JPS61196178A - 整合インピ−ダンス測定装置 - Google Patents
整合インピ−ダンス測定装置Info
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- JPS61196178A JPS61196178A JP3787885A JP3787885A JPS61196178A JP S61196178 A JPS61196178 A JP S61196178A JP 3787885 A JP3787885 A JP 3787885A JP 3787885 A JP3787885 A JP 3787885A JP S61196178 A JPS61196178 A JP S61196178A
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- JP
- Japan
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- reflection coefficient
- phase
- gain
- circuit
- noise
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- Pending
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- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は高周波半導体素子などの特性測定を自動的に行
う整合インピーダンス測定装置に関する。
う整合インピーダンス測定装置に関する。
（従来の技術）
通常、高周波増幅回路には、ＰＥＴ’！の半導体素子の
入出力インピーダンスを信号源又は負荷のインピーダン
スに整合する様に設計された整合回路が必要である。こ
の整合回路を設計する場合、半導体素子の最小雑音指数
及び最大利得が得られる時の入出力インピーダンスを用
いて、第４図に示す様なスミスチャート上の等利得円又
は等雑音指数臼を計算し、所望の利得及び雑音指数とな
る円上から複素共役な整合インピーダンスを決定してい
た。
入出力インピーダンスを信号源又は負荷のインピーダン
スに整合する様に設計された整合回路が必要である。こ
の整合回路を設計する場合、半導体素子の最小雑音指数
及び最大利得が得られる時の入出力インピーダンスを用
いて、第４図に示す様なスミスチャート上の等利得円又
は等雑音指数臼を計算し、所望の利得及び雑音指数とな
る円上から複素共役な整合インピーダンスを決定してい
た。
この第４図は、等利得円の計算例を示したものであるが
、スミスチャー）Ａ上に最大利得点Ｂがあシ、そのまわ
りに等利得円Ｃが示されている。
、スミスチャー）Ａ上に最大利得点Ｂがあシ、そのまわ
りに等利得円Ｃが示されている。
この図から解かる様に等利得円Ｃの中心は、同じ位相上
にあシ、反射係数の絶対値によシ等利得円の大きさが決
定され、反射係数の絶対値は図上の方向に位相は図上の
方向Ｅに変化する。一方、等雑音指数円についても前記
と同様に、円の中心は同じ位相上にあシ反射係数の絶対
値によシ、円の大きさが決定される。
にあシ、反射係数の絶対値によシ等利得円の大きさが決
定され、反射係数の絶対値は図上の方向に位相は図上の
方向Ｅに変化する。一方、等雑音指数円についても前記
と同様に、円の中心は同じ位相上にあシ反射係数の絶対
値によシ、円の大きさが決定される。
従来、これら最小雑音指数及び最大利得が得られる入出
力インピーダンスを測定する場合、第５図に示す様なブ
ロック図に従って行われていた。
力インピーダンスを測定する場合、第５図に示す様なブ
ロック図に従って行われていた。
この測定系は、ノイズソース１、バイアスティ２゜６、
インピーダンス調整用のチー−す３，５．雑音指数・利
得測定器７およびＳパラメータを測定するネットワーク
アナライザ８から構成され、測定すべき半導体素子４は
チューナ３，５の間に設置される。この測定系で、最小
雑音指数・最大利得は、インピーダンス調整用のチュー
ナ３，５を適宜ｐ４整しながら最良点を見出し、次に半
導体素子９を取外し、入力側、出力側のチー−す３，５
のインピーダンスをネットワークアナライザ８で測定す
ることによって、半導体素子４の入出力インピーダンス
を求めていた。この様な測定の場合、入力側、出力側の
チー−すの調整がカット アンド トライによって行な
われると共に、半導体素子を取外した後、再度測定系を
構成して測定するため、測定に時間を要する欠点があっ
た。さらに、この測定ではカット アンド トライによ
