高速PCボード設計・開発効率化に向けたソリューション！

ケーブル・コネクタといった治具影響を差し引いた特性を解析したいが

ノウハウがなくうまくすすめられない！ …そんな声にお応えします

プロービングできない点の信号解析や、治具の影響を差し引いた解析を行う為には、Ｄe-embedテクニックを用いるのプロ ビングできない点の信号解析や、治具の影響を差し引いた解析を行う為には、Ｄe embedテクニックを用いるのが有効です。 とはいっても、正確な測定には適切な校正が必要となるなど、活用する為のノウハウが必要となります。

アジレントでは、計測、シミュレーション両面よりのサポートを通じて、De-embedテクニックを習得いただくための、コンサルティング・サービスを行っております。 従来の手法では取り除くことができなかった、線路間の相互作用も取り除くために給電線路を4ポ ト線路として扱 た手法をベ スにすすめさせていただきます

HACTIVE CHANNEL

RESPONSE

ENTRYNETWORK ANALYZER

50 MHz-20GHz

ネットワークアナライザー

ために給電線路を4ポート線路として扱った手法をベースにすすめさせていただきます。

STIMULUS

INSTRUMENT STATE

R CHANNEL

T

HP-IB STATUS

PORT 2PORT 1

)

Input Reflection Coefficient

① De-embed前Input Reflection Coefficient

② De-embed後

THRU

被測定物

SM

T__n

o_de

embe

d..S

(1,1

)

S(1

,1)

測定冶具②freq (10.00MHz to 8.000GHz)

S

freq (10.00MHz to 8.000GHz)

①

Vol. 1.0No.001

真のDUT結果 = 全体の測定結果 – 冶具の特性（コネクタ含む）

ディエンベッド（de embed）とはディエンベッド（de-embed）とは

H50 MHz-20GHz

ネットワークアナライザーH

ACTIVE CHANNEL

RESPONSE

STIMULUS

ENTRY

INSTRUMENT STATE

R CHANNEL

T

HP-IB STATUS

NETWORK ANALYZER

① De-embed前 ② De-embed後PORT 2PORT

1

THRU

被測定物

eem

bed.

.S(1

,1)

Input Reflection Coefficient

(1,1

)

Input Reflection Coefficient

THRU

測定冶具②freq (10.00MHz to 8.000GHz)

SM

T__n

o_d

freq (10.00MHz to 8.000GHz)

S(

真のDUT結果 = 全体の測定結果 – 冶具の特性（コネクタ含む）

測定冶具①

De-embedとは不要な特性を取り除き、真のDUT特性を得る技術

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 2

従来のDeembedの考え方従来のDeembedの考え方

• 従来のCalibration/Deembed手法では コネクタから測定端子まで（給電線路）の• 従来のCalibration/Deembed手法では、コネクタから測定端子まで（給電線路）の特性をそれぞれ独立に（2ポートとして）取り除く必要がありました。

• 従って、線路間の相互作用を取り除くことは不可能でした。

従来手法では、この部分の特性を独立に取り除きます

測定端子測定端子

DUTコネクタ

コネクタ

コネクタ

コネクタコネクタ コネクタ

線路間の相互作用を取 除く とが きま

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 3

取り除くことができません。

4ポートde embedの考え方4ポートde-embedの考え方• 本コンサルティングでの手法では、給電線路を4ポート線路として扱います。

• それにより線路間の相互作用を取り除くことができ、より正確なDUTの結果が得られます。

本手法では、線路間の相互作用も含めて取り除きます。

測定端子測定端子

DUTコネクタ

コネクタ

コネクタ

コネクタコネクタ コネクタ

線路間の相互作用を取り除くことがます。

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 4

取り除く とがます。

給電線路のDeembedding給電線路のDeembedding求めた給電線路の4ポ トSパラメ タを全体の測定結果より取り除きます(D b ddi )• 求めた給電線路の4ポートSパラメータを全体の測定結果より取り除きます(Deembedding)。

