DE10311046A1 - Verfahren, Apparatur und Herstellungsartikel zum Charakterisieren einer Vorrichtung und zum Vorhersagen eines elektrischen Verhaltens der Vorrichtung in einer Schaltung - Google Patents

Verfahren, Apparatur und Herstellungsartikel zum Charakterisieren einer Vorrichtung und zum Vorhersagen eines elektrischen Verhaltens der Vorrichtung in einer Schaltung

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DE10311046A1
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/28—Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response

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Abstract

Ein Verfahren, eine Apparatur und ein Herstellungsartikel zum Unterstützen der Charakterisierung einer Vorrichtung richtet eine Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (S¶D¶), um ein elektrisches Verhalten der Vorrichtung darzustellen, eine Adapter-T-Parameter-Matrix (T¶a¶), um alle möglichen elektrischen Pfade durch Schaltungen zu allen Vorrichtungstoren der Vorrichtung darzustellen, und eine kaskadierte S-Parameter-Matrix (S¶c¶), um die mit der Vorrichtung kaskadierten Schaltungen darzustellen, ein. Werte für die Adapter-T-Parameter-Matrix werden entweder durch Messen oder Modellieren erhalten. Die mit den Schaltungen kaskadierte Vorrichtung wird gemessen, um Werte für die kaskadierte S-Parameter-Matrix (S¶c¶) zu erhalten, wobei eine Verwendung einer allgemeinen Lösung für die Vorrichtung-S-Parameter-Matrix als Funktion der Adapter-T-Parameter-Matrix und der kaskadierten S-Parameter-Matrix ermöglicht wird.

