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　　一、射频射频测试座的定义

　　射频测试台由几部分组成，是测试台外壳和测试台的常规探头射频同轴连接器。

　　射频测试台图片来自网络。

　　在射频测试台中，除了同轴连接器之外，大部分结构与普通测试台相似。

　　至于测试座椅的部分，前面也提到了设计思路。

　　现在主要说说射频连接器。

　　射频连接器，即射频同轴连接器，主要起到通信射频的作用。通过全球通信行业的共同努力，射频连接器已经形成了专业的体系和国际标准，也是连接器不可或缺的组成部分。

　　二、射频RF测试台的工作原理

　　射频测试台的常规插针仍然使用相应的pogo针探针，但由于射频传输信号需要特殊的介质，相应的连接器部分也非常特殊。我们常见的射频同轴连接器就是其中的一种，在测试时会嵌入测试台进行射频传导。

　　相应测试台中射频连接器的设计选择请参考以下内容(不限于以下接口)。，在定制测试台时，也要向供应商询问自己芯片的插入损耗和回波损耗要求(即S12/S21和S11)，也要询问自己的接触阻抗要求

　　 BNC为卡口式，多用于4GHz以下的射频连接，广泛用于仪器和计算机互联。

　　 TNC是螺纹连接，大小和BNC差不多，工作频率可以达到11GHz。螺纹连接适用于振动环境。

　　 SMA是一种螺纹连接，应用最为广泛。有两种阻抗50欧姆和75欧姆。当使用50欧姆时，柔性电缆的频率低于12.4Ghz，最高的半刚性电缆为26.5GHz。

　　 SMB比SMA小，是一种插入式自锁结构，用于快速连接，常用于数字通信。是L9的替代，50欧姆到4GHz，75欧姆到2GHz。

　　 SMC是螺纹连接，其他类似SMB。频率范围较宽，常用于军事或高振动环境。

　　 n型连接器为螺纹型，以空气为绝缘材料，成本低，频率可达11GHz。常用于检测仪器，有50欧姆和75欧姆两种。

　　 MCX和MMCX连接器尺寸较小，用于密集连接。

　　 BMA用于频率高达18GHz的低功率微波系统的盲插连接。

　　测试射频图，来源于网络。

　　三。射频测试平台的应用

　　随着5G、WIFI6等高速通信标准的升级，新型射频芯片广泛应用于手机、平板等移动设备和通信基站等通信平台。射频测试平台的需求越来越大。目前主要的射频芯片将用于老化测试、功能测试和极端环境下的特殊测试，对射频测试台提出了更高的测试要求。

　　四。射频测试座的制造方法

　　产品设计依赖于数据，包括芯片尺寸(长、宽、厚)、芯片间距、芯片形状、芯片测试中芯片运行的频率，以及相应的插入损耗、回波损耗等数据。一些RF芯片具有高功率，它们可能需要提供过流要求。众所周知，测试台的pogo引脚的过流能力小于1A，所以芯片的电源引脚的过流能力也要考虑进去，否则会影响芯片全火力的测试数据。

　　插座射频同轴连接器(也需要考虑隔离)

　　动词（verb的缩写）RF RF测试台的维护

　　如果使用射频测试台，需要定期维护。最好每隔5000次用显微镜检查一次探针或射频RF连接器的接触情况，检查一下针的顶端是否有污垢，针的磨损情况，以保证测试台始终保持良好的测试状态。如果有污垢，建议使用超声波清洗设备，加入高纯度酒精进行超声波清洗，然后使用气枪进行最终清洗，保证测试座处于干燥状态，保证产品的使用寿命和测试性能。如果有轻微磨损，不影响测试(即测试数据没有大的误差)，清洗后可以使用。如果损坏严重，需要更换探头和射频连接器才能继续使用。

　　科普时域和频域

　　时域是描述数学函数或物理信号与时间的关系。例如，信号的时域波形可以表示信号随时间的变化。如果我们在时域中考虑离散时间、函数或信号，则每个离散时间点的值是已知的。如果考虑连续时间，函数或信号在任何时间的值都是已知的。在研究时域信号时，经常使用示波器将信号转换成时域波形。

　　频域是一种坐标系，用于以频率来描述信号的特性。任何事物的描述都需要从多个方面进行，每个方面的描述都只是为我们认识这个事物提供了部分信息。比如我前面有一辆车。我可以这样描述1。颜色，长度和高度。2:排量，品牌，价格。至于一个信号，它也有很多特性。比如信号强度随时间的变化规律(时域特性)，用哪些单频信号合成信号(频域特性)？

