一种多路π网络石英晶体测试系统及其测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及晶体测试领域，尤其涉及一种多路31网络石英晶体测试系统及其测试方法。
【背景技术】
[0002]随着现代通信和计算机技术的发展，电子设备的生产已离不开石英晶体这一重要元件。其生产过程中除了需要精确的切割工艺外，还需要能够在生产过程中对石英晶体元件实现实时监控和成品检测的测量仪器。π网络测量方法是IEC(国际电工委员会)推荐的石英晶体元件测量方法。但市场上的晶体测试多为单个π网络测量，对于日益增加的市场需求是远远不够的。
【发明内容】
[0003]根据以上技术问题，本发明提供一种多路π网络石英晶体测试系统及其测试方法，其特征在于包括射频开关、π网络、测量探针、测量晶体承放盘，所述外部控制信号及外部射频信号与射频开关连接，所述射频开关和π网络连接，所述π网络内连接有测量探针，所述测量探针一侧放置有测量晶体承放盘，所述测量晶体承放盘两侧放置有多个π网络，每两个π网络和一个射频开关连接。
[0004]一种多路π网络石英晶体测试方法，其具体步骤为:
Cl)首先进行射频开关即RF switch选型，
a.由于测量的晶体频率集中在1ΜΗζ~200ΜΗζ，所以在选择芯片时要求其频率范围大于此范围；
b.由于RFinput信号强度在22dBm，要求芯片可承受的输入功率要大于25dBm;c.芯片在上述频带内插入损耗要小于0.5dB，回波损耗小于-10dB。(确保到达晶体的信号强度及波形完整性)；
d.选择I/O为50Ω阻抗的芯片，减小信号反射；
e.选择CMOS芯片，避免晶体振荡信号对控制的干扰；
(2)将多路31网络石英晶体测试系统进行连接，然后将石英晶体放入测量晶体承放盘内准备测量；
(3)外部控制信号控制射频开关，并将外部射频信号传送至射频开关，射频开关将信号传送给π网络，π网络对石英晶体进行测试；
(4)根据π网络画出原理图及版图，并用ADS软件仿真来观测波形的失真情况，并通过改变走线等方式来改善失真问题。
[0005]所述π网络作为输入输出衰减器，主要是使晶体阻抗与有关设备实现匹配，并衰减来自有关设备的反射信号。
[0006]所述探针为镀金探针。
[0007]本发明的有益效果为:本发明在现有的单个π网络测量方法上进行改进，变成多个π网络测量，本发明主要解决单个π网络测量效率低下的问题，在确保晶体测量参数差异较小的前提下，提高晶体生产效率。本发明改变现有的晶体测量方式，通过外部控制信号及RF (Rad1 Frequency) switch实现通道切换，测量方法简单方便。由于RF中寄生参数对晶体测量有很大影响，采用改善走线方式，阻抗匹配等方法，来减小其对测量参数的影响。
【附图说明】
[0008]图1为4路π网络测试方法示意图；
图2为π网络基本原理不意图；
图3为晶体等效电路图；
如图，Υ1Γ为输入端口 ；Υ22’为输出端口 ；R1、R2、R3构成输入端口 π网络；R4、R5、R6构成输出端口 π网络；Yl为石英晶体。
【具体实施方式】
[0009]根据图1所示，对本发明进行进一步说明:
实施例1
本发明为一种多路π网络石英晶体测试系统及其测试方法，射频开关、π网络、测量探针、测量晶体承放盘，外部控制信号及外部射频信号与射频开关连接，射频开关和η网络连接，网络内连接有测量探针，测量探针一侧放置有测量晶体承放盘，测量晶体承放盘两侧放置有多个π网络，每两个π网络和一个射频开关连接。
[0010]实施例2
一种多路31网络石英晶体测试方法，其具体步骤为:
Cl)首先进行射频开关即RF switch选型，
a.由于测量的晶体频率集中在1ΜΗζ~200ΜΗζ，所以在选择芯片时要求其频率范围大于此范围；
