在通信及电子技术日益发展的今天， 所有的系统依旧由各种元器件组成。多种多样的元器件仍然在各个行业扮演着发展基石的角色。这个角色不可或缺，而又多种多样。

针对当今丰富的器件测试需求和挑战，如何完成器件的性能鉴定直接影响着未来整个系统的性能与稳定。

今天我们将会针对器件测试的各种挑战为您做详细解读。每一个专题文后均提供详细的文档下载，都是满满的干货哟!

1.有源器件测试

我们先来说一下最常见的有源器件测试。在这一部分，被测件通常是是放大器，混频器或变频器。

凭借超高的集成度和灵活的硬件结构，Keysight的当红小生PNA-B系列矢量网络分析仪可凭借一己之力取代以往复杂的测试机柜，单枪匹马完成以下这些复杂测试，着实一个‘戏精’的存在，Keysight资深工程师们都打心眼里佩服它呢，太会抢戏了!它有的杀手锏如下：

2.毫米波太赫兹器件测试

毫米波太赫兹器件测试是行业内成长最快的新锐力量，随着5G技术的普及，汽车雷达的广泛应用，以及太赫兹成像等先进技术的快速商用进程，毫米波器件的应用越来越广泛。

Keysight N5290A/91A宽带单次扫描解决方案支持900Hz-120GHz频率覆盖范围，配合扩频模块，可以达到高达1.5THz的频率覆盖。最最重要的事情，千万不要忘记这套系统的测试引擎可是刚刚介绍过的那个戏精PNA-B矢量网络分析仪。

所以，即使是在毫米波和太赫兹领域，除了它最擅长的S参数测试以外，还能帮助工程师完成：

毫米波频谱分析

在毫米波频率范围内进行真正的差分和I/Q器件测量

毫米波范围的多通道测试

毫米波频段混频器和变频器损耗，增益及输入输出匹配测试

3.晶圆测试

晶圆测试在炙手可热的半导体行业里也扮演着至关重要的角色。对于器件建模，技术开发，半导体工艺开发和规范，过程控制，元器件定标和试生产来说，精确的和可重复的晶圆级测量必不可少。

为了减少用户在配置系统上所消耗的时间，Keysight和Cascade Microtech 建立了全球统一的全新服务模式，使用Keysight测试仪器及测试软件Cascade Microtech晶圆级探针台及附件等提供了一系列完全综合的元器件测量和器件表征解决方案。

该方案在业界树立的全新服务及技术支持模式，我们称之为WMS(Wafer-level Measurement Solution Program),可以为半导体用户提供有保证的配置，安全和全面的技术支持：

精确可重复的晶圆级测量

单次连接，多次测量，保证晶圆的出品率

与Cascade Mirotech一起为用户提供有保证的系统配置

首次测量时间最短

4.无源器件测试

无源器件在电子行业中用量大、普及广、成本低。

在中国制造高速成长的几十年间，得到的真理就是高可靠性、稳定性和重复性的产线测试解决方案即是最有效的成本控制手段。

作为行业旗舰和标准的ENA经济型网络分析仪在大规模生产环境下已经被验证，并且成为了业界的典范。

针对大量多端口器件的研发生产，复杂的市场环境，多变的产品，动态变化的出货量，处处是挑战。为了帮助用户灵活应对，模块化矢量网络分析仪应运而生。关键能力包括：

高可靠性的典范性能

端口数量灵活配置

测试站点灵活调整

多端口器件的一次性测试

高达32端口的全交叉校准和测量

5.材料测试

随着各种先进技术的快速发展，作为真正的基础学科的材料科学近两年来受到更多的重视。

面对丰富奇葩五花八门的各种待测材料，大到电子行业中的方方面面的材料，如常用天线材料，航空领域材料需求，家电行业中材料需求，小到我们日常生活中的水果成熟度和含糖量，这些都统统离不开材料测试。

在这个领域，Keysight也绝对不会手软哈!用Keysight网络分析仪和最新的材料测试软件N1500A将会为您提供最完善的材料测试的功能。要知道N1500A是业界最权威的材料测试工具呢!

