GB/T 42836-2023 微波半导体集成电路 混频器（正式版）

ICS31.200微波半导体集成电路国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T42836—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口。本文件起草单位：中国电子技术标准化研究院、广讯检测(广东)有限公司、安徽西玛科电器有限公电子科技有限公司、中国电子科技集团公司第十三研究所、中国电子科技集团公司第五十五研究所、中国电子科技集团公司第三十八研究所、中国航天科工集团第三十五研究所。1GB/T42836—2023微波半导体集成电路混频器2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T4589.1半导体器件第10部分：分立器件和集成电路总规范GB/T4937.3半导体器件机械和气候试验方法第3部分：外部目检GB/T4937.4半导体器件机械和气候试验方法第4部分：强加速稳态湿热试验(HAST)GB/T4937.11半导体器件机械和气候试验方法第11部分：快速温度变化双液槽法GB/T4937.13半导体器件机械和气候试验方法第13部分：盐雾GB/T4937.14半导体器件机械和气候试验方法第14部分：引出端强度(引线牢固性)GB/T4937.15半导体器件机械和气候试验方法第15部分：通孔安装器件的耐焊接热GB/T4937.21半导体器件机械和气候试验方法第21部分：可焊性GB/T4937.23半导体器件机械和气候试验方法第23部分：高温工作寿命GB/T4937.24半导体器件机械和气候试验方法第24部分：加速耐湿-无偏HASTGB/T4937.26半导体器件机械和气候试验方法第26部分：静电放电(ESD)敏感度测试人GB/T4937.27半导体器件机械和气候试验方法第27部分：静电放电(ESD)敏感度测试机GB/T9178集成电路术语GB/T12750半导体器件集成电路第11部分：半导体集成电路分规范(不包括混合电路)GB/T17573—1998半导体器件分立器件和集成电路第1部分：总则GB/T19403.1半导体器件集成电路第11部分：第1篇：半导体集成电路内部目检(不包括混合电路)QB/T3811塑料打包带SJ/T10147集成电路防静电包装管SJ/T11587电子产品防静电包装技术要求IEC60749-6半导体器件机械和气候试验方法第6部分：Mechanicalandclimatictestmethods—Part6:Storageathightemperature)IEC60749-8半导体器件机械和气候试验方法第8部分：密封(Semiconductordevices—Me-chanicalandclimatictestmethods—Part8:Sealing)IEC60749-9半导体器件机械和气候试验方法第9部分：标志耐久性(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part9:Permanenceofmarking)2IEC60749-24半导体器件机械和气候试验方法第24部分：加速耐湿无偏置强加速应力试验(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part24:Acceleratedmoisturere-sistance-UnbiasedHAST)IEC60749-28半导体器件机械和气候试验方法第28部分：静电放电(ESD)敏感度测试带电模型(CDM)[Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part28:Electdischarge(ESD)sensitivitytesting—Chargeddevicemodel(CDM)]IEC60749-36半导体器件机械和气候试验方法第36部分：稳态加速度(Semiconductorde-vices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part36:Acceleration,steadystate)5技术要求动态特性参数最小值最大值变频损耗×本振/中频隔离度×射频/中频隔离度×中频/射频隔离度×输入ldB压缩功率电平X电压驻波比—×噪声系数X双音三阶交调截点X镜像频率抑制度(适用时)×射频泄露×抗烧毁功率×注：“×”表示必备要求，“—”表示不要求。