　　时域在分析和研究问题时，以时间为基本变量范围。时域是描述数学函数或物理信号与时间的关系。例如，信号的时域波形可以表示信号随时间的变化。如果我们在时域中考虑离散时间、函数或信号，则每个离散时间点的值是已知的。如果考虑连续时间，函数或信号在任何时间的值都是已知的。在研究时域信号时，经常使用示波器将信号转换成时域波形。

　　时间域是真实世界，也是唯一实际存在的域。因为我们的经验都是在时间域中发展和验证的，所以我们习惯了按时间顺序发生的事件。在评价数码产品的性能时，通常是在时域中进行分析，因为产品的性能最终是在时域中测量的。时钟波形如下图2.1所示。

　　时钟波形

　　图2.1典型时钟波形从上图可以看出，时钟波形的两个重要参数是时间

　　钟周期和上升时间。图中标明了1GHz时钟信号的时钟周期和10-90上升时间。下降时间一般要比上升时间短一些，有时会出现更多的噪声。时钟周期就是时钟循环重复一次的时间间隔，通常用ns度量。时钟频率Fclock，即1秒钟内时钟循环的次数，是时钟周期Tclock的倒数。Fclock=1/Tclock上升时间与信号从低电平跳变到高电平所经历的时间有关，通常有两种定义。一种是10-90上升时间，指信号从终值的10%跳变到90%所经历的时间。这通常是一种默认的表达方式，可以从波形的时域图上直接读出。第二种定义方式是20-80上升时间，这是指从终值的20%跳变到80%所经历的时间。

　　时域波形的下降时间也有一个相应的值。根据逻辑系列可知，下降时间通常要比上升时间短一些，这是由典型CMOS输出驱动器的设计造成的。在典型的输出驱动器中，p管和n管在电源轨道Vcc和Vss间是串联的，输出连在这个两个管子的中间。在任一时间，只有一个晶体管导通，至于是哪一个管子导通取决于输出的高或低状态。

　　频域frequency domain在分析问题时，以频率作为基本变量。

　　频域frequencydomain 是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。对任何一个事物的描述都需要从多个方面进行，每一方面的描述仅为我们认识这个事物提供部分的信息。例如，眼前有一辆汽车，我可以这样描述它方面1颜色，长度，高度。方面2排量，品牌，价格。而对于一个信号来说，它也有很多方面的特性。如信号强度随时间的变化规律（时域特性），信号是由哪些单一频率的信号合成的（频域特性）

　　频域分析

　　频域（频率域）——自变量是频率,即横轴是频率,纵轴是该频率信号的幅度,也就是通常说的频谱图。频谱图描述了信号的频率结构及频率与该频率信号幅度的关系。

　　对信号进行时域分析时，有时一些信号的时域参数相同，但并不能说明信号就完全相同。因为信号不仅随时间变化，还与频率、相位等信息有关，这就需要进一步分析信号的频率结构，并在频率域中对信号进行描述。动态信号从时间域变换到频率域主要通过傅立叶级数和傅立叶变换实现。周期信号靠傅立叶级数，非周期信号靠傅立叶变换。

　　举例

　　一个频域分析的简例可以通过图1一个简单线性过程中小孩的玩具来加以说明。该线性系统包含一个用手柄安装的弹簧来悬挂的重物。小孩通过上下移动手柄来控制重物的位置。

　　任何玩过这种游戏的人都知道，如果或多或少以一种正弦波的方式来移动手柄，那么，重物也会以相同的频率开始振荡，尽管此时重物的振荡与手柄的移动并不同步。只有在弹簧无法充分伸长的情况下，重物与弹簧会同步运动且以相对较低的频率动作。随着频率愈来愈高，重物振荡的相位可能更加超前于手柄的相位，也可能更加滞后。在过程对象的固有频率点上，重物振荡的高度将达到最高。过程对象的固有频率是由重物的质量及弹簧的强度系数来决定的。

　　当输入频率越来越大于过程对象的固有频率时，重物振荡的幅度将趋于减少，相位将更加滞后（换言之，重物振荡的幅度将越来越少，而其相位滞后将越来越大）。在极高频的情况下，重物仅仅轻微移动，而与手柄的运动方向恰恰相反。

