JP5235194B2

JP5235194B2 - 測定装置および検出装置

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Publication number: JP5235194B2
Application number: JP2009534160A
Authority: JP
Inventors: 正幸君島; 祥一水野; 孝生関
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-09-02
Also published as: US20090085581A1; JPWO2009040991A1; DE112008002578T5; WO2009040991A1; US7622932B2

Description

本発明は、測定装置および検出装置に関する。なお、本出願は、下記の米国出願に関連する。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
米国特許出願１１／８６３，２７９出願日２００７年９月２８日

測定対象デバイスの散乱行列（ＳｃａｔｔｅｒｉｎｇＭａｔｒｉｘ）パラメータ（以下、「Ｓパラメータ」と称する）等の高周波特性を測定することにより、当該測定対象デバイスの各端子における反射特性および伝達特性を測定する測定装置として、ネットワークアナライザが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このようなネットワークアナライザによる測定は、例えばＩＣおよびＬＳＩ等の測定対象デバイスの動作試験と併せて実施されることが多い。

したがって、ネットワークアナライザを小型化することにより、測定対象デバイスの動作試験を行う試験装置に組み込むことができれば、測定対象デバイスの各端子における反射特性および伝達特性の測定と測定対象デバイスの動作試験とを効率よく実施することができる。
特開平１０−３１１８５４号公報

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる測定装置および検出装置を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

即ち、本発明の第１の態様によると、測定対象デバイスの特性を測定する測定装置であって、デバイス側端子を介して前記測定対象デバイスへ順方向信号を出力する測定信号発生部と、前記測定対象デバイスから前記デバイス側端子を介して入力された逆方向信号の一部を分離した逆方向分離信号を出力する方向性結合器と、所定周波数のローカル信号と前記逆方向分離信号とを乗じた逆方向検出信号を出力する逆方向ミキサ部と、前記逆方向検出信号における検出対象とする周波数成分を透過するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタが透過した前記逆方向検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器が増幅した前記逆方向検出信号に基づいて前記測定対象デバイスの特性を解析する解析部とを備え、前記方向性結合器は、多層基板内に含まれ、前記逆方向ミキサ部は、前記多層基板の表面に形成された凹部の底面に設けられるチップに含まれ、前記多層基板は、前記凹部の上側において前記凹部を塞ぐように設けられ、接地電位が与えられる蓋部と、少なくとも前記チップの下側を含んで形成されたグランドパターンとを含み、前記増幅器および前記バンドパスフィルタは、前記多層基板の外に設けられる測定装置が提供される。

また、本発明の第２の態様によると、信号を検出する検出装置であって、端子を介して入力される逆方向信号の一部を分離した逆方向分離信号を出力する方向性結合器と、所定周波数のローカル信号と前記逆方向分離信号とを乗じた逆方向検出信号を出力する逆方向ミキサ部と、前記逆方向検出信号における検出対象とする周波数成分を透過するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタが透過した前記逆方向検出信号を増幅する増幅器とを備え、前記方向性結合器は、多層基板内に含まれ、前記逆方向ミキサ部は、前記多層基板の表面に形成された凹部の底面に設けられるチップに含まれ、前記多層基板は、前記凹部の上側において前記凹部を塞ぐように設けられ、接地電位が与えられる蓋部と、少なくとも前記チップの下側を含んで形成されたグランドパターンとを含み、前記増幅器および前記バンドパスフィルタは、前記多層基板の外に設けられる検出装置が提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本実施形態に係る測定装置１０により測定対象デバイス５００を測定する構成を示す。検出装置５１の内部構成を示す。検出装置５２の内部構成を示す。図１のＡ−Ａ'断面を矢印で示す方向から見た断面図を示す。多層基板１０１の上面側から見たときのストリップ配線１３５、１３６の位置関係を示す。

