GB/T 42836-2023 微波半導體集成電路 混頻器（正式版）

ICS31.200微波半導體集成電路國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會IGB/T42836—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。本文件由全國半導體器件標準化技術(shù)委員會(SAC/TC78)歸口。本文件起草單位：中國電子技術(shù)標準化研究院、廣訊檢測(廣東)有限公司、安徽西瑪科電器有限公電子科技有限公司、中國電子科技集團公司第十三研究所、中國電子科技集團公司第五十五研究所、中國電子科技集團公司第三十八研究所、中國航天科工集團第三十五研究所。1GB/T42836—2023微波半導體集成電路混頻器2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T4589.1半導體器件第10部分：分立器件和集成電路總規(guī)范GB/T4937.3半導體器件機械和氣候試驗方法第3部分：外部目檢GB/T4937.4半導體器件機械和氣候試驗方法第4部分：強加速穩(wěn)態(tài)濕熱試驗(HAST)GB/T4937.11半導體器件機械和氣候試驗方法第11部分：快速溫度變化雙液槽法GB/T4937.13半導體器件機械和氣候試驗方法第13部分：鹽霧GB/T4937.14半導體器件機械和氣候試驗方法第14部分：引出端強度(引線牢固性)GB/T4937.15半導體器件機械和氣候試驗方法第15部分：通孔安裝器件的耐焊接熱GB/T4937.21半導體器件機械和氣候試驗方法第21部分：可焊性GB/T4937.23半導體器件機械和氣候試驗方法第23部分：高溫工作壽命GB/T4937.24半導體器件機械和氣候試驗方法第24部分：加速耐濕-無偏HASTGB/T4937.26半導體器件機械和氣候試驗方法第26部分：靜電放電(ESD)敏感度測試人GB/T4937.27半導體器件機械和氣候試驗方法第27部分：靜電放電(ESD)敏感度測試機GB/T9178集成電路術(shù)語GB/T12750半導體器件集成電路第11部分：半導體集成電路分規(guī)范(不包括混合電路)GB/T17573—1998半導體器件分立器件和集成電路第1部分：總則GB/T19403.1半導體器件集成電路第11部分：第1篇：半導體集成電路內(nèi)部目檢(不包括混合電路)QB/T3811塑料打包帶SJ/T10147集成電路防靜電包裝管SJ/T11587電子產(chǎn)品防靜電包裝技術(shù)要求IEC60749-6半導體器件機械和氣候試驗方法第6部分：Mechanicalandclimatictestmethods—Part6:Storageathightemperature)IEC60749-8半導體器件機械和氣候試驗方法第8部分：密封(Semiconductordevices—Me-chanicalandclimatictestmethods—Part8:Sealing)IEC60749-9半導體器件機械和氣候試驗方法第9部分：標志耐久性(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part9:Permanenceofmarking)2IEC60749-24半導體器件機械和氣候試驗方法第24部分：加速耐濕無偏置強加速應力試驗(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part24:Acceleratedmoisturere-sistance-UnbiasedHAST)IEC60749-28半導體器件機械和氣候試驗方法第28部分：靜電放電(ESD)敏感度測試帶電模型(CDM)[Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part28:Electdischarge(ESD)sensitivitytesting—Chargeddevicemodel(CDM)]IEC60749-36半導體器件機械和氣候試驗方法第36部分：穩(wěn)態(tài)加速度(Semiconductorde-vices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part36:Acceleration,steadystate)5技術(shù)要求動態(tài)特性參數(shù)最小值最大值變頻損耗×本振/中頻隔離度×射頻/中頻隔離度×中頻/射頻隔離度×輸入ldB壓縮功率電平X電壓駐波比—×噪聲系數(shù)X雙音三階交調(diào)截點X鏡像頻率抑制度(適用時)×射頻泄露×抗燒毀功率×注：“×”表示必備要求，“—”表示不要求。3GB/T42836—2023a)輸入或輸出電路功能框圖；c)推薦工作條件；d)工作溫度。a)相對濕度：25%～75%(適用時);c)試驗溫度：25℃±3℃。測試規(guī)定條件下的變頻損耗。Lc=Pk—P? (1)測試原理框圖見圖1。4GB/T42836—2023RPP?被測衰減器2Pr——射頻輸入功率；P?——中頻輸出功率；應按以下程序進行測試：a)給被測混頻器施加規(guī)定的本振頻率和功率；b)將射頻信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；c)改變射頻信號源的輸出功率，給被測混頻器射頻端口施加規(guī)定的射頻輸入功率(PR);d)從頻譜分析儀讀出輸出功率(Po),從而得出中頻端口的中頻輸出功率(P?);e)由公式(1)計算變頻損耗(Lc)。如果信號源自帶衰減器并且滿足測量要求，頻譜分析儀的測試動態(tài)范圍滿足要求，可以省掉衰減b)測試儀器的頻率范圍應滿足測試要求；c)測試儀器的量程應滿足測試要求；f)當操作靜電敏感器件時，應遵循GB/T17573—1998中第IX篇中的操作注意事項；a)環(huán)境溫度；5b)本振頻率和功率；c)射頻頻率和功率。測試原理框圖見圖2。R——射頻端口；I——中頻端口。GB/T42836—2023R被測R混頻器圖2變頻損耗測試原理框圖(網(wǎng)絡分析儀法)應按以下程序進行測試：a)對網(wǎng)絡分析儀進行校準；b)按圖2連接好測試系統(tǒng)；c)給被測混頻器施加規(guī)定的本振頻率和功率；d)給被測混頻器射頻端施加規(guī)定的頻率和輸入功率；e)從網(wǎng)絡分析儀中讀取變頻損耗(Lc)。測試設(shè)備滿足下列要求：b)測試儀器的頻率范圍應滿足測試要求；c)測試儀器的量程應滿足測試要求；f)當操作靜電敏感器件時，應遵循GB/T17573—1998中第IX篇中的操作注意事項；見6.3.1.2.4。6GB/T42836—20236.3.2隔離度測試規(guī)定條件下的隔離度。6.3.2.2方法一6.3.2.2.1測試原理由公式(2)計算本振與中頻端隔離度：ISO?-1=P1—P…………(2)式中：ISOL-1——本振與中頻端隔離度，單位為分貝(dB);P——本振端口所施加的功率，單位為分貝毫瓦(dBm);P?——中頻端口輸出功率，單位為分貝毫瓦(dBm)。由公式(3)計算本振與射頻端隔離度：ISOL-R=PLPR……(3)式中：ISOL-r——本振與射頻端隔離度，單位為分貝(dB);P——本振端口所施加的功率，單位為分貝毫瓦(dBm);PR——射頻端口輸出功率，單位為分貝毫瓦(dBm)。由公式(4)計算射頻與中頻端隔離度：ISOR-1=PrP?式中：ISOR-1——射頻與中頻端隔離度，單位為分貝(dB);PR——射頻端口所施加的功率，單位為分貝毫瓦(dBm);P?——中頻端口射頻頻率下的輸出功率，單位為分貝毫瓦(dBm)。