本发明公开了一种毫米波/太赫兹超宽带开路—短路去嵌方法，该方法包括：获取测试电路为开路状态、短路状态以及接入待测器件时，其测试端的第一、第二、第三散射参数测试值，根据第一散射参数测试值，建立测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型；对开路状态集总参数模型进行第一次修正；在一次修正集总参数模型上，根据第二散射参数测试值，建立测试电路短路状态集总参数模型；对短路状态集总参数模型进行第二次修正；获取第一修正散射参数和第二修正散射参数；将第一修正散射参数和第二修正散射参数从第三散射参数值中去除，得到待测器件的散射参数值。该方法具有去嵌频率高、准确度高、结构简单、操作简便、成本低的优势。
1.一种毫米波/太赫兹超宽带开路—短路去嵌方法，其特征在于，包括：
获取用于测试待测器件的测试电路为开路状态时，测试结构测试端的第一散射参数测试值，所述开路状态为测试结构未接入待测器件时，测试结构与待测器件相连接的端口呈断开形式的状态；
获取测试结构为短路状态时，所述测试结构测试端的第二散射参数测试值，所述短路结构为测试结构未接入待测器件时，将测试结构中与待测器件相连接的端口短接的状态；
获取所述测试电路接入待测器件后，所述测试结构测试端的第三散射参数值；
根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型；
对所述开路状态集总参数模型进行第一次修正，去除开路端口寄生效应对所述集总参数模型产生的影响，得到第一次修正后的一次修正集总参数模型；
在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型；
对所述短路状态集总参数模型进行第二次修正，去除短路互连线寄生阻抗效应对所述短路状态集总参数模型产生的影响，得到第二次修正后的二次修正集总参数模型；
获取一次修正集总参数模型的第一修正散射参数和二次修正集总参数模型的第二修正散射参数；
将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型，具体包括：根据第一散射参数测试值，通过计算和优化得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到开路状态集总参数模型；
对所述开路状态集总参数模型进行仿真，得到开路状态集总参数模型的仿真数据；
将所述开路状态集总参数模型的仿真数据与所述第一散射参数测试值进行对比，得到所述开路状态集总参数模型的准确度；
如果所述开路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述开路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述开路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型，具体包括：在一次修正集总参数模型中增加电阻元件、电感元件和电容元件，根据第二散射参数测试值，计算和优化所述增加的电阻元件的电阻值、电感元件的电感值和电容元件的电容值，得到短路状态集总参数模型；
对所述短路状态集总参数模型进行仿真，得到短路状态集总参数模型的仿真数据；
将所述短路状态集总参数模型的仿真数据与所述第二散射参数测试值进行对比，得到所述短路状态集总参数模型的准确度；
如果所述短路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述短路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述短路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述短路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值，具体包括：通过网络矩阵变换，将所述第三散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第三散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到一次修正后的第三导纳矩阵；
通过网络矩阵变换，将所述第二修正散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第二修正散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到第二导纳矩阵；
通过网络矩阵变换，将所述一次修正后的第三导纳矩阵和所述第二导纳矩阵均转换成阻抗矩阵，将所述一次修正后的第三导纳矩阵转换成的阻抗矩阵减去所述第二导纳矩阵转换成的阻抗矩阵，得到二次修正后的第三阻抗矩阵；
通过网络矩阵变换，将所述二次修正后的第三阻抗矩阵转换成散射参数短阵，所述散射参数短阵为所述待测器件的散射参数值。
5.一种毫米波/太赫兹超宽带开路—短路去嵌系统，其特征在于，所述系统包括：第一散射参数测试获取单元，用于获取用于测试待测器件的测试电路为开路状态时，测试结构测试端的第一散射参数测试值，所述开路状态为测试结构未接入待测器件时，测试结构与待测器件相连接的端口呈断开形式的状态；