符号の説明

１０・・・測定装置、２０・・・測定信号発生部、２２・・・ローカル信号発生部、３０・・・メイン基板、３１・・・デバイス側端子、３２・・・デバイス側端子、４０・・・解析部、５１、５２・・・検出装置、１０１、１０２・・・多層基板、１０５、１０６、１０７・・・誘電体基板、１１１、１１２・・・アッテネータ、１２１、１２２・・・増幅器、１３１、１３２・・・方向性結合器、１３５、１３６・・・ストリップ配線、１４１、１４２・・・信号分配回路、１５１、１５２、１５３、１５４・・・バンドパスフィルタ、１６１、１６２、１６３、１６４・・・増幅器、１７０・・・カバー部、１８０、１８１・・・パターン配線、１８５・・・ビア、１８８・・・グランドパターン、１９０・・・凹部、２０１、２０２・・・チップ、２１１、２１２・・・順方向ミキサ部、２２１、２２２・・・逆方向ミキサ部、２３０・・・ボンディングワイヤ、２５０・・・蓋部、３０１、３０２・・・切替部、４０１、４０２・・・Ａ／Ｄ変換部、５００・・・測定対象デバイス、５１０・・・第１ポート、５２０・・・第２ポート

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る測定装置１０により測定対象デバイス５００を測定する構成を示す。測定装置１０による測定に供される測定対象デバイス５００は、１組の入出力端子である第１ポート５１０および第２ポート５２０を有し、当該第１ポート５１０に入力された信号は第２ポート５２０から出力される。測定装置１０は、測定対象デバイス５００の第１ポート５１０および第２ポート５２０における反射特性および伝達特性を測定する装置であり、測定信号発生部２０と、ローカル信号発生部２２と、メイン基板３０と、解析部４０とを備える。メイン基板３０は、検出装置５１、検出装置５２、切替部３０１、切替部３０２、Ａ／Ｄ変換部４０１、Ａ／Ｄ変換部４０２を有する。

検出装置５１は、測定信号発生部２０、ローカル信号発生部２２、切替部３０１、および切替部３０２とそれぞれ電気的に接続しており、さらに、メイン基板３０のデバイス側端子３１を介して測定対象デバイス５００の第１ポート５１０と電気的に接続する。また、検出装置５２は、測定信号発生部２０、ローカル信号発生部２２、切替部３０１、および切替部３０２とそれぞれ電気的に接続しており、さらに、メイン基板３０のデバイス側端子３２を介して測定対象デバイス５００の第２ポート５２０と電気的に接続する。

図２は、検出装置５１の内部構成を示す。検出装置５１は、多層基板１０１、アッテネータ１１１、増幅器１２１、信号分配回路１４１、バンドパスフィルタ１５１、１５３、および、増幅器１６１、１６３を有する。多層基板１０１は、内部に形成された方向性結合器１３１、および、表面に設けられたチップ２０１を有する。このチップ２０１は、順方向ミキサ部２１１および逆方向ミキサ部２２１を含む。なお、順方向ミキサ部２１１および逆方向ミキサ部２２１は、それぞれ別個のチップに含まれてもよい。

図３は、検出装置５２の内部構成を示す。検出装置５２は、多層基板１０２、アッテネータ１１２、増幅器１２２、信号分配回路１４２、バンドパスフィルタ１５２、１５４、および、増幅器１６２、１６４を有する。多層基板１０２は、内部に形成された方向性結合器１３２、および、表面に設けられたチップ２０２を有する。このチップ２０２は、順方向ミキサ部２１２および逆方向ミキサ部２２２を含む。

以下において、測定対象デバイス５００における第１ポート５１０の反射特性の測定について説明する。本測定では、測定装置１０における増幅器１６１の出力側とＡ／Ｄ変換部４０１の入力側が切替部３０１により電気的に接続される。また、増幅器１６３の出力側とＡ／Ｄ変換部４０２の入力側が切替部３０２により電気的に接続される。測定信号発生部２０は、検出装置５１のアッテネータ１１１に対して、順方向信号７０１Ｓを出力する。この順方向信号７０１Ｓは、例えば上記反射特性を測定すべき周波数帯域内における所定の周波数の高周波信号であってよい。アッテネータ１１１は、順方向信号７０１Ｓを例えば一定の減衰率で減衰して増幅器１２１へ出力する。なお、アッテネータ１１１は、順方向信号７０１Ｓを減衰せずにそのまま増幅器１２１へ出力してもよい。