る調整であるため、測定者によって最良点の見出し方が
異なると共に、コネクタ等を外した後再度接続を変えて
測定するため、誰でも簡単に再現性良く入出力の整合イ
ンピーダンスを求めるのが難しいという欠点があった。
インピーダンス調整用のチー−す３，５．雑音指数・利
得測定器７およびＳパラメータを測定するネットワーク
アナライザ８から構成され、測定すべき半導体素子４は
チューナ３，５の間に設置される。この測定系で、最小
雑音指数・最大利得は、インピーダンス調整用のチュー
ナ３，５を適宜ｐ４整しながら最良点を見出し、次に半
導体素子９を取外し、入力側、出力側のチー−す３，５
のインピーダンスをネットワークアナライザ８で測定す
ることによって、半導体素子４の入出力インピーダンス
を求めていた。この様な測定の場合、入力側、出力側の
チー−すの調整がカット アンド トライによって行な
われると共に、半導体素子を取外した後、再度測定系を
構成して測定するため、測定に時間を要する欠点があっ
た。さらに、この測定ではカット アンド トライによ
る調整であるため、測定者によって最良点の見出し方が
異なると共に、コネクタ等を外した後再度接続を変えて
測定するため、誰でも簡単に再現性良く入出力の整合イ
ンピーダンスを求めるのが難しいという欠点があった。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような欠点を解決し、半導体素子
の入出力整合インピーダンスの測定をする際、カット
アンド トライによる調整をなくし、測定時間の短縮を
計ると共に、誰でも簡単に再現性良く入出力の整合イン
ピーダンスを求めることが出来る整合インピーダンス測
定装置を提供することにある。
の入出力整合インピーダンスの測定をする際、カット
アンド トライによる調整をなくし、測定時間の短縮を
計ると共に、誰でも簡単に再現性良く入出力の整合イン
ピーダンスを求めることが出来る整合インピーダンス測
定装置を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の整合インピーダンス測定装置の構成は、測定す
べき高周波用半導体素子の入力側、出力側にそれぞれ、
位相量Δφ度のステップで±１８０度調整出来る位相調
整回路および前記入力側、出力側にそれぞれ反射係数を
ΔＦのステップで調整出来る反射係数調整回路と、これ
ら位相調整回路および反射係数ｐ４４側路を各々制御す
る制御回路と、この制御回路によって制御される位相、
反射係数に対応して測定される雑音指数と利得データと
を処理する計算処理回路とを備え、前記制御回路鉱反射
係数をΓｘに設定した時、位相をΔφステップで変化さ
せて、雑音指数又は利得を測定し、次に反射係数をへ十
ΔＦに設定した時同様に位相を変化させて、雑音指数又
は利得を測定するように制御を繰返して、種々の位相・
反射係数に対応して蓄積されたデータを用いて整合イン
ピーダンスを求めることを特徴とする。
べき高周波用半導体素子の入力側、出力側にそれぞれ、
位相量Δφ度のステップで±１８０度調整出来る位相調
整回路および前記入力側、出力側にそれぞれ反射係数を
ΔＦのステップで調整出来る反射係数調整回路と、これ
ら位相調整回路および反射係数ｐ４４側路を各々制御す
る制御回路と、この制御回路によって制御される位相、
反射係数に対応して測定される雑音指数と利得データと
を処理する計算処理回路とを備え、前記制御回路鉱反射
係数をΓｘに設定した時、位相をΔφステップで変化さ
せて、雑音指数又は利得を測定し、次に反射係数をへ十
ΔＦに設定した時同様に位相を変化させて、雑音指数又
は利得を測定するように制御を繰返して、種々の位相・
反射係数に対応して蓄積されたデータを用いて整合イン
ピーダンスを求めることを特徴とする。
（実施例）
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の高周波整合インピーダンス
測定装置のプロ、り図を示す。本実施例の高周波整合イ
ンピーダンス測定装置は、ノイズソース１と、バイアス
ティー２，６と、反射イ緯Ｍ整ＯｏＭｘ １ 、１４と
、位相ｖＩ４Ｎ回路１２ 、１３と、雑音指数・利得測
定器７と、制御回路１５と、計算機１６とから構成され
半導体素子４の測定を行う。このノイズソース１と雑音
指数・利得測定器７とは、雑音指数と利得を測定するた
めの基本構成であシ、バイアスティー２，６は、半導体
素子４にＤＣ電源を加えると共Ｋ、高周波信号を入力す
る機能を持つ。反射係数ｐ整回路１１．１４及び位相調
整回路１２．１３は、半導体素子４側よシバイアステイ
