CN107076789A - 测量和确定噪声参数的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
测量和确定噪声参数的系统和方法。一种示例性方法使用测试系统来测量噪声数据并且确定用于被测器件(DUT)的器件噪声模型的元件值,该测试系统包括用于向DUT呈现可控制的可变阻抗的耦合到DUT的输入的阻抗调谐器、以及耦合到DUT的输出的噪声接收器。噪声数据作为至少一个测量参数的函数被测量。所测量的数据包括从噪声接收器读取的原始噪声数据,并且被用来确定器件噪声模型的元件值。该系统可以包括器件模型的数据库。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年11月3日提交的美国临时申请No.62/074,466的权益,其整个内容通过引用并入于此。
背景技术
使器件的噪声贡献最小化在RF电路中是重要的。这从器件设计开始,并且以电路设计和系统设计而继续。被用来设计或评估器件和电路的噪声性能的参数被称为噪声参数。与s-参数一起使用的噪声参数向低噪声设计者提供他们需要的信息。
噪声参数通常包括描述器件的噪声系数如何随着阻抗匹配而变化的值的集合。注意,在本文中,阻抗和伽马(gamma)可以可互换地被使用。如本领域中已知的,它们包含等效的信息。
噪声参数一般随着与被测器件(DUT)相关联的测量参数(诸如频率、偏置或温度)而变化。测量参数是设置具体测量条件的独立激励值。器件参数包括噪声参数和s-参数,并且是通常针对测量参数的每个所期望集合而测量的值。增益参数从s-参数得出,所以也可以被考虑为是器件参数的一部分。
存在不同数学形式的噪声参数,但是一般包括四(4)个标量值的集合。通常使用的集合是:
1.Fmin=最小噪声系数
2.Gamma_opt大小=将会产生Fmin的最优源伽马gamma_opt的大小。
3.Gamma_opt相位=将会产生Fmin的最优源伽马gamma_opt的相位。
4.rn=等效噪声电阻,其确定噪声系数将随着源伽马移动远离Gamma_opt而多快地变化。
利用噪声参数的这一集合,针对任何源伽马的器件的噪声系数则一般由以下等式所描述:
F=Fmin+4*rn*|gamma_opt-gamma_s|^2/(|1+gamma_opt|^2*(1-|gamma_s|^2))
其中gamma_s=由DUT看到的源反射系数并且F=噪声系数。
其他的噪声参数形式包括相干矩阵(其有多种配置),以及由国家标准与技术研究所(NIST)使用的具有正向和反向噪声参数的集合。一般而言,所有的噪声参数形式都包含相同的基本信息。因此,如果一种形式的噪声参数是已知的,则这些噪声参数可以利用数学公式被转换为任何其他形式。
在类似于图1中所示出的设置中,噪声参数通常通过在多个阻抗条件下测量DUT来确定。偏置系统被用来将所期望的DC电压和电流施加至DUT。然后,输入开关和输出开关被设定为将DUT连接到网络分析仪,并且DUT的s-参数在阻抗调谐器被设定为Z0或匹配条件的情况下被测量。接着,输入开关和输出开关被设定为将DUT连接到噪声源和噪声接收器。阻抗调谐器然后依次地被设定到多个源阻抗,并且原始噪声数据针对每个阻抗设定利用噪声接收器被测量。原始噪声数据是直接从噪声接收器以及可能在设置中也被使用的其他设备所读取的数据。例如,偏置电压和电流可以从提供DUT偏置的电源读取,或者它们可以利用单独的电压表或电流表被读取。
图2中示出了用于噪声参数的测量的替换设置。替代使用噪声源,功率计被用来校准网络分析仪内部的噪声接收器。
图3中示出了用于噪声参数的测量的另一替换设置。这里,网络分析仪中的RF源被用来创建信号,并且网络分析仪内部的接收器被设置为测量DUT的信噪比。DUT的噪声系数为输入上的信噪比除以输出上的信噪比。在实际器件中,由于器件所添加的噪声,输出信噪比将总是小于输入信噪比。
