rf測(cè)試時(shí)的de-embedding是什么作用？
de-embedding是用來消除dut board到dut之間線路的干擾的，主要是用在測(cè)量rf的s參數(shù)之前，從而得到dut的真實(shí)阻抗。
rf工程師們依賴于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(vna)來測(cè)量rf元件的s參數(shù)，從而進(jìn)行描述以及后續(xù)的設(shè)計(jì)。測(cè)量中會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，即這些元件往往是表貼式，因此不能與vna直接相連。簡(jiǎn)單的印刷版(pcb)測(cè)試裝置往往都會(huì)表貼上待測(cè)器件(dut)以便與vna相連接，如圖1所示。然而，這些測(cè)試裝置本身會(huì)為s參數(shù)測(cè)量帶來一些寄生效應(yīng)，因此，需要de-embedding技術(shù)進(jìn)行消除。
圖1
de-embedding技術(shù)定義微波元器件的測(cè)量必須包含兩部分：部分是把實(shí)際被測(cè)器件（dut）加上焊點(diǎn)（對(duì)于在片測(cè)量系統(tǒng)）或者測(cè)試夾具（對(duì)于同軸測(cè)量系統(tǒng)）當(dāng)做一個(gè)被測(cè)器件；另一部分是空的焊點(diǎn)或者測(cè)試夾具作為被測(cè)器件。然后用部分測(cè)得的s參數(shù)扣除第二部分（焊點(diǎn)或者測(cè)試夾具部分產(chǎn)生的寄生效應(yīng)），從而可以得到被測(cè)器件的真實(shí)性能。我們把這個(gè)步驟就叫做de-embedding。
de-embedding技術(shù)是微波測(cè)量的重要技術(shù)之一，主要目的是消除寄生元件、部件對(duì)實(shí)際被測(cè)器件（dut）的影響。一般分為四大類：串聯(lián)技術(shù)、并聯(lián)技術(shù)、級(jí)聯(lián)技術(shù)及混合技術(shù)。為了確保測(cè)量值為實(shí)際被測(cè)器件的本身特性，必須進(jìn)行de-embedding。
de-embedding技術(shù)理論簡(jiǎn)介由上面對(duì)于de-embedding技術(shù)的定義我們知道，我們測(cè)量的s參數(shù)實(shí)際是dut、寄生元件(如探針)、其他元件(如焊點(diǎn))綜合下的s參數(shù)，因此，我們需要對(duì)這些因素進(jìn)行消除，以達(dá)到精確測(cè)量的目的。
對(duì)于任何一個(gè)被測(cè)器件dut，我們都會(huì)使用到探針，而探針跟dut是級(jí)聯(lián)關(guān)系，我們采用a參數(shù)處理；對(duì)于焊點(diǎn)來說，有短路焊點(diǎn)與開路焊點(diǎn)，開路焊點(diǎn)相當(dāng)于在dut并聯(lián)，短路焊點(diǎn)相當(dāng)于串聯(lián)器件，對(duì)于并聯(lián)與串聯(lián)，我們分別使用導(dǎo)納參數(shù)與阻抗參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。
在對(duì)一個(gè)器件進(jìn)行de-embedding精確測(cè)量時(shí)，我們一般采取由內(nèi)而外消除各個(gè)影響，具體步驟如下：
測(cè)量包括被測(cè)器件、開路、短路焊點(diǎn)及微波探針在內(nèi)的s參數(shù)，將s參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閍參數(shù)[atotal]，利用級(jí)聯(lián)技術(shù)消除微波探針影響，得到被測(cè)器件及開路、短路焊點(diǎn)在內(nèi)的s參數(shù)；將s參數(shù)轉(zhuǎn)換為y參數(shù)[ytotal]，利用并聯(lián)技術(shù)，消除開路焊點(diǎn)的影響，得到被測(cè)器件和短路互連線在內(nèi)的y參數(shù)[yt]；將y參數(shù)轉(zhuǎn)化為z參數(shù)[zt]，利用串聯(lián)技術(shù)，消除短路焊點(diǎn)的影響，得到被測(cè)器件的z參數(shù)[zdut]；將得到的被測(cè)器件的z參數(shù)轉(zhuǎn)化為s參數(shù)，即可得到被測(cè)元件的s參數(shù)。對(duì)于級(jí)聯(lián)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，可以由如下表示：
圖2 級(jí)聯(lián)示意圖
對(duì)于并聯(lián)技術(shù)如圖3所示
圖3 并聯(lián)技術(shù)過程圖
串聯(lián)技術(shù)如圖4
圖4 串聯(lián)技術(shù)過程圖
應(yīng)用：uhf頻段rfid 近場(chǎng)天線的阻抗測(cè)量方法超高頻（uhf）頻段的射頻識(shí)別（rfid）近場(chǎng)讀寫器天線（nfra）由于其在單品識(shí)別方面應(yīng)用的潛力，對(duì)環(huán)境的不敏感性和比hf 天線更高的讀寫速度，正引起多方面的關(guān)注。uhf 頻段的 nfra 通常采用帶有平衡端口的電大環(huán)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于 nfra 來說，良好的匹配網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的。通常uhf 頻段的nfra 天線都被設(shè)計(jì)成安裝在金屬腔體里來減小環(huán)境對(duì)天線性能的影響，如圖5 所示。但是由于金屬腔體的存在，天線的阻抗會(huì)隨頻率的變化而劇烈變化，這將導(dǎo)致在仿真軟件中得到的阻抗值不夠精確，在此不精確的阻抗基礎(chǔ)上很難設(shè)計(jì)出性能良好的匹配網(wǎng)絡(luò)。
圖5 uhf nfra近場(chǎng)讀寫天線結(jié)構(gòu)圖
圖6 測(cè)量方法的等效電路模型
圖6 給出了使用de-embedding 技術(shù)測(cè)量的等效電路模型，其中，同軸線被一段長(zhǎng)為l的傳輸線等效
應(yīng)用前面說的步驟：
測(cè)量天線和寄生部件的sm參數(shù)；將sm轉(zhuǎn)化為a參數(shù)，atotal；在圖6我們可以看到，待測(cè)線跟一段同軸線串聯(lián)，我們可以得出atotal= acoaxial*aant