第二散射参数测试值获取单元，用于获取测试结构为短路状态时，所述测试结构测试端的第二散射参数测试值，所述短路结构为测试结构未接入待测器件时，将测试结构中与待测器件相连接的端口短接的状态；
第三散射参数值获取单元，用于获取所述测试电路接入待测器件后，所述测试结构测试端的第三散射参数值；
开路状态集总参数模型建立单元，用于根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型；
第一次修正单元，用于对所述开路状态集总参数模型进行第一次修正，去除开路端口寄生效应对所述集总参数模型产生的影响，得到第一次修正后的一次修正集总参数模型；
短路状态集总参数模型建立单元，用于在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型；
第二次修正单元，用于对所述短路状态集总参数模型进行第二次修正，去除短路互连线寄生阻抗效应对所述短路状态集总参数模型产生的影响，得到第二次修正后的二次修正集总参数模型；
修正后的散射参数获取单元，用于获取一次修正集总参数模型的第一修正散射参数和二次修正集总参数模型的第二修正散射参数；
待测器件的散射参数值确定单元，用于将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述开路状态集总参数模型建立单元具体包括：开路状态参数优化计算子单元，用于根据第一散射参数测试值，通过计算和优化得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到开路状态集总参数模型；
开路状态集总参数模型仿真数据获取子单元，用于对所述开路状态时的集总参数模型进行仿真，得到开路状态集总参数模型的仿真数据；
开路状态集总参数模型的准确度获取单元，用于将所述仿真数据与所述第一散射参数测试值进行对比，得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型的准确度；
开路状态集总参数模型参数确定单元，用于判断，如果所述开路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述开路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述开路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述短路状态集总参数模型建立单元具体包括：短路状态参数优化计算子单元，用于在开路状态集总参数模型中增加电阻元件、电感元件和电容元件，根据第二散射参数测试值，计算和优化所述增加的电阻元件的电阻值、电感元件的电感值和电容元件的电容值，得到短路状态集总参数模型；
短路状态集总参数模型仿真数据获取子单元，用于对所述短路状态时的短路状态集总参数模型进行仿真，得到短路状态集总参数模型的仿真数据；
短路状态集总参数模型的准确度获取单元，用于将所述短路状态集总参数模型的仿真数据与所述第二散射参数测试值进行对比，得到所述短路状态集总参数模型的准确度；
短路状态集总参数模型参数确定单元，用于判断，如果所述短路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述短路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述短路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述短路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述待测器件的散射参数值确定单元具体包括：一次修正后的第三导纳矩阵计算子单元，用于将所述第三散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第三散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到一次修正后的第三导纳矩阵；
第二导纳矩阵计算子单元，用于通过网络矩阵变换，将所述第二修正散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第二修正散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到第二导纳矩阵；
二次修正后的第三阻抗矩阵计算子单元，用于通过网络矩阵变换，将所述一次修正后的第三导纳矩阵和所述第二导纳矩阵均转换成阻抗矩阵，将所述一次修正后的第三导纳矩阵转换成的阻抗矩阵减去所述第二导纳矩阵转换成的阻抗矩阵，得到二次修正后的第三阻抗矩阵；
待测器件的散射参数值确定子单元，用于将所述二次修正后的第三阻抗矩阵转换成散射参数短阵，所述散射参数短阵为所述待测器件的散射参数值。
一种毫米波/太赫兹超宽带开路—短路去嵌方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及射频测试领域，特别是涉及一种毫米波/太赫兹超宽带开路—短路去嵌方法及系统。