原始噪声数据可以使用标准方法来收集,标准方法是在一个测量参数值(诸如频率)处测量每个阻抗处的原始噪声数据。当数据收集针对该测量参数值完成时,该过程然后针对其他测量参数值被重复。
原始噪声数据也可以使用更加新的快速方法来收集,该快速方法是将源阻抗调谐器设定到一个状态,并且例如在多个频率值处针对测量参数值的扫描来测量原始噪声数据。阻抗调谐器然后被设定到另一状态,并且原始数据针对测量参数值的另一扫描而被测量。这被重复直到针对每个所期望的源阻抗都收集了原始数据。利用这种快速方法,测量参数扫描也可以包括多个测量参数的不同值,诸如频率、温度或偏置值。参见美国专利8,892,380,其整个内容通过这一引用并入本文。
可以被用作扫描测量参数的偏置值取决于器件的类型。例如,诸如FET的器件通常将利用两个电压被偏置,一个在器件的输出端子上,并且一个在器件的输入端子上。在噪声参数测量期间,这些电压中的任一个都可以被用作扫描测量参数。在一些情况下,输入或输出电流也可以被用作测量参数。其他器件可能具有另外的控制端子,所以在该情况下另外的电压或电流可以被用作测量参数。DC偏置通常通过使用电源来提供,电源使用偏置三通(tee)连接到DUT。
在针对所有的所期望阻抗设定收集数据之后,噪声参数通过将数据拟合到噪声等式而被确定。由于噪声参数包括四个标量值,所以要求最少四次测量来确定这四个值。然而,噪声测量非常敏感并且测量设备从不完美,所以通常一些小的误差被包括在数据中。为了使这些误差的影响最小化,测量通常在多于四个阻抗设定处进行。这导致了超定的数据,其可以使用最小均方(LMS)方法被减少,它们减小对误差中的一些误差的敏感度。但是在任何实际的测量设置中,总是存在一些残留误差。例如,如果测量在多个频率处进行,则一个频率处的误差将不同于下一频率处的误差。实际上,相邻频率处的误差可能在相反的方向上移动,所以相对频率的绘图将示出一些分散,如图4和图5中相对频率(即作为频率的函数)的Fmin和gamma_opt的绘图所示出的。相对其他测量参数可能发生相同的事情,例如,诸如相对DC偏置或温度的测量。
这是现有技术的显著限制,即噪声参数解独立地针对每个测量参数值(例如,诸如频率或偏置)被确定。因为噪声测量非常敏感,所以如此确定的噪声参数相对于测量参数(诸如频率)可能示出显著的分散。然而,数据的这种分散来自于测量过程而不是来自器件,所以它不是器件的真实表示。
在现有技术中,如图6中所示出的,通常是在噪声参数确定完成之后对所绘图的数据应用平滑。这样做是因为器件操作的一般知识指示了真实数据应当是平滑的。但是,图6仍然示出Fmin的实际测量值具有分散。这种平滑数据的方法尝试计入Fmin随着频率应当平滑的已知事实,但是仍然被测量的分散和带宽所限制。分散经常不是对称的,并且那么被分散的数据的平滑将向绘图给出错误的斜率。此外,窄带上的测量将会给出对误差非常敏感的斜率。
附图说明
在结合附图来阅读时,本领域的技术人员从以下详细描述将容易明白本公开的特征和优点,在附图中:
图1是图示了使用噪声源的典型噪声参数测量设置的示意性框图。
图2是图示了使用功率计的典型噪声参数测量设置的示意性框图。
图3是图示了使用RF源和接收器来测量信噪比的典型噪声参数测量设置的示意性框图。
图4是所测量的Fmin相对频率的典型绘图,其包括一些分散。
图5是所测量的gamma_opt相对频率的典型绘图,其包括一些分散。
图6是在平滑被应用的情况下的所测量的Fmin相对频率的典型绘图,但是所测量的Fmin包括一些分散。
图7是从模型计算的Fmin相对频率的绘图。
图8是从模型计算的gamma_opt相对频率的绘图。
图9是从模型计算的Fmin相对输入偏置电压的绘图。
图10是FET的器件模型的等效电气示意图的示例。
图11是本征晶体管的Pospieszalski噪声模型的等效电气示意图。
图12是示例性噪声参数测量设置。这一设置能够被用来确定器件噪声模型,并且DUT噪声参数然后可以从器件噪声模型被计算。