3GB/T42836—2023a)输入或输出电路功能框图；c)推荐工作条件；d)工作温度。a)相对湿度：25%～75%(适用时);c)试验温度：25℃±3℃。测试规定条件下的变频损耗。Lc=Pk—P₁ (1)测试原理框图见图1。4GB/T42836—2023RPP₀被测衰减器2Pr——射频输入功率；P₁——中频输出功率；应按以下程序进行测试：a)给被测混频器施加规定的本振频率和功率；b)将射频信号源的频率调到规定值；c)改变射频信号源的输出功率，给被测混频器射频端口施加规定的射频输入功率(PR);d)从频谱分析仪读出输出功率(Po),从而得出中频端口的中频输出功率(P₁);e)由公式(1)计算变频损耗(Lc)。如果信号源自带衰减器并且满足测量要求，频谱分析仪的测试动态范围满足要求，可以省掉衰减b)测试仪器的频率范围应满足测试要求；c)测试仪器的量程应满足测试要求；f)当操作静电敏感器件时，应遵循GB/T17573—1998中第IX篇中的操作注意事项；a)环境温度；5b)本振频率和功率；c)射频频率和功率。测试原理框图见图2。R——射频端口；I——中频端口。GB/T42836—2023R被测R混频器图2变频损耗测试原理框图(网络分析仪法)应按以下程序进行测试：a)对网络分析仪进行校准；b)按图2连接好测试系统；c)给被测混频器施加规定的本振频率和功率；d)给被测混频器射频端施加规定的频率和输入功率；e)从网络分析仪中读取变频损耗(Lc)。测试设备满足下列要求：b)测试仪器的频率范围应满足测试要求；c)测试仪器的量程应满足测试要求；f)当操作静电敏感器件时，应遵循GB/T17573—1998中第IX篇中的操作注意事项；见6.3.1.2.4。6GB/T42836—20236.3.2隔离度测试规定条件下的隔离度。6.3.2.2方法一6.3.2.2.1测试原理由公式(2)计算本振与中频端隔离度：ISO₁-1=P1—P…………(2)式中：ISOL-1——本振与中频端隔离度，单位为分贝(dB);P——本振端口所施加的功率，单位为分贝毫瓦(dBm);P₁——中频端口输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。由公式(3)计算本振与射频端隔离度：ISOL-R=PLPR……(3)式中：ISOL-r——本振与射频端隔离度，单位为分贝(dB);P——本振端口所施加的功率，单位为分贝毫瓦(dBm);PR——射频端口输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。由公式(4)计算射频与中频端隔离度：ISOR-1=PrP₁式中：ISOR-1——射频与中频端隔离度，单位为分贝(dB);PR——射频端口所施加的功率，单位为分贝毫瓦(dBm);P₁——中频端口射频频率下的输出功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。本振与中频端隔离度的测试原理框图见图3,本振与射频端隔离度的测试原理框图见图4,射频与中频端隔离度的测试原理框图见图1。PP本振信号源衰减器1P衰减器2被测R频谱分析仪匹配负载标引符号说明：PL——本振输入功率；P₁——中频输出功率；Po输出功率。7GB/T42836—2023P被测PRRP匹配负载频谱分析仪I——中频端口；Pr——射频输出功率；图4本振与射频端隔离度测试原理框图6.3.2.2.2.1本振与中频端隔离度应按以下程序进行测试：a)将本振信号源的频率调到规定值；b)改变本振信号源的输出功率，给被测混频器本振端口施加规定的输入功率(PL);c)从频谱分析仪读出输出功率(Po),计算出中频端口的输出功率(P₁);d)由公式(2)计算本振与中频端隔离度(ISOL-1)。