背景技术
[0002] 随着集成电路工艺技术的快速发展，工艺特征尺寸越来越小，使得集成电路的应用频率越来越高，现已达到毫米波/太赫兹频段。为适应集成电路技术在上述频段的发展与应用，急需建立适用于毫米波/太赫兹频段的超宽带器件模型。测试是进行器件建模的基础，然而集成电路器件在片测试时，器件往往不能直接与探针连接，而是必须在其输入/输出端增加测试焊盘(test pads)和输入/输出互连等嵌入结构。为了得到准确的器件模型，必须去除嵌入结构对器件测试参数的影响，因此需要采用相应的去嵌(de-embedding)方法去除嵌入结构的寄生效应，从而得到器件本身的特性。
[0003] 为了从射频测试中得到器件本身的固有特性，科学界与工业界己经研究出了一系列去嵌方法。1987年Wijnen博士提出了开路去嵌方法(opende-embedding Method)，该方法认为测试结构的寄生效应主要来源于测试焊盘之间的并联寄生元件，因此只能工作在10GHz以下。随后，Koolen博士在此基础上提出了开路-短路去嵌方法(open-short de-embedding Method)。该方法除考虑了来源于测试焊盘之间的并联寄生元件外，还考虑了互连线的串联寄生阻抗的影响，并通过短路测试结构剥离了互连线的寄生阻抗。相对于开路法，该方法考虑了互连线的影响，但仍然存在一些弊端，因此只能工作到毫米波低端(<
40GHz)。除开路法，开路-短路法以外，还有短路法、直通法、短路-开路法、开路-直通法等去嵌方法，但是这些去嵌方法均不适用于毫米波高端以及太赫兹频段，当工作频率达到毫米波高端以及太赫兹时，上述方法会造成过去嵌或者欠去嵌的问题，以至于不能获得准确的待测器件散射参数，从而影响器件建模的准确度。
[0004] 为了满足毫米波/太赫兹频段器件的去嵌需求，目前通常采用多步去嵌法进行去嵌。比较常用的有三步去嵌法，四步去嵌法以及五步去嵌法。其中三步去嵌法包括开路-短路-直通、直通-反射-传输、焊盘-开路-短路、焊盘-直通-短路、开路-短路-负载等方法。四步去嵌法包括开路-开路-直通-短路、直通-反射-传输-短路、两次开路-短路等方法。除三步去嵌法和四步去嵌法之外，还有直通-反射-传输-开路-短路去嵌以及焊盘-焊盘短路-焊盘开路-短路-开路去嵌等方法。这些去嵌方法虽然可以工作到毫米波/太赫兹频段，但是也有以下缺点:去嵌结构多、测试过程复杂、流片和测试成本高。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于针对现有技术中欠去嵌或者过去嵌的问题以及去嵌结构多、测试过程复杂、流片和测试成本高的缺点，提供一种能够解决上述技术问题的毫米波/太赫兹超宽带去嵌方法及系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0007] 一种毫米波/太赫兹超宽带开路—短路去嵌方法，所述方法包括：
[0008] 获取用于测试待测器件的测试电路为开路状态时，测试结构测试端的第一散射参数测试值，所述开路状态为测试结构未接入待测器件时，测试结构与待测器件相连接的端口呈断开形式的状态；
[0009] 获取测试结构为短路状态时，所述测试结构测试端的第二散射参数测试值，所述短路结构为测试结构未接入待测器件时，将测试结构中与待测器件相连接的端口短接的状态；
[0010] 获取所述测试电路接入待测器件后，所述测试结构测试端的第三散射参数值；
[0011] 根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型；
[0012] 对所述开路状态集总参数模型进行第一次修正，去除开路端口寄生效应对所述集总参数模型产生的影响，得到第一次修正后的一次修正集总参数模型；
[0013] 在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型；
[0014] 对所述短路状态集总参数模型进行第二次修正，去除短路互连线寄生阻抗效应对所述短路状态集总参数模型产生的影响，得到第二次修正后的二次修正集总参数模型；
[0015] 获取一次修正集总参数模型的第一修正散射参数和二次修正集总参数模型的第二修正散射参数；
[0016] 将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值。
[0017] 可选的，所述根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型，具体包括：
[0018] 根据第一散射参数测试值，通过计算和优化得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到开路状态集总参数模型；
[0019] 对所述开路状态集总参数模型进行仿真，得到开路状态集总参数模型的仿真数据；
[0020] 将所述开路状态集总参数模型的仿真数据与所述第一散射参数测试值进行对比，得到所述开路状态集总参数模型的准确度；