图13是测量噪声参数的示例性流程图。
图14是测量器件噪声模型的示例性流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中并且在附图的若干示图中,相似的元件利用相似的参考标号来标识。附图没有按比例绘制,并且相对的特征尺寸可能出于说明性目的而被放大。
表示器件的噪声性能的另一种方式是利用器件模型。器件模型经常被开发用于在电路模拟器中使用。器件模型的一个优点是,例如,器件或电路性能的计算不局限于器件参数被测量的测量参数范围。紧凑型器件模型可以由模拟器件性能的等效电路构成,并且该等效电路的元件值经常通过以下而被确定:调节这些值直到所计算的性能匹配于DC和小信号测量数据,包括噪声参数。
器件模型的另一重要优点是,它不是独立地在所测量参数(诸如频率)的每个值处计算器件性能。模型通常将预测噪声贡献以平滑的方式随着频率变化,而不具有通常与所测量的噪声参数一起的分散。对器件模型的噪声部分的确定经常使用先前从原始噪声数据计算的噪声系数或噪声参数来完成。
存在已知的器件信息在现有技术中未被用来确定所测量的噪声参数。即使不知道器件模型的任何元件值,器件操作的一般性质也可以被知晓。例如,模型结构可以指示相对于频率的Fmin值应当是平滑的并且随着增大的频率而单调地增大。另一示例是模型可以指示在DC(其中频率=0)处的Fmin的值。另一示例是模型可以示出噪声参数中的一些应当拟合相对于频率或偏置的多项式曲线。简单的多项式曲线甚至可以被考虑为是简单的模型。图7和图8是从模型计算的Fmin和Gamma_opt的示例,示出了相对于频率的平滑响应。图9示出了从相对于DC偏置的模型所计算的Fmin的示例。
与器件有关的已知或假设信息可以由不同类型的模型来表示。“响应模型”将是描述器件操作的一般性质或响应的简单模型。例如,可能被知晓或假设的是,器件的噪声参数值(诸如Fmin)相对于测量参数(诸如频率)应当是平滑的。如果这一平滑行为被建模为多项式函数,则模型参数(模型元件值)将是多项式系数。如图10和图11中的,“等效电路模型”将是利用电气组件(诸如电阻器、电容器、电感器和电流发生器)的示意图来表示器件的模型。每个电路元件的电气值(即,例如电阻、电容或电感)将是模型参数。电路元件的电气值可以是固定的,或者它可以由等式表示。在后一种情况下,进入到等式中的每个值都将是模型参数或模型元件值。“混合模型”可以使用响应模型来描述器件的一部分,并且针对器件的另一部分使用等效电路。例如,混合模型可以针对寄生电容和电感使用等效电路,并且针对本征器件使用响应模型。
除了所测量的原始噪声数据之外,本发明的实施例通过还使用与相对于测量参数或多个测量参数的器件性能有关的已知信息来确定噪声参数,而对现有技术进行改进。测量参数的示例包括频率、DC偏置、或温度。广范围的信息可以由适当模型使用、量化,诸如响应模型、等效电路模型、或混合模型。其他模型类型可以替换地被使用。
该方法的示例性实施例不同于常规的平滑。例如,图6和图7中的数据来自于相同的原始数据,但是图6中相对于频率的经平滑Fmin的斜率不同于来自图7中的模型的相对于频率的Fmin。尝试使用附加的已知信息来利用平滑对数据进行后期处理将经常给出不良或错误的结果,并且与使用附加的已知信息直接针对噪声参数求解并不相同。因此,即使噪声参数的后期处理的平滑在现有技术中是已知的,但是使用与相对于测量参数的器件操作有关的像这样的附加已知信息(相对于频率的平滑度)尚未在现有技术中被用于噪声参数的测量。
为了说明本发明的示例性实施例的原理,让我们使用简单的响应模型,其假定相对于频率的Fmin是随着频率上升的直线,并且在频率为零时为零。这导致以下等式:
Fmin=Fa*频率
F=Fmin+4rn|gamma_s-gamma_opt|^2/(|1+gamma_opt|^2(1-|gamma_s|^2))