介电常数和磁导率的自动化测试功能

灵活配置的测量方法支持传输线法，拱形反射率，谐振腔法，同轴探头法，自由空间法等

丰富的测试夹具支持能力

6.便携式综测仪让您随时随地精确测量

在外场怎么办?请您带上一只 ”野外小狐狸”, 别看它小小一只，其实什么都能做。Fieldfox N995X便携式射频微波综合分析仪是您在外场不可或缺的小帮手。下面这些工作，它全都能帮到您呢!

7.信号完整性

您知道矢量网络分析仪可以帮您完成信号完整性的测试吗?

针对于越来越高的数据速率，使用网络分析仪作为核心结合物理层测试软件PLTS的情景越来越多，他们的完美结合可以完成下列的测试功能。此外，灵活多变的多端口器件处理小能手PXI矢量网络分析仪与PLTS结合，会擦出更多的火花呢!

比如，构建高达32端口的高速电缆、背板的完整时域、频域特性的一致性测试系统。测量单条Mini-SAS电缆的总测试时间只需要十几秒钟。PLTS的主要功能：

接插件、背板的时域和频域特性

频域包括回波损耗、插入损耗、模式转换、近端串扰、远端串扰等

时域包括连接器和电缆、走线的阻抗，电时延、对内时延差和对间时延差等

眼图和眼图模板测试

时域和频域、眼图指标的一致性测试

支持COM测试和PAM4眼图仿真

使用PLTS的自动夹具移除AFR功能可以很方便地提取夹具效应并做去嵌入，从而得到被测件真实的特性

差分TRL校准功能，可以提取差分夹具的串扰效应，从而得到更加精确的结果

看了这么多满满的干货之后，我们知道一台好的矢网确实能够让您事半功倍。当然好马配好鞍，好的矢网永远离不开好的校准件的搭配。

每天使用电子校准件对矢网进行校准能够达到类似于为电子秤归零的作用，这样才能更快速、轻松、精确地使用矢量网络分析仪进行测量。然而您是否有好好关心保养它呢?

电子校准件是从根本上来说是一种非常稳定的器件。如果连接、储存和处理方法正确的话，电子校准件在校准周期内使用时可以达到保证的技术指标。但是极端的环境、过大的输入和不正确的处理方法都会降低其稳定性和可重复性。最终连接器损坏可能会显著影响测量精度。

重~点~来~了~

产生这些OOT(校准超差)的原因，一个是电子校准件内部标准发生了变化，另一个是不正确的处理方式导致连接器受到损坏。

内部标准

电子校准件阻抗标准件的特征受老化率、漂移等因素的影响会发生变化。为了达到电子校准件的性能技术指标，必须定期更新电子校准件内置存储器中保存的阻抗标准件S参数数据。

连接方式

有缺陷或受到损坏的连接器会降低电子校准件的性能，进而影响您的测量结果的准确性。下图显示了完好连接器与受损连接器的对比示例。

为了帮您诊断电子校准件的状态，防止校准件影响您的测量结果准确性。在即将到来的EDICon2018中， Keysight服务团队将现场为您提供资产优化服务和培训服务咨询。

原厂技术人员将为您现场诊断电子校准件的健康状态，通过肉眼、借助机械、以及使用电子工具来检查校准件的连接器，并帮助清洁连接器。由于场地有限，这次电子校准件健康检查服务仅限于N4431B型号。已有电子校准件N4431B的客户，请携带您的E-Cal校准件到现场，获得Keysight原厂服务团队现场的专业诊断和服务.