• Deembeddingは行列演算により行います。

ia ib

Deembeddingします

給電線路給電線路 DUT

ia

va

ib

vb

⎤⎡i ⎤⎡i

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡−

⋅=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ −

b

bEAEA

a

a

iv

I00I

FI0

0IFF

iv 1

a

a

v

i

≡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

≡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

1

2

1

vv

ii

b

b

v

i

≡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

≡⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡

3

4

3

vv

ii

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 5

⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣ 2v ⎦⎣ 4v

給電線路のSパラメータの導出方法(1)給電線路のSパラメータの導出方法(1)• 本手法では、給電線路を4ポート線路として扱います。この特性を取り除く

ためには 給電線路の4ポート特性(Sパラメータ)が必要ですためには、給電線路の4ポート特性(Sパラメータ)が必要です。

• しかし、DUT測定端子側にコネクタ、プローブを接続することは困難なため、直接4ポートSパラメータを求めることは不可能です。

コネクタ

コネクタ

コネクタ、プローブを接続することは困難です。

コネクタ

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 6

給電線路のSパラメータの導出(2)給電線路のSパラメータの導出(2)• 本コンサルティングの手法では、直接4ポートSパラメータを求める代わりに、

TRLキャリブレーションの手法を導入して、 4ポートSパラメータを求めます。TRLキャリブレ ションの手法を導入して、 4ポ トS ラメ タを求めます。下図に示すThru、Reflect、Lineのキャリブレーションパターンを作成/測定します。

• これらの3つの測定値から、給電線路のSパラメータをTRL演算を応用したモード解析により導出します。解析により導出します。

Through LineReflect（Open/Short)

ド解析モード解析

給電線路 ポ パ タ

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 7

給電線路の4ポートSパラメータ

給電線路のSパラメータの導出(3)• 本コンサルティングのTRLルーチンでは4ポートキャリブレーションキットのモード解

析を行い、給電線路の特性を含まない“真のDUT”4ポートSパラメータを計算します。

給電線路のSパラメータの導出(3)

真のDUT4ポ トSパラメ タ

4ポートキャリブレーションキット測定データ 4ポートSパラメータ測定デ タ

S_thru.s4pS reflect s4pS_reflect.s4pS_line.s4p S_DUT.s4p

4ポートDUT 測定データ

S_meas.s4p 4port Deembedding用カスタムモデル

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 8

C言語によるユーザー定義モデルによる演算

測定器に実装されている4port Deembedding

4 t NWAでも4 t D b ddi 機能を有する機種があります• 4port NWAでも4 port Deembedding機能を有する機種があります。

• ただし、“給電線路”部の特性を求める機能はありません。

DeembeddingDeembeddingは可能だが、給電線路の特性を求めることができない。

ia ib

給電線路給電線路 DUTvavb

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 9

実測による評価例実測による評価例TRLキャリブレーションキット

評価基板

キット

TRLキャリブレーションにより、①及び①´部の特性を導出。それを全体測定結果からde-embedすることにより②の特性を得ることが可能。

②

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 10

① ①´

実測例(Straight microstrip coupled line)実測例(Straight microstrip coupled line)条件基板：FR4 2層基板（0.6mm）

線 銅 線

Agilent：N5230A

配線：銅配線コネクタ：SMAコネクタ

DUT部 給電部給電部

青：実測値（給電部のDe-embed後）赤：Sim(ADSマイクロストリップラインモデル)

伝送特性（振幅）伝送特性（位相）

-25

-20

-15

-10

-5

0

(1,3

)[0::1

0::1

000]

)m

eas_

deem

bed.

.S(1

,3))

-50

0

50

100

150

200

(S(1

,3)[0

::10:

:100

0])

t_m

eas_

deem

bed.

.S(1

,3))

2 4 6 80 10

-35

-30

-40

freq, GHz

dB(S

dB(s

trait_

m

2 4 6 80 10

-150

-100

-200

freq, GHz

phas

eph

ase(

stra

it

近端結合度遠端結合度

-20

-15

-10

-5

0

,4)[0

::10:

:100

0])

eas_

deem

bed.