第一等式是现有技术中未使用的附加信息。这两个等式可以被组合以给出以下等式:
F=Fa*频率+4rn|gamma_s-gamma_opt|^2/(|1+gamma_opt|^2(1-|gamma_s|^2))
在这一示例中,Fa是相对于频率的Fmin的斜率,并且是模型的元件值。Fa独立于频率,所以如果测量在五个频率处进行,则gamma_opt大小应当在所有五个频率处被确定,gamma_opt相位在所有五个频率处被确定,rn在所有五个频率处被确定,但是Fa的仅一个值需要被确定以替代在所有五个频率处的Fmin。一旦Fa的值被知晓,Fmin可以从第一等式计算。如果超定数据(即,相比获得更鲁棒结果理论上所要求的更多数据)与LMS减小一起被使用,则最佳拟合将针对相对于频率的gamnna_opt和rn而被获得,并且保证Fmin满足相对于频率的直线的模型,并且在频率为零时为零。
在这一简单示例中,必须确定的变量的数量已经被减少,这简化了工作。与关于DUT的附加已知信息相匹配的结果也被获得。
这一例证的响应模型可以被扩展为包括gamma_opt。现在使用一种模型,其假定相对于频率的Fmin是随着频率上升的直线,并且在频率为零时为零,如在之前的例证中那样。另外,这一模型假定在频率为零时gamma_opt大小为1,并且按照二阶多项式随着频率减小。此外,这一模型假定在频率为零时gamma_opt相位为零度,并且相对于频率在直线上移动,随着频率增大而变得更加正。这导致以下等式:
Fmin=Fa*频率
Gamma_opt大小=1-Gma*频率-Gmb*频率*频率
Gamma_opt相位=Gp*频率
F=Fmin+4rn|gamma_s-gamma_opt|^2/(|1+gamma_opt|^2(1-|gamma_s|^2))
在这一响应模型示例中,已经使用了具有现有技术中未使用的附加信息的三个新等式。如之前那样,变量Fa是相对于频率的Fmin的斜率。Gma是相对于频率的gamma_opt_mag多项式的一阶系数。Gmb是相对于频率的gamma_opt_mag多项式的二阶系数。Gp是相对于频率的gamma_opt_phase的斜率。所有的变量Fa、Gma、Gmb和Gp都是模型的元件值并且独立于频率,所以针对它们中的每个需要仅一个值或测量。仍然要求在所有五个频率处的rn的测量。这是总共仅9个值,并且保证Fmin和Gamma_opt两者都将遵循相对于频率的模型准则。这相对于现有技术是大改进,现有技术将需要在所有五个频率处确定所有四个噪声参数,总共是频率之间没有联系的二十个值。当然,当使用更多频率时改进将会更大。这一示例模型使用模型元件的组合;模型元件Fa、Gma、Gmb和Gp独立于测量参数(频率),而rn分离地针对每个测量频率被确定。
在两个示例中,示例性解可以使用超定的噪声原始数据来减小误差,并且本领域中公知的标准LMS例程将被用来减少超定数据以得到最终解。
之前的示例可以适用于一些晶体管或应用。但是更复杂的模型可能具有更为详细或完整的信息,尤其是对于相对多个测量参数的器件性能。图10中示出了更完整的FET等效电路器件模型的典型示例。该示意图可以随着不同的实施方式而变化,但是一般意图是用于模型允许器件性能针对一个范围的激励值被计算。利用这种模型计算的器件性能一般将包括增益和阻抗数据、以及噪声数据。与增益性能有关的模型元件值中的许多可以利用相对于偏置测量的s-参数而被确定。模型的噪声部分一般已经从噪声参数被确定。在本发明的示例性置入(implantation)中,模型的噪声部分将从原始噪声数据替代噪声参数而被确定。
图11中所图示的Pospieszalski等效电路噪声模型表示具有两个模型参数或模型元件值Tg和Td的晶体管的固有噪声。在现有技术中,这些模型元件值已经通过将模型元件值拟合至先前所确定的噪声参数而被确定。根据本发明的实施例,器件模型元件值通过将器件模型元件值中的至少一个拟合至所测量的原始噪声数据而被确定。