ー２を見た反射係数と位相、あるいは半導体素子４側よ
りバイアスティー６を見た反射係数と位相を、反射係数
ΔＦ及び位相Δφステップで可変する機能を有し、これ
ら反射係数ｐ４４側路１１．１４及び位相調整回路１２
．１３は、制御回路１５によって制御することが出来る
。
測定装置のプロ、り図を示す。本実施例の高周波整合イ
ンピーダンス測定装置は、ノイズソース１と、バイアス
ティー２，６と、反射イ緯Ｍ整ＯｏＭｘ １ 、１４と
、位相ｖＩ４Ｎ回路１２ 、１３と、雑音指数・利得測
定器７と、制御回路１５と、計算機１６とから構成され
半導体素子４の測定を行う。このノイズソース１と雑音
指数・利得測定器７とは、雑音指数と利得を測定するた
めの基本構成であシ、バイアスティー２，６は、半導体
素子４にＤＣ電源を加えると共Ｋ、高周波信号を入力す
る機能を持つ。反射係数ｐ整回路１１．１４及び位相調
整回路１２．１３は、半導体素子４側よシバイアステイ
ー２を見た反射係数と位相、あるいは半導体素子４側よ
りバイアスティー６を見た反射係数と位相を、反射係数
ΔＦ及び位相Δφステップで可変する機能を有し、これ
ら反射係数ｐ４４側路１１．１４及び位相調整回路１２
．１３は、制御回路１５によって制御することが出来る
。
計算機１６は、制御回路１５によって設定された反射係
数及び位相の時に測定される雑音指数と利得データを蓄
え、この蓄えられた雑音指数と利得データから最小雑音
指数と最大利得を求めると共にこの時の反射係数と位相
を求める機能を有する。
数及び位相の時に測定される雑音指数と利得データを蓄
え、この蓄えられた雑音指数と利得データから最小雑音
指数と最大利得を求めると共にこの時の反射係数と位相
を求める機能を有する。
本実施例により最小雑音指数を測定する動作を説明する
。まず、入力側反射係数′＠整回路１１をｒ＝ｒＸに設
定し、入力側の位相調整回路１２をΔφステップで可変
すると、雑音指数１利得測定器７によって測定される雑
音指数は、第２図（ａ）に示す様になる。
。まず、入力側反射係数′＠整回路１１をｒ＝ｒＸに設
定し、入力側の位相調整回路１２をΔφステップで可変
すると、雑音指数１利得測定器７によって測定される雑
音指数は、第２図（ａ）に示す様になる。
第２図（ａ）は、第４図に示したスミスチャート上にお
いて、反射係数ｒ＝ｒｘとして位相を変化させた時測定
される雑音指数を示したものである。
いて、反射係数ｒ＝ｒｘとして位相を変化させた時測定
される雑音指数を示したものである。
これらの測定値から反射係数ｒ＝ｒｘの時の雑音指数の
最小値を計算によって求めると共に、この時の位相φｍ
を得る。次に、反射係数ＦをΔＦステップ変化させ、ｒ
ＨΓｘ＋ΔΓの設定にし位相を変化させると、反射係
数ｒ＝Γｘ＋ΔＦの時に第２図（ａ）と同様に測定され
、この時の最小値と位相が求められる。この様にして、
種々の反射係数に対して求められた雑音指数の最小値を
グラフにプロットすると、第２図（ｂ）に示す様になシ
、これよシ計算によって救小雑音指数ＮＦｍ１ｎを求め
ると共にその時の反射係数Ｆｏを得る。
最小値を計算によって求めると共に、この時の位相φｍ
を得る。次に、反射係数ＦをΔＦステップ変化させ、ｒ
ＨΓｘ＋ΔΓの設定にし位相を変化させると、反射係
数ｒ＝Γｘ＋ΔＦの時に第２図（ａ）と同様に測定され
、この時の最小値と位相が求められる。この様にして、
種々の反射係数に対して求められた雑音指数の最小値を
グラフにプロットすると、第２図（ｂ）に示す様になシ
、これよシ計算によって救小雑音指数ＮＦｍ１ｎを求め
ると共にその時の反射係数Ｆｏを得る。
従って、このように得られた反射係数をインピーダンス
に変換することによってＮＦｍ１ｎとなる整合インピー
ダンスを測定することが出来る。
に変換することによってＮＦｍ１ｎとなる整合インピー
ダンスを測定することが出来る。
次に最大利得となる入出力の整合インピーダンスを測定
する動作を説明する。出力側の反射係数調整回路１４を
ｒ ： ｌ’ｘ に設定し、出力側の位相調整回路１３
をΔφステップで可変すると、測定される利得は、第３
図（ａ）の様になる。第３図（ａ）は、第４図のスミス
チャート上において、反射係数ｒ＝Γｘとして位相を変
化させた時に測定される利得を示したものである。これ
らの測定値から反射係数ｒ＝ｒｘの時の利得の最大値を
計算によって求めると共に、この時の位相φｎを得る。
する動作を説明する。出力側の反射係数調整回路１４を
ｒ ： ｌ’ｘ に設定し、出力側の位相調整回路１３
をΔφステップで可変すると、測定される利得は、第３
図（ａ）の様になる。第３図（ａ）は、第４図のスミス
