CN104142436B - 三端口射频器件的测试结构及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三端口射频器件的测试结构，测试结构一、二和三，三个测试结构中的被测试器件相同，依次有一个端口串联电阻、其它两个端口接G‑S‑G测试端口；针对测试结构一、二和三中串联的电阻，分别设置一套电阻测试结构，每套电阻测试结构包括测试结构四、五、六和七，测试结构四中包括一个被测电阻、被测电阻两端口连接G‑S‑G测试端口，测试结构五为测试结构四的开路去嵌结构，测试结构六和七为测试结构四的直通去嵌结构一和二。本发明公开了一种三端口射频器件的测试方法。本发明能够利用二端口网络分析仪来实现三端口射频器件的射频参数测试，能大大降低测试成本，并能提高测试效率。

Description

三端口射频器件的测试结构及测试方法

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种三端口射频器件的测试结构；本发明还涉及一种三端口射频器件的测试方法。

背景技术

在集成有射频器件的半导体集成电路中，三端口射频器件是常用的器件，如晶体管、变压器、射频电阻等，在射频器件设计中，首先需要得到射频器件的射频参数模型，之后才能根据各种射频器件的射频参数模型进行集成有射频器件的半导体集成电路设计。为了得到三端口射频器件的射频参数，现有技术一般需要使用三端口或者四端口网络分析仪进行测试，如图1所示，是现有三端口射频器件的测试结构示意图，现有三端口射频器件的测试结构包括三端口被测器件101，该三端口被测器件101为三端口射频器件，在三端口被测器件101的端口一处连接地-信号-地(G-S-G)测试端口102a、端口二处连接G-S-G测试端口102b、端口三处连接G-S-G测试端口102c，其中G-S-G中的G、S和G分别表示地、信号和地，分别用于接地、连接信号和接地。

现有技术中在使用如图1所示的测试结构进行测试时，需要三端口网络分析仪，将三端口网络分析仪的三个端口分别连接G-S-G测试端口102a、102b和102c，并进行测试得到三端口被测器件101的散射参数(S参数)。

但是，在三端口或者四端口网络分析仪的价格非常昂贵，二端口网络分析仪则价格便宜且技术成熟、普及度也高，很多公司都配备了二端口网络分析仪，但是三端口或者四端口网络分析仪则没有配备或配备的较少。因此，如果能够利用二端口网络分析仪来实现三端口射频器件的射频参数测试，则必能大大降低测试成本，且能提高测试效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三端口射频器件的测试结构，能够利用二端口网络分析仪来实现三端口射频器件的射频参数测试，能大大降低测试成本，并能提高测试效率。为此，本发明还提供一种三端口射频器件的测试方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的三端口射频器件的测试结构中三端口射频器件包括端口一、端口二和端口三，测试结构包括：

测试结构一，包括一个被测器件一，所述被测器件一为三端口射频器件，所述被测器件一的端口一接G-S-G测试端口，所述被测器件一的端口二接G-S-G测试端口，所述被测器件一的端口三和地之间串联电阻三。

测试结构二，包括一个被测器件二，所述被测器件二为一和所述被测器件一相同的三端口射频器件，所述被测器件二的端口一接G-S-G测试端口，所述被测器件二的端口三接G-S-G测试端口，所述被测器件二的端口二和地之间串联电阻二。

测试结构三，包括一个被测器件三，所述被测器件三为一和所述被测器件一相同的三端口射频器件，所述被测器件三的端口二接G-S-G测试端口，所述被测器件三的端口三接G-S-G测试端口，所述被测器件三的端口一和地之间串联电阻一。

测试结构四，包括一个被测电阻，所述被测电阻的端口一接G-S-G测试端口，所述被测电阻的端口二接G-S-G测试端口，且所述被测电阻的端口一和对应的G-S-G测试端口的信号端通过连线一连接、所述被测电阻的端口二和对应的G-S-G测试端口的信号端通过连线二连接。

