基于波形测试的异质结双极型晶体管器件负载失配影响分析.pdf

第

36

卷第

1

期强

激

光

与

粒

子

束Vol.

36，No.

1

2024

年

1

月HIGH

POWER

LASER

AND

PARTICLE

BEAMSJan.，2024

·高功率微波技术专辑·

基于波形测试的异质结双极型晶体管器件

*

负载失配影响分析

张津豪，

苏江涛，

谢炜誉，

邵世缘，

徐魁文，

李文钧

（杭州电子科技大学

浙江省大规模集成电路设计重点实验室，杭州

310018）

摘

要：

大功率电磁脉冲冲击下，射频集成微系统内部容易产生负载失配问题，严重者可能导致系统失效

甚至损毁。采用实时的波形测试方法，对射频器件的负载失配进而导致器件损毁的机理进行了分析。该方法

以矢量网络分析仪作为主要测试仪器，结合回波信号注入和相位参考模块获得待测器件实时电压电流波形，进

而分析其负载失配影响机制。采用有源负载牵引技术模拟大功率耦合电磁脉冲注入，进行了电压驻波比39∶1

的失配测试，大幅提升了测试范围。创新性地采用了谐波信号源注入模拟杂散谐波电磁干扰，评估器件的谐波

阻抗失配特性。通过实际异质结双极型晶体管（HBT）器件测试的结果表明，基波的失配会造成负载端电压过

大，增加器件的易损性；基波和谐波频率的干扰分量组合使得输出电压瞬态峰值升高，造成器件的损毁。在进

行电磁安全防护时，应同时考虑基波和谐波频率的防护。

关键词：

负载失配；波形测试；异质结双极型晶体管；电磁安全防护

中图分类号：

TN97

文献标志码：

A

doi:

10.11884/HPLPB202436.230214

Load

mismatch

effects

to

heterojunction

bipolar

transistor

device

based

on

waveform

measurement

Zhang

Jinhao，

Su

Jiangtao，

Xie

Weiyu，

Shao

Shiyuan，

Xu

Kuiwen，

Li

Wenjun

（ZhejiangKeyLaboratoryofLarge-ScaleIntegratedCircuitDesign,HangzhouDianziUniversity,Hangzhou310018,China）

Abstract：

Under

the

impact

of

high-power

electromagnetic

pulses,

RF

integrated

microsystems

are

prone

to

generate

load

mismatch,

which

may

lead

to

system

failure

or

even

damage.

Based

on

a

real-time

waveform

test

method,

this

paper

analyzes

the

mechanism

of

load

mismatch

of

RF

devices

leading

to

device

damage.

This

method

utilizes

vecto