[0021] 如果所述开路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述开路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述开路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
[0022] 可选的，所述在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型，具体包括：
[0023] 在一次修正集总参数模型中增加电阻元件、电感元件和电容元件，根据第二散射参数测试值，计算和优化所述增加的电阻元件的电阻值、电感元件的电感值和电容元件的电容值，得到短路状态集总参数模型；
[0024] 对所述短路状态集总参数模型进行仿真，得到短路状态集总参数模型的仿真数据；
[0025] 将所述短路状态集总参数模型的仿真数据与所述第二散射参数测试值进行对比，得到所述短路状态集总参数模型的准确度；
[0026] 如果所述短路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述短路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述短路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述短路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
[0027] 可选的，所述将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值，具体包括：
[0028] 散射参数值，具体包括：
[0029] 通过网络矩阵变换，将所述第三散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第三散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到一次修正后的第三导纳矩阵；
[0030] 通过网络矩阵变换，将所述第二修正散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第二修正散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到第二导纳矩阵；
[0031] 通过网络矩阵变换，将所述一次修正后的第三导纳矩阵和所述第二导纳矩阵均转换成阻抗矩阵，将所述一次修正后的第三导纳矩阵转换成的阻抗矩阵减去所述第二导纳矩阵转换成的阻抗矩阵，得到二次修正后的第三阻抗矩阵；
[0032] 通过网络矩阵变换，将所述二次修正后的第三阻抗矩阵转换成散射参数短阵，所述散射参数短阵为所述待测器件的散射参数值。
[0033] 一种毫米波/太赫兹超宽带去嵌系统，所述系统包括：
[0034] 第一散射参数测试获取单元，用于获取用于测试待测器件的测试电路为开路状态时，测试结构测试端的第一散射参数测试值，所述开路状态为测试结构未接入待测器件时，测试结构与待测器件相连接的端口呈断开形式的状态；
[0035] 第二散射参数测试值获取单元，用于获取测试结构为短路状态时，所述测试结构测试端的第二散射参数测试值，所述短路结构为测试结构未接入待测器件时，将测试结构中与待测器件相连接的端口短接的状态；
[0036] 第三散射参数值获取单元，用于获取所述测试电路接入待测器件后，所述测试结构测试端的第三散射参数值；
[0037] 开路状态集总参数模型建立单元，用于根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型；
[0038] 第一次修正单元，用于对所述开路状态集总参数模型进行第一次修正，去除开路端口寄生效应对所述集总参数模型产生的影响，得到第一次修正后的一次修正集总参数模型；
[0039] 短路状态集总参数模型建立单元，用于在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型；
[0040] 第二次修正单元，用于对所述短路状态集总参数模型进行第二次修正，去除短路互连线寄生阻抗效应对所述短路状态集总参数模型产生的影响，得到第二次修正后的二次修正集总参数模型；
[0041] 修正后的散射参数获取单元，用于获取一次修正集总参数模型的第一修正散射参数和二次修正集总参数模型的第二修正散射参数；
[0042] 待测器件的散射参数值确定单元，用于将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值。
[0043] 可选的，所述开路状态集总参数模型建立单元具体包括：
[0044] 开路状态参数优化计算子单元，用于根据第一散射参数测试值，通过计算和优化得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到开路状态集总参数模型；
[0045] 开路状态集总参数模型仿真数据获取子单元，用于对所述开路状态时的集总参数模型进行仿真，得到开路状态集总参数模型的仿真数据；