测试结构五，为所述测试结构四的开路去嵌结构，所述测试结构五和所述测试结构四相比，所述测试结构五仅设置有两个G-S-G测试端口，且所述测试结构五中的两个G-S-G测试端口之间的相对位置和所述测试结构四中的两个G-S-G测试端口的相对位置相同，所述测试结构五的两个G-S-G测试端口之间没有设置所述被测电阻、所述连线一和所述连线二。

测试结构六，为所述测试结构四的直通去嵌结构一，所述测试结构六设置有两个G-S-G测试端口、以及连接两个G-S-G测试端口的信号端的连线三，所述连线三的长度和所述连线一的长度相同。

测试结构七，为所述测试结构四的直通去嵌结构二，所述测试结构七设置有两个G-S-G测试端口、以及连接两个G-S-G测试端口的信号端的连线四，所述连线四的长度和所述连线二的长度相同。

所述测试结构四、所述测试结构五、所述测试结构六和所述测试结构七组成一套电阻测试结构，所述电阻测试结构包括三套，电阻测试结构一中的被测电阻和所述电阻一相同，电阻测试结构二中的被测电阻和所述电阻二相同，电阻测试结构三中的被测电阻和所述电阻三相同。

进一步的改进是，所述电阻一、所述电阻二和所述电阻三的阻值相同且大于1欧姆。

进一步的改进是，所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三相同，所述电阻测试结构由所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的任意一套组成、其它两套省略。

进一步的改进是，所述连线一的长度大于100微米，所述连线二的长度大于100微米。

为解决上述技术问题，本发明提供的三端口射频器件的测试方法，包括如下步骤：

步骤一、使用二端口网络分析仪测试所述测试结构一、所述测试结构二和所述测试结构三的散射参数，分别为S¹、S²、S³；使用二端口网络分析仪分别测试所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的所述测试结构四、所述测试结构五、所述测试结构六和所述测试结构七的散射参数并得到每一套所述电阻测试结构的散射参数，所述电阻测试结构一的散射参数分别为S1⁴、S1⁵、S1⁶、S1⁷，所述电阻测试结构二的散射参数分别为S2⁴、S2⁵、S2⁶、S2⁷，所述电阻测试结构三的散射参数分别为S3⁴、S3⁵、S3⁶、S3⁷。

步骤二、将每一套所述电阻测试结构的散射参数分别转换为导纳参数，转换分别为：

对所述电阻测试结构一的散射参数进行如下转换：将S1⁴转换成导纳参数Y1⁴，将S1⁵转换成导纳参数Y1⁵，将S1⁶转换成导纳参数Y1⁶，将S1⁷转换成导纳参数Y1⁷。

对所述电阻测试结构二的散射参数进行如下转换：将S2⁴转换成导纳参数Y2⁴，将S2⁵转换成导纳参数Y2⁵，将S2⁶转换成导纳参数Y2⁶，将S2⁷转换成导纳参数Y2⁷。

对所述电阻测试结构三的散射参数进行如下转换：将S3⁴转换成导纳参数Y3⁴，将S3⁵转换成导纳参数Y3⁵，将S3⁶转换成导纳参数Y3⁶，将S3⁷转换成导纳参数Y3⁷。

步骤三、对每一套所述电阻测试结构的导纳参数分别进行如下计算：

所述电阻测试结构一的计算为：将Y1⁴-Y1⁵，得到Y1⁸；将Y1⁶-Y1⁵，得到Y1⁹；将Y1⁷-Y1⁵，得到Y1¹⁰；将Y1⁸、Y1⁹、Y1¹⁰转换成ABCD参数A1⁸、A1⁹、A1¹⁰。

所述电阻测试结构二的计算为：将Y2⁴-Y2⁵，得到Y2⁸；将Y2⁶-Y2⁵，得到Y2⁹；将Y2⁷-Y2⁵，得到Y2¹⁰；将Y2⁸、Y2⁹、Y2¹⁰转换成ABCD参数A2⁸、A2⁹、A2¹⁰。