一旦模型元件值被知晓,噪声参数可以然后被确定,即从模型被计算。
如此从任何类型的器件模型确定的噪声参数利用了现有技术中未被用来确定噪声参数的信息。结果是更真实地表示DUT性能的噪声参数数据。
本发明的另一方面是一种确定器件噪声模型的元件值的更直接的方法。在过去,器件噪声模型的元件值被拟合至从原始噪声数据计算的噪声系数或噪声参数。
根据本发明的这一方面,器件模型的元件值直接从原始所测量的噪声数据被拟合,以替代首先从原始噪声数据计算校正的噪声系数或噪声参数。可用的原始所测量的噪声数据取决于所使用的噪声接收器。例如,原始所测量的噪声数据可以是来自噪声接收器的未校正读数,它们通常与功率或电压成比例。另一示例是,原始所测量的噪声数据可以包括由噪声接收器计算的部分校正的数据,诸如未针对失配被校正的噪声系数。
根据另一方面,测量数据的子集可以被用于噪声模型元件值的确定。测量数据的子集可以被选择,以去除在DUT不稳定或测量精度下降的阻抗处所测量的数据。如本领域中已知的,在一些阻抗处的校准或测量不确定性可能产生离群数据,它们与真实器件性能和多数数据不一致。此外,一些阻抗可能引起器件振荡,这将会使针对那些阻抗的测量数据无效。模型元件值的多个确定可以被执行,每个确定包括使用测量数据的不同子集的计算,并且其中最佳结果被保持作为最终计算的噪声模型。以相似的方式,测量数据的子集也可以被用来确定噪声参数。在这种情况下,该子集将首先被用来确定模型元件值,并且噪声参数然后从该模型被确定。
图12中示出了示例性噪声参数测量设置或系统100的框图。它包括具有处理器112的控制器110、器件模型类型的数据库114、用于拟合超定数据的最小均方算法116、数字存储器(118)、用于保存数据的文件系统120、以及用于与系统中的仪器进行通信并对它们进行控制的I/O端口122。如图1的系统那样,系统100包括噪声源130、网络分析仪150、以及用于将噪声源或网络分析仪连接到阻抗调谐器134的输入开关132。阻抗调谐器134被配置为在控制器110的控制下向DUT 10呈现可变阻抗。阻抗调谐器在本领域中是公知的,例如,如美国专利8,890,750中所描述的。偏置系统140被连接到DUT 10。DUT的输出侧通过输出开关138连接到噪声系数计136或网络分析仪150。噪声系数计是独立的噪声接收器。在一些实施方式中,噪声接收器可以被并入在网络分析仪中,而不是作为独立的仪器。实线指示RF连接,并且虚线指示控制或通信连接。这一控制器110可以包括计算机、独立控制器,或者它可以被构建至仪器之一中,诸如网络分析仪或调谐器。控制器将控制仪器130、132、134、136、138、140、150以设置扫描测量参数并且测量原始噪声数据。它然后将使用由用户从器件模型类型数据库中选择的模型类型,利用标准LMS算法从超定数据求解模型值。一旦模型元件值被确定,噪声参数能够从该模型被计算。这样的噪声参数计算在本领域中是已知的,参见例如“Modeling of Noise Parameters of MESFET’S and MODFET’S and TheirFrequency and Temperature Dependence”,Marian W.Pospieszalski,1989IEEE MTT-SDigest,第385-388页;以及“A New Method to Calculate the Pospieszalski ModelNoise Parameters for a HEMT Transistor”,Julian Chereches等,InternationalSymposium for Design and Technology of Electronic Packages,第14版,ISSN 1843-5122,第101-105页,2008,第101-105页。