増幅器１２１は、順方向信号７０１Ｓを例えば一定の増幅率で増幅して方向性結合器１３１へ出力する。方向性結合器１３１は、順方向信号７０１Ｓをデバイス側端子３１へ出力するとともに、順方向信号７０１Ｓの一部を分離した順方向分離信号７１１Ｓをチップ２０１の順方向ミキサ部２１１に出力する。方向性結合器１３１からデバイス側端子３１へ出力された順方向信号７０１Ｓは、当該デバイス側端子３１を介して測定対象デバイス５００の第１ポート５１０へ印加される。

ここで、多層基板１０１は、測定対象デバイス５００の第１ポート５１０へ順方向信号７０１Ｓを印加したことにより当該第１ポート５１０から出力される逆方向信号７２１Ｓを、デバイス側端子３１を介して方向性結合器１３１へと入力する。方向性結合器１３１は、逆方向信号７２１Ｓの一部を分離した逆方向分離信号７３１Ｓをチップ２０１の逆方向ミキサ部２２１に出力する。なお、方向性結合器１３１において順方向信号７０１Ｓから分離される順方向分離信号７１１Ｓの当該順方向信号７０１Ｓに対する割合（強度比）、並びに、逆方向信号７２１Ｓから分離される逆方向分離信号７３１Ｓの当該逆方向信号７２１Ｓに対する割合（強度比）は、方向性結合器１３１の特性に依存するものであり、例えば予め測定される等により既知である。

ローカル信号発生部２２は、検出装置５１の信号分配回路１４１に対してローカル信号７４１Ｓを出力する。ここで、ローカル信号７４１Ｓの周波数は、Ａ／Ｄ変換部４０１およびＡ／Ｄ変換部４０２においてサンプリング可能な周波数であることが好ましい。信号分配回路１４１は、ローカル信号７４１Ｓを２分割して、その一方をチップ２０１の順方向ミキサ部２１１に、他方をチップ２０１の逆方向ミキサ部２２１に、それぞれ出力する。

順方向ミキサ部２１１は、信号分配回路１４１で分割された上記一方のローカル信号７４１Ｓと方向性結合器１３１からの順方向分離信号７１１Ｓとを乗じた順方向検出信号７５１Ｓをバンドパスフィルタ１５１に出力する。バンドパスフィルタ１５１は、順方向検出信号７５１Ｓにおける検出対象とする周波数帯の信号成分（以下、「順方向透過信号７７１Ｓ」と称する）を透過する。ここで、順方向透過信号７７１Ｓは、例えばローカル信号７４１Ｓの周波数と順方向分離信号７１１Ｓの周波数との差の周波数を中心とした周波数帯の信号成分であってもよい。

一方、逆方向ミキサ部２２１は、信号分配回路１４１で分割された上記他方のローカル信号７４１Ｓと方向性結合器１３１からの逆方向分離信号７３１Ｓとを乗じた逆方向検出信号７６１Ｓをバンドパスフィルタ１５３に出力する。バンドパスフィルタ１５３は、逆方向検出信号７６１Ｓにおける検出対象とする周波数帯の信号成分（以下、「逆方向透過信号７８１Ｓ」と称する）を透過する。ここで、逆方向透過信号７８１Ｓは、例えばローカル信号７４１Ｓの周波数と逆方向分離信号７３１Ｓの周波数との差の周波数を中心とした周波数帯の信号成分であってもよい。

増幅器１６１は、バンドパスフィルタ１５１が透過した順方向透過信号７７１Ｓを例えば一定の増幅率で増幅して出力する。増幅器１６１からの順方向透過信号７７１Ｓは、Ａ／Ｄ変換部４０１に入力される。一方、増幅器１６３は、バンドパスフィルタ１５３が透過した逆方向透過信号７８１Ｓを例えば一定の増幅率で増幅して出力する。増幅器１６３からの逆方向透過信号７８１Ｓは、Ａ／Ｄ変換部４０２に入力される。