Description

  • Herkömmlicherweise wird ein Vektornetzwerkanalysator (VNA - vector network analyzer) verwendet, um Streuparameter zu messen, indem einer zu testenden Vorrichtung bzw. einem zu testenden Testobjekt (DUT - device under test) ein Stimulus präsentiert wird und indem das Ansprechverhalten des DUT auf den Stimulus gemessen wird. Die sich ergebenden Streuparameter definieren mathematisch ein elektrisches Verhalten in bezug auf Reflexions- und Transmissionskoeffizienten des gemessenen DUT über einen interessierenden Frequenzbereich. In der Regel ist es nicht möglich, das DUT direkt mit dem VNA zu verbinden, um eine Messung lediglich des DUT zu erhalten. Es ist üblicher, daß zwischen dem Stimulus und Meßtoren des VNA und des DUT dazwischenliegende Verbinder, Kabel, Übertragungsleitungen und andere Schaltungselemente vorliegen. Für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist der allgemeine Begriff, der für alle die dazwischenliegenden Verbindungen zwischen dem VNA und der gemessenen Vorrichtung verwendet wird, "ein Adapter". Bei niedrigen Frequenzen beeinträchtigt das elektrische Verhalten des Adapters eventuell die Messung des DUT nicht beträchtlich. Bei hohen Frequenzen kann das Ansprechverhalten des Adapters, der mit dem DUT, für das eine Messung gewünscht wird, kaskadiert ist, genauso bedeutend wie oder sogar bedeutender als das Ansprechverhalten sein, das auf das DUT selbst zurückzuführen ist. Es ist daher unerläßlich, daß der Meßprozeß in der Lage sein muß, die Auswirkungen des Adapters zu berücksichtigen und zu eliminieren, um eine Messung des elektrischen Verhaltens des DUT in Isolation, also für sich selbst, zu erhalten. Dieser Prozeß wird als Disintegrieren oder Deembedding des DUT von dem Adapter oder als ein Charakterisieren des DUT bezeichnet.
  • Nachdem das DUT charakterisiert ist, ist ein Schaltungsentwerfer in der Lage, die mathematische Darstellung des elektrischen Verhaltens des DUT zusammen mit einer modellierter oder gemessenen Schaltung zu verwenden, um das elektrische Verhalten des DUT in Kombination mit der modellierten oder gemessenen Schaltung vorherzusagen. Diese Praxis wird als "Einbettung" bezeichnet und ist besonders nützlich, da Schaltungskombinationen entworfen und getestet werden können, ohne die Zeit, das Geld und die Mühe aufzuwenden, einen Prototyp zu bauen und zu testen. Ein Umgehen der Praxis des Bauens von Prototypen, die nicht wie gewünscht arbeiten, verringert die Zeit, die benötigt wird, um das Produkt auf den Markt zu bringen, da es die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß eine Schaltung, die schließlich gebaut wird, bezüglich ihres beabsichtigten Zwecks eine optimale Leistung erbringt.
  • In der Anmeldung Nr. 1364-1 mit dem Titel "Deembedding and Embedding S-Parameter Networks Using a Vector Network Analyzer" von Agilent Technologies, Inc., wird ein Prozeß zum Disintegrieren einer Messung eines DUT von den störenden elektrischen Effekten von Zwischenadaptern präsentiert, und dieses Dokument ist hiermit durch Bezugnahme in dieses Dokument aufgenommen. Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungen ist dort ein Testaufbau für ein 2N-Tor-DUT 100 gezeigt. Ein erster Adapter 102, der ebenfalls 2N- Adaptertore aufweist, ist mit dem 2N-Tor-DUT 100 sowie einem zweiten 2N-Tor-Adapter 110 kaskadiert. Die kaskadierte Kombination des ersten Adapters 102, des DUT 100 und des zweiten Adapters 110 ist mit einem VNA 106 verbunden. Der VNA 106 weist 2N-Testtore 116 1 bis 116 2N auf und umfaßt einen Stimulus 112, einen Testsatz 104, einen Referenzkanalempfänger 94 und eine Mehrzahl von Testkanalempfängern 96 1 bis 96 2n auf. Der Ausgang des Stimulus 112 ist mit einer ersten Signaltrennvorrichtung 92 verbunden. Die Vorwärtsausrichtung der ersten Signaltrennvorrichtung 92 tastet eine kleine Menge an Ausgangsleistung von dem Stimulus 112 ab und führt das abgetastete Signal dem Referenzkanalempfänger 94 zu, um eine Referenzmessung zu liefern. Ein Großteil der Ausgangsleistung von dem Stimulus 112 wird jedoch an einen Pol eines einpoligen Mehrfachschalters 98 geliefert. Der Schalter 98 verbindet das Stimulussignal selektiv mit einem einer Mehrzahl von Schalterausgangstoren 114 1 bis 114 2n. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Schalters 98, der so viele Ausgangstore 114 aufweist wie in der kaskadierten Kombination des ersten Adapters 102, des DUT 100 und des zweiten Adapters 110 Adaptertore zu messen sind. Der Testsatz 104 weist ferner eine Mehrzahl von einpoligen Umschaltern 90 1 bis 90 2n auf, die mit jedem Schalterausgangstor 114 verbunden sind. Die einpoligen Umschalter 90 1 bis 90 2n ermöglichen, daß ein durch den Stimulus 112 geliefertes Signal an ein beliebiges Tor der kaskadierten Kombination zugeführt wird, während die restlichen Tore in einer einer Mehrzahl jeweiliger charakteristischer Impedanzen 120 1 bis 120 2n abgeschlossen werden. Dementsprechend kann ein Signal von dem Stimulus 112 durch eine geeignete Konfiguration des Schalters 98 und der Schalter 90 1 bis 90 2n einem beliebigen Testtor 116 zugeführt werden. Gleichzeitig können alle verbleibenden Testtore 116 auf dessen charakteristische Impedanz 120 abgeschlossen werden. Fig. 1 zeigt, wie das Signal von dem Stimulus 112 dem Tor 1 des ersten Adapters 102 zugeführt wird, während alle restlichen ersten und zweiten Adaptertore, die mit Testtoren 116 verbunden sind, mit einer charakteristischen Impedanz abgeschlossen werden. Jedes Testtor 116 weist eine jeweilige Testkanal- Signaltrennvorrichtung 88 1 bis 88 2n auf. Ein Hauptarm jeder Testkanal-Signaltrennvorrichtung 88 ist mit einem jeweiligen Testtor 116 verbunden. Wie in Fig. 1 veranschaulicht ist, sind die ersten Adaptertore 1 bis n und die zweiten Adaptertore n+1 bis 2n jeweils mit einem der Testtore 116 verbunden. Der Abtastarm jeder Testkanal- Signaltrennvorrichtung 88 ist mit jedem einer jeweiligen Mehrzahl von VNA-Testkanalempfängern 96 1 bis 96 2n verbunden.
  • Die Testkanalempfänger 96 messen die an jedem Testtor 116 vorliegende Ausgangsleistung. Eine umgekehrte Ausrichtung der Signaltrennvorrichtungen 88 ermöglicht eine Messung sowohl reflektierter als auch übertragener Signale von den Adaptertoren, mit denen der VNA-Testkanal verbunden ist. Während ein Signal von dem Stimulus 112 über eine gewünschte Frequenzbandbreite gewobbelt wird, wird das Verhältnis der an den Testkanalempfängern 96 gemessenen Leistung relativ zu der an dem Referenzkanalempfänger 94 gemessenen Leistung erhalten. Wie in der Veranschaulichung der Fig. 1 gezeigt ist, ist es wünschenswert, so viele VNA-Testtore 116 zu haben, wie Adaptertore zu messen sind. Wenn jedoch die Anzahl von Toren zunimmt, verbietet sich dieser Luxus aus wirtschaftlichen Gründen von selbst. Dementsprechend ist es eine übliche Praxis, VNA-Testtore 116 auf Kosten cler Geschwindigkeit gemeinsam zu verwenden, um dieselben Messungen durchzuführen.
  • Fig. 1 veranschaulicht das DUT 100, das Eingabevorrichtungstore 108 1 bis 108 n und Vorrichtungstore 108 n+1 und 108 n+1 bis 108 2n, die mit Toren n+1 bis 2n des ersten Adapters 102 bzw. Toren 1 bis n des zweiten Adapters 110 verbunden sind, aufweist. Der erste und der zweite Adapter 102, 110 sind auf beiden Seiten mit dem DUT 100 kaskadiert, so daß alle Vorrichtungstore 108 entweder durch den ersten oder den zweiten Adapter 102, 110 mit den VNA-Testtoren 116 verbunden sind. Wie Fachleute erkennen, stellen der erste und der zweite Adapter 102, 110 alle Verbinder, die gesamte Verkabelung und alle Schaltungselemente dar, die zum Verbinden des DUT 100 mit dem VNA 106 benötigt werden. Falls die S-Parameter für den ersten Adapter 102 und den zweiten Adapter 110 entweder durch Messung oder Modellierung bekannt sind, kann man die kaskadierte Kombination des ersten und des zweiten Adapters 102, 110 mit dem DUT 100 messen. Die S-Parameter können dann in die entsprechenden Streutransferparameter, die auch als Übertragungsparameter bzw. Transmissionsparameter oder T-Parameter bezeichnet werden, umgewandelt werden. Die Matrix Tx stellt die T-Parameter des ersten Adapters 102 dar, die Matrix Ty stellt die T- Parameter des zweiten Adapters 110 dar und Tc stellt die T- Parameter der kaskadierten Kombination des ersten und des zweiten Adapters 102, 110 und des DUT 100 dar. Die T- Parameter des DUT, die durch die Matrix TD dargestellt werden, können aus diesen Messungen mathematisch extrahiert werden, indem die folgende Gleichung verwendet wird:

