射频ATE系统简介

尽管有许多射频应用，尤其是那些工作频率在较高微波和毫米波频谱的射频应用，依赖于手工组装和测试，但现在越来越多的射频应用需要自动测试设备(ATE)和系统。例如，由于各种原因，半导体晶圆和芯片的绝对体积和重复性比手工测试更适合自动化系统。几个主要因素是测试设备的成本、时间和占地面积，以及人员进行实际测试所需的测试站空间。另一个关键方面是测试的可重复性，使用ATE和自动化测试系统的可重复性比手工测试要高得多。

使用ATE测试的常用射频器件

• 具有高速数字或射频器件和组件的半导体晶片
• 无线通信芯片，例如用于蜂窝、WiFi和其他物联网应用的芯片
• 大容量微波单片集成电路(MMIC)
• 标准封装的射频设备/组件
• 必须满足质量控制和合格性能的中型或大型军事或工业部件
• 任何可根据EMC标准进行自动测试的设备，如FCC、CRISPR、CE等。

现在还有许多新的ATE型号，它们采用模块化和可编程系统设计，可用于在单个单元中执行射频、模拟、功率、数字控制、高速数字信号、微波和毫米波测试，或使用单个控制单元和多个模块化附件。

ATE类型

• 台式或一体化设备(通常带有GPIB或以太网控制)
• 基于VXI的卡式单元(需要计算机控制/接口和平台)
• 由PC驱动的便携式设备(通常带有以太网或USB控制)
• 独立的可编程单元(通常为台式)
• 自定义机架安装单元，可将各种自定义或购买的组件组合在一起，可能具有自定义接口和互连功能

此外，还有其他类型的ATE是紧凑、便携的独立测试单元，并且可以由普通计算机(PC驱动)进行同步和控制。与专用自动测试设备相比，模块化自动测试设备的成本更低，可定制化程度更高，但对于特定的应用，其速度和性能可能无法与自动测试设备相媲美。

公共ATE子组件

• 信号源(频率合成器、本机振荡器、锁相环、混频器、数模转换器等)
• 接收器(低噪声放大器、模数转换器、混频器、隔离器、滤波器、限幅器、衰减器等)
• 用于分割信号源的分路器和组合器
• 可以是模块化的接口部分
• 射频端口
• 数字控制或高速数字测试端口
• 直流电源端口
• 模拟端口
• 上变频器/下变频器
• 定向耦合器
• 功率放大器
• 压控振荡器
• 开关/开关阵列

所使用的ATE系统的类型取决于应用及其要求。有些ATE系统设计用于完成简单的测试，测试时间相对较短，对数字控制、电源和射频端口的要求有限。更复杂的ATE测试可能包括最新的5G MIMO和波束形成测试，这需要一个消声室和复杂的测试设备，其中有一个移动的万向节，可能还需要多个探头。

RF ATE需求类别

• 测试类型（单域、多域）
• 测试/射频端口的数量和频率
• 射频输入功率电平和输出功率电平
• 数字控制
• 高速数字信号和射频测试
• 测试吞吐量(指定测试时间，通常受处理程序动态限制)
• 直流电源(类型、功率电平、数量)
• 射频性能要求(频率、带宽、噪声、相位噪声、VSWR、动态范围、线性等)
• 测试重复性、校准程序/时间和归零程序/时间
• 配置复杂性和成本
• ATE的规模和成本(涉及资本支出和运营支出考量)
• ATE的维护和使用寿命(涉及运营支出考量)