　　Bode图所有的线性过程对象都表现出类似的特性。这些过程对象均将正弦波的输入转换为同频率的正弦波的输出，不同的是，输出与输入的振幅和相位有所改变。振幅和相位的变化量的大小取决于过程对象的相位滞后与增益大小。增益可以定义为“经由过程对象放大后，输出正弦波振幅与输入正弦波振幅之间的比例系数”，而相位滞后可以定义为“输出正弦波与输入正弦波相比较，输出信号滞后的度数”。与稳态增益K值不同的是，“过程对象的增益和相位滞后”将依据于输入正弦波信号的频率而改变。在上例中，弹簧－重物对象不会大幅度的改变低频正弦波输入信号的振幅。这就是说，该对象仅有一个低频增益系数。当信号频率靠近过程对象的固有频率时，由于其输出信号的振幅要大于输入信号的振幅，，其增益系数要大于上述低频下的系数。而当上例中的玩具被快速摇动时，由于重物几乎无法起振，该过程对象的高频增益可以认为是零。过程对象的相位滞后是一个例外的因素。由于当手柄移动得非常慢时，重物与手柄同步振荡，所以，在以上的例子中，相位滞后从接近于零的低频段输入信号就开始了。在高频输入信号时，相位滞后为“-180度”，也就是重物与手柄以相反的方向运动（，我们常常用‘滞后180度’来描述这类两者反向运动的状况）。

　　Bode图谱表现出弹簧－重物对象在0.01-100弧度/秒的频率范围内，系统增益与相位滞后的完整频谱图。这是Bode图谱的一个例子，该图谱是由贝尔实验室的Hendrick Bode于1940s年代发明的一种图形化的分析工具。利用该工具可以判断出，当以某一特定频率的正弦波输入信号来驱动过程对象时，其对应的输出信号的振动幅度和相位。欲获取输出信号的振幅，仅仅需要将输入信号的振幅乘以“Bode图中该频率对应的增益系数”。欲获取输出信号的相位，仅仅需要将输入信号的相位加上“Bode图中该频率对应的相位滞后值”。

　　傅立叶定理在过程对象的Bode图中表现出来的增益系数和相位滞后值，反映了系统的非常确定的特征，对于一个有丰富经验的控制工程师而言，该图谱将其需要知道的、有关过程对象的一切特性都准确无误的告诉了他。由此，控制工程师运用此工具，不仅可以预测“系统未来对于正弦波的控制作用所产生的系统响应”，而且能够知道“系统对任何控制作用所产生的系统响应”。傅立叶定理使得以上的分析成为可能，该定理表明任何连续测量的时序或信号，都可以表示为不同频率的正弦波信号的无限叠加。数学家傅立叶在1822年证明了这个著名的定理，并创造了性病网为大家熟知的、被称之为傅立叶变换的算法，该算法利用直接测量到的原始信号，以累加方式来计算不同正弦波信号的频率、振幅和相位。从理论上说，傅立叶变换和Bode图可以结合在一起使用，用以预测当线性过程对象受到控制作用的时序影响时产生的反应。详见以下1）利用傅立叶变换这一数学方法，把提供给过程对象的控制作用，从理论上分解为不同的正弦波的信号组成或者频谱。2）利用Bode图可以判断出，每种正弦波信号在经由过程对象时发生了那些变化。换言之，在该图上可以找到正弦波在每种频率下的振幅和相位的改变。3）反之，利用反傅立叶变换这一方法，又可以将每个单独改变的正弦波信号转换成一个信号。既然反傅立叶变换从本质上说，也是一种累加处理，那么过程对象的线性特征将会确保－“在第一步中计算得到的各种理论正弦波”所产生单独作用的集合，应该等效于“各不同正弦波的累加集合”共同产生的作用。，在第三步计算得到的总信号，将可以代表“当所提供的控制作用输入到过程对象时，过程对象的实际值”。请注意，在以上这些步骤中，没有哪个点不是由画在图上的控制器产生的单独正弦波构成。所有这些频域方面的分析技术都是概念性的。这是一种方便的数学方法，运用傅立叶变换（或者紧密相关的拉普拉斯变换），将时域信号转换为频域信号，然后再用Bode图或其他一些频域分析工具来解决手头的一些问题，再用反傅立叶变换将频域信号转换为时域信号。

　　绝大多数可用此方法解决的控制设计问题，也可以在时域内通过直接的操控来解决，对于计算而言，利用频域的方法通常更简单一些。在上例中，就是用乘法和减法来计算过程实际值的频谱，而该过程实际值是通过对给定的控制作用进行傅立叶变换，尔后又对照Bode图分析而得到的。

