VNA不僅可以作為激勵(lì)信號(hào)源，也可以提供四個(gè)矢量接收機(jī)用來測(cè)量 A1、B1、A2和B2信號(hào)。

圖 3：矢量負(fù)載牽引測(cè)量數(shù)據(jù)

三、混合型負(fù)載牽引系統(tǒng)

針對(duì)毫米波頻段的被測(cè)件，大多數(shù)都是在片晶圓器件，因此測(cè)量需要探針臺(tái)，不過探針臺(tái)對(duì)于負(fù)載牽引測(cè)量而言相當(dāng)于一個(gè)測(cè)試夾具，沒有嚴(yán)格的要求，但是在系統(tǒng)集成及探針臺(tái)改造是在片系統(tǒng)搭建的一個(gè)關(guān)鍵步驟。

通常使用電纜實(shí)現(xiàn)探針到阻抗調(diào)諧器之間的連接，電纜及探針的差損影響阻抗調(diào)諧器在探針尖參考端面的阻抗調(diào)諧范圍。由于探針和電纜都不是精確的 50 歐姆阻抗，使得阻抗調(diào)諧器調(diào)諧范圍的中心偏離 50 歐姆阻抗點(diǎn)，如圖 4，圖中黑色虛線圓為阻抗調(diào)諧器自身的阻抗調(diào)諧范圍，圖中紅色虛線圓為阻抗調(diào)諧器經(jīng)過電纜到達(dá)探針尖的阻抗調(diào)諧范圍，現(xiàn)實(shí)中很多被測(cè)件的阻抗點(diǎn)很可能在紅色虛線圓與黑色虛線圓之間，因此不能測(cè)量到被測(cè)件的最佳匹配點(diǎn)。

圖 4 電纜和探針的差損及駐波對(duì)阻抗調(diào)諧范圍的影響

為了解決在片負(fù)載牽引系統(tǒng)阻抗調(diào)諧范圍不足的問題，通常都是采用混合型負(fù)載牽引系統(tǒng)，也就是在機(jī)械阻抗?fàn)恳幕A(chǔ)上增加有源阻抗?fàn)恳δ堋Ｈ鐖D5 給出的混合型負(fù)載牽引系統(tǒng)原理框圖，除了兩個(gè)核心的阻抗調(diào)諧器外，需要一臺(tái)高端網(wǎng)絡(luò)分析儀及兩個(gè)雙定向耦合器。

很多網(wǎng)絡(luò)分析儀都內(nèi)置兩個(gè)信號(hào)源及至少四個(gè)接收機(jī)，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的第一個(gè)信號(hào)源作為前向驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中四個(gè)接收機(jī)用來測(cè)量入射波、反射波及傳輸波：A1、B1、A2 和 B2，ГLOAD=A2/B2，由于輸出端阻抗調(diào)諧器受探針、電纜及雙定向耦合器差損影響使得在其探針尖參考端面的反射系數(shù)縮小，也就是 ГLOAD 不能滿足實(shí)際測(cè)試需求；使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的第二個(gè)信號(hào)源在輸出端反向注入一個(gè)信號(hào)，同時(shí)改變其功率和相位，從而間接改變 A2 信號(hào)的幅度和相位，最終實(shí)現(xiàn)的 ГLOAD 的提高，這就是混合型負(fù)載牽引測(cè)量的原理。

在混合型負(fù)載牽引系統(tǒng)里，機(jī)械阻抗調(diào)諧器充當(dāng)預(yù)匹配的功能。為了減少對(duì)反向注入信號(hào)功率的要求，阻抗調(diào)諧器始終保持與反向注入信號(hào)相位同步。

圖 5：混合型負(fù)載牽引系統(tǒng)原理框圖

由于多工器的帶寬非常窄，寬帶測(cè)量需要頻繁更換多工器，而且市場(chǎng)上沒有成熟的商業(yè)化的多工器，使得混合型諧波牽引功能實(shí)現(xiàn)起來較困難，因此成熟的混合型諧波負(fù)載牽引系統(tǒng)都是在負(fù)載端基波上增加有源牽引功能的諧波牽引系統(tǒng)。

四、探針以及探針臺(tái)

為了探測(cè)電路性能，我們需要把信號(hào)傳導(dǎo)到某類傳輸線上， 這意味著我們需要至少兩個(gè)導(dǎo)體，即“信號(hào)導(dǎo)體”和“地導(dǎo)體”。因此三種探針類型如圖：

圖6：典型探針類型

除了以上基本的GSG, GS, SG類型的探針，還有各種組合，如GSGSG，GSSG，SGS等等。探針本身需要很好的匹配內(nèi)部不同傳輸媒介的特征阻抗，要求保證在不同傳輸模式下電磁能量的高效傳輸。

而探針臺(tái)可以固定晶圓或芯片，并精確定位待測(cè)物。手動(dòng)探針臺(tái)的使用者將探針臂和探針安裝到操縱器中，并使用顯微鏡將探針尖端放置到待測(cè)物上的正確位置。一旦所有探針尖端都被設(shè)置在正確的位置，就可以對(duì)待測(cè)物進(jìn)行測(cè)試。

綜上所述，要實(shí)現(xiàn)負(fù)載牽引系統(tǒng)需要以下配置

負(fù)載牽引系統(tǒng)配置：