所述电阻测试结构三的计算为：将Y3⁴-Y3⁵，得到Y3⁸；将Y3⁶-Y3⁵，得到Y3⁹；将Y3⁷-Y3⁵，得到Y3¹⁰；将Y3⁸、Y3⁹、Y3¹⁰转换成ABCD参数A3⁸、A3⁹、A3¹⁰。

步骤四、通过所述电阻测试结构一的ABCD参数A1⁸、A1⁹、A1¹⁰进行如下计算得到所述电阻一的ABCD参数A1¹¹＝[A1⁹]^-1·[A1⁸]·[A1¹⁰]^-1；通过所述电阻测试结构二的ABCD参数A2⁸、A2⁹、A2¹⁰进行如下计算得到所述电阻二的ABCD参数A2¹¹＝[A2⁹]^-1·[A2⁸]·[A2¹⁰]^-1；通过所述电阻测试结构三的ABCD参数A3⁸、A3⁹、A3¹⁰进行如下计算得到所述电阻三的ABCD参数A3¹¹＝[A3⁹]^-1·[A3⁸]·[A3¹⁰]^-1。

将所述电阻一的ABCD参数A1¹¹分别转换成对应的散射参数S1¹¹；将所述电阻二的ABCD参数A2¹¹分别转换成对应的散射参数S2¹¹；将所述电阻三的ABCD参数A3¹¹分别转换成对应的散射参数S3¹¹。

步骤五、由所述电阻一的散射参数S1¹¹计算得到所述电阻一的反射系数Γ₁，公式为

由所述电阻二的散射参数S2¹¹计算得到所述电阻二的反射系数Γ₂，公式为

由所述电阻三的散射参数S3¹¹计算得到所述电阻三的反射系数Γ₃，公式为

步骤六、由反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃以及散射参数S¹、S²、S³代入公式： 并计算得到三端口散射参数

进一步的改进是，所述电阻一、所述电阻二和所述电阻三的阻值相同且大于1欧姆。

进一步的改进是，所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三相同，所述电阻测试结构由所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的任意一套组成、其它两套省略；步骤一中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的散射参数进行测试，步骤二中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的散射参数转换为导纳参数，步骤三中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的导纳参数进行计算并转换为ABCD参数，步骤四中仅需根据所选定的一套所述电阻测试结构的ABCD参数计算出具有相同值的所述电阻一的ABCD参数、所述电阻二的ABCD参数和所述电阻三的ABCD参数，步骤五中计算得到的反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃相同。

进一步的改进是，所述连线一的长度大于100微米，所述连线二的长度大于100微米。

本发明通过为三端口射频器件设置多个二端口的测试结构，两端口的测试结构利用二端口网络分析仪就能进行射频参数测试，本发明方法能够实现将各两端口的测试结构的射频参数测试结构进行计算得到整个三端口射频器件的射频参数，所以本发明能够利用二端口网络分析仪来实现三端口射频器件的射频参数测试，能大大降低测试成本，并能提高测试效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有三端口射频器件的测试结构示意图；

图2A是本发明实施例测试结构一示意图；

图2B是本发明实施例测试结构二示意图；

图2C是本发明实施例测试结构三示意图；

图3A是本发明实施例测试结构四示意图；

图3B是本发明实施例测试结构五示意图；

图3C是本发明实施例测试结构六示意图；

图3D是本发明实施例测试结构七示意图；

图4是三端口网络的散射参数示意图；

图5A本发明实施例方法得到的三端口射频器件的品质因素仿真曲线；

图5B本发明实施例方法得到的三端口射频器件的寄生电阻仿真曲线。

具体实施方式

如图2A至图2C所示，以及图3A至图3D所示，分别是本发明实施例测试结构一至七的示意图。本发明实施例三端口射频器件的测试结构中三端口射频器件包括端口一、端口二和端口三，测试结构包括：

如图2A所示，测试结构一，包括一个被测器件一1，所述被测器件一1为三端口射频器件，所述被测器件一1的端口一接G-S-G测试端口1a，所述被测器件一1的端口二接G-S-G测试端口1b，所述被测器件一1的端口三和地之间串联电阻三R3。