器件模型类型的数据库提供了在计算噪声参数之前选择噪声模型的能力,相对于现有技术是一种改进。该数据库可以包括一个或多个模型;如果仅一种类型的DUT将被测量,则该数据库中的多种模型类型可能不是必要的。
图13中示出了根据本发明的实施例的示例性噪声参数测量过程200的流程图。测量次序包括以下步骤。
1.设置(202)具有全部所要求的测量设备的测量台;图12中图示了示例性测量台或设置。
2.现场校准(204)系统组件。
3.校准(206)噪声接收器的噪声和增益参数。
4.从器件噪声模型的数据库中选择(208)所期望的器件噪声模型类型。不同的器件可能要求不同的模型类型。多种模型类型可以应用于相同的DUT类型。例如,一些模型类型可能更完整,但是要求更多的工作和测量来开发。其他模型类型可能更简单,但是较不完整,可是对于给定应用是足够的。
5.连接DUT,并且应用初始DC偏置(210)。
6.测量(212)DUT的s-参数。
7.根据所选择的测量参数(诸如频率、DC偏压、或温度)来测量(214)原始噪声数据。
8.计算(216)所选择的器件噪声模型的如下元件值,它们将向所测量的原始噪声数据给出最佳拟合。
9.从具有在步骤8(216)中确定的元件值的器件噪声模型,计算(218)DUT的噪声参数。
10.将噪声参数保存(220)在噪声数据文件中。
11.如果(222)存在要测量的更多DUT,则返回到步骤5(210)并且连接下一DUT。
图14中示出了该流程图的一种变化。这可以在所期望的测量输出是器件模型并且没有明确要求噪声参数的情况下被使用。除了在模型被确定时模型参数被保存(252)并且计算噪声参数的步骤被跳过之外,图14与图13相同,相同的参考标号指代与图13中相同的步骤。
该流程图的另一种示例性变化将是组合图13和图14,并且保存器件噪声模型和噪声参数两者。
虽然前述已经是主题的具体实施例的描述和说明,但是对其的各种修改和改变可以由本领域的技术人员做出而不偏离本发明的范围和精神。
Claims (41)
1.一种使用测试系统来测量噪声数据并且确定用于被测器件(DUT)的器件噪声模型的元件值的方法,所述测试系统包括用于向所述DUT呈现可控制的可变阻抗的耦合到所述DUT的输入的阻抗调谐器、以及耦合到所述DUT的输出的噪声接收器,所述方法包括:
使用所述测试系统来测量作为至少一个测量参数的函数的关于所述DUT的噪声数据;
使用测量的所述噪声数据来确定所述器件噪声模型的元件值,并且其中测量的所述数据包括从所述噪声接收器读取的原始噪声数据,并且其中测量的所述数据不包括所述DUT的噪声参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述器件噪声模型是器件响应模型。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述器件响应模型包括所述噪声参数作为测量参数值的函数应当平滑变化的知识或假设。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述响应模型进一步包括与所述噪声参数如何作为多个测量参数的函数而变化有关的信息。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个测量参数是频率。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个测量参数是偏置值。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一个测量参数是温度。
8.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
使用所述器件元件值从所述器件噪声模型来计算所述DUT的噪声参数。
9.根据权利要求8所述的方法,其中测量的所述数据的子集被用于噪声参数确定。
