射频PA| 功放芯片全自动测试方案

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功率放大器（ PA， Power Amplifier） ， 是各种无线发射机的重要组成部分， 是射频前端最主要的器件之一。将调制振荡电路所产生的射频信号功率放大， 以输出到天线上辐射出去。PA的性能直接决定了无线终端的通讯距离、 信号质量和待机时间， 也是射频前端功耗最大的器件。

根据QYR Electronics Research 数据， 2011-2018 年， 全球射频功率放大器的市场规模从25.33亿美元增长至31.05亿美元， 年均复合增长率2.95%；预计至2023年， 市场规模将达35.71亿美元。PA市场整体增速较其他射频前端芯片增速低， 主要是因为高端4G和5G PA市场将保持增长， 但是2G/3G PA市场将会逐步衰退。2020~2025年全球手机射频前端将从185亿增长到258亿美元，CAGR +7%，5G是最主要驱动力：1） 5G（Sub 6GHz）：四大技术驱动ASP从4G的$17增长到$25；2）毫米波：新增ASP $18的AiP天线模组。除此之外。WiFi6亦驱动手机WiFi射频器件市场规模从2020年$25亿增长到$34亿。模块化：5G加速射频前端模块化，但在成本与性能的权衡下，未来几年中低端机依然会采用大量分立器件，模组与分立器件市场规模皆有增长。

图1，射频前端是智能手机里的核心器件之一，主要由四大模块组成：功率放大器（PA）、开关、滤波器和低噪声放大器（LNA）

近几十年来,无线通信技术的飞速发展，射频和微波电路不仅促使军事领域大步迈向现代化，更在诸多领域都得到了广泛的应用，极大程度地提高了人们的生活水平，可以说它已经成为我们工作和生活中不可或缺的工具。在所有射频和微波系统中几乎都要用到放大器，放大器也是通信、雷达和卫星转发系统中必不可少的单元，因此应用非常广泛。

通信系统的关键组成部分包含信号收发机，其中功率放大器（以下简称PA）作为发射机链路中的重要模块，其作用是：将前端产生的微弱信号进行功率放大，使之获得足够高的功率后馈送到天线上辐射出去，从而有一个更远的传输距离。因此，PA性能的好坏直接影响发射机整体的工作质量，十分关键。

通过使用全自动探针台及测试仪表对生产中的PA芯片进行射频电参数测量和提取，可以利用智能的测试分析软件系统直接反映出产品在制造过程中是否符合工艺要求，以及存在哪些质量问题。

图2，  列举了 GaN 射频器件典型的测试性能

功率放大器（PA）的常需要测试的项目如下：

1，直流特性：栅极开启电压、静态工作点、漏极击穿电压

2，射频性能：S参数、输出功率、增益、效率互调、噪声系数

3，系统级指标：调制信号下的ACPR和EVM

4，ATE测试：DC、RF、EVM等

5，PA器件的缺陷测试：栅极迟、动态电阻和电流崩塌。

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