チャート上において、反射係数ｒ＝Γｘとして位相を変
化させた時に測定される利得を示したものである。これ
らの測定値から反射係数ｒ＝ｒｘの時の利得の最大値を
計算によって求めると共に、この時の位相φｎを得る。
次に、最小雑音指数となる整合インピーダンスを求める
動作と同様に、種々の反射係数に対して求められた利得
の最大値をグラフにプロットすると、第３図（ｂ）に示
す様になり、これよシ計算によって最大利得Ｇｍａｘを
求めると共に、この時の反射係数ｒｐを得る。従って、
得られた反射係数をインピーダンスに変換することによ
って、 Ｇｍａｘとなる出力側の整合インピーダンスが
測定出来る。
動作と同様に、種々の反射係数に対して求められた利得
の最大値をグラフにプロットすると、第３図（ｂ）に示
す様になり、これよシ計算によって最大利得Ｇｍａｘを
求めると共に、この時の反射係数ｒｐを得る。従って、
得られた反射係数をインピーダンスに変換することによ
って、 Ｇｍａｘとなる出力側の整合インピーダンスが
測定出来る。
さらに、入力側の整合インピーダンスは、出力側の整合
インピーダンスを求める動作と同様に、入力側の反射係
数調整回路１１及び位相調整回路１２を制御して、最大
利得となる入力側の整合インピーダンスを測定すること
が出来る。
インピーダンスを求める動作と同様に、入力側の反射係
数調整回路１１及び位相調整回路１２を制御して、最大
利得となる入力側の整合インピーダンスを測定すること
が出来る。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、測定すべき高周
波半導体素子の入出力側に、制御回路によシそれぞれ制
御され位相量Δφ度のステップ±１８０度調整出来る位
相調整回路および反射係数をΔＦのステップで調整出来
る反射係数調整回路と、制御された位相・反射係数に対
応して測定される雑音指数と利得データを処理する計算
機とを備えているので、力、ト アンド トライを繰シ
返しながら最良点を求めるという手動操作が自動化され
、測定時間が短縮される効果があると共に、測定系を変
更する必要がなくなるため、誰でも簡単に再現性良く整
合インピーダンスを測定出来る効果がある。
波半導体素子の入出力側に、制御回路によシそれぞれ制
御され位相量Δφ度のステップ±１８０度調整出来る位
相調整回路および反射係数をΔＦのステップで調整出来
る反射係数調整回路と、制御された位相・反射係数に対
応して測定される雑音指数と利得データを処理する計算
機とを備えているので、力、ト アンド トライを繰シ
返しながら最良点を求めるという手動操作が自動化され
、測定時間が短縮される効果があると共に、測定系を変
更する必要がなくなるため、誰でも簡単に再現性良く整
合インピーダンスを測定出来る効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図（
ａ） 、 （ｂ）は第１図の実施例の最小雑音指数を測
定する際の動作を説明するための特性図、第３図（ａ）
、 （ｂ）は第２図と同様に最大利得を測定する際の
動作を説明するための特性図、第４図は等利得用を説明
するスミスチャート、第５図は従来の高周波インピーダ
ンス測定装置の構成を示すプロ。 り図である。図において Ａ・・・・・・スミスチャート、Ｂ・・・・・・最大利
得点、Ｃ・・・・・・等利得用、Ｄ・・・・・・反射係
数の可変方向、Ｅ・・・・・・位相の可変方向、１・・
・・・・ノイズソース、２，６・・・・・・バイアステ
ィー、３，５・・・・・・チューナ、４・・・・・・半
導体素子、７・・・・・・雑音指数・利得測定器、８・
・・・・・ネットワークアナライザ、９，１０・・・・
・・ＤＣ電源入力、１１，１４・・・・・・反射係数調
整回路、１２．１３・・・・・・位相ｗ４整回路、１５
・・・・・・制御回路、１６・・・・・・計算機、 である。 茅 ７ＩＵＩ 茅 ｓＩ！Ｉ （幻 Ｃ迭） 茅２Ｉ！Ｉ （１（θ゛〕 〕茅３
ａ） 、 （ｂ）は第１図の実施例の最小雑音指数を測
定する際の動作を説明するための特性図、第３図（ａ）
、 （ｂ）は第２図と同様に最大利得を測定する際の
動作を説明するための特性図、第４図は等利得用を説明
するスミスチャート、第５図は従来の高周波インピーダ
ンス測定装置の構成を示すプロ。 り図である。図において Ａ・・・・・・スミスチャート、Ｂ・・・・・・最大利
得点、Ｃ・・・・・・等利得用、Ｄ・・・・・・反射係
数の可変方向、Ｅ・・・・・・位相の可変方向、１・・
・・・・ノイズソース、２，６・・・・・・バイアステ
ィー、３，５・・・・・・チューナ、４・・・・・・半
導体素子、７・・・・・・雑音指数・利得測定器、８・