如图2B所示，测试结构二，包括一个被测器件二2，所述被测器件二2为一和所述被测器件一1相同的三端口射频器件，所述被测器件二2的端口一接G-S-G测试端口2a，所述被测器件二2的端口三接G-S-G测试端口2b，所述被测器件二2的端口二和地之间串联电阻二R2。

如图2C所示，测试结构三，包括一个被测器件三3，所述被测器件三3为一和所述被测器件一1相同的三端口射频器件，所述被测器件三3的端口二接G-S-G测试端口3a，所述被测器件三3的端口三接G-S-G测试端口3b，所述被测器件三3的端口一和地之间串联电阻一R1。

如图3A所示，测试结构四，包括一个被测电阻4，所述被测电阻4包括电阻本身及电阻到地的一段连线，所述被测电阻4的范围为图3A中的虚线框所示区域。所述被测电阻4的端口一接G-S-G测试端口4a，所述被测电阻4的端口二接G-S-G测试端口4b，且所述被测电阻4的端口一和对应的G-S-G测试端口4a的信号端即S端通过连线一即连线L连接、所述被测电阻4的端口二和对应的G-S-G测试端口4b的信号端通过连线二即连线R连接。

如图3B所示，测试结构五，为所述测试结构四的开路去嵌结构，所述测试结构五和所述测试结构四相比，所述测试结构五仅设置有两个G-S-G测试端口5a和5b，且所述测试结构五中的两个G-S-G测试端口5a和5b之间的相对位置和所述测试结构四中的两个G-S-G测试端口4a和4b的相对位置相同，所述测试结构五的两个G-S-G测试端口5a和5b之间没有设置所述被测电阻4、所述连线一和所述连线二。

如图3C所示，测试结构六，为所述测试结构四的直通去嵌结构一，所述测试结构六设置有两个G-S-G测试端口6a和6b、以及连接两个G-S-G测试端口6a和6b的信号端的连线三，所述连线三的长度和所述连线一即连线L的长度相同。

如图3D所示，测试结构七，为所述测试结构四的直通去嵌结构二，所述测试结构七设置有两个G-S-G测试端口7a和7b、以及连接两个G-S-G测试端口7a和7b的信号端的连线四，所述连线四的长度和所述连线二即连线R的长度相同。

所述测试结构四、所述测试结构五、所述测试结构六和所述测试结构七组成一套电阻测试结构，所述电阻测试结构包括三套，电阻测试结构一中的被测电阻4和所述电阻一R1相同，电阻测试结构二中的被测电阻4和所述电阻二R2相同，电阻测试结构三中的被测电阻4和所述电阻三R3相同。

在本发明实施例中，优选为，所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同且大于1欧姆。所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三相同，所述电阻测试结构由所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的任意一套组成、其它两套省略。所述连线一的长度大于100微米，所述连线二的长度大于100微米。

本发明实施例三端口射频器件的测试方法采用如上所述的本发明实施例的测试结构，本发明实施例测试方法包括如下步骤：

步骤一、使用二端口网络分析仪测试所述测试结构一、所述测试结构二和所述测试结构三的散射参数，分别为S¹、S²、S³，本发明实施例中二端口网络分析仪测试得到的两个端口之间的散射参数都为2×2矩阵。使用二端口网络分析仪分别测试所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的所述测试结构四、所述测试结构五、所述测试结构六和所述测试结构七的散射参数并得到每一套所述电阻测试结构的散射参数，所述电阻测试结构一的散射参数分别为S1⁴、S1⁵、S1⁶、S1⁷，所述电阻测试结构二的散射参数分别为S2⁴、S2⁵、S2⁶、S2⁷，所述电阻测试结构三的散射参数分别为S3⁴、S3⁵、S3⁶、S3⁷。较佳为，所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同且大于1欧姆。所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三相同，所述电阻测试结构由所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的任意一套组成、其它两套省略；本步骤中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的散射参数进行测试，即得到只要测试得到S1⁴、S1⁵、S1⁶、S1⁷，S2⁴、S2⁵、S2⁶、S2⁷，S3⁴、S3⁵、S3⁶、S3⁷三套散射参数中的任意一套即可，因为在所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同时三套散射参数相同。