射频高速器件应用领域

射频通信

在整个射频通信中，主要包含以下几种频率：传输频率、接收频率、中频和基带频率。基带频率是用来调制数据的信号频率。而真正的传输频率则比基带频率高很多，一般的频谱范围是500MHz到38GHz，数据信号也是在此高频下进行传输的。一般来说，射频系统具有非常强大的传输调制信号的功能，即使在有干扰信号和阻断信号[z2] 的情况下，该系统也可以做到以最高的质量发送并且以最好的灵敏度接收调制信号。阻断信号主要有两种：带内阻断信号和带外阻断信号。带外阻断信号是指分布在信号频谱之外的无关信号，例如由其它无线传输技术产生的数据信号。带内阻断信号则分布在我们感兴趣的信号频谱之内，例如由相同的无线传输技术在其它终端产生的数据信号。对于无线通信而言，要成功地实现射频接收功能，必须要过滤掉这两种阻断信号。　中频多被用来作为传输/接受频率和基带频率的过渡，而这种传输方式正是超外差结构的基础。一般而言，带外阻断信号可以被天线自带的滤波器过滤掉。而中频的存在使我们有机会在信号被混合到基带频率并做数字处理之前将带内阻断信号滤除。另一方面，在发送端，中频常被用来滤除所有从基带转换到中频这个过程中可能产生的伪数据和噪声。

采用超外差结构的另外一种实现方法是利用中频采样来减少信号链上的器件个数。这种方法选择在中频对信号进行采样，而不是在采样前先将信号混合到基带。在第一种超外差结构中，从中频到基带的转换过程需要以下器件：本机锁相环、智能解调器(混频器)和双向ADC(模拟-数字转换器)。如果选择在中频进行采样，那这三个器件可以用一个高性能的ADC来代替。这不仅可以降低信号链的复杂程度，还可以提高信号解调的质量。

但是，如果在下行基带转换器里应用高质量智能解调器，也能得到非常好的通信效果。如果能使本机锁相环和射频器件的漏电足够小，基带的直流失调便可最小化。除此之外，解调器的相位分离功能可以做到非常准确的90度的相位分离，这将确保信号解调时，误差向量的值不会变坏或者只是变坏一点。最后，如果我们在使用智能解调器的同时，使用一个具有低相位噪声的锁相环，将会确保基带输出信号的低噪声，并且因此获得一个好的位错误率(BER)。

因为ADC要在越来越高的频率下工作，所以中频采样结构的功耗变得比第一种超外差结构越来越高，并因此而越来越昂贵，这是中频采样结构的最主要的缺点。由于这个原因，基于中频采样的射频结构往往更适合那些在相对低频或者中频的应用，毕竟这些频段对成本的影响不大。不过随着科技的发展，尤其是CMOS工艺的引进，使得集成高性能的器件和电路的价格越来越低，在不远的将来，中频采样结构将不再是一种昂贵的选择。

在射频通信中应用的第三种结构由于直接转换结构直接将基带信号和射频信号在同一进程中混合在一起，这使得该结构的信号链路最为简单，它所需要的元器件最少。与其它两种结构不同的是，它将不需要中频处理和声表面波(SAW)滤波器。

直接转换结构的主要优点是：价格便宜、小型化、低功耗，并且没有中频转换相关器件。这些优点使得这种结构非常适合在低功耗、便携式终端的应用。尽管如此，一些高性能器件的使用为直接转换结构应用在高端市场打开了方便之门。事实上，正是这些高性能器件的使用，使得直接转换结构受到越来越多的关注。

由于在直接转换结构中没有中频处理单元，带内阻断信号的功率将直接传递到混频器和模数转换器(如果信号链路上含有模数转换器)。低噪声的混频器将确保弱信号不会被噪声和阻断信号所淹没。另外，由于混频器具有高的输出摆幅和低的失真，阻断信号既不会过驱动整个系统也不会调制到我们需要的载波信号上。

对于基带超外差接收器，如果在本机锁相环和射频输入之间存在泄漏通路，就一定会产生直流失调。对于和全球移动通信系统类似的支持跳频的一些射频应用来说，频率的跳变将导致本机锁相环路漏电的改变，并最终导致整个系统的直流失调的跳变。如果要纠正它，必须在系统中引入一个直流失调的补偿环路。尽管如此，在那些不需要跳频的应用中，本机锁相环的漏电是不变的，因此动态直流失调的补偿意义不大。