6.3.2.2.2.2本振与射频端隔离度应按以下程序进行测试：a)将本振信号源的频率调到规定值；b)改变本振信号源的输出功率，给被测混频器本振端口施加规定的输入功率(PL);c)从频谱分析仪读出输出功率(Po),计算出射频端口的输出功率(PR);d)由公式(3)计算本振与射频端隔离度(ISOL-r)。6.3.2.2.2.3射频与中频端隔离度应按以下程序进行测试：a)给被测混频器施加规定的本振频率和功率；b)将射频信号源的频率调到规定值(与本振频率不同);c)改变射频信号源的输出功率，使给被测混频器射频端口施加的输入功率(Pr)达到规定值；d)从频谱分析仪读出射频频率下的输出功率(Po),计算出中频端口的射频频率下的输出功率e)由公式(4)计算射频与中频端隔离度(ISOR-1)。析仪测试中频端口的射频频率功率。8GB/T42836—2023测试原理框图见图2。b)按图2连接好测试系统；d)从网络分析仪中分别读取ISO₁-、ISO-R、ISOk-1。d)按6.3.1.2的规定测试变频损耗Lc;9GB/T42836—2023值增大1dB,此时的射频输入功率即为输入1dB压缩功率电平。测试原理框图见图2。应按以下程序进行测试：a)对网络分析仪进行校准；b)按图2连接好测试系统；c)给被测混频器施加规定的本振频率和功率；e)给被测混频器施加适当的射频输入功率；f)改变射频输入功率，用网络分析仪显示变频损耗随测试规定条件下的电压驻波比。RL=P₁P₂…………(5)P₂——接入被测混频器时频谱分析仪上读出的功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。GB/T42836—2023VSWR=(1+10-RL/20)/(1—10-RL/20)…………(6)式中：VSWR——电压驻波比。射频、中频端电压驻波比测试原理框图见图5,本振端电压驻波比测试原理框图见图6。定向耦合器定向耦合器衰减器2频谱分析仪射频信号源匹配负载被测LL——本振端口；I/R——中频/射频端口；被测被测A匹配负载R混频器1.定向耦合器衰减器本振信号源匹配负载I——中频端口；图6本振端电压驻波比测试原理框图a)将射频信号源的频率调到规定值；c)从频谱分析仪读出功率(P₁);d)接入被测混频器，施加规定的本振频率和功率；e)从频谱分析仪读出功率(P₂);GB/T42836—2023c)从频谱分析仪读出功率(P₁);e)由公式(5)计算回波损耗(RL);见6.3.1.2.5。混频器R/I网络分析仪木振信号源L标引符号说明：L——本振端口；R/I——射频/中频端口；I/R——中频/射频端口。被测被测混频器网络分析仪匹配负载匹配负载RR——射频端口；I——中频端口。GB/T42836—2023a)对网络分析仪进行校准；b)按图7连接好测试系统；c)调节网络分析仪的频率至规定值；d)给被测混频器加上规定的本振频率和功率；e)从网络分析仪中读取规定频率下的射频端、中频端的回波损耗(RL)或电压驻波比(VSWR)。a)对网络分析仪进行校准；b)按图8连接好测试系统；c)调节网络分析仪的频率至规定值；d)从网络分析仪中读取规定频率下的本振端的回波损耗(RL)或电压驻波比(VSWR)。测试规定条件下的噪声系数。当被测混频器射频输入端分别输入两个资用噪声功率(热态和冷态)时，混频器的中频输出端可以NF=ENR—10lg(Y—1) (7)式中：NF——噪声系数，单位为分贝(dB);测试原理框图见图9。GB/T42836—2023本振信号源衰减器1L被测R(可选)(AB冷噪声发生器发生器(可选)精密可变衰减器I——中频端口；a)将温度调至规定值；b)给被测混频器加上规定的本振频率和功率；c)连接B和C两点，调节精密可变衰减器，使电平指示器的读数为某一读数；d)记下电平指示器的读数；e)记录衰减器的衰减值(Ac);f)断开B和C两点，并连接A和C两点，重新调节精密可变衰减器，使电平指示器的读数与d)g)记录衰减器的衰减值(Ah);h)由公式(8)计算Y系数：Y=10(Ah-Ac/10)………(8)i)用公式(7)计算被测混频器的噪声系数(NF)。