[0046] 开路状态集总参数模型的准确度获取单元，用于将所述仿真数据与所述第一散射参数测试值进行对比，得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型的准确度；
[0047] 开路状态集总参数模型参数确定单元，用于判断，如果所述开路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述开路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述开路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
[0048] 可选的，短路状态参数优化计算子单元，用于在开路状态集总参数模型中增加电阻元件、电感元件和电容元件，根据第二散射参数测试值，计算和优化所述增加的电阻元件的电阻值、电感元件的电感值和电容元件的电容值，得到短路状态集总参数模型；
[0049] 短路状态集总参数模型仿真数据获取子单元，用于对所述短路状态时的短路状态集总参数模型进行仿真，得到短路状态集总参数模型的仿真数据；
[0050] 短路状态集总参数模型的准确度获取单元，用于将所述短路状态集总参数模型的仿真数据与所述第二散射参数测试值进行对比，得到所述短路状态集总参数模型的准确度；
[0051] 短路状态集总参数模型参数确定单元，用于判断，如果所述短路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述短路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述短路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述短路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
[0052] 可选的，所述待测器件的散射参数值确定单元具体包括：
[0053] 一次修正后的第三导纳矩阵计算子单元，用于将所述第三散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第三散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到一次修正后的第三导纳矩阵；
[0054] 第二导纳矩阵计算子单元，用于通过网络矩阵变换，将所述第二修正散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第二修正散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到第二导纳矩阵；
[0055] 二次修正后的第三阻抗矩阵计算子单元，用于通过网络矩阵变换，将所述一次修正后的第三导纳矩阵和所述第二导纳矩阵均转换成阻抗矩阵，将所述一次修正后的第三导纳矩阵转换成的阻抗矩阵减去所述第二导纳矩阵转换成的阻抗矩阵，得到二次修正后的第三阻抗矩阵；
[0056] 待测器件的散射参数值确定子单元，用于将所述二次修正后的第三阻抗矩阵转换成散射参数短阵，所述散射参数短阵为所述待测器件的散射参数值。
[0057] 根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的去嵌方法和系统，去嵌频率高，去嵌工作频率可以达到太赫兹频段，有效地解决了传统开路-短路去嵌法工作频率不高的问题；而且，相比多步去嵌法，本发明提供的去嵌系统结构简单，只需开路和短路两种去嵌结构，节省了流片面积和测试成本，而且避免多步测试带来的误差叠加，降低了测试不确定性，提高了去嵌准确度。
附图说明
[0058] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0059] 图1为本发明实施例待测器件和测试电路的结构示意图；
[0060] 图2为本发明实施例测试电路开路状态结构示意图；
[0061] 图3为本发明实施例测试电路短路状态结构示意图；
[0062] 图4为本发明实施例测试电路开路状态时的等效电路集总参数模型；
[0063] 图5为本发明实施例测试电路开路状态时的等效电路集总参数模型；
[0064] 图6为本发明实施例测试电路短路状态时的等效电路集总参数模型；
[0065] 图7为本发明实施例测试电路短路状态时的等效电路集总参数模型；
[0066] 图8为本发明实施例毫米波/太赫兹超宽带去嵌方法的流程示意图；
[0067] 图9为本发明实施例毫米波/太赫兹超宽带去嵌系统的结构示意图。
[0068] 1、输出端嵌入互连结构 2、输出信号焊盘 3、接地端嵌入互连结构 4、接地金属 5、接地焊盘 6、硅衬底 7、输出信号焊盘 8、输入端嵌入互连结构
具体实施方式