　　三个正弦波

　　将所有的正弦波进行正确的累加，就会产生如傅立叶变换所预示的那类形状的信号。当有时这一现象并不直观，举个例子可能有助于理解。

　　请想想上面那个例子中小孩的重物－弹簧玩具，操场上的跷跷板，以及位于外部海洋上的船。设想这艘船以频率为w和幅度为A的正弦波形式在海面上起起落落，我们再假设跷跷板也以频率为3w和幅度为A/3的正弦波形式在振荡，并且小孩以频率为5w和幅度为A/5的正弦波形式在摇动玩具。‘三张单独的正弦波波形图’已经显示出，如果我们将三个不同的正弦波运动进行分别观察的话，每个正弦波运动将会体现出的形式。

　　波的叠加

　　现在假设小孩坐在跷跷板上，而跷跷板又依次固定在轮船的甲板上。如果这三者单独的正弦波运动又恰巧排列正确的话，那么，玩具所表现出的总体运动就大约是一个方波－如图4三者合成的正弦波显示的那样。

　　以上并非一个非常确切的实际例子，却明白无误的说明基本频率正弦波、振幅为三分之一的三倍频率谐波、以及振幅为五分之一的五倍频率谐波，它们波形的相加总和大约等于频率为w、振幅为A的方波。甚至如果再加上振幅为七分之一的七倍频率谐波、以及振幅为九分之一的九倍频率谐波时，总波形会更像方波。其实，傅立叶定理早已说明，当不同频率的正弦波以无穷级数的方式无限累加时，那么由此产生的总叠加信号就是一个严格意义上的、幅度为A的方波。傅立叶定理也可以用来将非周期信号分解成正弦波信号的无限叠加。通过求解微分方程分析时域性能是十分有用的，但对于比较复杂的系统这种办法就比较麻烦。因为微分方程的求解计算工作量将随着微分方程阶数的增加而增大。，当方程已经求解而系统的响应不能满足技术要求时，也不容易确定应该如何调整系统来获得预期结果。从工程角度来看，希望找出一种方法，使之不必求解微分方程就可以预示出系统的性能。，又能指出如何调整系统性能技术指标。频域分析法具有上述特点,是研究控制系统的一种经典方法,是在频域内应用图解分析法评价系统性能的一种工程方法。该方法是以输入信号的频率为变量，对系统的性能在频率域内进行研究的一种方法。频率特性可以由微分方程或传递函数求得,还可以用实验方法测定.频域分析法不必直接求解系统的微分方程,而是间接地揭示系统的时域性能,它能方便的显示出系统参数对系统性能的影响,并可以进一步指明如何设计校正.这种分析法有利于系统设计，能够估计到影响系统性能的频率范围。特别地，当系统中存在难以用数学模型描述的某些元部件时，可用实验方法求出系统的频率特性，从而对系统和元件进行准确而有效的分析。信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。信号频谱X(f)代表了信号在不同频率分量成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观，丰富的信息。1822年，法国数学家傅里叶(J.Fourier,1768-1830)在研究热传导理论时发表了“热的分析理论”，提出并证明了将周期函数展开为正弦级数的原理，奠定了傅里叶级数的理论基础。泊松(Poisson)、高斯(Guass)等人把这一成果应用到电学中去，得到广泛应用。19世纪末，人们制造出用于工程实际的电容器。进入20世纪以后，谐振电路、滤波器、正弦振荡器等一系列具体问题的解决为正弦函数与傅里叶分析的进一步应用开辟了广阔的前景。在通信与控制系统的理论研究和工程实际应用中，傅里叶变换法具有很多的优点。“FFT”快速傅里叶变换为傅里叶分析法赋予了新的生命力。频域分析是以输入信号的频率为变量，在频率域，研究系统的结构参数与性能的关系, 揭示了信号内在的频率特性以及信号时间特性与其频率特性之间的密切关系，从而导出了信号的频谱、带宽以及滤波、调制和频分复用等重要概念。频域分析的优点频域分析具有明显的优点:无需求解微分方程，图解(频率特性图)法,间接揭示系统性能并指明改进性能的方向和易于实验分析.可推广应用于某些非线性系统（如含有延迟环节的系统）以及可方便设计出能有效抑制噪声的系统。

　　频域分析法包括分析系统的1、频率响应,它指系统对正弦输入信号的稳态响应。2、频率特性,它指系统在不同频率的正弦信号输入时，其稳态输出随频率而变化(ω由0变到∞)的特性。3、幅频特性与相频特性一起构成系统的频率特性。4、幅频特性,它指的是当ω由0到∞变化时，

　　G(jω)

　　的变化特性，记为A(ω)。5、相频特性, 它指的是当ω由0到∞变化时，∠G(jω)的变化特性称为相频特性，记为(ω)。