b)图9中的精密可变衰减器的分辨率应满足测试要求。GB/T42836—2023测试原理框图见图10。混频器木振信号源衰减器1L被测R噪声分析仪混频器滤波器(可选)衰减器2L——本振端口；R——射频端口；I——中频端口。图10噪声系数测试原理框图(噪声分析仪法)应按以下程序进行测试：a)按图10连接测试系统；b)给被测混频器加上规定的本振频率和功率；c)将噪声分析仪的频率调到规定值；d)从噪声分析以上读出噪声系数。见6.3.1.2.3。测得的噪声系数包括中频端的滤波器、放大器和衰减器的噪声，若对结果进行修测试规定条件下的双音三阶交调截点。GB/T42836—2023IP₃=D₃—E…………(9)IP₃——双音三阶交调，单位为分贝(dB);D₃——频谱分析仪指示的三阶交调产物输出功率电平，单位为分贝毫瓦(dBm);不同三阶交调频E——频谱分析仪指示的信号源1、信号源2的信号与本振信号混频得到的中频输出信号功率电由公式(10)计算双音三阶交调截点：P₃(IP)——双音三阶交调截点，单位为分贝毫瓦(dBm);PR——单一射频输入功率电平，单位为分贝毫瓦(dBm)。测试原理框图见图11。信号源1衰减器1(可选)衰减器3(可选)R被测混频器L哀减器2衰减器5信号源2标引符号说明：L——本振端口；I——中频端口。图11双音三阶交调截点测试原理框图应按以下程序进行测试：a)给被测混频器加上规定的本振功率；b)设定信号源1和信号源2的频率分别为f₁和f₂,其频率差为规定值；通过功率合成器后被测GB/T42836—2023混频器输入端的信号功率电平为规定值(各频率分量输入到混频器的功率应相等，除另有规定外，可设为1dB压缩点输入功率),单一信号功率的功率电平为PR;c)将频谱分析仪的分辨率带宽调到规定值，显示f₁和f₂信号分别与本振信号混频得到的中频输出信号功率电平(E);d)三阶交调的频率为2f₁±f2、2f₂±f₁与本振频率的差/和值；e)用频谱分析仪读出三阶交调产物输出功率电平(D₃)(不同三阶交调频率幅度有差异时，读出幅度较大者);f)由公式(9)计算被测混频器的双音三阶交调(IP₃);g)由公式(10)计算被测混频器的双音三阶交调截点(P3(IP))。见6.3.1.2.3。测试规定条件下的镜像频率抑制度。测试原理框图见图1。由公式(11)计算镜像频率抑制度：式中：应按以下程序进行测试：a)给被测混频器加上规定的本振频率和功率；b)将射频信号源的频率调到规定值fs;c)给被测混频器施加规定的射频输入功率，用频谱分析仪测出输出中频信号幅度相对电平d)将射频信号源的频率置于镜像频率f;(与本振频率fi.的差为中频频率，并且符合fi+fs=2f₁),用频谱分析仪测出镜像中频信号幅度相对电平(Ají);e)由公式(11)计算镜像频率抑制度(Rim)。GB/T42836—20236.3.7.2.4规定条件应规定下列条件：a)环境温度；b)本振频率和功率；c)射频频率、镜像频率和功率。6.3.7.3.1测试原理测试原理框图见图12。本振信号源衰减器1L被测混频器R衰减器2射频信号源同步扫描网络分析仪标引符号说明：L——本振端口；I——中频端口。图12镜像频率抑制度测试原理框图6.3.7.3.2测试程序应按以下程序进行测试：a)给被测混频器加上规定的本振频率和功率；b)给被测混频器施加规定的射频输入功率，射频信号源的扫描范围包括射频信号频率和镜像频率；c)用网络分析仪读出所需中频信号与镜像中频信号相对电平差即为镜像频率抑制度(Rim)。6.3.7.3.3测试设备要求见6.3.1.3.3。6.3.7.3.4规定条件见6.3.7.2.4。6.3.8射频泄漏测试规定条件下的射频泄漏。6.3.8.2测试原理测试原理框图见图13。GB/T42836—2023衰减器2R被测混频器[匹配终端指示器本振信号源衰减器1R——射频端口；图13射频泄漏测试原理框图a)按图13连接测试系统；b)监测和检查射频泄漏的试验设备应在规定中心频率点上进行校正；c)测试前将指示器校零，并排除其他测试设备的微波辐射对测试结果的影响；d)给被测混频器加上规定的本振功率；f)由指示器直接读出混频器泄漏的平均功率密度(Pa),单位为微瓦每平方厘米(μW/cm²)。