A New Calibration Method for the Characterization of Microwave Devices

마이크로파 소자 특성화를 위한 새로운 보정 방법

The error networks due to the measuring systems and the test fixture must be previously calibrated in order to characterize the microwave devices. In this paper, it is presented a new method to characterize the error networks in which only two different microstrip lines are used for the calibration. Once each length of two calibrat- ing microstrip lines is accurately defined, the calibrated data can be easily obtained without acknowledgement for the propagation constant. The end effect is not considered when fabricated the microstrip lines used to calibration. The ATF13736 GaAs MESFET is characterized by means of the calibrating procedure with this method. The range of measuring frequency is 2 to 18 GHz, and the bias voltage and current are $V_{DS}$ =2.5V, $I_{DS}$ =20mA, respectively. Compared the calibrated data with data sheet, it is showed that the magnitude is nearly agreed with each other and the phase is deviated by 0.1 to 12 degrees in lower frequencies.

마이크로파용 소자를 측정하기 위해서 test fixture를 이용하는데, 소자 특성화에 앞서 측정시스댐과 test fixture에 따른 오차회로망을 우선적으로 보정하여야 한다. 본 논문에서는 길이가 다른 두개의 보정용 마이크로 스트립 선로만으로 오차회로망을 특성화하는 방볍을 제시하였다. 보정용 두 선로의 길이가 정확히 주어진다면, 전파상수의 지식없이도 정확한 보정 데이타를 제공할 수 있다. 보정용 선로 제작시 end effect를 전혀 고려할 필요가 없다. 이 방볍에 의한 보정작업에 따라 A TF13736 MESFET를 특성화 하였다. 측정주파수 범위는 2 2-18 GHz이고, 바이어스는 VDs=2. 5V, IDs=20mA이었다. 보정데이타와 데이타 용지를 비교할 때, 상대적 으로 낮은 주파수에서 그 크기는 거의 일치하고 단지 $0.1^{\circ}$~$12^{\circ}$의 위상차를 보였다.