10.根据权利要求9所述的方法,其中测量的所述数据的所述子集被选择,以去除在所述器件不稳定或测量精度下降的阻抗处所测量的数据。
11.根据权利要求9所述的方法,包括:
执行所述噪声参数数据的多个计算,每个计算使用测量的所述数据的不同子集,并且其中最佳结果被保持作为最终计算的所述噪声参数。
12.根据权利要求1所述的方法,其中测量的所述数据的子集被用于所述噪声模型元件值的确定。
13.根据权利要求12所述的方法,其中测量的所述数据的所述子集被选择,以去除在所述器件不稳定或测量精度下降的阻抗处所测量的数据。
14.根据权利要求12所述的方法,其中所述噪声元件值的多个确定被执行,每个确定包括使用测量的所述数据的不同子集的计算,并且其中最佳结果被保持作为最终计算的所述噪声模型。
15.根据权利要求1所述的方法,其中所述测量噪声数据包括:
(i)将所述阻抗调谐器设定为第一状态;
(ii)利用处于所述第一状态的所述阻抗调谐器针对所述至少一个测量参数的所有值来测量所述噪声数据;
(iii)将所述阻抗调谐器设定为另一状态;
(iv)利用处于所述另一状态的所述阻抗调谐器针对所述所有值来测量所述噪声数据;
(v)重复步骤(iii)和(iv)直到所述噪声数据已经针对每个所期望的阻抗调谐器状态被测量。
16.根据权利要求1所述的方法,其中所述测量噪声数据包括:
(i)将所述阻抗调谐器设定为第一状态;
(ii)利用处于所述第一状态的所述阻抗调谐器针对所述至少一个测量参数的第一值来测量所述噪声数据;
(iii)将所述阻抗调谐器设定为另一状态;
(iv)利用处于所述另一状态的所述阻抗调谐器针对所述至少一个测量参数的所述一个值来测量所述噪声数据;
(v)重复步骤(iii)和(iv)直到所述噪声数据已经针对每个所期望的阻抗调谐器状态被测量;
(vi)针对所述至少一个测量参数的每个所期望的值来重复步骤(i)至(v)。
17.一种用于测量被测器件(DUT)的噪声参数的系统,包括:
阻抗调谐器,耦合到所述DUT的输入以用于向所述DUT呈现可控制的可变阻抗;
偏置系统,用于向所述DUT提供偏置信号;
噪声接收器,耦合到所述DUT的输出;以及
控制器,耦合到所述阻抗调谐器和所述噪声接收器以用于控制所述系统的测量参数,所述控制器包括:
处理器;
存储器,用于存储测量数据;
器件模型类型数据库,存储至少一个器件模型类型;
所述处理器被配置为控制所述测试系统以对所述DUT执行噪声数据测量,并且根据从对所述DUT的所述测量获得的原始数据来确定所述器件模型的元件值。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述处理器进一步被配置为,利用确定的所述元件值从所述器件模型来确定噪声参数的集合。
19.根据权利要求17所述的系统,其中所述至少一个器件模型类型包括响应模型类型或等效电路模型类型。
20.根据权利要求17所述的系统,其中所述处理器进一步被配置为,控制所述测试系统以测量作为一个或多个所选择的测量参数的函数的DUT s-参数。
21.一种使用具有设备的测试系统来测量用于被测器件(DUT)的数据的方法,所述设备包括用于向所述DUT呈现可控制的可变阻抗的耦合到所述DUT的输入的阻抗调谐器、以及耦合到所述DUT的输出的噪声接收器,所述方法包括:
将所述DUT连接到所述测试系统并且对所述DUT施加初始偏置;
测量作为一个或多个所选择的测量参数的函数的DUT s-参数;
测量作为一个或多个所选择的噪声测量参数的函数的关于所述DUT的噪声数据;
确定器件噪声模型的元件值以拟合测量的所述噪声数据,并且其中测量的所述数据包括从所述噪声接收器读取的原始噪声数据,并且其中测量的所述数据不包括所述DUT的噪声参数。
22.根据权利要求21所述的方法,进一步包括:
从所述器件噪声模型计算用于所述DUT的噪声参数。
23.根据权利要求21所述的方法,其中所述测量噪声数据包括:直接从所述测试系统设备来测量数据。