[0069] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0070] 本发明的目的是提供一种去嵌准确度高、能够更加准确的获得毫米波/太赫兹待测器件的参数的去嵌方法及系统，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0071] 集成电路器件(待测器件)往往不能直接连接探针进行测试，必须在其输入输出端增加测试焊盘(test pads)和输入/输出互连等嵌入结构(测试电路)，如图1所示(图1为本发明实施例待测器件和测试电路的结构示意图)。其中，实际测试端在A-A’端面，而需要得到的测试数据则是B-B’端面的散射参数，A-A’端面与B-B’端面之间的结构即为嵌入结构。如图1所示，嵌入结构由输入端嵌入互连结构8、输出端嵌入互连结构1、接地端嵌入互连结构4以及输入/输出焊盘组成。其中，输入/输出焊盘由输入信号焊盘7、输出信号焊盘2和接地焊盘5构成；输入接地焊盘与输出接地焊盘通过接地金属4连接。为了获得待测器件的散射参数，需要采用去嵌(de-embedding)方法，去除嵌入结构的寄生效应，从而得到器件本身的特性。
[0072] 本发明提供了一种毫米波/太赫兹超宽带开路—短路去嵌方法，所述的去嵌测试结构包括开路结构和短路结构两种结构。开路结构如图2所示(图2为本发明实施例测试电路开路状态结构示意图)，短路结构如图3所示(图3为本发明实施例测试电路短路状态结构示意图)。其中，开路结构是未接入待测器件的结构(输入输出端断开)；短路结构是输入、输出端直接短路的结构。本发明所提出的基于开路-短路结构的超宽带去嵌方法，其工作原理是通过建立开路、短路结构的毫米波/太赫兹超宽带集总参数模型，用模型参数来描述嵌入结构对实际器件测试参数的影响，并加以去除，从而实现毫米波/太赫兹频段的超宽带去嵌。
[0073] 输入/输出端开路时的等效电路模型如图4所示(图4为本发明实施例测试电路开路状态时的等效电路集总参数模型)。其中，Ypg、Ypd和Ypgd代表测试焊盘之间的并联耦合效应。当工作频率达到毫米波/太赫兹频段时，开路结构等效电路模型不仅需要模拟嵌入结构的并联耦合效应，还要模拟由于输入输出端开路导致的端口寄生效应。如图5所示(图5为本发明实施例测试电路开路状态时的等效电路集总参数模型)，Y1、Y2、Y3就是用于模拟高频端口耦合效应的寄生元件。输入/输出端短路时的等效电路模型如图6所示(图6为本发明实施例测试电路短路状态时的等效电路集总参数模型)。其中，Zsg、Zsd、Zss代表互连线串联阻抗。当工作频率达到毫米波/太赫兹频段时，短路结构等效电路模型不仅需要模拟嵌入结构的串联阻抗效应，还要模拟由于输入输出端短路带来的互连线寄生阻抗效应。如图7所示(图7为本发明实施例测试电路短路状态时的等效电路集总参数模型)，Z1、Z2、Z3用于模拟由于输入输出端直接相连带来的互连线寄生阻抗效应。但是，在接入待测器件时，上述开路端口寄生效应和短路互连线寄生阻抗效应并不存在。因此为了避免出现过去嵌的问题，需要对开路、短路结构的寄生参数进行修正，即需要去除Y1、Y2、Y3、Z1、Z2、Z3。
[0074] 图8为本发明实施例毫米波/太赫兹超宽带去嵌方法的流程示意图，如图1所示，本发明提供的毫米波/太赫兹超宽带去嵌方法包括：
[0075] 步骤101：获取用于测试待测器件的测试电路为开路状态时，测试结构测试端的第一散射参数测试值，所述开路状态为测试结构未接入待测器件时，测试结构与待测器件相连接的端口呈断开形式的状态；
[0076] 步骤102：获取测试结构为短路状态时，所述测试结构测试端的第二散射参数测试值，所述短路结构为测试结构未接入待测器件时，将测试结构中与待测器件相连接的端口短接的状态；
[0077] 步骤103：获取所述测试电路接入待测器件后，所述测试结构测试端的第三散射参数值；
[0078] 步骤104：根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型；
[0079] 步骤105：对所述开路状态集总参数模型进行第一次修正，去除开路端口寄生效应对所述集总参数模型产生的影响，得到第一次修正后的一次修正集总参数模型；如图2所示，由于未接入待测器件会在B-B’处会产生高频耦合效应，而接入待测器件时不存在这种情况，因此需要对开路状态集总参数模型进行修正，去除模型中开路端口耦合电容，即去除图5中的Y1、Y2、Y3。去除开路端口寄生效应的影响后，得到修正后的开路状态集总参数模型，如图4所示。
[0080] 步骤106：在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型；
[0081] 步骤107：对所述短路状态集总参数模型进行第二次修正，去除短路互连线寄生阻抗效应对所述短路状态集总参数模型产生的影响，得到第二次修正后的二次修正集总参数模型；如图3所示，由于短路结构在B-B’处通过金属相连，而将待测器件接入时该互连金属并不存在，因此为了避免出现过去嵌问题，需要对短路状态的集总参数模型进行修正，即去除图7中的Z1、Z2、Z3，去除模型中短路互连线的电感和电阻，得到修正后的短路集总参数模型，如图6所示。
[0082] 步骤108：获取一次修正集总参数模型的第一修正散射参数和二次修正集总参数模型的第二修正散射参数；
