir. Şu anda, bazı işletmeler s parametrelerini test etmek için nabız yöntemini benimsemiştir ve test spesifikasyonu aralığı: 100us darbe genişliği,% 10 ~ 20 görev döngüsü.

GAN cihaz malzemelerinin ve üretim sürecinin sınırlandırılması nedeniyle, cihazların kaçınılmaz olarak kusurları vardır, bu da akım çöküşüne, kapı gecikmesine ve diğer fenomenlere yol açar. Radyo frekansı çalışma durumunda, cihazın çıkış akımı azalır ve diz voltajı artar, bu da nihayet çıkış gücünü azaltır ve performansı bozar. Şu anda, nabız çalışma modunda cihazın gerçek çalışma durumunu elde etmek için bir darbe testi yöntemi gereklidir. Bilimsel araştırma düzeyinde, nabız genişliğinin mevcut çıkış kapasitesi üzerindeki etkisi de doğrulanmaktadır. Darbe genişliği testi aralığı 0.5us ~ 5ms seviyesini kapsar ve görev döngüsü%10'dur.

Güç Karakteristik Testi (Yük Pul Testi)

Gan HemT cihazları, yüksek frekans ve yüksek güç koşullarına uyum sağlamak için mükemmel özelliklere sahiptir. Bu nedenle, küçük sinyal S-parametre testlerinin yüksek güçlü cihazların test gereksinimlerini karşılaması zordur. Yük pul testi (yük pul testi), doğrusal olmayan çalışma koşulları altında güç cihazlarının performans değerlendirmesi için çok önemlidir ve RF güç amplifikatörlerinin eşleşen tasarımına yardımcı olabilir. Radyo frekansı devrelerinin tasarımında, radyo frekans cihazlarının giriş ve çıkış terminallerini ortak yuvarlak eşleştirme durumuyla eşleştirmek gerekir. Cihaz küçük sinyal çalışma durumunda olduğunda, cihazın kazancı doğrusaldır, ancak cihazın güç çekilmesi nedeniyle büyük sinyal doğrusal olmayan bir durumda çalışması için cihazın giriş gücü arttırıldığında, cihazın en iyi empedansı sonuçlanacaktır. Nokta değişti. Bu nedenle, en iyi empedans noktasını ve doğrusal olmayan çalışma durumundaki RF cihazının çıkış gücü ve verimliliği gibi karşılık gelen güç parametrelerini elde etmek için, cihaz üzerinde büyük sinyal yük pul testi yapılması gerekir, böylece cihaz sabit bir giriş gücü altında cihazın çıkış terminalini değiştirebilir. Eşleşen yükün empedans değeri en iyi empedans noktasını bulmak için kullanılır. Bunlar arasında güç kazancı (kazanç), çıktı güç yoğunluğu (POUT) ve güç katma verimliliği (PAE), Gan RF cihazlarının güç özellikleri için önemli değerlendirme parametreleridir.

S/CS Serisi Kaynak Ölçülme Ölçüm Müdürü'ne Dayalı DC LV Karakteristik Test Sistemi

Test sistemi kümesi, prob istasyonu ve özel test yazılımı ile hassas S/CS serisi kaynak ölçüm ölçerine dayanmaktadır, eşik voltajı, akım, çıktı karakteristik eğrisi vb.

S/CS Serisi DC Kaynak Ölçüm Ölçer

S Serisi Kaynak Tedbir Ölçüm cihazı, hassasiyetli, büyük dinamik aralık ve hassas yıllardır inşa ettiği dijital dokunuşa sahip ilk lokalize kaynak ölçüm ölçerdir. Voltaj ve akım girişi ve çıkışı ve ölçüm gibi çeşitli işlevleri entegre eder. Maksimum voltaj 300V ve maksimum akım 1A'dır. Dört quadrant çalışmasını destekleyin, doğrusal, logaritmik, özel ve diğer tarama modlarını destekleyin. Üretim ve Ar -Ge'deki GAN ve GAAS RF malzemelerinin DC LV karakteristik testi ve çipler için kullanılabilir.

CS Serisi Eklenti Kaynak Ölçüm Ölçer (Ana Bilgisayar + Alt Kart), çok kanallı test senaryoları için başlatılan modüler bir test ürünüdür. Voltaj ve akım girişi ve çıkışı ve ölçüm gibi birden fazla işlevi olan hassas eklenti kaynak ölçüm cihazı için 10 adede kadar alt kart seçilebilir. Maksimum voltaj 300V, maksimum akım 1A'dır, dört quadrant çalışmasını destekler ve yüksek kanal yoğunluğuna sahiptir. , Güçlü senkronize tetikleme fonksiyonu, yüksek cihaz kombinasyonunun yüksek verimliliği, vb.

RF cihazlarının DC karakteristik testi için, geçit voltajı genellikle ± 10V içindedir ve kaynak ve drenaj voltajları 60V içindedir. Buna ek olarak, cihaz üç portlu bir tip olduğundan, en az 2 s kaynak ölçüm birimleri veya 2 kanallı CS kızı kartı gereklidir.