步骤二、将每一套所述电阻测试结构的散射参数分别转换为导纳参数，转换分别为：

对所述电阻测试结构一的散射参数进行如下转换：将S1⁴转换成导纳参数Y1⁴，将S1⁵转换成导纳参数Y1⁵，将S1⁶转换成导纳参数Y1⁶，将S1⁷转换成导纳参数Y1⁷。

对所述电阻测试结构二的散射参数进行如下转换：将S2⁴转换成导纳参数Y2⁴，将S2⁵转换成导纳参数Y2⁵，将S2⁶转换成导纳参数Y2⁶，将S2⁷转换成导纳参数Y2⁷。

对所述电阻测试结构三的散射参数进行如下转换：将S3⁴转换成导纳参数Y3⁴，将S3⁵转换成导纳参数Y3⁵，将S3⁶转换成导纳参数Y3⁶，将S3⁷转换成导纳参数Y3⁷。

在所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同的较佳条件下，本步骤中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的散射参数转换为导纳参数。

步骤三、对每一套所述电阻测试结构的导纳参数分别进行如下计算：

所述电阻测试结构一的计算为：将Y1⁴-Y1⁵，得到Y1⁸；将Y1⁶-Y1⁵，得到Y1⁹；将Y1⁷-Y1⁵，得到Y1¹⁰；将Y1⁸、Y1⁹、Y1¹⁰转换成ABCD参数A1⁸、A1⁹、A1¹⁰。

所述电阻测试结构二的计算为：将Y2⁴-Y2⁵，得到Y2⁸；将Y2⁶-Y2⁵，得到Y2⁹；将Y2⁷-Y2⁵，得到Y2¹⁰；将Y2⁸、Y2⁹、Y2¹⁰转换成ABCD参数A2⁸、A2⁹、A2¹⁰。

所述电阻测试结构三的计算为：将Y3⁴-Y3⁵，得到Y3⁸；将Y3⁶-Y3⁵，得到Y3⁹；将Y3⁷-Y3⁵，得到Y3¹⁰；将Y3⁸、Y3⁹、Y3¹⁰转换成ABCD参数A3⁸、A3⁹、A3¹⁰。

在所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同的较佳条件下，本步骤仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的导纳参数进行计算并转换为ABCD参数。

步骤四、通过所述电阻测试结构一的ABCD参数A1⁸、A1⁹、A1¹⁰进行如下计算得到所述电阻一R1的ABCD参数A1¹¹＝[A1⁹]^-1·[A1⁸]·[A1¹⁰]^-1；通过所述电阻测试结构二的ABCD参数A2⁸、A2⁹、A2¹⁰进行如下计算得到所述电阻二R2的ABCD参数A2¹¹＝[A2⁹]^-1·[A2⁸]·[A2¹⁰]^-1；通过所述电阻测试结构三的ABCD参数A3⁸、A3⁹、A3¹⁰进行如下计算得到所述电阻三R3的ABCD参数A3¹¹＝[A3⁹]^-1·[A3⁸]·[A3¹⁰]^-1。

将所述电阻一R1的ABCD参数A1¹¹分别转换成对应的散射参数S1¹¹；将所述电阻二R2的ABCD参数A2¹¹分别转换成对应的散射参数S2¹¹；将所述电阻三R3的ABCD参数A3¹¹分别转换成对应的散射参数S3¹¹。

在所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同的较佳条件下，本步骤中仅需根据所选定的一套所述电阻测试结构的ABCD参数计算出具有相同值的所述电阻一R1的ABCD参数、所述电阻二R2的ABCD参数和所述电阻三R3的ABCD参数。