[0083] 步骤109：将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值。
[0084] 在上述步骤104根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型，具体包括：
[0085] 步骤A：根据第一散射参数测试值，通过计算和优化得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到开路状态集总参数模型；
[0086] 步骤B：利用所述开路状态集总参数模型进行仿真，得到开路状态集总参数模型的仿真数据；即利用矢量网格分析仪对短路状态集总参数模型进行参数测试，得到散射参数测试值即为仿真数据；
[0087] 步骤C：将所述开路状态集总参数模型的仿真数据(利用矢量网格分析仪对断路状态集总参数模型进行参数测试所得到的散射参数测试值)与所述第一散射参数测试值进行对比，得到所述开路状态集总参数模型的准确度；
[0088] 步骤D：如果所述开路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，跳转至步骤B，直到准确度大于设定准确度，如果所述开路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到最终的开路状态集总参数模型。
[0089] 在上述步骤106所述在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型，具体包括：
[0090] 步骤A：在开路状态集总参数模型中增加电阻元件、电感元件和电容元件，根据第二散射参数测试值，计算和优化所述增加的电阻元件的电阻值、电感元件的电感值和电容元件的电容值，得到短路状态集总参数模型；
[0091] 步骤B：利用所述短路状态集总参数模型进行仿真，得到短路状态集总参数模型的仿真数据；即利用矢量网格分析仪对短路状态集总参数模型进行参数测试，得到散射参数测试值即为仿真数据；
[0092] 步骤C：将所述短路状态集总参数模型的仿真数据(利用矢量网格分析仪对短路状态集总参数模型进行参数测试所得到的散射参数测试值)与所述第二散射参数测试值进行对比，得到所述短路状态集总参数模型的准确度；
[0093] 步骤D：如果所述短路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述短路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，跳转至步骤B，直到准确度小于设定准确度，如果所述短路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述短路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到最终的短路状态集总参数模型。
[0094] 在上述步骤109中，将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值，具体包括：
[0095] 步骤A：通过网络矩阵变换，将第三散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵并相减，一次修正后的第三导纳矩阵；
[0096] 步骤B：通过网络矩阵变换，将所述第二修正散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵并相减，得到第二导纳矩阵；
[0097] 步骤C：通过网络矩阵变换，将所述一次修正后的第三导纳矩阵和所述第二导纳矩阵均转换成阻抗矩阵并相减，得到二次修正后的第三阻抗矩阵；
[0098] 步骤D：通过网络矩阵变换，所述二次修正后的第三阻抗矩阵转换成散射参数短阵，即为二次修正后的第三散射矩阵，也就是扣除了各寄生结构影响的所述待测器件的散射参数值。
[0099] 本发明提供的去嵌方法，不存在欠去嵌与过去嵌的问题，去嵌频率高，去嵌工作频率可以达到太赫兹频段，而且，相比多步去嵌法，本发明提供的去嵌系统结构简单，只需开路和短路两种去嵌结构，节省了流片面积和测试成本，而且避免多步测试带来的误差叠加，降低了测试不确定性，提高了去嵌准确度。
[0100] 本发明还提供了一种毫米波/太赫兹超宽带去嵌系统，如图9所示，所述系统包括：第一散射参数测试获取单元401，用于获取用于测试待测器件的测试电路为开路状态时，测试结构测试端的第一散射参数测试值，所述开路状态为测试结构未接入待测器件时，测试结构与待测器件相连接的端口呈断开形式的状态；第二散射参数测试值获取单元402，用于获取测试结构为短路状态时，所述测试结构测试端的第二散射参数测试值，所述短路结构为测试结构未接入待测器件时，将测试结构中与待测器件相连接的端口短接的状态；第三散射参数值获取单元403，用于获取所述测试电路接入待测器件后，所述测试结构测试端的第三散射参数值；开路状态集总参数模型建立单元404，用于根据所述第一散射参数测试值，建立所述测试结构开路状态时的开路状态集总参数模型；第一次修正单元405，用于对所述开路状态集总参数模型进行第一次修正，去除开路端口寄生