    [Tc] = [Tx].[TD].[Ty]

    wobei nach TD aufgelöst wird:

    [TD] = [Tx]-1.[Tc].[Ty]-1
  • Die T-Parameter-Matrix für das DUT, TD, kann dann in seine entsprechende S-Parameter-Matrix SD umgewandelt werden.
  • Es ist bekannt, dieselben Prinzipien zu verwenden, um ein DUT, das mehr als vier Tore aufweist, zu disintegrieren oder einzubetten. In der US-Patentschrift Nr. 5,578,932 mit dem Titel "Method and Apparatus for Providing and Calibrating a Multiport Network Analyzer" sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen von Messungen eines N-Tor- DUT unter Verwendung eines 2-Tor-VNA offenbart. Eine der Einschränkungen der bekannten Einbettungs- und Disintegrationsprozesse besteht darin, daß das DUT eine gerade Anzahl von Toren aufweisen muß. Ferner müssen der erste und der zweite Adapter, die das DUT mit dem VNA verbinden, ebenfalls dieselbe Konfiguration von geradzahligen Toren aufweisen wie das DUT. Die physische Welt entspricht jedoch nicht immer diesen Einschränkungen. Es gibt viele Vorrichtungen, die in elektrischen Schaltungen verwendet werden, die eine ungerade Anzahl von Vorrichtungstoren aufweisen.
  • Spezifische Beispiel von DUTs, die infolge einer ungeraden Anzahl von Vorrichtungstoren eine Meßherausforderung darstellen, sind Baluns, abgeschlossene Richtkoppler, Leistungsteiler, Schalter, digitale Vorrichtungen und manche Filter. Der Stand der Technik offenbart nicht, wie diese Vorrichtungen in Matrizen, die im Rahmen des herkömmlichen Disintegrations- und Einbettungsprozesses manipuliert werden können, ordnungsgemäß darzustellen sind. Unter Verwendung des herkömmlichen Lösungsansatzes weist die Matrix, die das elektrische Verhalten des ersten Adapters darstellt, eine andere Größe auf als die Matrix, die das elektrische Verhalten des zweiten Adapters darstellt. Dementsprechend kann der im Stand der Technik präsentierte Prozeß nicht an den Matrizen durchgeführt werden, die aus den Messungen, die an dem ersten und dem zweiten Adapter vorgenommen wurden, resultieren. Im Stand der Technik ist ein Einbetten und Disintegrieren von Vorrichtungen, die eine ungerade Anzahl von Eingabe- oder Ausgabevorrichtungstoren aufweisen, einfach nicht möglich. Deshalb besteht ein Bedarf an einem allgemeinen Prozeß zum Ermöglichen eines Einbettens und Disintegrierens von Vorrichtungen mit einer ungeraden Anzahl von Eingangs- oder Ausgangstoren.
  • Der Charakterisierungsprozeß, wie er herkömmlicherweise bekannt ist und oben kurz beschrieben wurde, funktioniert in dem Fall ziemlich gut, in dem alle Adapter, beispielsweise der Adapter X und der Adapter Y, elektrisch voneinander isoliert sind. Ein spezifisches Beispiel von Messungen, die eine Herausforderung an das Verfahren, die Apparatur und Modelle, die im Stand der Technik offenbart sind, darstellen, sind DUTs, die auf einen Halbleiterwafer aufgebracht sind. Um auf auf einem Wafer befindliche DUTs zuzugreifen, ist es notwendig, Messungen durch eine oder mehrere Adapterschaltungen, die Verbinder und eine Verkabelung mit einer Wafersondierungsstation sowie Übertragungsleitungen zu den Sonden aufweisen, und durch die Sonden selbst zu allen Toren des DUT durchzuführen. Es ist wahrscheinlich, daß ein Lecken und eine elektrische Interaktion zwischen den Adpaterschaltungen zu bzw. mit allen Toren des DUT auftritt. Beispielsweise können benachbarte Sonden abstrahlen, und Energie, die an einer Sonde vorliegt, kann zu einer benachbarten Sonde koppeln. Die bekannte Darstellung des ersten und des zweiten Adapters 102, 110 bezüglich des DUT 100 geht davon aus, daß der erste Adapter 102 von dem zweiten Adapter 110 elektrisch isoliert ist. Die Annahme der Isolierung spiegelt genau die herkömmliche Situation wider, bei der ein oder mehrere Eingangsverbinder ein Tor des VNA mit Eingangstoren des DUT verbinden und ein oder mehrere Ausgangsverbinder ein anderes Tor des VNA mit Ausgangstoren des DUT verbinden. Jedoch trifft diese Isolierungsannahme nicht korrekt auf die physische Realität von auf Wafern durchgeführten Messungen zu, bei denen zwischen den Adaptern, die die Eingangs- und Ausgangstore des DUT 100 mit dem VNA 106 verbinden, eine Interaktion oder Kopplung vorliegen kann. Die Begrenzungen des bekannten Modells, wie es auf die Realität der auf einem Wafer vorgenommenen Messung angewandt wird, führen zu Fehlern bei der sich ergebenden DUT-Charakterisierung. Eine Verwendung einer fehlerhaften Charakterisierung, um ein elektrisches Verhalten des DUT 100 in Kombination mit einer anderen Schaltung vorherzusagen, führt zu Ergebnissen, die weniger zuverlässig sind als die, die unter Verwendung einer akkuraten Charakterisierung erzeugt würden. Eine zuverlässige und akkurate Charakterisierung verringert das Mißverhältnis zwischen dem vorhergesagten Verhalten und dem tatsächlichen Verhalten, was während des Entwurfsprozesses Zeit und Geld spart. Deshalb besteht ein Bedarf an einem Verfahren, einer Apparatur und einem Herstellungsartikel, um ein DUT 100, das in einer umgebenden Schaltungsanordnung eingebettet ist, genauer zu charakterisieren als im Stand der Technik.