在传输端，由于不能有效降低带内噪声和失真，采用直接转换结构的射频发射机必须是由那些动态范围大的元器件构成。

在基站的相关应用中，由于面积和频道密度要被重点考虑，直接转换结构尤其被看好。因为从基站的角度看，带内阻断信号是不存在的(也就是说基站自己将处理带内阻断信号)，所以，即使直接转换结构缺乏滤除带内阻断信号的功能也是可以接受的。

当然，选择何种射频电路结构应该由市场应用来决定。这些指导设计的因素包括：从设计到产品进入市场的时间、成本、外形、功能指标、灵活性、能否支持多种不同的应用模式等等。如何针对一个确定的应用去选择合适的射频结构不在本文的介绍范围之内。但是可以明确的是，如今一些射频器件制造商已经可以提供各种针对性的服务以帮助我们设计合适的射频系统，在整个结构设计的过程中，他们甚至可以提供几位富有经验的工程师为我们答疑解惑。

医学应用

射频除皱是一种非侵入式的治疗方式，是目前一个最为安全，最有效果的美容去皱方法之一。

射频除皱的原理是：射频波穿透表皮基底黑色素细胞的屏障，使层胶原纤维加热至55℃-65℃，胶原纤维收缩，使松弛的皮肤皱纹被拉紧，从而达到美容去皱的目的。

射频除皱特点

特点1：高效，实验证明，射频除皱能有效刺激胶原蛋白重组，紧致肌肤、减少皱纹，治疗后满意度较高。

特点2：安全，射频除皱系统能保护表皮层，达到即安全又高效的满意效果，比其它非侵入式的治疗安全性更高。此外，治疗后没有恢复期，患者可以立即恢复日常作息，免去了其它治疗后所必须的注意事项。

特点3：持久，治疗后，因新生的胶原蛋白一直延续不断产生，皮肤天天都会有改善。且会在4—6个月左右达到更加显著，令人满意的效果。

识别系统

射频识别技术依其采用的频率不同可分为低频系统和高频系统两大类;根据电子标签内是否装有电池为其供电，又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从电子标签内保存的信息注入的方式可将其分为集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的技术实现手段，可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。

1.低频系统一般指其工作频率小于30MHz，典型的工作频率有：125KHz、225KHz、13.56MHz等，这些频点应用的射频识别系统一般都有相应的国际标准予以支持。其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(无源情况，典型阅读距离为10cm)电子标签外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。

2.高频系统一般指其工作频率大于400MHz，典型的工作频段有：915MHz、2450MHz、5800MHz等。高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。高频系统的基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、标签内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几米至十几米)，适应物体高速运动性能好、外形一般为卡状、阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。

3.有源电子标签内装有电池，一般具有较远的阅读距离，不足之处是电池的寿命有限(3~10年);无源电子标签内无电池，它接收到阅读器(读出装置)发出的微波信号后，将部分微波能量转化为直流电供自己工作，一般可做到免维护。相比有源系统，无源系统在阅读距离及适应物体运动速度方面略有限制。

射频卡标准分类

生产RFID产品的很多公司都采用自己的标准，国际上还没有统一的标准。ISO18OOO。应用最多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。

按照不同得方式，射频卡有以下几种分类：

1. 按供电方式分为有源卡和无源卡。有源是指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作;无源卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡短，但寿命长且对工作环境要求不高。

2. 按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡。低频射频卡主要有125kHz和134.2kHz两种，中频射频卡频率主要为13.56MHz，高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统;高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。

3. 按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器;被动式射频卡使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，该类技术适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频卡主要用于有障碍物的应用中，距离更远(可达30米)。

4. 按作用距离可分为密耦合卡(作用距离小于1厘米)、近耦合卡(作用距离小于15厘米)、疏耦合卡(作用距离约1米)和远距离卡(作用距离从1米到10米，甚至更远)。

5. 按芯片分为只读卡、读写卡和CPU卡。