本振與中頻端隔離度的測試原理框圖見圖3,本振與射頻端隔離度的測試原理框圖見圖4,射頻與中頻端隔離度的測試原理框圖見圖1。PP本振信號源衰減器1P衰減器2被測R頻譜分析儀匹配負載標引符號說明：PL——本振輸入功率；P?——中頻輸出功率；Po輸出功率。7GB/T42836—2023P被測PRRP匹配負載頻譜分析儀I——中頻端口；Pr——射頻輸出功率；圖4本振與射頻端隔離度測試原理框圖6.3.2.2.2.1本振與中頻端隔離度應按以下程序進行測試：a)將本振信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)改變本振信號源的輸出功率，給被測混頻器本振端口施加規(guī)定的輸入功率(PL);c)從頻譜分析儀讀出輸出功率(Po),計算出中頻端口的輸出功率(P?);d)由公式(2)計算本振與中頻端隔離度(ISOL-1)。6.3.2.2.2.2本振與射頻端隔離度應按以下程序進行測試：a)將本振信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；b)改變本振信號源的輸出功率，給被測混頻器本振端口施加規(guī)定的輸入功率(PL);c)從頻譜分析儀讀出輸出功率(Po),計算出射頻端口的輸出功率(PR);d)由公式(3)計算本振與射頻端隔離度(ISOL-r)。6.3.2.2.2.3射頻與中頻端隔離度應按以下程序進行測試：a)給被測混頻器施加規(guī)定的本振頻率和功率；b)將射頻信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值(與本振頻率不同);c)改變射頻信號源的輸出功率，使給被測混頻器射頻端口施加的輸入功率(Pr)達到規(guī)定值；d)從頻譜分析儀讀出射頻頻率下的輸出功率(Po),計算出中頻端口的射頻頻率下的輸出功率e)由公式(4)計算射頻與中頻端隔離度(ISOR-1)。析儀測試中頻端口的射頻頻率功率。8GB/T42836—2023測試原理框圖見圖2。b)按圖2連接好測試系統(tǒng)；d)從網(wǎng)絡分析儀中分別讀取ISO?-、ISO-R、ISOk-1。d)按6.3.1.2的規(guī)定測試變頻損耗Lc;9GB/T42836—2023值增大1dB,此時的射頻輸入功率即為輸入1dB壓縮功率電平。測試原理框圖見圖2。應按以下程序進行測試：a)對網(wǎng)絡分析儀進行校準；b)按圖2連接好測試系統(tǒng)；c)給被測混頻器施加規(guī)定的本振頻率和功率；e)給被測混頻器施加適當?shù)纳漕l輸入功率；f)改變射頻輸入功率，用網(wǎng)絡分析儀顯示變頻損耗隨測試規(guī)定條件下的電壓駐波比。RL=P?P?…………(5)P?——接入被測混頻器時頻譜分析儀上讀出的功率，單位為分貝毫瓦(dBm)。GB/T42836—2023VSWR=(1+10-RL/20)/(1—10-RL/20)…………(6)式中：VSWR——電壓駐波比。射頻、中頻端電壓駐波比測試原理框圖見圖5,本振端電壓駐波比測試原理框圖見圖6。定向耦合器定向耦合器衰減器2頻譜分析儀射頻信號源匹配負載被測LL——本振端口；I/R——中頻/射頻端口；被測被測A匹配負載R混頻器1.定向耦合器衰減器本振信號源匹配負載I——中頻端口；圖6本振端電壓駐波比測試原理框圖a)將射頻信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值；c)從頻譜分析儀讀出功率(P?);d)接入被測混頻器，施加規(guī)定的本振頻率和功率；e)從頻譜分析儀讀出功率(P?);GB/T42836—2023c)從頻譜分析儀讀出功率(P?);e)由公式(5)計算回波損耗(RL);見6.3.1.2.5?；祛l器R/I網(wǎng)絡分析儀木振信號源L標引符號說明：L——本振端口；R/I——射頻/中頻端口；I/R——中頻/射頻端口。