  • Ferner wird beim Stand der Technik ein VNA-Meßtor einer spezifischen Tornummer auf dem DUT zugewiesen und wird anschließend konventionsgemäß festgelegt. Der Benutzer muß die Verkabelung und Verbindungen an die entsprechenden DUT- Tore anpassen, um für eine unterschiedliche Tornumerierung gültige Messungen zu erhalten. Für einfache DUTs ist dies lediglich ein Nachteil und erfordert, daß sich der Benutzer die effizientesten Verbindungen mit dem DUT überlegt, mit dem möglichen Zusatz von Kabeln und passenden Verbindern, um die Verbindungen der Vorrichtungstore mit den ordnungsgemäßen VNA-Meßtoren zu bewerkstelligen. Die benötigte zusätzliche Verkabelung stellt die Möglichkeit nicht wiederholbarer Fehler dar, die durch den Meßprozeß nicht vollständig kompensiert werden. Es ist somit wünschenswert, beim Durchführen von VNA-Messungen einen flexibleren Torzuweisungsprozeß zu haben. Im Fall von DUTs mit einer höheren Anzahl von Vorrichtungstoren verstärkt sich der dargestellte Nachteil mit jedem Anstieg der Anzahl von Vorrichtungstoren geometrisch. Im Falle von DUTs, die sich auf Wafern befinden, kann man mit diesem Nachteil nicht mehr zurechtkommen, da die Torzuweisung und die Sondenzugriffsanschlußflächenausrichtung von einem DUT zu einem benachbarten DUT eventuell nicht dieselbe ist. Der Zwischenadapter, der die Verkabelung und Sonden aufweist, bleibt jedoch feststehend. Eine mögliche Lösung der Herausforderung besteht darin, die Verkabelung manuell zu trennen und die richtigen VNA-Tore erneut zu verbinden oder in der Adapterschaltungsanordnung einen komplexen Schalter zu plazieren. Zusätzlich dazu, daß sie so umständlich, zeitaufwendig oder teuer ist, daß sie sich von selbst verbietet, führt die Änderung der Verbindungen und Biegungen in den Kabeln entweder zu Meßfehlern, für die der Kompensationsmechanismus eine zusätzliche Meß- und Fehlerkorrektur erfordert, oder zu nicht wiederholbaren Fehlern, die nicht ermittelt und eliminiert werden können. Deshalb besteht ein Bedarf an einem Verfahren, einem System und einer Apparatur, die eine flexible Zuweisung von Meßtoren des VNA zu den Vorrichtungstoren der Adapter und des DUT ermöglichen.
  • Die vorliegende Erfindung ist bestrebt, diese und andere Einschränkungen und Unzulänglichkeiten des Standes der Technik anzugehen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren, Apparaturen und Herstellungsartikel zu schaffen, die ein Charakterisieren einer Vorrichtung und ein Vorhersagen eines elektrischen Verhaltens der Vorrichtung in einer Schaltung erleichtern.
  • Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 14, 20, durch Apparaturen gemäß den Ansprüchen 30 oder 39 sowie durch Herstellungsartikel gemäß den Ansprüchen 45 oder 58 gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine herkömmliche Meßkonfiguration, die einen ersten und einen zweiten isolierten Adapter umfaßt, die ein Mehrtor-DUT mit Toren eines VNA verbinden;
  • Fig. 2 einen neuen konzeptionellen Entwurf gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung, die die Verbindung des Mehrtor-DUT und des in Fig. 1 gezeigten ersten und zweiten Adapters zeigt;
  • Fig. 3 die neue Entwurfskonzeption der Fig. 2, die einen kombinierten Adapter zeigt, mit der Hinzufügung von neuen Tornummern, die dem kombinierten Adapter zugewiesen sind;
  • Fig. 4 Transmissions- und Reflexionssignale an alle und von allen Toren des kombinierten Adapters und des DUT;
  • Fig. 5 dieselben in Fig. 4 gezeigten Signale, veranschaulicht sie der weiteren Klarheit halber jedoch als angehäufte Gruppe;
  • Fig. 6 ein Viertor-DUT, wobei jedes Tor des DUT mit vier Zweitor-Adaptern, die voneinander isoliert sind, verbunden ist;
  • Fig. 7 einen neuen konzeptionellen Entwurf der Verbindung der Fig. 6 als die Verbindung des DUT mit einem einzelnen Achttor-Adapter, der die Kombination der vier Zweitor-Adapter umfaßt;
  • Fig. 8 ein Viertor-DUT, wobei zwei Tore des DUT mit einem ersten Viertor-Adapter verbunden sind und die verbleibenden zwei Tore der DUT-Verbindung mit einem zweiten Viertor-Adapter verbunden sind;
  • Fig. 9 einen neuen konzeptionellen Entwurf der Verbindung der Fig. 8 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung als Verbindung des Viertor-DUT mit einem einzelnen Achttor-Adapter, der die Kombination des ersten und des zweiten Viertor-Adapters umfaßt;
  • Fig. 10 eine Verbindung eines Viertor-DUT mit zwei Viertor-Adaptern, ähnlich der Fig. 8, mit der Ausnahme, daß zwei Tore beider Adapter und des DUT eine unterschiedliche Tornummer aufweisen;
  • Fig. 11 einen neuen konzeptionellen Entwurf gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung der Verbindung der Fig. 10, wobei die in Fig. 10 gezeigte alternative DUT-Tornumerierung beibehalten ist;
  • Fig. 12 ein Dreitor-DUT mit drei Zweitor-Adaptern;
  • Fig. 13 die Hinzufügung eines verlustfreien Nullängenadapters zu dem kombinierten Adapter; und