24.根据权利要求21所述的方法,其中所述噪声测量参数包括频率、偏置和温度中的一个或多个。
25.一种使用测试系统来测量噪声数据并且确定用于被测器件(DUT)的器件噪声模型的元件值的方法,所述测试系统包括用于向所述DUT呈现可控制的可变阻抗的耦合到所述DUT的输入的阻抗调谐器、以及耦合到所述DUT的输出的噪声接收器,所述方法包括:
使用所述测试系统来测量作为至少一个测量参数的函数的关于所述DUT的噪声数据;
使用测量的所述噪声数据来确定所述器件噪声模型的元件值,并且其中测量的所述数据包括从所述噪声接收器读取的原始噪声数据,并且其中测量的所述数据不包括所述DUT的噪声参数。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述器件噪声模型是器件响应模型。
27.根据权利要求26所述的方法,其中所述器件响应模型包括所述噪声参数作为测量参数值的函数应当平滑变化的知识或假设。
28.根据权利要求25-27中任一项所述的方法,其中所述响应模型进一步包括与所述噪声参数如何作为多个测量参数的函数而变化有关的信息。
29.根据权利要求25-28中任一项所述的方法,其中所述至少一个测量参数包括频率。
30.根据权利要求25-29中任一项所述的方法,其中所述至少一个测量参数包括偏置参数。
31.根据权利要求25-30中任一项所述的方法,其中所述至少一个测量参数包括温度。
32.根据权利要求25-31中任一项所述的方法,进一步包括:
使用所述器件元件值从所述器件噪声模型来计算所述DUT的噪声参数。
33.根据权利要求32所述的方法,其中测量的所述数据的子集被用于噪声参数确定。
34.根据权利要求33所述的方法,其中测量的所述数据的所述子集被选择,以去除在所述器件不稳定或测量精度下降的阻抗处所测量的数据。
35.根据权利要求33或34所述的方法,包括:
执行所述噪声参数数据的多个计算,每个计算使用测量的所述数据的不同子集,并且其中最佳结果被保持作为最终计算的所述噪声参数。
36.根据权利要求25-32中任一项所述的方法,其中测量的所述数据的子集被用于所述噪声模型元件值的确定。
37.根据权利要求36所述的方法,其中测量的所述数据的所述子集被选择,以去除在所述器件不稳定或测量精度下降的阻抗处所测量的数据。
38.根据权利要求36或权利要求37所述的方法,其中所述噪声元件值的多个确定被执行,每个确定包括使用测量的所述数据的不同子集的计算,并且其中最佳结果被保持作为最终计算的所述噪声模型。
39.根据权利要求25-38中任一项所述的方法,其中所述测量噪声数据包括:
(i)将所述阻抗调谐器设定为第一状态;
(ii)利用处于所述第一状态的所述阻抗调谐器针对所述至少一个测量参数的所有值来测量所述噪声数据;
(iii)将所述阻抗调谐器设定为另一状态;
(iv)利用处于所述另一状态的所述阻抗调谐器针对所述所有值来测量所述噪声数据;
(v)重复步骤(iii)和(iv)直到所述噪声数据已经针对每个所期望的阻抗调谐器状态被测量。
40.根据权利要求25-38中任一项所述的方法,其中所述测量噪声数据包括:
(i)将所述阻抗调谐器设定为第一状态;
(ii)利用处于所述第一状态的所述阻抗调谐器针对所述至少一个测量参数的第一值来测量所述噪声数据;
(iii)将所述阻抗调谐器设定为另一状态;
(iv)利用处于所述另一状态的所述阻抗调谐器针对所述至少一个测量参数的所述一个值来测量所述噪声数据;
(v)重复步骤(iii)和(iv)直到所述噪声数据已经针对每个所期望的阻抗调谐器状态被测量;
(vi)针对所述至少一个测量参数的每个所期望的值来重复步骤(i)至(v)。
41.根据权利要求25-40中任一项所述的方法,进一步包括:
测量作为一个或多个所选择的测量参数的函数的DUT s-参数。
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