步骤五、由所述电阻一R1的散射参数S1¹¹计算得到所述电阻一R1的反射系数Γ₁，公式为

由所述电阻二R2的散射参数S2¹¹计算得到所述电阻二R2的反射系数Γ₂，公式为

由所述电阻三R3的散射参数S3¹¹计算得到所述电阻三R3的反射系数Γ₃，公式为

在所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同的较佳条件下，本步骤中计算得到的反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃相同，仅计算其中的一个反射系数即可。

步骤六、由反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃以及散射参数S¹、S²、S³代入公式： 并计算得到三端口散射参数

本发明实施例方法中，步骤六中由反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃以及二端口的散射参数S¹、S²、S³得到三端口的散射参数的计算方法的理论推导为：如图4所示，为三端口网络S参数：

b₁＝S₁₁a₁+S₁₂a₂+S₁₃a₃；

b₂＝S₂₁a₁+S₂₂a₂+S₂₃a₃；

b₃＝S₃₁a₁+S₃₂a₂+S₃₃a₃。

如果在端口三接任意负载，由可以得出：

b₁＝S₁₁a₁+S₁₂a₂+S₁₃Γ₃b₃；

b₂＝S₂₁a₁+S₂₂a₂+S₂₃Γ₃b₃；

b₃＝S₃₁a₁+S₃₂a₂+S₃₃Γ₃b₃。

可以求出：

$b_1=(S_{11}+\frac{S_{13}{S}_{31}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3})a_1+(S_{12}+\frac{S_{13}{S}_{32}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3})a_2$

$b_2=(S_{21}+\frac{S_{23}{S}_{31}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3})a_1+(S_{22}+\frac{S_{23}{S}_{32}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3})a_2$

这样当端口三接任意负载时，端口一与端口二的S参数的关系为：

$S_{11}^1=S_{11}+\frac{S_{13}{S}_{31}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3}$

$S_{12}^1=S_{12}+\frac{S_{13}{S}_{32}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3}$

$S_{21}^1=S_{21}+\frac{S_{23}{S}_{31}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3}$

$S_{22}^1=S_{22}+\frac{S_{23}{S}_{32}{\mathrm{\Γ}}_3}{1-S_{33}{\mathrm{\Γ}}_3}$

从这里可以看到，当端口三负载为50欧姆匹配时Γ₃为0，此时有：

$S_{11}^1=S_{11};$

$S_{12}^1=S_{12};$

$S_{21}^1=S_{21};$

$S_{22}^1=S_{22}.$

以上就是二端口网络分析仪可以在同一结构上测量三端口器件的9个S参数的原理。

当负载不为50欧姆匹配时，只要能测量3个同一器件的不同测试结构即每一个测试结构，即本发明实施例中的图2A至图2C所示的结构，并且求出相对应的不匹配负载的反射系数，就可以把三端口器件的S参数求解出来。当所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值不相同时，需要采用三套如图3A至图3C所示的电阻测试结构才能得到具有不同值的反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃；当所述电阻一R1、所述电阻二R2和所述电阻三R3的阻值相同时，仅需采用一套如图3A至图3C所示的电阻测试结构才能得到值相同的反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃。

如图5A所示，本发明实施例方法得到的三端口射频器件的品质因素仿真曲线，作为比较同时也给出了采用直接三端口网络分析仪测试三端口射频器件的品质因素仿真曲线；可以看出两条曲线重合的很好。

如图5A所示，本发明实施例方法得到的三端口射频器件的寄生电阻仿真曲线，作为比较同时也给出了采用直接三端口网络分析仪测试三端口射频器件的寄生电阻仿真曲线；可以看出两条曲线重合的很好。由图5A和图5B可以看出，本发明实施例方法测量得到的结果和直接采用三端口网络分析仪测试的测量结果相同。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种三端口射频器件的测试结构，其特征在于，三端口射频器件包括端口一、端口二和端口三，测试结构包括：