  • Fig. 14 und 15 Flußdiagramme von Verfahren gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnungen ist eine allgemeine Darstellung eines Mehrtor-DUT 100 gezeigt. Das DUT 100 ist mit n Vorrichtungseingangstoren 108 1 bis 108 n gezeigt, wobei n eine beliebige Ganzzahl darstellt. Die Vorrichtungstore 108 1 bis 108 n sind durch einen Mehrtor-Testsatz 104 und einen ersten Adapter 102, der als Adapter "X" bezeichnet ist, mit einen VNA 106 verbunden. Der Mehrtor-Testsatz 104 multiplexiert eine Anzahl von Vorrichtungstoren mit einem Einzelstimulustor des VNA 106 und schließt die restlichen Testtore 116 in charakteristischen Impedanzen 120 ab. Der Mehrtor-Testsatz kann sich entweder außerhalb des VNA 106 befinden oder kann in den VNA 106 als Teil desselben integriert sein. Desgleichen sind Vorrichtungsausgangstore 108 n+1 bis 108 2n durch den Mehrtor- Testsatz 104 und den zweiten Adapter 110, der als Adapter "Y" bezeichnet ist, mit dem VNA 106 verbunden. In manchen Fällen befindet sich der VNA 106 in Kommunikation mit einem Computer (nicht gezeigt). Viele VNAs 106 umfassen sowohl eine Meß- als auch eine Verarbeitungshardware. In vielen Fällen kommt die Verarbeitungsfähigkeit des VNA 106 der Verarbeitungsfähigkeit des Computers, mit dem er in Kommunikation steht, gleich oder übersteigt diese. Die Lehren der vorliegenden Erfindung erfordern sowohl Meß- als auch Verarbeitungsfähigkeiten. Für die Zwecke eines Interpretierens des Schutzbereichs der Lehren ist es nicht wichtig, ob ein externer Prozessor mit der Meßvorrichtung verbunden ist, da die hierin offenbarte Verarbeitung entweder an dem Prozessor des VNA oder an einem außerhalb des VNA befindlichen Prozessors und auf der Basis von Daten, die von dem VNA genommen werden, durchgeführt werden kann. Da dies der Fall ist, ist es ferner möglich, Messungen an einem VNA vorzunehmen, die Daten in einem computerlesbaren Medium zu speichern und den Charakterisierungsprozeß später je nach Ermessen des Benutzers an derselben oder an einer anderen Rechenvorrichtung abzuschließen.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 2 der Zeichnungen ist ein neuer konzeptioneller Entwurf der herkömmlichen Verbindung zwischen dem DUT 100, dem ersten Adapter 102 und dem zweiten Adapter 110 gezeigt. Bei der in Fig. 2 der Zeichnungen gezeigten erneuten Entwurfskonzeption weist der erste Adapter 102 eine Mehrzahl von Erster-Adapter- Eingangstoren 202 1-202 n und eine gleiche Mehrzahl von Erster-Adapter-Ausgangstoren 202 n+1bis 202 2n auf. Die Erster- Adapter-Ausgangstore 202 n+1 bis 202 2n sind mit Vorrichtungstoren 108 1 bis 108 n des DUT 100 verbunden. Der zweite Adapter 110 weist eine Mehrzahl von Zweiter-Adapter- Eingangstoren 204 1 bis 204 n und eine gleiche Mehrzahl von Zweiter-Adpater-Ausgangstoren 204 n+1 bis 204 2n auf. Die Zweiter-Adapter-Eingangstore 204 1 bis 204 n sind mit den restlichen Vorrichtungstoren 108 n+1 bis 108 2n des DUT 100 verbunden. Wie Fachleute erkennen, ist die Verbindung des ersten und des zweiten Adapters 102, 110 mit dem DUT 100 dieselbe wie die in Fig. 1 dargestellte, mit der Ausnahme, daß beide Adapter 102, 110 und alle Vorrichtungstore 108 1 bis 108 2n lediglich auf einer Seite des DUT 100 dargestellt sind.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 3 der Zeichnungen ist eine weitere Darstellung der Verbindung zwischen dem ersten Adapter 102, dem zweiten Adapter 110 und dem DUT 100 gezeigt. Ferner entwickelt Fig. 3 die in Fig. 2 der Zeichnungen gezeigte Darstellung weiter, indem sie den ersten und den zweiten Adapter 102, 110 als einzelnen kombinierten Adapter 302 präsentiert. Der kombinierte Adapter 302 weist eine Mehrzahl von Eingangsadaptertoren 304 1 bis 304 2n und eine gleiche Mehrzahl von Ausgangsadaptertoren 306 1 bis 306 2n auf. Die Tornummern des kombinierten Adapters 302 unterscheiden sich von den jeweiligen Tornummern des ersten und des zweiten Adapters 102, 110, denn, um den kombinierten Adapter 302 ordnungsgemäß mit S-Parametern zu charakterisieren, muß jedes Tor einen eindeutigen Identifizierer aufweisen.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 4 der Zeichnungen ist eine Darstellung von einfallenden Wellen 402 2 bis 402 4n und reflektierten Wellen 404 1 bis 404 4n gezeigt. Jedes der Tore 304 1 bis 304 2n und 306 1 bis 306 2n des Adapters 302, wie sie in Fig. 3 der Zeichnungen gezeigt sind, weist ein entsprechendes einfallendes und reflektiertes elektrisches Signal auf, das in Fig. 4 der Zeichnungen gezeigt ist. In Fig. 4 stellen Matrizen α1 und a2 die Wellen dar, die auf die Kombinierter-Adapter-Eingangstore 304 1-304 n bzw. 304 n+1-304 2n einfallen. Matrizen ß1 und ß2 stellen die Wellen dar, die von den Kombinierter-Adapter-Eingangstoren 304 1 bis 304 n bzw. 304 n+1 und 304 2n reflektiert werden. Matrizen α3 und α4 stellen die Wellen dar, die auf die Kombinierter- Adapter-Ausgangstore 306 1 bis 306 n bzw. 306 n+1 und 306 2n einfallen, und Matrizen ß3 und ß4 stellen die Wellen dar, die von den Kombinierter-Adapter-Ausgangstoren 306 1 bis 306 n bzw. 306 n+1 und 306 2n reflektiert werden. Wie Fachleute erkennen, werden für die Verbindungspunkte zwischen dem Adapter 302 und dem DUT 100 die Wellen, die auf den kombinierten Adapter 302 einfallen, relativ zu dem DUT 100 reflektiert. Desgleichen fallen die Wellen, die von dem kombinierten Adapter 302 reflektiert werden, relativ zu dem DUT 100 ein. Fig. 5 der Zeichnungen ist eine alternative Darstellung der Fig. 4. Aus Fig. 5 der Zeichnungen ergibt sich eine Beziehung zwischen dem kombinierten Adapter 302 und dem DUT 100, die durch die Gleichung:


    dargestellt werden kann, wobei Sa die S-Parameter-Matrix für den kombinierten Adapter 302 darstellt. Diese Gleichung kann in bezug auf T-Parameter wie folgt neu geschrieben werden:


    wobei Ta die T-Parameter-Matrix für den kombinierten Adapter 302 darstellt. Die Kombinierter-Adapter-T-Parameter- Matrix Ta kann in Bestandteilquadranten unterteilt werden, die wie folgt dargestellt werden;


    wobei Tau den oberen linken Quadranten darstellt, Ta12 den oberen rechten Quadranten darstellt, Ta21 den unteren linken Quadranten darstellt und Ta22 den unteren rechten Quadranten darstellt. Ein Einsetzen der unterteilten Matrix Ta in die Gleichung, die die Beziehung zwischen den einfallenden und reflektierten Wellen relativ zu dem kombinierten Adapter 302 darstellt, führt zu den folgenden Beziehungen:




  • Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 5 der Zeichnungen und unter Verwendung der Tatsache, daß bestimmte der Wellen, die auf den kombinierten Adapter 302 einfallen, von dem DUT 100 reflektiert werden, und daß bestimmte der Wellen, die von dem kombinierten Adapter 302 reflektiert werden, auf das DUT 100 einfallen, gibt es zwischen dem kombinierten Adapter 302 und dem DUT 100 zusätzliche Beziehungen, die durch die Gleichungen:


    dargestellt werden können, wobei SD die S-Parameter des DUT 100 darstellt und Sc die S-Parameter der kaskadierten Kombination des DUT 100 und des kombinierten Adapters 302 darstellt. Ein Einsetzen der Gleichungen für α und β als Funktion der T-Parameter und ein Auflösen nach SD führt zu einer allgemeinen Gleichung zur Verwendung beim Charakterisieren oder Disintegrieren des DUT 100 von dem kombinierten Adapter 302, mit dem es kaskadiert ist. Die allgemeine Disintegrationsgleichung lautet:

    SD = (Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12)
  • Desgleichen führt ein Einsetzen der Gleichungen für α und β als Funktion der T-Parameter und ein Auflösen nach Sc zu einer allgemeinen Gleichung zur Verwendung beim Einbetten oder Vorhersagen des elektrischen Verhaltens einer Vorrichtung, die mit einem Adapter kaskadiert ist. Die allgemeine Einbettungsgleichung lautet:

    Sc = (Ta11SD + Ta12).(Ta21SD + Ta22)-1
  • Die Kombinierter-Adapter-Matrix, Sa oder Ta, liefert einen Ausdruck für alle Interaktionen zwischen einem beliebigen Tor des kombinierten Adapters 302 und einem anderen beliebigen Tor des kombinierten Adapters 302. Eine Verwendung der allgemeinen Gleichungen liefert somit Werkzeuge für eine vollständige Charakterisierung eines kombinierten Adapters 302 und seiner Interaktionen mit dem DUT 100. Wenn keine Interaktionen zwischen zwei Toren vorliegen, ermöglicht das offenbarte Verfahren eine mathematische Da rstellung auch dieses Umstands. Die Vorkehrungen des offenbarten Verfahrens ermöglichen somit, daß die Kombinierter-Adapter- Matrix für die physischen Realitäten einer größeren Anzahl von Meßszenarien mehr Raum bietet, als dies beim Stand der Technik möglich war. Dies führt zu genaueren und somit nützlicheren resultierenden Lösungen. Beispielsweise bietet das offenbarte Verfahren für den Fall von vier isolierten Zweitor-Adaptern, die mit dem Viertor-DUT 100 kaskadiert sind, ebenso leicht Raum, wie es für zwei Zweitor-Adapter und einen Viertor-Adapter, die mit dem Viertor-DUT 100 kaskadiert sind, oder ebenso leicht, wie es für einen Achttor-Adapter mit elektrischen Interaktionen zwischen allen Toren, die mit dem Viertor-DUT 100 kaskadiert sind, Raum bietet.
  • Je nach den DUT- und Adapter-Konfigurationen können Werte für die Adapter-T-Parameter-Matrix entweder durch eine Messung der S-Parameter des kombinierten Adapters 302 und eine Umwandlung in die entsprechenden T-Parameter oder durch eine direkte Messung der T-Parameter erhalten werden. Werte können ferner durch eine Messung der T-Parameter oder S- Parameter eines ersten, zweiten usw. Bestandteiladapters erhalten werden. Die T-Parameter-Matrix kann ferner durch eine Berechnung ausgehend von einem Modell des Adapters oder durch eine Kombination sowohl einer Berechnung eines Bestandteiladapters als auch einer Messung eines anderen erhalten werden. Bei einem Softwareimplementierten System können die S-Parameter oder T-Parameter von Bestandteil- und/oder kombinierten Adaptern als Datendateien gespeichert und anschließend zur Verwendung aufgerufen werden, wenn ein DUT charakterisiert wird oder ein elektrisches Verhalten eines in einer Schaltung eingebetteten DUT vorhergesagt wird.
  • Als veranschaulichendes Beispiel eines Verfahrens zum Charakterisieren gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung und unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 6 der Zeichnungen ist eine Darstellung eines Viertor-DUT 100 und von vier 2- Tor-Adaptern 602, 604, 606 und 608, die mit W, X, Y und Z bezeichnet sind, gezeigt. In der Veranschaulichung sind zwei der vier 2-Tor-Adapter Eingangsadapter - hier 602, 604; und die zwei restlichen Adapter sind Ausgangsadapter - hier 606 und 608. Wie Fachleute erkennen werden, sind die Begriffe Eingangs- und Ausgangsadapter eine Bezeichnungskonvention, die lediglich der Deutlichkeit halber verwendet wird und keine Auswirkung auf die Messung oder die hierin offenbarten Verfahren hat. Die vier 2-Tor-Adapter 602 bis 608 stellen die Schaltungsanordnung dar, die zwischen dem VNA 106 (in Fig. 6 nicht gezeigt) und dem DUT 100 angeordnet ist. Als neue Entwurfskonzeption der in Fig. 6 der Zeichnungen gezeigten Verbindung und unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 7 der Zeichnungen wird die Kombination der vier 2-Tor-Adapter 602-608 als ein kombinierter 8-Tor- Adapter 702 dargestellt, der zwischen einer Meßebene 704 und dem DUT 100 angeordnet ist. Um die entsprechende Kombinierter-Adapter-T-Parameter-Matrix Ta einzurichten, werden die Tore des kombinierten Adapters 702 jeweils mit einem eindeutigen Identifizierer neu numeriert, in diesem Fall als Tore 1 bis 8. Angenommen, daß die S-Parameter-Matrizen der vier 2-Tor-Adapter 602 bis 608 bekannt sind, ist es möglich, die Kombinierter-Adapter-S-Parameter-Matrix Sa für den kombinierten Adapter 702 aufzubauen und sie anschließend in die T-Parameter-Matrix Ta umzuwandeln. Die umgewandelten T-Parameter werden dann in der allgemeinen Charakterisierungsgleichung verwendet, um die S-Parameter des DUT 100 zu extrahieren.
  • Eine herkömmliche 2 × 2-Element-Matrix stellt die S-Parameter jedes der 2-Tor-Adapter 602 bis 608 dar. Die Elemente aus den vier repräsentativen Matrizen der Eingangs- und Ausgangsadapter 602 bis 608 werden verwendet, um eine repräsentative 8 × 8-Adapter-S-Parameter-Matrix Sa zu erzeugen. Die Adaptermatrix Sa stellt das Reflexions- und Transmissions-Verhalten des Adapters 702 mathematisch dar. Falls die Buchstaben W und X die beiden Eingangsadapter 602 bzw. 604 darstellen und die Buchstaben Y und Z die beiden Ausgangsadapter 606 bzw. 608 darstellen, so können die vier repräsentativen Matrizen wie folgt ausgedrückt werden:


