倒装片PIN二极管串联电阻测试方法研究

胡永军　李熙华　顾晓春

摘 要：文章介绍了一种利用矢量网络分析仪测试倒装片PIN二极管串联电阻的测试方法。希望通过文章的介绍，可以为相关的工作人员提供帮助。

关键词：倒装片PIN 二极管；串联电阻；测试方法

倒装片PIN二极管是一种结构新颖的PIN二极管，它的正负电极均是采用电镀空气桥工艺制作而成；该结构类型的PIN二极管具有结电容低、串联电阻小、开关速度快等特点，在毫米波控制电路中得到广泛使用。串联电阻是PIN二极管的一个重要参数，它的大小直接影响到控制电路组件的插入损耗值及二极管自身的实际耗散功率值，因此串联电阻的精确测试，对于设计PIN二极管的设计师来讲是非常有意义的。目前，PIN二极管串联电阻的通用测试方法，是通过阻抗测试仪进行测试，该测试方法测试频率只能到1GHz，要在更高的频率下对PIN二极管的串联电阻进行测试，通常是运用矢量网络分析仪的测试方法。文章主要对倒装片PIN二极管，在10GHz频率下，运用矢量网络分析仪进行串联电阻测试的方法开展研究和探讨。

1 采取的测试方案

本测试方法利用单刀单掷串联PIN开关的工作原理（见图2），运用矢量网络分析仪，在10GHz频率下，测试PIN二极管在正向直流偏置下的插入损耗值，依据PIN二极管串联电阻和插入损耗之间的计算公式，来计算出10GHz频率下的串联电阻值。

1.1 PIN二极管串联电阻的计算

当单刀单掷串联开关在施加正向电流导通时，测试其在该状态下的插入损耗值，利用公式（2）来计算PIN二极管的串联电阻值。

公式（1）和（2）中，IL是PIN二极管导通时的插入损耗值，单位为dB；RS是PIN二极管的串联电阻值，单位为Ω；Z0是单刀单掷串联开关电路中，传输线的特性阻抗，单位为Ω。

1.2 测试连接电路组成

根据测试电路连接框图（见图3），需要设计制作直流偏置模块、隔直模块和夹具模块。

2 测试电路模块的设计

测试电路模块采用厚度为1.0mm的氧化铝陶瓷介质板，对设计的直流偏置模块及隔直模块利用ADS仿真软件进行了仿真优化计算。

2.1 直流偏置模块和隔直模块的参数设置及仿真

2.2 夹具模块设计

夹具模块设计是将50？赘微带线中间进行开槽，方便将装入微带管壳的倒装片PIN二极管串联入微带传输线，然后用聚四氟乙烯压条将管壳两个电极牢固压在微带线上，保证测试数据的可靠性。

2.3 制作的各个模块的测试结果

从具体测试结果表1可以看出，设计的测试电路模块，能满足具体的测试需要。

3 倒装片PIN二极管的串联电阻的测试结果

按照图3所示连接测试系统，对矢量网络分析仪进行校准，为了消除管壳对倒装片PIN二极管串联电阻的影响，选择用金带将管壳的两个电极短路制作的直通件进行直通校准。在进行测试前，事先将倒装片PIN二极管用导电胶粘接在微带管壳中，然后将装入管壳的倒装片PIN二极管串联入测试夹具模块中进行测试。

各选取3只南京固体器件研究所研制的WK0013型和WK0014型倒装片PIN二极管，利用本测试方法，在10GHz频率下测试其损耗，通过损耗来计算其串联电阻，具体的测试及计算结果如表2所示。

4 结束语

介绍了一种采取矢量网络分析仪进行倒装片PIN二极管串联电阻的测试方法，测试结果完全满足二极管的串联电阻的指标要求，通过本测试方法研究，对今后在高频率下测试PIN二极管串联电阻的测试提供了一种解决方法。

参考文献

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

s Illustrated[M].电子工业出版社，2012.