Ａ／Ｄ変換部４０１は、増幅器１６１からの順方向透過信号７７１ＳをＡ／Ｄ変換して解析部４０に出力する。また、Ａ／Ｄ変換部４０２は、増幅器１６３からの逆方向透過信号７８１Ｓの上記成分をＡ／Ｄ変換して解析部４０に出力する。解析部４０は、Ａ／Ｄ変換部４０１からの順方向透過信号７７１Ｓに基づいて、順方向信号７０１Ｓの電圧レベルを算出するとともに、Ａ／Ｄ変換部４０２からの逆方向透過信号７８１Ｓに基づいて、逆方向信号７２１Ｓの電圧レベルを算出する。解析部４０は、さらに、算出した順方向信号７０１Ｓの電圧レベルと逆方向信号７２１Ｓの電圧レベルとに基づいて、測定対象デバイス５００における第１ポート５１０の反射特性を解析する。このとき、解析部４０は、解析した当該反射特性に基づいて、第１ポート５１０の反射係数（ＳパラメータのＳ１１）を算出して表示部等に表示させてもよく、また、外部へ出力してもよい。

次に、測定対象デバイス５００における第１ポート５１０から第２ポート５２０への伝達特性の測定について説明する。以下の説明において、上記第１ポート５１０の反射特性の測定と重複する説明は適宜省略する。また、上記第１ポート５１０の反射特性の測定に供される信号と同じ信号については同じ符号を付して説明を省略する。本測定では、測定装置１０における増幅器１６１の出力側とＡ／Ｄ変換部４０１の入力側が切替部３０１により電気的に接続される。また、増幅器１６４の出力側とＡ／Ｄ変換部４０２の入力側が切替部３０２により電気的に接続される。

検出装置５１には、上記第１ポート５１０の反射特性を測定する場合と同様に、測定信号発生部２０から順方向信号７０１Ｓが入力されるとともに、ローカル信号発生部２２からローカル信号７４１Ｓが入力される。また、検出装置５１は、測定信号発生部２０からの順方向信号７０１Ｓを分離した順方向分離信号７１１Ｓを測定対象デバイス５００の第１ポート５１０へ印加する。さらに、検出装置５１は、ローカル信号発生部２２からのローカル信号７４１Ｓと、順方向分離信号７１１Ｓとを乗じた順方向透過信号７７１Ｓを、Ａ／Ｄ変換部４０１に出力する。

測定対象デバイス５００の第１ポート５１０へ印加される上記順方向信号７０１Ｓのうち、当該第１ポート５１０で反射された一部を除く残りの部分（以下、「伝達信号７２２Ｓ」と称する）は、測定対象デバイス５００の第２ポート５２０へ伝送される。そして、伝達信号７２２Ｓは、第２ポート５２０からデバイス側端子３２を介して検出装置５２の方向性結合器１３２へ入力される。方向性結合器１３２は、伝達信号７２２Ｓの一部を分離した伝達分離信号７３２Ｓをチップ２０２の逆方向ミキサ部２２２に出力する。なお、方向性結合器１３２において伝達信号７２２Ｓから分離される伝達分離信号７３２Ｓの当該伝達信号７２２Ｓに対する割合（強度比）は、方向性結合器１３２の特性に依存するものであり、例えば予め測定される等により既知である。

ローカル信号発生部２２は、検出装置５１の信号分配回路１４１に対して上記ローカル信号７４１Ｓを出力するとともに、検出装置５２の信号分配回路１４２に対してローカル信号７４２Ｓを出力する。ここで、ローカル信号７４２Ｓの周波数は、上記ローカル信号７４１Ｓと同様に、Ａ／Ｄ変換部４０１およびＡ／Ｄ変換部４０２においてサンプリング可能な周波数であることが好ましい。信号分配回路１４２は、ローカル信号７４２Ｓを２分割して、その一方をチップ２０２の逆方向ミキサ部２２２に出力する。逆方向ミキサ部２２２は、信号分配回路１４２で分割された上記一方のローカル信号７４２Ｓと方向性結合器１３２からの伝達分離信号７３２Ｓとを乗じた伝達検出信号７５２Ｓをバンドパスフィルタ１５４に出力する。

