如何從設計輕松過(guò)渡到制造

針對射頻和微波頻率有幾種探測解決方案，一種行之有效的解決方案是利用寬帶同軸探針。同軸探針，如圖所示的Everett Charles K- 50L，具有SMA連接器，便于連接至頻譜分析儀或功率計。雖然探針和探針焊盤(pán)墊可用于許多情況，但射頻工程師通常不愿意使用探針墊片，因為它們可能會(huì )產(chǎn) 生破壞性電容，降低電路的性能。一個(gè)常見(jiàn)的解決方法是根據實(shí)際的電路板印制線(xiàn)來(lái)設計探針墊片。例如，設計者如果知道之后會(huì )用到RF探針，就可以針對這種探 針進(jìn)行電路板的幾何形狀（例如印制線(xiàn)寬和接地層間距）設計，而無(wú)需特定幾何形狀的焊盤(pán)墊。在某些情況下，可以使用表面組裝元件焊盤(pán)作為探針墊，從而讓工程 師能夠在元器件拆除的情況下通過(guò)匹配的接口探測電路。

圖1. Everett Charles同軸探針的原理圖。

另一種適用于驗證和生產(chǎn)測試的有效解決方案是使用帶有集成開(kāi)關(guān)的同軸連接器。 在該方法中，單刀雙擲開(kāi)關(guān)通過(guò)連接探針的機械作用進(jìn)行驅動(dòng)。因此，當探針未連接時(shí)，該開(kāi)關(guān)自動(dòng)連線(xiàn)至一個(gè)接線(xiàn)端，探針接合時(shí)，則連接至另一個(gè)接線(xiàn)端。這一 集成的連接器/開(kāi)關(guān)探針最初是針對手機行業(yè)而設計，用于斷開(kāi)天線(xiàn)，以通過(guò)連接器來(lái)測量RF功率?，F在，射頻工程師有了各種頻率在12 GHz及以上的高性能設備可供選擇。

最佳電路布局實(shí)踐

可制造性設計中一個(gè)重要卻往往被忽 視的因素是關(guān)鍵電路的隔離，如圖2所示的典型接收器的結構圖。為了充分確定單個(gè)元器件的性能，設計人員必須能夠將放大器和混頻器隔離開(kāi)以及將混頻器與本地 振蕩器隔離開(kāi)。如果合成器沒(méi)有通過(guò)任何接口直接連接到混頻器來(lái)隔離放大器和混頻器，會(huì )使合成器潛在故障問(wèn)題的排查變得更加困難。通過(guò)將這些接口分離以及單 獨測試每個(gè)部分，工程師可以使用更復雜的元器件來(lái)準確地進(jìn)行故障排除。分離重要接口有若干個(gè)種方法。其中一種方法是通過(guò)物理方式來(lái)隔開(kāi)每個(gè)子組件的布局， 然后通過(guò)SMA等同軸連接器來(lái)連接它們。但是，SMA連接器往往會(huì )增加設計尺寸和成本。集成開(kāi)關(guān)/連接器組件（例如以上所述的組件）提供了一個(gè)很好的解決 方案，因為它們能夠很好地連接放大器、混頻器和本地振蕩器，而幾乎不會(huì )產(chǎn)生任何插入損耗。

圖2. 典型的收發(fā)儀架構。

通過(guò)可復用測試代碼來(lái)關(guān)聯(lián)測量數據

測試工程師經(jīng)常面臨的另一個(gè)問(wèn)題是將生產(chǎn)數據與驗證測試過(guò)程中獲得的測量結果關(guān)聯(lián)起來(lái)。數據關(guān)聯(lián)之所以困難有幾個(gè)原因，包括不同測試設備的使用、測試夾具的影響以及物理環(huán)境的改變。其中最容易解決的一個(gè)問(wèn)題是驗證和工程生產(chǎn)測試使用不同測量算法造成的誤差。

一 般來(lái)說(shuō)，研發(fā)小組通常需要擁有性能非常高的設備才能確保儀器的規格限制不會(huì )影響驗證測試結果。而大規模生產(chǎn)作業(yè)所需的大量?jì)x器而通常需要生產(chǎn)測試設備的成 本能夠最優(yōu)化。然而，由于驗證測試和生產(chǎn)測試的需求不同，企業(yè)往往使用完全不同的測試設備–因而導致了測量數據無(wú)法關(guān)聯(lián)等問(wèn)題，另外還需要工程師花費額外的精力去編寫(xiě)測試軟件。

由于測量算法之間的不同會(huì )導致測量結果的差異，提高驗證和生產(chǎn)測試相關(guān)性的一個(gè)最簡(jiǎn)單步驟是確保所有測量使用的是相同的測量算法。工程師可以通過(guò)一些方法來(lái)確保算法的標準化，如：

• 使用運行于PC（或PXI系統）而不是測試儀器上的軟件算法；
• 在驗證測試和生產(chǎn)測試使用中類(lèi)似的測試設備（同一供應商）；• 使用業(yè)界定義的測量，如根據IEEE標準定義的測量。

其中，確保測量算法標準化最簡(jiǎn)單的方法是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段使用來(lái)自同一供應商的儀器。該方法還可幫助工程師在生產(chǎn)測試階段更輕松地利用用于驗證測試的測試代碼。