被測被測混頻器網(wǎng)絡分析儀匹配負載匹配負載RR——射頻端口；I——中頻端口。GB/T42836—2023a)對網(wǎng)絡分析儀進行校準；b)按圖7連接好測試系統(tǒng)；c)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡分析儀的頻率至規(guī)定值；d)給被測混頻器加上規(guī)定的本振頻率和功率；e)從網(wǎng)絡分析儀中讀取規(guī)定頻率下的射頻端、中頻端的回波損耗(RL)或電壓駐波比(VSWR)。a)對網(wǎng)絡分析儀進行校準；b)按圖8連接好測試系統(tǒng)；c)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡分析儀的頻率至規(guī)定值；d)從網(wǎng)絡分析儀中讀取規(guī)定頻率下的本振端的回波損耗(RL)或電壓駐波比(VSWR)。測試規(guī)定條件下的噪聲系數(shù)。當被測混頻器射頻輸入端分別輸入兩個資用噪聲功率(熱態(tài)和冷態(tài))時，混頻器的中頻輸出端可以NF=ENR—10lg(Y—1) (7)式中：NF——噪聲系數(shù)，單位為分貝(dB);測試原理框圖見圖9。GB/T42836—2023本振信號源衰減器1L被測R(可選)(AB冷噪聲發(fā)生器發(fā)生器(可選)精密可變衰減器I——中頻端口；a)將溫度調(diào)至規(guī)定值；b)給被測混頻器加上規(guī)定的本振頻率和功率；c)連接B和C兩點，調(diào)節(jié)精密可變衰減器，使電平指示器的讀數(shù)為某一讀數(shù)；d)記下電平指示器的讀數(shù)；e)記錄衰減器的衰減值(Ac);f)斷開B和C兩點，并連接A和C兩點，重新調(diào)節(jié)精密可變衰減器，使電平指示器的讀數(shù)與d)g)記錄衰減器的衰減值(Ah);h)由公式(8)計算Y系數(shù)：Y=10(Ah-Ac/10)………(8)i)用公式(7)計算被測混頻器的噪聲系數(shù)(NF)。b)圖9中的精密可變衰減器的分辨率應滿足測試要求。GB/T42836—2023測試原理框圖見圖10?；祛l器木振信號源衰減器1L被測R噪聲分析儀混頻器濾波器(可選)衰減器2L——本振端口；R——射頻端口；I——中頻端口。圖10噪聲系數(shù)測試原理框圖(噪聲分析儀法)應按以下程序進行測試：a)按圖10連接測試系統(tǒng)；b)給被測混頻器加上規(guī)定的本振頻率和功率；c)將噪聲分析儀的頻率調(diào)到規(guī)定值；d)從噪聲分析以上讀出噪聲系數(shù)。見6.3.1.2.3。測得的噪聲系數(shù)包括中頻端的濾波器、放大器和衰減器的噪聲，若對結(jié)果進行修測試規(guī)定條件下的雙音三階交調(diào)截點。GB/T42836—2023IP?=D?—E…………(9)IP?——雙音三階交調(diào)，單位為分貝(dB);D?——頻譜分析儀指示的三階交調(diào)產(chǎn)物輸出功率電平，單位為分貝毫瓦(dBm);不同三階交調(diào)頻E——頻譜分析儀指示的信號源1、信號源2的信號與本振信號混頻得到的中頻輸出信號功率電由公式(10)計算雙音三階交調(diào)截點：P?(IP)——雙音三階交調(diào)截點，單位為分貝毫瓦(dBm);PR——單一射頻輸入功率電平，單位為分貝毫瓦(dBm)。測試原理框圖見圖11。信號源1衰減器1(可選)衰減器3(可選)R被測混頻器L哀減器2衰減器5信號源2標引符號說明：L——本振端口；I——中頻端口。圖11雙音三階交調(diào)截點測試原理框圖應按以下程序進行測試：a)給被測混頻器加上規(guī)定的本振功率；b)設(shè)定信號源1和信號源2的頻率分別為f?