射频探针是一种用于在晶片层次上测量射频组件特性的高精度测试工具。
射频探针是现代电子测试技术中不可或缺的精密仪器，其历史、技术发展、应用领域以及面临的挑战均值得深入探讨。下面将从多个维度展开分析，全面了解射频探针的相关内容：
1. 射频探针的历史
- 早期技术限制：最早的射频探针可以追溯到1980年，由Tektronix公司的Reed Gleason与Eric Strid合作发明。早期的射频探针受限于共面陶瓷材料，不仅弹性范围有限，而且支持的射频频率也较低，最初的探针只覆盖到18 GHz。
- 技术突破：随着时间的推移，射频探针技术取得了飞速的发展，现在已有能覆盖频率轻松上至110 GHz以上的探针。Cascade Microtech公司作为该行业的奠基者之一，对射频探针技术的发展做出了杰出贡献，使得在晶片上测试射频组件成为可能。
- 最新进展：从低频测量到满足多种应用场合的商用方案，如在110GHz高频、高温环境下进行阻抗匹配，多端口、差分和混合信号测量等，射频探针已广泛应用于连续波模式中的高功率测量，及至1.1 THz的太赫兹领域。
2. 射频探针的种类
- 基本结构：射频探针的基本结构包括测试仪器接口、微同轴电缆转接、平面波导转接以及针尖等部分。根据不同的测试需求，可以有GSG、GS、SG等多种探针类型。
- 衍生类型：随着技术的不断进步，衍生出多种探针类型，如差分探针、双信号探针(SGS)以及各种组合类型的探针，如GSGSG，GSSG，SGS等，以满足不同的测量需求。
- 间距范围：探针间距是指探针针尖与其中心之间的距离，常见的间距范围在50~1000微米之间，适用于不同的毫米波频率测试需求。
3. 射频探针的工作原理
- 电磁信号转换：射频探针通过将高频电磁波信号转化为直流信号，送入测量仪器进行分析，实现对射频组件特性的精确测量。
- 物理接触特性：探针的接触力应足以对待测设备进行测量，但不应高至对待测设备表面造成损伤。同时，探针滑移、冲程等物理特性对其测量精度有着重要影响。
4. 射频探针的关键参数
- 特征阻抗：高可靠性射频探针应具有不发生退化的特征阻抗，且多次插拔后不允许出现肉眼可见的物理磨损。
- 频率匹配：根据待测电路的不同用途，建议使用与工作频率匹配的探针，以确保测试的准确性和可靠性。
5. 射频探针的应用场景
-实验室测试：在实验室中，射频探针广泛应用于电路板等高频信号的测试，帮助研究人员获取精确的测量数据，进行模型参数提取、设计验证及调试等工作。
- 生产质检：在生产线上，射频探针同样应用于电子产品的质量检测，确保产品在出厂前符合规定的射频性能标准，提升产品质量和市场竞争力。
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