GB∕ T 20870.5-2023 半导体器件 第16-5部分：微波集成电路 振荡器（正式版）

国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 1 3 3 4 44.4极限值(绝对最大额定值体系) 64.5工作条件(在规定工作温度范围内) 7 7 8 8 85.1通则 8 9 5.5电调灵敏度(S,) 5.8n次谐波抑制度(Pm/P₁) 5.10电调线性度 20 22 23 5.15灵敏度平坦度 256负载失配的相关测试 266.1负载失配允差(L) 266.2负载失配强度(业g) 29ⅢGB/T20870.5—2023/IEC607 —第16-2部分：微波集成电路预分频器； V 第16-7部分：微波集成电路衰减器。目的在于规定微波集成电路衰减器的术语、基本额定 1GB/T20870.5—2023/IEC607第16-5部分：微波集成电路振荡器IEC60747-4:2007半导体器件分立器件第4部分：微波二极管和晶体管(Semiconductorde-vices—Discretedevices—IEC61340-5-1静电学第5-1部分：电子器件的静电防护基本要求(Electrostatics—Part5-1:ProtectionofelectronicdevicesfromelectrostatiIEC/TR61340-5-2静电学第5-2部分：电子器件的静电防护用户指南(Electrostatics—Part5-2:Protectionofelectronicdevifoe2GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-频率牵引frequencypullingPm/P₁输出端n次谐波分量的功率与振荡频率的输出功率之比。振荡频率范围oscillationfrequencyrange输出功率平坦度outputpowerflatness3振荡频率变化与对应温度变化的比值。P./P在输出端最大杂波分量的功率与振荡频率处的输出频率之比。业器件振荡在所有相位角均未出现非预期的杂波强度和(或)频率调谐特性不连续现象时[仅适用于压控振荡器(VCO)]的最大负载电压驻波比(VSWR)。失配器件在规定条件所有相位角均未出现退化现象时的最大负载VSWR。频率偏移比直流值下降3dB的调制频率。灵敏度平坦度sensitivityf4.1通用要求应说明由微波集成电路振荡器所完成的功能和应用特性。4GB/T20870.5—2023/IEC6072007的规定。 5GB/T20870.5—2023/IEC607引出端编号引出端编号引出端名称引出端功能 b)功能NCNUNC6GB/T20870.5—2023/IEC607 偏置电压(适用时)偏置电流(适用时)控制电压(适用时)控制电流(适用时)引出端电压(适用时)引出端电流(适用时)×XXX需要选择是偏置电压还是偏置电流，是控制电压还是控制电流，是引出端电压还是引出端电流 适用时，根据电路类型。——电源端与规定电参考点之间的直流电压的极限值；——适用时，规定的电源端之间的极限值；——当需要不止一个电压源时，应说明所施加的电源电压的顺序是否重要，若是，则给出顺序；—当需要不止一个电源时，必要时可规定电源电压和电7GB/T20870.5—2023/IEC607符号类型AB××××一××一X××××X输出功率P.o×××X×相位噪声φ(f)一一×××电调灵敏度S××一一×一一×××—×X×8表5电特性参数(续)ABn次谐波抑制度Pa/P₁一×××振荡频率范围×X×输出功率平坦度△P.一×××电调线性度××一×一×XX×输出功率温度系数ap,×××××××负载失配允差业(适用时)×××负载失配强度a(适用时)一X××调制带宽Bm(适用时)×一—×灵敏度平坦度(适用时)X一×9测试电路见图1。BA或双向A振荡频率是被测器件在规定偏置条件下产生衰减器的目的是减小振荡频率由于振荡器输出和负载阻抗不匹配而产生的变化。b)(仅适用于VCO)设定控制电压为规定值；c)用频率计或频谱分析仪来测量fo值。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5.2.7规定条件相关文件中应规定以下条件：——环境或参考点温度； ——(仅适用于VCO)控制电压。5.3输出功率(P.)测量规定条件下的输出功率Poo。5.3.2电路图电路图见图1。由公式(1)计算被测器件的输出功率Poo。P₁——功率计的指示值，单位是分贝毫瓦(dBm);L₁——A点功率与B点功率间的插入损耗，单位是分贝(dB)。5.3.4电路说明和要求见5.2.4.