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关于太赫兹测试系统的介绍和说明
2020-12-16 10:59:27 来源：
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[摘要]随着诸如无创光谱检测、安保监控、近距车载雷达和5G通信等新兴的太赫兹（THz）应用的迅速发展，准确、可靠和可重复的测量是非常关键的。尤其是对于器件的研发、集成电路和满足太
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图6：StatistiCAL Plus（调试模式）计算和显示的有效介电常数εeff的实部和虚部。
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图7：CS15校准基材上的标准共面波导，探头由GGB工业公司提供。直通(a)、短路(b)、传输线2 (c)和传输线3 (d)。
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图8：CS15共面波导标准传输线(a)和标准短路件(b)修正后结果。
在需要对待测器件的测试数据、校准和测试不确定性误差进行进一步分析时，StatistiCAL Plus矢量解法可以直接安装到NIST不确定性框架的Calibrate DUT Plus工具里面（图9）。可以用于计算待测器件的参数，包括95%置信精度的标准不确定性。校准不确定性协方差矩阵也可以由StatistiCAL Plus菜单栏导出（图10）。
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图9：NIST不确定性框架包提供的Calibrate DUT Plus工具
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图10：从StatistiCAL Plus中导出校准残余误差协方差矩阵。
结论
为了证明此系统的能力，测量了夫琅禾费研究所应用固态物理学实验室开发的一个四级325GHz毫米波单片集成低噪声放大器（MMIC LNA）（图11）。|S21|参数的测量结果具有±95%置信精度。晶圆级别频率高达太赫兹的测量对系统集成、校准、操作和数据分析提出了新的需求。由底层设计的晶圆探针系统整合了许多新功能，以便简化系统操作和重新设置系统，并且可以最大化测量动态范围和可复现性。
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图11：夫琅和费研究所325GHz四级单片微波集成电路低噪声放大器(a)和±95%置信精度的S21测试结果(b)。
通过集成NIST的StatistiCAL Plus软件和NIST的不确定性框架，首次实现了高精度计量系统的校准简化、器件测量和数据分析。模块化的热力和非热力夹具、高级射频配件（例如射频测微定位器、射频线缆、校准基材和射频探头）、新的校准技术和近距离将VNA集成到探针系统，组成了一个完整的测试解决方案，满足了太赫兹探索中复杂性和准确性的需求。
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