测试结构一，包括一个被测器件一，所述被测器件一为三端口射频器件，所述被测器件一的端口一接G-S-G测试端口，所述被测器件一的端口二接G-S-G测试端口，所述被测器件一的端口三和地之间串联电阻三；

测试结构二，包括一个被测器件二，所述被测器件二为一和所述被测器件一相同的三端口射频器件，所述被测器件二的端口一接G-S-G测试端口，所述被测器件二的端口三接G-S-G测试端口，所述被测器件二的端口二和地之间串联电阻二；

测试结构三，包括一个被测器件三，所述被测器件三为一和所述被测器件一相同的三端口射频器件，所述被测器件三的端口二接G-S-G测试端口，所述被测器件三的端口三接G-S-G测试端口，所述被测器件三的端口一和地之间串联电阻一；

测试结构四，包括一个被测电阻，所述被测电阻的端口一接G-S-G测试端口，所述被测电阻的端口二接G-S-G测试端口，且所述被测电阻的端口一和对应的G-S-G测试端口的信号端通过连线一连接、所述被测电阻的端口二和对应的G-S-G测试端口的信号端通过连线二连接；

测试结构五，为所述测试结构四的开路去嵌结构，所述测试结构五和所述测试结构四相比，所述测试结构五仅设置有两个G-S-G测试端口，且所述测试结构五中的两个G-S-G测试端口之间的相对位置和所述测试结构四中的两个G-S-G测试端口的相对位置相同，所述测试结构五的两个G-S-G测试端口之间没有设置所述被测电阻、所述连线一和所述连线二；

测试结构六，为所述测试结构四的直通去嵌结构一，所述测试结构六设置有两个G-S-G测试端口、以及连接两个G-S-G测试端口的信号端的连线三，所述连线三的长度和所述连线一的长度相同；

测试结构七，为所述测试结构四的直通去嵌结构二，所述测试结构七设置有两个G-S-G测试端口、以及连接两个G-S-G测试端口的信号端的连线四，所述连线四的长度和所述连线二的长度相同；

所述测试结构四、所述测试结构五、所述测试结构六和所述测试结构七组成一套电阻测试结构，所述电阻测试结构包括三套，电阻测试结构一中的被测电阻和所述电阻一相同，电阻测试结构二中的被测电阻和所述电阻二相同，电阻测试结构三中的被测电阻和所述电阻三相同。

2.如权利要求1所述的三端口射频器件的测试结构，其特征在于：所述电阻一、所述电阻二和所述电阻三的阻值相同且大于1欧姆。

3.如权利要求2所述的三端口射频器件的测试结构，其特征在于：所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三相同，所述电阻测试结构由所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的任意一套组成、其它两套省略。

4.如权利要求1或2或3所述的三端口射频器件的测试结构，其特征在于：所述连线一的长度大于100微米，所述连线二的长度大于100微米。

5.使用如权利要求1所述的三端口射频器件的测试结构进行测试的方法，包括如下步骤：

步骤一、使用二端口网络分析仪测试所述测试结构一、所述测试结构二和所述测试结构三的散射参数，分别为S¹、S²、S³；使用二端口网络分析仪分别测试所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的所述测试结构四、所述测试结构五、所述测试结构六和所述测试结构七的散射参数并得到每一套所述电阻测试结构的散射参数，所述电阻测试结构一的散射参数分别为S1⁴、S1⁵、S1⁶、S1⁷，所述电阻测试结构二的散射参数分别为S2⁴、S2⁵、S2⁶、S2⁷，所述电阻测试结构三的散射参数分别为S3⁴、S3⁵、S3⁶、S3⁷；

步骤二、将每一套所述电阻测试结构的散射参数分别转换为导纳参数，转换分别为：

对所述电阻测试结构一的散射参数进行如下转换：将S1⁴转换成导纳参数Y1⁴，将S1⁵转换成导纳参数Y1⁵，将S1⁶转换成导纳参数Y1⁶，将S1⁷转换成导纳参数Y1⁷；