效应对所述集总参数模型产生的影响，得到第一次修正后的一次修正集总参数模型；短路状态集总参数模型建立单元406，用于在所述一次修正集总参数模型的基础上，根据所述第二散射参数测试值，建立所述测试电路处于所述短路状态时的短路状态集总参数模型；第二次修正单元407，用于对所述短路状态集总参数模型进行第二次修正，去除短路互连线寄生阻抗效应对所述短路状态集总参数模型产生的影响，得到第二次修正后的二次修正集总参数模型；二次修正集总参数模型参数获取单元408，用于获取一次修正集总参数模型的第一修正散射参数和二次修正集总参数模型的第二修正散射参数；待测器件的散射参数值确定单元409，用于将所述第一修正散射参数和第二修正散射参数从所述第三散射参数值中去除，得到所述待测器件的散射参数值。
[0101] 其中，开路状态集总参数模型建立单元404具体包括：开路状态参数优化计算子单元，用于根据第一散射参数测试值，通过计算和优化得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值，得到开路状态集总参数模型；开路状态集总参数模型仿真数据获取子单元，用于对所述开路状态时的集总参数模型进行仿真，得到开路状态集总参数模型的仿真数据；即利用矢量网格分析仪对短路状态集总参数模型进行参数测试，得到散射参数测试值即为仿真数据；开路状态集总参数模型的准确度获取单元，用于将所述仿真数据(利用矢量网格分析仪对断路状态集总参数模型进行参数测试所得到的散射参数测试值)与所述第一散射参数测试值进行对比，得到所述开路状态时的开路状态集总参数模型的准确度；开路状态集总参数模型参数确定单元，用于判断，如果所述开路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述开路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述开路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述开路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
[0102] 其中，短路状态集总参数模型建立单元406具体包括：短路状态参数优化计算子单元，用于在开路状态集总参数模型中增加电阻元件、电感元件和电容元件，根据第二散射参数测试值，计算和优化所述增加的电阻元件的电阻值、电感元件的电感值和电容元件的电容值，得到短路状态集总参数模型；短路状态集总参数模型仿真数据获取子单元，用于对所述短路状态时的短路状态集总参数模型进行仿真，得到短路状态集总参数模型的仿真数据；即利用矢量网格分析仪对短路状态集总参数模型进行参数测试，得到散射参数测试值即为仿真数据；短路状态集总参数模型的准确度获取单元，用于将所述短路状态集总参数模型的仿真数据(利用矢量网格分析仪对短路状态集总参数模型进行参数测试所得到的散射参数测试值)与所述第二散射参数测试值进行对比，得到所述短路状态集总参数模型的准确度；短路状态集总参数模型参数确定单元，用于判断，如果所述短路状态集总参数模型的准确度小于设定准确度，则继续计算和优化所述短路状态集总参数模型中的电阻、电感和电容值，如果所述短路状态集总参数模型的准确度大于等于设定准确度，则保存所述短路状态集总参数模型中的电阻值、电感值和电容值。
[0103] 其中，待测器件的散射参数值确定单元409具体包括：一次修正后的第三导纳矩阵计算子单元，用于将所述第三散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第三散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到一次修正后的第三导纳矩阵；第二导纳矩阵计算子单元，用于通过网络矩阵变换，将所述第二修正散射参数和所述第一修正散射参数均转换成导纳矩阵，将所述第二修正散射参数转换成的导纳矩阵减去所述第一修正散射参数转换成的导纳矩阵，得到第二导纳矩阵；二次修正后的第三阻抗矩阵计算子单元，用于通过网络矩阵变换，将所述一次修正后的第三导纳矩阵和所述第二导纳矩阵均转换成阻抗矩阵，将所述一次修正后的第三导纳矩阵转换成的阻抗矩阵减去所述第二导纳矩阵转换成的阻抗矩阵，得到二次修正后的第三阻抗矩阵；待测器件的散射参数值确定子单元，用于将所述二次修正后的第三阻抗矩阵转换成散射参数短阵，所述散射参数短阵为所述待测器件的散射参数值。
[0104] 本发明通过建立开路结构与短路结构的毫米波/太赫兹集总参数模型来实现去嵌，去嵌频率高，去嵌工作频率可以达到太赫兹频段，有效地解决了传统开路-短路去嵌法工作频率不高的问题；而且，相比多步去嵌法，本发明提供的去嵌系统结构简单，只需开路和短路两种去嵌结构，节省了流片面积和测试成本，而且避免多步测试带来的误差叠加，降低了测试不确定性，提高了去嵌准确度。
[0105] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0106] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