・・・・・ネットワークアナライザ、９，１０・・・・
・・ＤＣ電源入力、１１，１４・・・・・・反射係数調
整回路、１２．１３・・・・・・位相ｗ４整回路、１５
・・・・・・制御回路、１６・・・・・・計算機、 である。 茅 ７ＩＵＩ 茅 ｓＩ！Ｉ （幻 Ｃ迭） 茅２Ｉ！Ｉ （１（θ゛〕 〕茅３
Claims (1)
- 測定すべき半導体素子の入力側、出力側にそれぞれ位相
量Δφ度のステップで±１８０度調整出来る位相調整回
路および前記入力側、出力側にそれぞれ反射係数をΔΓ
のステップで調整出来る反射係数調整回路と、これら位
相調整回路および反射係数調整回路を各々制御する制御
回路と、この制御回路によって制御される位相、反射係
数に対応して測定される雑音指数と利得データとを処理
する計算処理回路とを備え、前記制御回路は反射係数を
Γｘに設定した時、位相をΔφステップで変化させて雑
音指数又は利得を測定し、次に反射係数をΓｘ＋ΔΓに
設定した時同様に位相を変化させて雑音指数又は利得を
測定するように制御を繰返して、種々の位相・反射係数
に対応して蓄積されたデータを用いて整合インピーダン
スを求めることを特徴とする整合インピーダンス測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3787885A JPS61196178A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 整合インピ−ダンス測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3787885A JPS61196178A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 整合インピ−ダンス測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61196178A true JPS61196178A (ja) | 1986-08-30 |
Family
ID=12509789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3787885A Pending JPS61196178A (ja) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | 整合インピ−ダンス測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61196178A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212370A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | マイクロ波半導体素子の特性測定方法 |
| JP2008261709A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Denso Corp | 半導体評価装置 |
| CN107219404A (zh) * | 2016-03-21 | 2017-09-29 | 华为技术有限公司 | 一种频率调节的方法及装置 |
-
1985
- 1985-02-27 JP JP3787885A patent/JPS61196178A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212370A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-08-25 | Sanyo Electric Co Ltd | マイクロ波半導体素子の特性測定方法 |
| JP2008261709A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Denso Corp | 半導体評価装置 |
| CN107219404A (zh) * | 2016-03-21 | 2017-09-29 | 华为技术有限公司 | 一种频率调节的方法及装置 |
| US11150284B2 (en) | 2016-03-21 | 2021-10-19 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Frequency regulation method and apparatus |
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