CN102288846B - 一种射频功率管的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频功率管的测试方法，其包括：烘烤射频功率管；测试每一射频功率管的静态阻值；对每一射频功率管进行无焊接射频参数测试；按配对电压和配对增益，将所述射频功率管进行分类。本发明提供的射频功率管的测试方法，在射频功率管与PCB焊接前先行检验功率管阻抗是否符合要求，并按照功率管的增益及阈值开启电压进行精细分类，使功率管的参数更加符合新型DOHERTY功率放大器技术的需求，充分发挥功率管性能，提高射频功率放大器可靠性及稳定性，降低功率管的失效率，改善生产过程中的不良率。

Description

一种射频功率管的测试方法

技术领域

本发明涉及电子器件性能的测试技术领域，特别涉及一种射频功率管的测试方法。

背景技术

新型DOHERTY功率放大器（DOHERTY功率管）与传统功率放大器相比，在效率和功率方面具有极大优势，但因其电路结构的特殊性，对主副管电路的平衡度要求极高，主副管平衡度偏差会使功率管的性能不能完全发挥，使功率放大器整体功率和效率性能下降。

而且，DOHERTY功率放大器对主副管的阈值开启电压门限值也有极为严格的要求，如果主副管阈值开启电压门限值偏差稍大，极易引起电路阻抗失配，主功率管过载，导致功率管失效。

目前，各种DOHERTY功率放大器（例如对称2路、对称3路、非对称3路等的不同电路结构），对功率管的功率增益及阈值开启电压门限值都有不同需求，只有功率管性能与电路结构匹配时，才能较好的实现新型DOHERTY功率放大器的性能。所以，正式投入生产之前，需要对DOHERTY功率放大器的各项功率参数进行测试。

DOHERTY功率放大器传统的测试方法包括：

第一步、选择性的对DOHERTY功率管进行烘烤；在烘烤时将塑封型功率管，以150℃±10℃的温度烘烤12小时，而陶瓷封装型功率管则不烘烤。

第二步、先将其它电子元件焊接在PCB板上（printed circuit board，印刷电路板）送入回流炉贴焊，然后将功率管焊接在PCB板上，第二次送入回流炉贴焊。

第三步、进行小批量调试。

在小批量调试时，采用如图1所示的测试装置进行测试，将功率管放在散热基片10上的凹槽20中，通过凹槽20上方的固定块30压住功率管，之后通过固定块30两端的固定螺钉40将固定块30固定；再通过手工方式将功率管的输入输出射频引脚焊接在测试电路板上，测试完各项射频参数后，通过手工方式将功率管焊下。

由于该测试装置每测试一个功率管都需要将功率上焊管测试电路板上，在测试完后再焊下，这样一个功率管测试的时间会比较长，至使生产企业根本没有足够的时间和人力来对每一个功率管进行测试。因此，生产企业只能在生产时，先期投入一个小批量，调试各个支路的增益，确保各支路增益平衡，在确定改件方案后，对后续同一批次产品进行批量性修改。

第四步、根据小批量测试的结果，对后续同一批次产品进行批量性修改。

第五步、进行批量调试。

从上述的测试方式可以看出，目前的生产企业对新型DOHERTY功率放大器技术的研究不够深入，难以有效将DOHERTY功率放大器应用于批量产品，甚至连研发样品都难以实现。而且，各生产企业目前没有有效的检测及评估分析方法确定功率管参数对DOHERTY功率放大器性能的影响，也没有有效的大批量测试工艺及设备，只能依靠器件厂家提供的粗放型数据进行判断，无法得到将功率管进行精细分类，从而不能充分发挥功率管的性能。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种射频功率管的测试方法，通过对每一功率管进行测试，实现对功率管进行精细分类，从而使同一功率放大器中的功率管都能以较为接近的状态工作，充分发挥功率管的性能。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种射频功率管的测试方法，其包括：

烘烤射频功率管；

测试每一射频功率管的静态阻值；

对每一射频功率管进行无焊接射频参数测试；

按配对电压和配对增益，将所述射频功率管进行分类。

所述的射频功率管的测试方法，其中，所述烘烤射频功率管的步骤包括：

采用140℃±10℃的温度，将射频功率管烘烤24小时。

所述的射频功率管的测试方法，其中，所述对每一射频功率管进行无焊接射频参数测试的步骤具体包括：

将射频功率管放入推拉测试装置的测试槽中；

通过推拉测试装置的压紧机构将射频功率管的引脚固定；

将推拉测试装置的测试电流设为预定测试电流；

测试射频功率管的增益和输入端电压。

所述的射频功率管的测试方法，其中，所述预定测试电流为200mA或者500mA。

所述的射频功率管的测试方法，其中，所述配对电压按0.1V偏差划分。

所述的射频功率管的测试方法，其中，所述配对增益按0.2dB偏差划分。

本发明提供的射频功率管的测试方法，在射频功率管与PCB焊接前先行检验功率管阻抗是否符合要求，并按照功率管的增益及阈值开启电压进行精细分类，使功率管的参数更加符合新型DOHERTY功率放大器技术的需求，充分发挥功率管性能，提高射频功率放大器可靠性及稳定性，降低功率管的失效率，改善生产过程中的不良率。