Çıktı karakteristik eğri testi

Belirli bir kapı ve kaynak voltaj VG'leri durumunda, kaynak ve tahliye akımı LB'leri ve VOS voltajı arasındaki değişiklik eğrisine çıkış karakteristik eğrisi denir. VOS'un artmasıyla, mevcut LOS da doymuş bir duruma yükselir. Ek olarak, farklı kapı ve kaynak voltaj VCS değerlerini test ederek, bir dizi çıkış karakteristik eğrisi elde edilebilir.

Transkondüksiyon testi

Transcondudence GM, cihaz kapısının kanala kontrol yeteneğini karakterize eden bir parametredir. Transkilasyon değeri ne kadar büyük olursa, kapının kanala kontrol kabiliyeti o kadar güçlü olur.

GM = DLDS/DVGO olarak tanımlanır. Sabit kaynak ve tahliye voltajları koşulunda, kaynak ve drenaj akımı LD'leri ile kapı ve kaynak voltajı VG'leri arasındaki değişim eğrisi test edilir ve transkondüksiyon değeri eğriyi türetilerek elde edilebilir. Bunlar arasında, transkondüksiyon değerinin en büyük olduğu yere GM, maks.

Nabız IV Karakteristik Test Sistemi Hassas р Serisi Darbe Kaynak Ölçümü Ölçüm Meter/CP Serisi Sabit Voltaj Darbe Kaynağı

Test sistemi kümesi, prob istasyonu ve özel test yazılımı ile PSYS P Serisi Darbe Kaynak Tedbir Birim Ölçer/CP sabit voltaj darbe kaynağına dayanmaktadır, Gan Hemt, GaAs RF Cihaz Puls IV parametre testi için kullanılabilir, özellikle de darbe IV çıkış karakteristik eğrisinin çizimi.

P Serisi Darbe Kaynak Ölçüm Ölçer

P Serisi Darbe Kaynak Ölçüm Ölçüm Müdürü, voltaj ve akımın girişi ve çıkışı ve ölçüm gibi birden fazla işlevi entegre eden hassas, güçlü çıkış ve geniş test aralığına sahip bir darbe kaynak ölçüm ölçerdir. Ürünün iki çalışma modu DC ve nabız vardır. Maksimum çıkış voltajı 300V, maksimum darbe çıkış akımı 10A, maksimum voltaj 300V ve maksimum akım 1A'dır. Dört quadrant işlemini destekler ve doğrusal, logaritmik, özel ve diğer tarama modlarını destekler. Üretim ve araştırma ve geliştirmedeki GAN ve GAAS radyo frekans malzemelerinin ve yongalarının darbeli LV karakteristik testi için kullanılabilir.

Nabız Çıkışı Karakteristik Eğri Testi

Gan cihaz malzemelerinin ve üretim süreçlerinin sınırlamaları nedeniyle, akım bir çöküş etkisi vardır. Bu nedenle, cihaz darbeli koşullar altında çalıştığında bir güç düşüşü olacaktır ve ideal yüksek güçlü çalışma durumu elde edilemez. Darbe çıkış karakteristik test yöntemi, cihazın kapısına ve drenajına senkronize bir periyodik darbe voltaj sinyali uygulamaktır ve kapı ve drenajın voltajı, statik çalışma noktası ile etkili çalışma noktası arasında değişecektir. VC'ler ve VOS etkili voltajlar olduğunda, cihazın akımı izlenir. Araştırma, farklı hareketsiz çalışma voltajlarının ve nabız genişliklerinin mevcut çöküş üzerinde farklı etkileri olduğunu kanıtlamaktadır.

Pulse S Parametre Test Sistemi Hassas CP Serisi Sabit Voltaj Darbe Kaynağı

Test sistemi, ağ analizörü, prob istasyonu, önyargı-tee fikstürü ve özel test yazılımı ile Pousse CP serisi sabit voltaj darbe kaynağına dayanmaktadır. DC küçük sinyal parametre testi temelinde, GAN HEMT ve GAAS RF cihazlarının darbe parametre testi gerçekleştirilebilir.

Özetlemek

Wuhan Precise, güç cihazları, radyo frekans cihazları ve üçüncü nesil yarı iletken alanında elektrik performans testi araçlarının ve sistemlerinin geliştirilmesine odaklanmaktadır. Pulse büyük akım kaynağı, yüksek hızlı veri toplama kartı, nabız sabit voltaj kaynağı ve diğer enstrüman ürünleri ve eksiksiz bir test sistemleri seti. Ürünler, güç yarı iletken malzemelerinin ve cihazların, radyo frekans cihazlarının ve geniş bant aralığı yarı iletkenlerinin analiz ve test alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Kullanıcıların ihtiyaçlarına göre, yüksek performans, yüksek verimlilik ve yüksek maliyet performansı ile elektrik performans testi için kapsamlı çözümler sağlayabiliriz.