.S(1

,4))

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

,2)[0

::16:

:100

0])

embe

d..S

(1,2

)[0::1

0::1

000]

)

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 112 4 6 80 10

-35

-30

-25

-40

freq, GHz

dB(S

(1dB

(stra

it_m

e

2 4 6 80 10

-45

-40

-35

-50

freq, GHz

dB(S

(1dB

(stra

it_m

eas_

dee

実測例(Different length microstrip coupled line)DUT部

Agilent：N5230A

条件基板：FR4 2層基板（0.6mm）配線：銅配線コネクタ：SMAコネクタ

200

))

0

DUT部 給電部給電部

青：実測値（給電部のDe-embed後）赤：Sim(ADSマイクロストリップラインモデ

100

0

100

se(S

(1,3

)[0::1

0::1

000]

)ff_

mea

s_de

embe

d..S

(1,3

)

30

-25

-20

-15

-10

-5

B(S

(1,3

)[0::1

0::1

000]

)_m

eas_

deem

bed.

.S(1

,3))

伝送特性（振幅）伝送特性（位相）

2 4 6 80 10

-100

-200

freq, GHz

phas

phas

e(di

f

2 4 6 80 10

-35

-30

-40

freq, GHz

dBdB

(diff

_

-5

0

))5

0

-30

-25

-20

-15

-10

dB(S

(1,4

)[0::2

0::1

000]

)(d

iff_m

eas_

deem

bed.

.S(1

,4)

-30

-25

-20

-15

-10

-5

dB(S

(1,2

)[0::1

0::1

000]

)ff_

mea

s_de

embe

d..S

(1,2

))

近端結合度遠端結合度

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 12

2 4 6 80 10

-35

-40

freq, GHz

dB(

2 4 6 80 10

-35

-40

freq, GHz

ddB

(dif

コンサルティング内容と金額コンサルティング内容と金額

・4 Port Deembedding用カスタムコンポーネント(1 license)g ( )・お客様の実DUTへ対応した冶具・TRLキャリブレーション設計アシスト(*

注)・1日間のオンサイトサポート

注）お客様のDUTに最適なTRL設計手法等のアシストを行います。１DUTのみ。

計：300万円

Title of PresentationDate Agilent Restricted Page 13

アジレント・De-embedオンサイト・トレーニング

コース概要

Sパラメータの測定には、評価基板やコネクタ、プロービングパッド等、測定器と接続するための構造（冶具）が必要です。真の被測定物の特性を得るためには、これら冶具の特性を取り除く必要があります。本コースでは、冶具を取り除く手法、原理を、実習を交えながら学びます。

コースを通して学ぶものDeembedの概要と必要性各種Vector Network Analyzerキャリブレーション方法各種Vector Network Analyzerキャリブレ ション方法エラーモデル, Sパラメータと反射係数, 従属接続可能な行列(Tパラメータ)Y/Zパラメータ, ABCDパラメータ伝送線路のABCDパラメータによるモデル化, 伝送線路の特性インピーダンス伝送線路の C ラメ タによる デル化, 伝送線路の特性インピ ダンスグランド・インピーダンスのディエンベッドOpen/Shortパターンによるディエンベッド手法Open/Shortによるディエンベッドの問題点pT/ABCDパラメータによるディエンベッドの実際給電線路の特性化とディエンベッド, SOL(Short/Open/Load) によるディエンベッド

July 25, 2011 Confidential 14

TRL(Thru/Reflect/Line)キャリブレーションの詳細とその実際

対象者

ネ トワ クアナライザ(VNA)を使用してSパラメ タを測定される方ネットワークアナライザ(VNA)を使用してSパラメータを測定される方

各種RF回路を設計に携わられる方

デジタル回路の物理層の測定、解析に携わられる方

前提知識

Windows環境の操作が出来ること

「ADS入門」コースまたは「ADS ファンダメンタル」コースを終了されている「ADS入門」コースまたは「ADS ファンダメンタル」コースを終了されているか、ADSの基本的な操作（回路図の入力、シミュレーションの設定、結果の表示）ができること

コース期間 : 2日間 コース構成 : 講義 80％、演習 20％

お申込み・最新情報 : www.agilent.co.jp/find/training

お問合せ先お問合せ先

計測お客様窓口

Phone: 0120-421-345 (9:00～18:00) Fax: 0120-421-678 (24時間受付)時間受付E-mail: contact_japan@agilent.com (24時間受付)

July 25, 2011 Confidential 15