b.由于RFinput信号强度在22dBm，要求芯片可承受的输入功率要大于25dBm;c.芯片在上述频带内插入损耗要小于0.5dB，回波损耗小于-10dB。(确保到达晶体的信号强度及波形完整性)；
d.选择I/O为50Ω阻抗的芯片，减小信号反射；
e.选择CMOS芯片，避免晶体振荡信号对控制的干扰；
(2)将多路31网络石英晶体测试系统进行连接，然后将石英晶体放入测量晶体承放盘内准备测量；
(3)外部控制信号控制射频开关，并将外部射频信号传送至射频开关，射频开关将信号传送给π网络，π网络对石英晶体进行测试，当给石英晶体加上一交变电场时，其等效电路如图3所示，电路中串一个由电阻、电容和电感组成的回路，此等效电路有一个固有串联谐振频率，达到此频率点时，石英晶体对外呈纯电阻状态，此时石英晶体对应的等效阻抗为最小值，π网络法是将石英晶体置于π网络的串联支路中，当石英晶体达到谐振状态时，π网络为一个纯电阻网络，且相位差为零，压降最小，这样就可以将石英晶体参数的测量简化为对π网络阻抗的测量； (4)根据31网络画出原理图及版图，并用ADS软件仿真来观测波形的失真情况，并通过改变走线等方式来改善失真问题。
[0011]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种多路π网络石英晶体测试系统及其测试方法，其特征在于包括射频开关、π网络、测量探针、测量晶体承放盘，所述外部控制信号及外部射频信号与射频开关连接，所述射频开关和π网络连接，所述π网络内连接有测量探针，所述测量探针一侧放置有测量晶体承放盘，所述测量晶体承放盘两侧放置有多个π网络，每两个π网络和一个射频开关连接， 一种多路31网络石英晶体测试方法，其具体步骤为: Cl)首先进行射频开关即RF switch选型， a.由于测量的晶体频率集中在1ΜΗζ~200ΜΗζ，所以在选择芯片时要求其频率范围大于此范围； b.由于RFinput信号强度在22dBm，要求芯片可承受的输入功率要大于25dBm;c.芯片在上述频带内插入损耗要小于0.5dB，回波损耗小于-1OdB (确保到达晶体的信号强度及波形完整性)； d.选择I/O为50Ω阻抗的芯片，减小信号反射； e.选择CMOS芯片，避免晶体振荡信号对控制的干扰； 将多路π网络石英晶体测试系统进行连接，然后将石英晶体放入测量晶体承放盘内准备测量； 外部控制信号控制射频开关，并将外部射频信号传送至射频开关，射频开关将信号传送给31网络，31网络对石英晶体进行测试； 根据31网络画出原理图及版图，并用ADS软件仿真来观测波形的失真情况，并通过改变走线等方式来改善失真问题。
2.按照权利要求1所述的一种多路网络石英晶体测试方法，其特征在于所述网络作为输入输出衰减器，主要是使晶体阻抗与有关设备实现匹配，并衰减来自有关设备的反射信号。
3.按照权利要求1所述的一种多路网络石英晶体测试系统，其特征在于所述探针为镀金探针。
【专利摘要】本发明提供一种多路π网络石英晶体测试系统及其测试方法，其特征在于包括射频开关、π网络、测量探针、测量晶体承放盘，所述外部控制信号及外部射频信号与射频开关连接，所述射频开关和π网络连接，所述π网络内连接有测量探针，本发明改变现有的晶体测量方式，通过外部控制信号及RF（Radio Frequency）switch实现通道切换，测量方法简单方便。由于RF中寄生参数对晶体测量有很大影响，采用改善走线方式，阻抗匹配等方法，来减小其对测量参数的影响。
【IPC分类】G01R23-02
【公开号】CN104849544
【申请号】CN201510054098
【发明人】杨军, 朱玮, 陈桂东, 靳爽
【申请人】天津必利优科技发展有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年2月2日