测试规定条件下的抗烧毁功率。测试原理框图见图14。GB/T42836—2023本振信号源衰减器1被测PR衰减器2射频信号源匹配负载R——射频端口；PR——射频输入功率；P₁——中频输出功率。图14抗烧毁功率测试原理框图应按以下程序进行测试：a)按图14连接好测量系统；b)给被测混频器施加规定本振频率和功率；c)给被测混频器施加规定的射频功率(PksH)并同时开始计时；e)按照6.3.1和6.3.2分别测试混频器的变频损耗和隔离度，应达到规定的数值。应规定下列条件：c)射频频率和功率；d)测试时间长度；e)要求的变频损耗和隔离度数值。7检验规则本文件规定的检验分为：b)质量一致性检验；GB/T42836—2023a)I类：该类的批符合A组和B组逐批检验要求以及C组周期检验要求。b)Ⅱ类：该类的批符合A组和B组逐批检验要求以及C组和D组周期检验要求。c)Ⅲ类：该类的批需进行100%筛选，并符合A组和B组逐批检验要求以及C组和D组周期检A组检验的抽样按表2的规定进行，B组、C组和D组检验的抽样按表3的规定进行。表2A组抽样要求分组批允许不合格品率(LTPD)°接收质量限(AQL)I类Ⅲ类I类Ⅲ类AQLAQLⅡAQLA3aA3bA4aA4b7532335773233577ⅡⅡ—ⅡⅡⅡⅡ"批允许不合格品率，最大合格判定数为4。分组LTPD*I类Ⅲ类筛选等级AⅡ类和Ⅲ类筛选等级B和DB1B4bB5B8(不适用)555“批允许不合格品率，最大合格判定数为2。bLTPD指器件引出端数，分配给至少4只器件。GB/T42836—20237.5检验批构成A3a和A3b分组试验。7.7质量一致性检验C组和D组检验分别按表4、表5、表6和表7规定的检验项目和顺序进行。适用时，进行A3、A3a和A3b分组试验。除另有规定外，试验在25℃下进行。标有(D)的试验是破坏性的。分组检验或试验试验条件极限值A1外部目检见GB/T4937.3A325℃下静态特性见5.1.1A3a最高工作温度下静态特性TA=TA(max)或Tc=Tc(max)极限值可与A3分组不同A3b最低工作温度下静态特性TA=TA(min)或Tc=Tc(min)极限值可与A3分组不同A425℃下动态特性见5.1.2A4a最高工作温度下动态特性(不适用于I类)TA=TA(max)或Tc=Tc(max)极限值可与A4分组不同A4b最低工作温度下动态特性(不适用于I类)“TA=TA(min)或Te=Te(min)极限值可与A4分组不同注：TA为环境温度，Tc为壳温。“如果制造厂能定期证明2个极限温度下的试验结果与25℃下的试验结果相关，则可使用25℃下的结果。分组检验或试验引用标准条件尺寸可焊性(D)按规定(仅适用于空封器件)密封非空封器件和环氧封接的空封器件温度快速变化随后：·外部目检·强加速稳态湿热(HAST)见6.2、6.3按规定10次循环，贮存温度范围130℃,85%(相对湿度),96h/110℃,85%(相对湿度),264h同A3分组和A4分组分组检验或试验引用标准条件寿命电测试见6.2、6.3最高工作温度，时间：168h,偏置条件按详细规范规定同A3分组和A4分组放行批证明记录就B3、B4、B5和B8分组提供计数检测结果分组检验或试验引用标准条件尺寸GB/T4589.1C2cESD(D)人体模型(HBM)机械模型(MM)带电模型(CDM)电测试GB/T4937.26GB/T4937.27IEC60749-28见6.2、6.3按规定按规定按规定同A3分组和A4分组引出端强度(D)GB/T4937.14按规定耐焊接热GB/T4937.15按规定温度循环a)空封器件温度快速变化随后：电测试(A3和A4)密封b)非空封器件和环氧封接的空封器件(D)温度快速变化随后：外部目检强加速稳态湿热(HAST)电测试GB/T4937.11见6.2、6.3GB/T4937.11GB/T4937.3GB/T4937.4见6.2、6.3100次循环，贮存温度范围同A3分组和A4分组按规定500次循环，贮存温度范围130℃,85%(相对湿度),96h/110℃,85%(