应预先测试插入损耗L₁。5.3.5注意事项见5.2.5。5.3.6测试步骤应按以下步骤进行测试：a)提供规定偏置条件；b)(仅适用于VCO)设定振荡频率为规定值；c)用功率计测试P₁,由公式(1)计算Poo。5.3.7规定条件相关文件中应规定以下条件：——环境或参考点温度；——偏置条件；——(仅适用于VCO)振荡频率。5.4相位噪声[φ(ʃ)]测量规定条件下的相位噪声。GB/T20870.5—2023/IEC607优势缺点方法1适用于宽频偏范围相位噪声灵敏度受信号发生器噪声的限制不适用于测试载波附近的相位噪声易于操作允许快速检查锁定信号不能测试载波附近相位噪声不能测试漂移信号不能区分幅度噪声混频器混频器信号AA或CGB/T20870.5—2023/IEC607Pss距fo规定频偏处的单边带噪声功率密度，单位是分贝毫瓦每赫兹(dBm/Hz)。Psss=Ppss-3+L₂…………(3)应预先测试A点的输出功率P。o(见5.3)。GB/T20870.5—2023/IEC607AA可变延迟线或电压频谱分析仪双向C应预先测量B点的输出振荡功率Poo(见5.3)。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-AAM偏置电压电压BV图4相位噪声φ(f)的测试电路图(方法3)由公式(4)计算相位噪声φ(f):φ(f)=Pss-P.aPss距f规定频偏处的单边带噪声功率密度，单位是分贝毫瓦每赫兹(dBm/Hz)。由公式(5)计算单边带噪声功率密度Pss₈:Pssa=Pssa+L式中：Pss距fo规定频偏处的单边带噪声功率密度，由频谱分析仪得到，单位是分贝毫瓦每赫兹L₂——A点到B点的插入损耗；L₂用分贝(dB)表示。5.4.2.4.3电路说明和要求见5.2.4。应预先测量L₂的值。见5.2.5。应预先测量B点的输出振荡功率P。(见5.3)。应按以下步骤进行测试：a)提供规定偏置条件；b)(仅适用于VCO)设定振荡频率为规定值；c)信号发生器频率设定为被测器件的振荡频率；d)频谱分析仪的分辨率带宽设定为相对于规定频偏足够小的值；e)规定频偏处的单边带噪声功率密度Pssm由频谱分析仪测量得到；GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5:2020f)由公式(5)计算单边带噪声功率密度Psa;g)由公式(4)计算相位噪声φ(f)。5.5电调灵敏度(Sp,)测量规定条件下的电调灵敏度。5.5.2电路图电路图见图1。5.5.3测试原理由公式(6)计算电调灵敏度S.:式中：V₁——规定的控制电压；V₂——规定的控制电压；fog(V₁)——规定控制电压V₁下的振荡频率；foc(V₂)——规定控制电压V₂下的振荡频率。5.5.4电路说明和要求见5.2.4。5.5.5注意事项见5.2.5。5.5.6测试步骤应按以下步骤进行测试：a)提供规定偏置条件；b)fok(V₁)由频率计或频谱分析仪在规定控制电压V₁下测量得到；c)fo(V₂)由频率计或频谱分析仪在规定控制电压V₂下测量得到；d)由公式(6)计算电调灵敏度S,。5.5.7规定条件相关文件中应规定以下条件：——环境或参考点温度；——偏置条件——控制电压。GB/T20870.5—2023/IEC607GB/T20870.5—2023/IEC60747-16AA移相器可变图5频率牵引foe.pa的测试电路图由公式(8)计算频率牵引foc.p:foe.pll=fos,max-foe,min…………(8)fos.mx——规定反射系数或VSWR下所有相位角的最大振荡频率；频谱分析仪应能在规定频率范围内工作，以检测无意外振荡和杂波强度。频谱分析仪应具有规定移相器应能保证负载VSWR或负载反射系数大小恒定。线延长器适于达到该目的。移相器的输移相器的所有相位角的反射系数或VSWR应保持不变。5.7.6测试步骤a)提供规定偏置条件；b)(仅适用于VCO)设定振荡频率为规定值；c)调节可变衰减器使A点具有规定的负载反射系数；e)由公式(8)计算频率牵引fosc.pll——负载反射系数或VSWR.GB/T20870.5—2023/IEC5.8n次谐波抑制度(Pam/P,)测量规定条件下的n次谐波抑制度。电路图见图4。由公式(9)计算n次谐波抑制度Pnk/P₁:Pnh/P₁=Pnh-P₁Pam=P(fnt)+L(fn)P(f₁)——在输出频率f₁处频谱分析仪的示值，用分贝毫瓦(dBm)表示；b)(仅适用于VCO)设定振荡频率为规定值；c)用频谱分析仪测量P₁和Pn值；d)由公式(9)计算n次谐波抑制度Pah/P₁。——(仅适用于VCO)振荡频率。