和f?,其頻率差為規(guī)定值；通過功率合成器后被測GB/T42836—2023混頻器輸入端的信號功率電平為規(guī)定值(各頻率分量輸入到混頻器的功率應相等，除另有規(guī)定外，可設(shè)為1dB壓縮點輸入功率),單一信號功率的功率電平為PR;c)將頻譜分析儀的分辨率帶寬調(diào)到規(guī)定值，顯示f?和f?信號分別與本振信號混頻得到的中頻輸出信號功率電平(E);d)三階交調(diào)的頻率為2f?±f2、2f?±f?與本振頻率的差/和值；e)用頻譜分析儀讀出三階交調(diào)產(chǎn)物輸出功率電平(D?)(不同三階交調(diào)頻率幅度有差異時，讀出幅度較大者);f)由公式(9)計算被測混頻器的雙音三階交調(diào)(IP?);g)由公式(10)計算被測混頻器的雙音三階交調(diào)截點(P3(IP))。見6.3.1.2.3。測試規(guī)定條件下的鏡像頻率抑制度。測試原理框圖見圖1。由公式(11)計算鏡像頻率抑制度：式中：應按以下程序進行測試：a)給被測混頻器加上規(guī)定的本振頻率和功率；b)將射頻信號源的頻率調(diào)到規(guī)定值fs;c)給被測混頻器施加規(guī)定的射頻輸入功率，用頻譜分析儀測出輸出中頻信號幅度相對電平d)將射頻信號源的頻率置于鏡像頻率f;(與本振頻率fi.的差為中頻頻率，并且符合fi+fs=2f?),用頻譜分析儀測出鏡像中頻信號幅度相對電平(Ají);e)由公式(11)計算鏡像頻率抑制度(Rim)。GB/T42836—20236.3.7.2.4規(guī)定條件應規(guī)定下列條件：a)環(huán)境溫度；b)本振頻率和功率；c)射頻頻率、鏡像頻率和功率。6.3.7.3.1測試原理測試原理框圖見圖12。本振信號源衰減器1L被測混頻器R衰減器2射頻信號源同步掃描網(wǎng)絡分析儀標引符號說明：L——本振端口；I——中頻端口。圖12鏡像頻率抑制度測試原理框圖6.3.7.3.2測試程序應按以下程序進行測試：a)給被測混頻器加上規(guī)定的本振頻率和功率；b)給被測混頻器施加規(guī)定的射頻輸入功率，射頻信號源的掃描范圍包括射頻信號頻率和鏡像頻率；c)用網(wǎng)絡分析儀讀出所需中頻信號與鏡像中頻信號相對電平差即為鏡像頻率抑制度(Rim)。6.3.7.3.3測試設(shè)備要求見6.3.1.3.3。6.3.7.3.4規(guī)定條件見6.3.7.2.4。6.3.8射頻泄漏測試規(guī)定條件下的射頻泄漏。6.3.8.2測試原理測試原理框圖見圖13。GB/T42836—2023衰減器2R被測混頻器[匹配終端指示器本振信號源衰減器1R——射頻端口；圖13射頻泄漏測試原理框圖a)按圖13連接測試系統(tǒng)；b)監(jiān)測和檢查射頻泄漏的試驗設(shè)備應在規(guī)定中心頻率點上進行校正；c)測試前將指示器校零，并排除其他測試設(shè)備的微波輻射對測試結(jié)果的影響；d)給被測混頻器加上規(guī)定的本振功率；f)由指示器直接讀出混頻器泄漏的平均功率密度(Pa),單位為微瓦每平方厘米(μW/cm2)。測試規(guī)定條件下的抗燒毀功率。測試原理框圖見圖14。GB/T42836—2023本振信號源衰減器1被測PR衰減器2射頻信號源匹配負載R——射頻端口；PR——射頻輸入功率；P?——中頻輸出功率。圖14抗燒毀功率測試原理框圖應按以下程序進行測試：a)按圖14連接好測量系統(tǒng)；b)給被測混頻器施加規(guī)定本振頻率和功率；c)給被測混頻器施加規(guī)定的射頻功率(PksH)并同時開始計時；e)按照6.3.1和6.3.2分別測試混頻器的變頻損耗和隔離度，應達到規(guī)定的數(shù)值。應規(guī)定下列條件：c)射頻頻率和功率；d)測試時間長度；e)要求的變頻損耗和隔離度數(shù)值。