附图说明

图1为现有技术提供的测试装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的射频功率管的测试方法流程图。

图3为本发明实施例提供的推拉测试装置的结构示意图。 

具体实施方式

本发明提供一种射频功率管的测试装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的射频功率管的测试方法，如图2所示，其包括以下步骤：

S110、烘烤射频功率管。

在烘烤时，采用140℃±10℃的温度，将所有射频功率管烘烤24小时。因为射频功率管是潮敏器件，烘烤时间延长能够充分解决射频功率管的潮敏问题，而且与现有技术相比，将测试降低10℃，使射频功率管在满足烘烤质量的前提下，可以大大减少射频功率管因高温损坏的机率。

S120、测试每一射频功率管的静态阻值。本实施例中，在对射频功率管进行射频参数测试之前，对射频功率管进行100%的静态阻值测试，快速判断来料是否正常。

S130、对每一射频功率管进行无焊接射频参数测试。

本实施例中，对射频功率管与PCB板焊接前，对射频功率管的射频参数进行100%测试，可提前发现不同采购批次及每批次不同功率管之间的差异性，降低因不同批次的电性能差异性对大批量生产造成的影响。

其中，所述步骤130具体包括：将射频功率管放入推拉测试装置的测试槽中；之后，通过推拉测试装置的压紧机构将射频功率管的引脚固定；之后，将推拉测试装置的测试电流设为预定测试电流；再，测试射频功率管的增益和输入端电压。

在具体测试时，预定测试电流需根据不同频率的射频功率管进行设置，本实施例中，将频率为881.5MHz、900MHz、1840MHz、1960MHz和2140MHz的功率管采用500mA的测试电流进行测试；将频率为2300MHz和3500MHz采用200mA的测试电流进行测试。本实例针对不同频率的射频功率管设定不同的测试电流，使其与不同频率功率管的特性相匹配，确保功率管在有效工作的同时保证不会因过载对功率管造成损伤，完善了贴焊前的检测工作。

S140、按配对电压和配对增益，将所述射频功率管进行分类。其中，所述配对电压按0.1V偏差划分，所述配对增益按0.2dB偏差划分，使功率管进行配对使用，只有电压及增益两项参数都在同一区间内时，才用于同一个功率放大器的主板上，从而使同一个功率放大器中的功率管都能以较为接近的状态工作。

按配对电压划分时，可将射频功率管的输入电压划分为：2.40－2.49V，2.50－2.59V，2.60－2.69V，2.70－2.79V，2.80－2.89V，2.90－2.99V，3.0－3.09V…以此类推。从而使同一功率放大器上的功率管的阈值开启电压门限值基本一致，使针对主副功率管工作状态切换而预设的工作状态电压转折点与功率管阈值开启电压门限值更好的配合。

按配对增益划分时，可将射频功率管的配对增益可分为：2.01－12.20dB、12.21－12.40dB、12.41－12.60dB、12.61－12.80dB、12.81－13.00dB、13.01－13.20dB、 13.21－13.40dB、13.41－13.60dB、13.61－13.80dB、13.81－14.00dB、14.01－14.20dB、14.21－14.40dB、14.41－14.60dB、14.61－14.80dB、14.81－15.00dB…以此类推。从而使同一功率放大器上的功率管的增益基本一致，提高各支路间的平衡度，使功率放大器的性能得到更有效的发挥。

本发明通过对射频功率管进行精细分类，提高了功率放大器整体稳定性和可靠性，降低了生产调试中的不良，使功率放大器更具批量的可生产性，生产调测整体直通率提升30％以上，功率管失效率降低20％，间接降低了生产成本，并且，功率管因性能故障导致的市场返修率也大大降低。

在对射频功率管分类配对后，可直接投入使用，因此，PCB板只需经过一次回流炉进行回流焊，在功率管焊接在PCB板上后，直接进行批量调试即可。

本发明的另一重点还在于，在测试射频功率管时采用了博威科技公司自主研发的推拉测试装置，如图3所示，其包括基座11，在所述基座11上设置有测试盒21和固定板31。所述测试盒21放置在基座11上，固定板31与基座11垂直设置。

