射频产品如何从设计轻松过渡到制造

。一个常见的解决方法是根据实际的电路板印制线来设计探针垫片。例如，设计者如果知道之后会用到RF探针，就可以针对这种探针进行电路板的几何形状（例如印制线宽和接地层间距）设计，而无需特定几何形状的焊盘垫。在某些情况下，可以使用表面组装元件焊盘作为探针垫，从而让工程师能够在元器件拆除的情况下通过匹配的接口探测电路。

图1. Everett Charles同轴探针的原理图。

另一种适用于验证和生产测试的有效解决方案是使用带有集成开关的同轴连接器。在该方法中，单刀双掷开关通过连接探针的机械作用进行驱动。因此，当探针未连接时，该开关自动连线至一个接线端，探针接合时，则连接至另一个接线端。这一集成的连接器/开关探针最初是针对手机行业而设计，用于断开天线，以通过连接器来测量RF功率。现在，射频工程师有了各种频率在12 GHz及以上的高性能设备可供选择。

最佳电路布局实践

可制造性设计中一个重要却往往被忽视的因素是关键电路的隔离，如图2所示的典型接收器的结构图。为了充分确定单个元器件的性能，设计人员必须能够将放大器和混频器隔离开以及将混频器与本地振荡器隔离开。如果合成器没有通过任何接口直接连接到混频器来隔离放大器和混频器，会使合成器潜在故障问题的排查变得更加困难。通过将这些接口分离以及单独测试每个部分，工程师可以使用更复杂的元器件来准确地进行故障排除。分离重要接口有若干个种方法。其中一种方法是通过物理方式来隔开每个子组件的布局，然后通过SMA等同轴连接器来连接它们。但是，SMA连接器往往会增加设计尺寸和成本。集成开关/连接器组件（例如以上所述的组件）提供了一个很好的解决方案，因为它们能够很好地连接放大器、混频器和本地振荡器，而几乎不会产生任何插入损耗。

图2. 典型的收发仪架构。

通过可复用测试代码来关联测量数据

测试工程师经常面临的另一个问题是将生产数据与验证测试过程中获得的测量结果关联起来。数据关联之所以困难有几个原因，包括不同测试设备的使用、测试夹具的影响以及物理环境的改变。其中最容易解决的一个问题是验证和工程生产测试使用不同测量算法造成的误差。

一般来说，研发小组通常需要拥有性能非常高的设备才能确保仪器的规格限制不会影响验证测试结果。而大规模生产作业所需的大量仪器而通常需要生产测试设备的成本能够最优化。然而，由于验证测试和生产测试的需求不同，企业往往使用完全不同的测试设备– 因而导致了测量数据无法关联等问题，另外还需要工程师花费额外的精力去编写测试软件。

由于测量算法之间的不同会导致测量结果的差异，提高验证和生产测试相关性的一个最简单步骤是确保所有测量使用的是相同的测量算法。工程师可以通过一些方法来确保算法的标准化，如：

• 使用运行于PC（或PXI系统）而不是测试仪器上的软件算法；
• 在验证测试和生产测试使用中类似的测试设备（同一供应商）；• 使用业界定义的测量，如根据IEEE标准定义的测量。

其中，确保测量算法标准化最简单的方法是在产品开发的各个阶段使用来自同一供应商的仪器。该方法还可帮助工程师在生产测试阶段更轻松地利用用于验证测试的测试代码。

将验证测试代码复用于制造测试

尽管将验证测试代码复用于生产中似乎是一个显而易见的最佳做法，但这对软件架构有特殊要求。例如，想要在生产测试中利用设计验证测试中的代码，采用模块化、分层式软件架构是至关重要的。在编程验证测试所需的软件时，工程师通常会为了尽快的写出代码而忽略代码架构或长期可支持性。但是，由于验证测试所需的测量很多与工业测试是一样的，因而确保验证测试代码的灵活性是非常重要的。

编写测试软件代码中一个简单的最佳方法是采用硬件抽象层。该方法是将对特定设备的底层驱动调用封装在更高级的函数中。这种方法使得未来修改测试代码、添加额外设备的工作变得更为简单，而不需要大范围地重写。如图3所示，使用硬件抽象层需要测试代码的架构能够让特定仪器的驱动程序调用包含于该仪器产品系列的函数调用框架之中。虽然这需要更周全的前期设计，但使用硬件抽象层可提高测试代码的复用率，最终减少测试软件开发的时间。请注意，相比于其他本身具有层次性的编程语言，比如NI LabVIEW系统设计软件或其他类似的语言，硬件抽象层的层次性相对更为直接。

图3. 传统方法与硬件抽象层方法比较。

请注意，图3 所示架构中重要的一点是将配置待测设备的代码和配置仪器的代码分开