バンドパスフィルタ１５４は、伝達検出信号７５２Ｓにおける検出対象とする周波数帯の信号成分（以下、「伝達透過信号７７２Ｓ」と称する）を透過する。ここで、伝達透過信号７７２Ｓは、例えばローカル信号７４２Ｓの周波数と伝達分離信号７３２Ｓの周波数との差の周波数を中心とした周波数帯の信号成分であってもよい。増幅器１６４は、バンドパスフィルタ１５４が透過した伝達透過信号７７２Ｓを例えば一定の増幅率で増幅して出力する。増幅器１６４からの伝達透過信号７７２Ｓは、Ａ／Ｄ変換部４０２に入力される。

Ａ／Ｄ変換部４０１は、検出装置５１（の増幅器１６１）からの順方向透過信号７７１ＳをＡ／Ｄ変換して解析部４０に出力する。また、Ａ／Ｄ変換部４０２は、増幅器１６４からの伝達透過信号７７２ＳをＡ／Ｄ変換して解析部４０に出力する。解析部４０は、Ａ／Ｄ変換部４０１からの順方向透過信号７７１Ｓに基づいて、順方向信号７０１Ｓの電圧レベルを算出するとともに、Ａ／Ｄ変換部４０２からの伝達透過信号７７２Ｓに基づいて、伝達信号７２２Ｓの電圧レベルを算出する。解析部４０は、さらに、算出した順方向信号７０１Ｓの電圧レベルと伝達信号７２２Ｓの電圧レベルとに基づいて、測定対象デバイス５００における第１ポート５１０から第２ポート５２０への伝達特性を解析する。このとき、解析部４０は、解析した当該伝達特性に基づいて、第１ポート５１０から第２ポート５２０への伝達係数（ＳパラメータのＳ２１）を算出して表示部等に表示させてもよく、また、外部へ出力してもよい。

なお、測定装置１０は、上述の第１ポート５１０の反射特性の測定と同様の測定を、第２ポート５２０と電気的に接続された検出装置５２で実施することにより、第２ポート５２０の反射特性を解析することができる。また、測定装置１０は、解析した当該反射特性に基づいて、第２ポート５２０の反射係数（ＳパラメータのＳ２２）を算出して表示部等に表示させてもよく、また、外部へ出力してもよい。

また、測定装置１０は、上述の第１ポート５１０から第２ポート５２０への伝達特性の測定と同様の測定を、検出装置５１および検出装置５２からの各信号の入出力を入れ替えて実施することにより、第２ポート５２０から第１ポート５１０への伝達特性を解析することができる。また、測定装置１０は、解析した当該伝達特性に基づいて、第２ポート５２０から第１ポート５１０への伝達係数（ＳパラメータのＳ１２）を算出して表示部等に表示させてもよく、また、外部へ出力してもよい。

図４は、図１のＡ−Ａ'断面を矢印で示す方向から見た断面図を示す。図４に示すように、多層基板１０１は、互いに積層された複数の誘電体基板１０５、１０６、１０７を含み、メイン基板３０の上面に配される。この多層基板１０１は、例えば低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）基板、あるいは他の種類のセラミック多層基板であってもよい。また、多層基板１０１は、例えば底面に配された複数の入出力用のパッドを介してメイン基板３０の上面に形成された回路と電気的に接続してもよい。

多層基板１０１は、表面側に凹部１９０が形成されており、チップ２０１は、当該凹部１９０の底部に実装される。また、チップ２０１は、誘電体基板１０７上に形成されたパターン配線１８０とボンディングワイヤ２３０により電気的に接続される。なお、チップ２０１とパターン配線１８０との電気的な接続形態はボンディングワイヤ２３０を介したワイヤボンディングに限らず、パターン配線を介して接続されてもよい。