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5.9.2电路图电路图见图1。5.9.3测试原理见5.3.3中的测试原理。由公式(10)计算输出功率平坦度：式中：Poos(ao——规定控制电压范围内的最大输出功率；Po,osdmi)——规定控制电压范围内的最小输出功率。5.9.4电路说明和要求见5.3.4。5.9.5注意事项见5.2.5。5.9.6测试步骤应按以下步骤进行测试：a)提供规定偏置条件；b)在规定电压范围内改变控制电压；c)在规定控制电压范围内得到最大输出功率和最小输出功率；d)由公式(10)计算输出功率平坦度。5.9.7规定条件相关文件中应规定以下条件：——环境或参考点温度；——偏置条件；——控制电压范围。5.10电调线性度测量规定条件下的电调线性度。5.10.2电路图电路图见图1.5.10.3测试原理见5.2.3中的测试原理。由公式(11)计算电调线性度δ:GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-fos,rang=fo(Vmax)-foe(Vmin)fo(Vma)——规定最大控制电压Vm..下的振荡频率；fos(Vmi)——规定最小控制电压Vm下的振荡频率；fdv——实际振荡频率与直线上理想振荡频率的最大差值，直线上理想振荡频率由最小与最大控制电压下的振荡频率连线获得。ffVmAgmeb)在规定电压范围内改变控制电压；c)在规定控制电压范围内绘制振荡频率与控制电压特性曲线；d)由公式(11)计算电调线性度8。—偏置条件；测试电路见图7。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-Ay或温度电压Bfoe(T₁)——在温度T₁下的振荡频率；fo.(T₂)——在温度T₂下的振荡频率。5.11.5注意事项c)(仅适用于VCO)设置振荡频率为规定值；d)用频率计或频谱分析仪在规定温度T₁下测量fos(T₁)值；e)由环境试验箱、温度传感器和温度计设置环境温f)用频率计或频谱分析仪在规定温度T,下测量fo(T₂)值；g)由公式(12)计算振荡频率温度系数afemp。GB/T20870.5—2023/IEC60747-16—(仅适用于VCO)振荡频率。测量规定条件下的输出功率温度系数。5.12.2电路图电路图见图7。5.12.3测试原理由公式(13)到(15)计算输出功率温度系数： (13) (14) (15)式中：T₁,T₂——环境或参考点温度；P₁——功率计在温度T₁下的指示值，用分贝毫瓦(dBm)表示；P,功率计在温度T₂下的指示值，用分贝毫瓦(dBm)表示。5.12.4电路说明和要求见5.3.4。5.12.5注意事项见5.2.5。应按以下步骤进行测试：a)提供规定偏置条件；b)由环境试验箱、温度传感器和温度计设置环境温度为规定值T₁;c)(仅适用于VCO)设置振荡频率为规定值；d)用频率计在规定温度T₁下测量P:值；e)由环境试验箱、温度传感器和温度计设置环境温度为规定值T₂;f)(仅适用于VCO)再次设置振荡频率为规定值；g)用频率计在规定温度T₂下测量P₂值；h)由公式(13)到(15)计算输出功率温度系数ap.temp。5.12.7规定条件见5.11.7。—(仅适用于VCO)振荡频率；GB/T20870.5—2023/IEC5.14.2电路图测试电路见图8。控制A双向图8调制带宽B的测试电路图5.14.3测试原理在实际的VCO中，恒定调制信号电压Vmoa的频率偏移随着调制信号频率fmod的增加而减小。频率偏移下降到直流值的-3dB(或0.707倍)时的频率，测试的是控制引出端的频率响应特性。该值定义为调制带宽B。就频率调制(FM)系统而言，载波的频谱响应符合贝塞尔函数特性。边带信号的幅值正比于n阶贝塞尔函数J。(β)。载波的幅值正比于J。(β),第一个边带的幅值正比于J₁(β)等。由公式(17)计算调制系数β:β=(频率偏移)/fnod=(S,,×Vmod)/fmod (17)由公式(18)计算调制信号的幅值： (18)式中：S.——VCO的电调灵敏度；Vmd——调制信号的幅值；fmod——调制信号的频率。对于某些β值，幅值大小会出现空值。5.14.4电路说明和要求见5.2.4。信号发生器的输出阻抗通常是50Ω。该值能由转换器转换成合适的值。5.14.5注意事项见5.2.5。施加到控制引出端的电压不应超出其阈值范围。5.14.6测试步骤应按以下步骤进行测试：a)提供规定偏置条件；b)设置振荡频率为规定值；GB/T20870.5—2023/IEC60747-16-5:2020