其中，所述测试盒21中设置有用于测试功率管的测试电路板（图中未示出），该测试电路板可更换，从而适合不同规格的射频功率管的测试。本实施例中，所述测试盒21上开设有用于纳置功率管的测试槽211。在固定板31上设置有升降机构32、用于控制升降机构32升降的手柄311和用于控制升降机构32的滑动方向的滑杆312。升降机构32上设置有用于压紧功率管的压紧机构33，且所述压紧机构33位于所述测试槽211的上方。

所述升降机构32包括推拉杆321、滑动板322和安装块323。所述推拉杆321的一端与手柄311铰接，另一端与滑动板322固定连接，所述滑杆312贯穿所述滑动板322，并通过安装块323固定在固定板31上，使滑动板322可沿滑杆312方向上下移动。

请再次参阅图2，所述压紧机构33包括弹簧331和压条332，弹簧331的一端固定在滑动板322上，另一端与所述压条332连接。当升降机构32下降时，弹簧331和压条332随之下降，使压条332压在射频功率管上，并利用弹簧331的弹力使压条332抵压射频功率管的引脚，从而在测试时，射频功率管无需与测试电路板焊接。

在优选的实施例中，在所述压条332的末端设置有缓冲垫333，该缓冲垫可为海绵垫，可使升降机构32快速下降过程中，减少压条332对射频功率管的冲力，从而在固定及测试过程中起到缓冲保护作用，避免压条332对功率管射频引脚造成损伤，并提高装置耐用性。

在采用推拉测试装置的测试射频功率管时，先将射频功率管放入测试槽211中，向下压操作手柄311，使升降机构32和压紧机构33下降与射频功率管的引脚接触并压紧；打开输入输出电源开关，调节输入端电压使电流增大至预定值（如200mA）；之后测试功率管的增益、反射等射频参数，并用万用表测试此时的输入引脚上电压，记录数据以便进行分类；之后调小输入端电压，并关闭输入输出电源开关；之后拉起快速夹，取下功率管。可见其操作非分简便，每一功率管测试的时间少，可达到大批量生产的要求，从而生产企业有充足的时间对射频功率管进行100%测试。使得射频功率管可按不同的测试参数进行分类，使同一个功率放大器中的功率管都能以较为接近的状态工作，降低了因温度、湿度、电压等环境因素变化引起参数恶化导致电路失配的概率，改善了功率放大器各支路间的平衡度，提高了功率管整体稳定性和可靠性。而且还降低了生产调试中的不良，使功率管更具批量的可生产性，生产调测整体直通率提升30％以上，间接降低了生产成本。

综上所述，本发明提供的射频功率管的测试方法，在射频功率管与PCB焊接前先行检验功率管阻抗是否符合要求，并按照功率管的增益及阈值开启电压进行精细分类，使功率管的参数更加符合新型DOHERTY功率放大器技术的需求，充分发挥功率管性能，提高射频功率放大器可靠性及稳定性，降低功率管的失效率，改善生产过程中的不良率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种射频功率管的测试方法，其特征在于，包括：

烘烤射频功率管；

测试每一射频功率管的静态阻值；

对每一射频功率管进行无焊接射频参数测试；

按配对电压和配对增益，将所述射频功率管进行分类，所述分类是指只有电压及增益两项参数都在同一区间内时，才用于同一个功率放大器的主板上；

所述对每一射频功率管进行无焊接射频参数测试的步骤具体包括：

将射频功率管放入推拉测试装置的测试槽中，

通过推拉测试装置的压紧机构将射频功率管的引脚固定，

将推拉测试装置的测试电流设为预定测试电流，

测试射频功率管的增益和输入端电压；

所述推拉测试装置包括基座，在所述基座上设置有测试盒和固定板，所述测试盒放置在基座上，固定板与基座垂直设置，所述测试盒中设置有用于测试功率管的测试电路板，所述测试盒上开设有用于纳置功率管的测试槽，在固定板上设置有升降机构、用于控制升降机构升降的手柄和用于控制升降机构的滑动方向的滑杆，升降机构上设置有用于压紧功率管的压紧机构，所述压紧机构位于所述测试槽的上方，所述压紧机构包括弹簧和压条，弹簧的一端固定在滑动板上，另一端与所述压条连接，当升降机构下降时，弹簧和压条随之下降，使压条压在射频功率管上，并利用弹簧的弹力使压条抵压射频功率管的引脚。

2.根据权利要求1所述的射频功率管的测试方法，其特征在于，所述烘烤射频功率管的步骤包括：

采用140℃±10℃的温度，将射频功率管烘烤24小时。

3.根据权利要求2所述的射频功率管的测试方法，其特征在于，所述预定测试电流为200mA或者500mA。

4.根据权利要求1所述的射频功率管的测试方法，其特征在于，所述配对电压按0.1V偏差划分。

5.根据权利要求1所述的射频功率管的测试方法，其特征在于，所述配对增益按0.2dB偏差划分。

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