凹部１９０の上側には、当該凹部１９０を塞ぐように蓋部２５０が配される。この蓋部２５０は、例えば導電性の材料で形成されており、誘電体基板１０７上における凹部１９０の周囲に形成されたパターン配線１８１と電気的に接続される。このパターン配線１８１は、凹部１９０の周囲に設けられた複数のビア１８５を介して、多層基板１０１の底面に形成されたグランドパターン１８８と電気的に接続される。これにより、蓋部２５０は、グランドパターン１８８と電気的に接続されて接地電位となる。

このようにチップ２０１が配される凹部１９０の上側をグランドパターン１８８と電気的に接続された蓋部２５０で覆うことにより、多層基板１０１上方からのチップ２０１内の回路に対する電磁ノイズ等の電気的な外乱の影響を抑えることができる。なお、上記グランドパターン１８８は、少なくともチップ２０１の下側を含んで形成されることが好ましい。これにより、多層基板１０１下面側からのチップ２０１内の回路に対する電磁ノイズ等の電気的な外乱の影響を抑えることができる。

多層基板１０１の上側には、当該多層基板１０１の表面を覆うようにカバー部１７０が配される。このカバー部１７０は、例えば樹脂により形成され、多層基板１０１の表面を気密に封止することが好ましい。また、この場合、例えば窒素ガスなどの不活性ガスがカバー部１７０の内部に充填されていることが好ましい。これにより、外部から多層基板１０１の表面への酸素あるいは水分の侵入を防ぐことができるので、多層基板１０１の表面の部品および配線が腐食するのを防ぐことができる。

なお、カバー部１７０は、外部からの衝撃に耐え得る物理的強度を有することがより好ましい。また、カバー部１７０に替えて、例えば多層基板１０１の上側全体に絶縁性の樹脂を充填することにより、多層基板１０１の表面を保護してもよい。

また、方向性結合器１３１は、多層基板１０１の互いに異なる層に配置された２本のストリップ配線１３５、１３６を含む。具体的には、ストリップ配線１３５は誘電体基板１０６上にパターン形成されて、ストリップ配線１３６は誘電体基板１０５上にパターン形成される。なお、ストリップ配線１３５およびストリップ配線１３６は、多層基板１０１における他の異なる層にそれぞれ形成されてもよく、また、同一の層における同じ平面上に互いに離間して形成されてもよい。いずれの場合も、ストリップ配線１３５およびストリップ配線１３６が互いに絶縁されていることが好ましい。

図５は、多層基板１０１の上面側から見たときのストリップ配線１３５、１３６の位置関係を示す。図５に示すように、方向性結合器１３１における２本のストリップ配線１３５、１３６は、多層基板１０１の厚さ方向について互いに対向した部分を有する。また、ストリップ配線１３５とストリップ配線１３６とは、当該対向した部分を含む全ての部分において互いに絶縁される。このような構造を有する方向性結合器１３１において、例えばストリップ配線１３６上を増幅器１２１側から第１ポート５１０側へ信号が伝送された場合、電磁結合により、当該信号の強度相関信号がストリップ配線１３５上に生じる。これにより、方向性結合器１３１は、この強度相関信号を順方向ミキサ部２１１側へ取り出すことができる。さらに、方向性結合器１３１において、例えばストリップ配線１３６上を第１ポート５１０側から増幅器１２１側へ信号が伝送された場合、同様に、当該信号の強度相関信号がストリップ配線１３５上に生じる。この場合、方向性結合器１３１は、この強度相関信号を逆方向ミキサ部２２１側へ取り出すことができる。

以上において、測定装置１０における検出装置５１の多層基板１０１を含む断面部の構成について説明した。なお、検出装置５２の多層基板１０２を含む断面部の構成については、検出装置５１の上記断面部の構成と同様であるのでその説明を省略するが、検出装置５１の当該断面部と同様の上記特徴を有する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

上記説明から明らかなように、本発明の（一）実施形態によれば、電気回路に対する電磁ノイズ等の電気的な外乱並びに物理的衝撃の影響を受けにくく、測定対象デバイス５００における第１ポート５１０および第２ポート５２０の間のＳパラメータを算出することのできる測定装置１０および検出装置５１、５２を実現することができる。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いる場合のように実行順序が明らかでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