7檢驗規(guī)則本文件規(guī)定的檢驗分為：b)質(zhì)量一致性檢驗；GB/T42836—2023a)I類：該類的批符合A組和B組逐批檢驗要求以及C組周期檢驗要求。b)Ⅱ類：該類的批符合A組和B組逐批檢驗要求以及C組和D組周期檢驗要求。c)Ⅲ類：該類的批需進行100%篩選，并符合A組和B組逐批檢驗要求以及C組和D組周期檢A組檢驗的抽樣按表2的規(guī)定進行，B組、C組和D組檢驗的抽樣按表3的規(guī)定進行。表2A組抽樣要求分組批允許不合格品率(LTPD)°接收質(zhì)量限(AQL)I類Ⅲ類I類Ⅲ類AQLAQLⅡAQLA3aA3bA4aA4b7532335773233577ⅡⅡ—ⅡⅡⅡⅡ"批允許不合格品率，最大合格判定數(shù)為4。分組LTPD*I類Ⅲ類篩選等級AⅡ類和Ⅲ類篩選等級B和DB1B4bB5B8(不適用)555“批允許不合格品率，最大合格判定數(shù)為2。bLTPD指器件引出端數(shù)，分配給至少4只器件。GB/T42836—20237.5檢驗批構(gòu)成A3a和A3b分組試驗。7.7質(zhì)量一致性檢驗C組和D組檢驗分別按表4、表5、表6和表7規(guī)定的檢驗項目和順序進行。適用時，進行A3、A3a和A3b分組試驗。除另有規(guī)定外，試驗在25℃下進行。標有(D)的試驗是破壞性的。分組檢驗或試驗試驗條件極限值A(chǔ)1外部目檢見GB/T4937.3A325℃下靜態(tài)特性見5.1.1A3a最高工作溫度下靜態(tài)特性TA=TA(max)或Tc=Tc(max)極限值可與A3分組不同A3b最低工作溫度下靜態(tài)特性TA=TA(min)或Tc=Tc(min)極限值可與A3分組不同A425℃下動態(tài)特性見5.1.2A4a最高工作溫度下動態(tài)特性(不適用于I類)TA=TA(max)或Tc=Tc(max)極限值可與A4分組不同A4b最低工作溫度下動態(tài)特性(不適用于I類)“TA=TA(min)或Te=Te(min)極限值可與A4分組不同注：TA為環(huán)境溫度，Tc為殼溫?！叭绻圃鞆S能定期證明2個極限溫度下的試驗結(jié)果與25℃下的試驗結(jié)果相關(guān)，則可使用25℃下的結(jié)果。分組檢驗或試驗引用標準條件尺寸可焊性(D)按規(guī)定(僅適用于空封器件)密封非空封器件和環(huán)氧封接的空封器件溫度快速變化隨后：·外部目檢·強加速穩(wěn)態(tài)濕熱(HAST)見6.2、6.3按規(guī)定10次循環(huán)，貯存溫度范圍130℃,85%(相對濕度),96h/110℃,85%(相對濕度),264h同A3分組和A4分組分組檢驗或試驗引用標準條件壽命電測試見6.2、6.3最高工作溫度，時間：168h,偏置條件按詳細規(guī)范規(guī)定同A3分組和A4分組放行批證明記錄就B3、B4、B5和B8分組提供計數(shù)檢測結(jié)果分組檢驗或試驗引用標準條件尺寸GB/T4589.1C2cESD(D)人體模型(HBM)機械模型(MM)帶電模型(CDM)電測試GB/T4937.26GB/T4937.27IEC60749-28見6.2、6.3按規(guī)定按規(guī)定按規(guī)定同A3分組和A4分組引出端強度(D)GB/T4937.14按規(guī)定耐焊接熱GB/T4937.15按規(guī)定溫度循環(huán)a)空封器件溫度快速變化隨后：電測試(A3和A4)密封b)非空封器件和環(huán)氧封接的空封器件(D)溫度快速變化隨后：外部目檢強加速穩(wěn)態(tài)濕熱(HAST)電測試GB/T4937.11見6.2、6.3GB/T4937.11GB/T4937.3GB/T4937.4見6.2、6.3100次循環(huán)，貯存溫度范圍同A3分組和A4分組按規(guī)定500次循環(huán)，貯存溫度范圍130℃,85%(相對濕度),96h/110℃,85%(