对所述电阻测试结构二的散射参数进行如下转换：将S2⁴转换成导纳参数Y2⁴，将S2⁵转换成导纳参数Y2⁵，将S2⁶转换成导纳参数Y2⁶，将S2⁷转换成导纳参数Y2⁷；

对所述电阻测试结构三的散射参数进行如下转换：将S3⁴转换成导纳参数Y3⁴，将S3⁵转换成导纳参数Y3⁵，将S3⁶转换成导纳参数Y3⁶，将S3⁷转换成导纳参数Y3⁷；

步骤三、对每一套所述电阻测试结构的导纳参数分别进行如下计算：

所述电阻测试结构一的计算为：将Y1⁴-Y1⁵，得到Y1⁸；将Y1⁶-Y1⁵，得到Y1⁹；将Y1⁷-Y1⁵，得到Y1¹⁰；将Y1⁸、Y1⁹、Y1¹⁰转换成ABCD参数A1⁸、A1⁹、A1¹⁰；

所述电阻测试结构二的计算为：将Y2⁴-Y2⁵，得到Y2⁸；将Y2⁶-Y2⁵，得到Y2⁹；将Y2⁷-Y2⁵，得到Y2¹⁰；将Y2⁸、Y2⁹、Y2¹⁰转换成ABCD参数A2⁸、A2⁹、A2¹⁰；

所述电阻测试结构三的计算为：将Y3⁴-Y3⁵，得到Y3⁸；将Y3⁶-Y3⁵，得到Y3⁹；将Y3⁷-Y3⁵，得到Y3¹⁰；将Y3⁸、Y3⁹、Y3¹⁰转换成ABCD参数A3⁸、A3⁹、A3¹⁰；

步骤四、通过所述电阻测试结构一的ABCD参数A1⁸、A1⁹、A1¹⁰进行如下计算得到所述电阻一的ABCD参数A1¹¹＝[A1⁹]^-1·[A1⁸]·[A1¹⁰]^-1；通过所述电阻测试结构二的ABCD参数A2⁸、A2⁹、A2¹⁰进行如下计算得到所述电阻二的ABCD参数A2¹¹＝[A2⁹]^-1·[A2⁸]·[A2¹⁰]^-1；通过所述电阻测试结构三的ABCD参数A3⁸、A3⁹、A3¹⁰进行如下计算得到所述电阻三的ABCD参数A3¹¹＝[A3⁹]^-1·[A3⁸]·[A3¹⁰]^-1；

将所述电阻一的ABCD参数A1¹¹分别转换成对应的散射参数S1¹¹；将所述电阻二的ABCD参数A2¹¹分别转换成对应的散射参数S2¹¹；将所述电阻三的ABCD参数A3¹¹分别转换成对应的散射参数S3¹¹；

步骤五、由所述电阻一的散射参数S1¹¹计算得到所述电阻一的反射系数Γ₁，公式为

由所述电阻二的散射参数S2¹¹计算得到所述电阻二的反射系数Γ₂，公式为

由所述电阻三的散射参数S3¹¹计算得到所述电阻三的反射系数Γ₃，公式为

步骤六、由反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃以及散射参数S¹、S²、S³代入公式： 并计算得到三端口散射参数

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述电阻一、所述电阻二和所述电阻三的阻值相同且大于1欧姆。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三相同，所述电阻测试结构由所述电阻测试结构一、所述电阻测试结构二和所述电阻测试结构三中的任意一套组成、其它两套省略；步骤一中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的散射参数进行测试，步骤二中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的散射参数转换为导纳参数，步骤三中仅需对所选定的一套所述电阻测试结构的导纳参数进行计算并转换为ABCD参数，步骤四中仅需根据所选定的一套所述电阻测试结构的ABCD参数计算出具有相同值的所述电阻一的ABCD参数、所述电阻二的ABCD参数和所述电阻三的ABCD参数，步骤五中计算得到的反射系数Γ₁、Γ₂和Γ₃相同。

8.如权利要求5或6或7所述的方法，其特征在于：所述连线一的长度大于100微米，所述连线二的长度大于100微米。