Claims

測定対象デバイスの特性を測定する測定装置であって、
デバイス側端子を介して前記測定対象デバイスへ順方向信号を出力する測定信号発生部と、
前記測定対象デバイスから前記デバイス側端子を介して入力された逆方向信号の一部を分離した逆方向分離信号を出力する方向性結合器と、
所定周波数のローカル信号と前記逆方向分離信号とを乗じた逆方向検出信号を出力する逆方向ミキサ部と、
前記逆方向検出信号における検出対象とする周波数成分を透過するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタが透過した前記逆方向検出信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器が増幅した前記逆方向検出信号に基づいて前記測定対象デバイスの特性を解析する解析部と
を備え、
前記方向性結合器は、多層基板内に含まれ、
前記逆方向ミキサ部は、前記多層基板の表面に形成された凹部の底面に設けられるチップに含まれ、
前記多層基板は、前記凹部の上側において前記凹部を塞ぐように設けられ、接地電位が与えられる蓋部と、少なくとも前記チップの下側を含んで形成されたグランドパターンとを含み、
前記増幅器および前記バンドパスフィルタは、前記多層基板の外に設けられる測定装置。
前記方向性結合器は、前記順方向信号の一部を分離した順方向分離信号を更に出力し、
当該測定装置は、前記ローカル信号と前記順方向分離信号とを乗じた順方向検出信号を出力する順方向ミキサ部を更に備え、
前記解析部は、前記逆方向検出信号および前記順方向検出信号の少なくとも一方に基づいて前記測定対象デバイスの特性を解析し、
前記順方向ミキサ部は、前記チップに含まれる
請求項１に記載の測定装置。
当該測定装置は、前記測定対象デバイスの第１ポートおよび第２ポートのそれぞれに対応して、前記方向性結合器、前記逆方向ミキサ部および前記順方向ミキサ部を備える
請求項２に記載の測定装置。
前記解析部は、前記第１ポートおよび前記第２ポートのそれぞれに対応した前記逆方向ミキサ部および前記順方向ミキサ部により出力された前記順方向分離信号および前記逆方向分離信号に基づいて、前記測定対象デバイスの前記第１ポートおよび前記第２ポートの間のＳパラメータを算出する
請求項３に記載の測定装置。
前記方向性結合器は、前記多層基板の互いに異なる層に配置され、互いに対向した部分を含む少なくとも２本のストリップ配線を含む
請求項１から４のいずれか一項に記載の測定装置。
前記多層基板は、
前記凹部の周囲に設けられ、前記グランドパターンと前記蓋部とを電気的に接続する複数のビアを更に含む
請求項１から５のいずれか一項に記載の測定装置。
前記多層基板の前記表面を覆うカバー部を更に備える
請求項１から６のいずれか一項に記載の測定装置。
前記多層基板の上面に配置されたメイン基板を更に備える
請求項１から７のいずれか一項に記載の測定装置。
信号を検出する検出装置であって、
端子を介して入力される逆方向信号の一部を分離した逆方向分離信号を出力する方向性結合器と、
所定周波数のローカル信号と前記逆方向分離信号とを乗じた逆方向検出信号を出力する逆方向ミキサ部と、
前記逆方向検出信号における検出対象とする周波数成分を透過するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタが透過した前記逆方向検出信号を増幅する増幅器と、
を備え、
前記方向性結合器は、多層基板内に含まれ、
前記逆方向ミキサ部は、前記多層基板の表面に形成された凹部の底面に設けられるチップに含まれ、
前記多層基板は、前記凹部の上側において前記凹部を塞ぐように設けられ、接地電位が与えられる蓋部と、少なくとも前記チップの下側を含んで形成されたグランドパターンとを含み、
前記増幅器および前記バンドパスフィルタは、前記多層基板の外に設けられる検出装置。
前記方向性結合器は、前記端子を介して出力される順方向信号の一部を分離した順方向分離信号を更に出力し、
当該検出装置は、前記ローカル信号と前記順方向分離信号とを乗じた順方向検出信号を出力する順方向ミキサ部を更に備え、
前記順方向ミキサ部は、前記チップに含まれる
請求項９に記載の検出装置。