    wobei die alphabetische Tiefstellung den Adapter anzeigt. Wie Fachleute erkennen, stellt jeder S-Parameter die Beziehung zwischen dem Stimulus und einem gemessenen Ansprechverhalten zwischen zwei Toren dar. Jedes Tor, das durch die numerischen Indizes für jeden S-Parameter und die Position eines S-Parameters in der Matrix dargestellt ist, trägt Informationen bezüglich seines elektrischen Verhaltens an einem spezifischen Tor, wenn ein Stimulus an einem anderen spezifischen Tor präsentiert wird, mit sich. Konventionsgemäß stellt der zweite Index das einen Stimulus empfangende Tor dar, und der erste Index stellt das Tor dar, von dem ein Ansprechverhalten auf den Stimulus gemessen wird. Da der kombinierte Adapter 702 die Kombination der einzelnen Eingangs- und Ausgangsadapter 602 bis 608 darstellt, können alle Informationen, die notwendig sind, um eine einzige repräsentative 8 × 8-S-Parameter-Matrix zu erzeugen, in den Elementen der vier einzelnen Matrizen SW, SX, SY und SZ gefunden werden.
  • Um die Kombinierter-Adapter-S-Parameter-Matrix Sa aufzubauen, wird jeder in den Bestandteilmatrizen SW bis SZ dargestellte Reflexions- und Übertragungskoeffizient gemäß der erneuten Numerierung des kombinierten Adapters 702 erneut abgebildet. Beispielsweise wird Tor 2 des Adapters Y 606 auf das Tor 3 des kombinierten Adapters 702 neu abgebildet. Bei dem veranschaulichten Beispiel der Fig. 7 werden die S-Parameter der Adapter 602 und 604 verwendet, um die S-Parameter für Tore 1 und 5 bzw. Tore 2 und 6 des kombinierten Adapters 702 zu definieren. Desgleichen werden die S-Parameter der Adapter 606 und 608 verwendet, um die S-Parameter für Tore 3 und 7 bzw. Tore 4 und 8 zu definieren. Es ist wichtig, zu beachten, daß die für die Adapter 606 und 608 definierten S-Parameter im Vergleich zu den Adaptern 602 und 604 in bezug auf die Richtung visuell umgekehrt sind. Aufgrund dieser Tatsache ist es wichtig, die Einfalls- und Reflexionsrichtungen für jeden Adapter zu beachten, wenn man entscheidet, welcher S-Parameter verwendet werden soll, um spezifische Elemente der S-Parameter-Matrix für den kombinierten Adapter 702 zu bestücken. Beispielsweise wird das S-Parameter-Element, das das reflektierte Signal bei Tor 7 des kombinierten Adapters 702 ansprechend auf einen bei Tor 7 des kombinierten Adapters 702 präsentierten Stimulus darstellt, von SY11 genommen und in die Sa77-Position der Kombinierter-Adapter-S-Parameter-Matrix plaziert. Dementsprechend wird die kombinierte Matrix Sa, die den kombinierten Adapter 702 darstellt, zu:


  • Die Matrixelemente in der Kombinierter-Adapter-S-Parameter- Matrix Sa, die einen Nullwert aufweisen, zeigen an, daß zwischen jedem der Adapter 602 bis 608, von denen der kombinierte Adapter 702 entwickelt ist, eine Isolierung vorliegt. In Abwesenheit einer Isolierung zwischen manchen der Adaptertore würden alle S-Parameter-Werte in der Kombinierter-Adapter-Matrix Sa einen Nicht-Null-Wert aufweisen. Dementsprechend liefert diese allgemeine Lösung ein Werkzeug, mittels dessen zusätzliche elektrische Pfade in dem Adapter charakterisiert werden können, ohne die allgemeine Anwendbarkeit der Lösung auf einfachere Strukturen zu kompromittieren.
  • Die Kombinierter-Adapter-S-Parameter-Matrix Sa kann als:


    dargestellt werden und ist in vier gleiche Matrizen unterteilt, wobei


  • Jede unterteilte S-Parameter-Matrix kann unter Verwendung der folgenden Beziehungen als eine T-Parameter-Matrix dargestellt werden:

    Ta11 = Sa12 - Sa11Sa21 -1Sa22
    Ta12 = Sa11Sa21 -1
    Ta21 = -Sa21 -1Sa22
    Ta22 = Sa21 -1
  • Sc ist eine 4 × 4-S-Parameter-Matrix, die die kaskadierte Kombination des kombinierten Adapters 702 und des DUT 100 darstellt. % kann gemessen werden und ist somit ein bekannter Wert. Es wird erneut auf die hierin offenbarte allgemeine Charakterisierungsgleichung:

    SD = (Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12)
  • Bezug genommen, bei der die S-Parameter-Matrix für die kaskadierte Kombination des Adapters 702 und des DUT 100, Sc, als Funktion der T-Parameter des Adapters 702, Ta, und der S-Parameter des DUT 100, SD, dargestellt wird. Ausgehend von dieser allgemeinen Gleichung ist es somit möglich, mathematisch nach den S-Parametern des DUT 100, SD, aufzulösen. Da die Adapter-S-Parameter-Matrix Sa bekannt ist und in die entsprechenden T-Parameter umgewandelt werden kann, sind im einzelnen auch die Adapter-T-Parameter, Ta, bekannt. Ferner können die S-Parameter der kaskadierten Kombination des kombinierten Adapters 702 und des DUT 100 gemessen werden und sind somit ebenfalls bekannt. Die einzige Unbekannte, die verbleibt, ist die S-Parameter-Matrix des DUT 100, SD, nach der unter Verwendung der obigen allgemeinen Gleichung aufgelöst werden kann. Das elektrische Verhalten des DUT 100 kann somit separat von dem kombinierten Adapter 702, mit dem es gemessen wurde, vollständig charakterisiert werden.
  • Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 8 der Zeichnungen ist eine herkömmliche Darstellung des mit dem ersten und dem zweiten Adapter 102, 110 kaskadierten DUT 100 gezeigt. Fig. 8 ist ähnlich der Fig. 1, wo zwei Adapter ein DUT flankieren, und zwar alle mit derselben Torkonfiguration. Bei Fig. 9 der Zeichnungen und zu Kontrastzwecken ist die entsprechende konzeptionell neu entworfene Verbindung des ersten und des zweiten Adapters 102, 110 mit dem einzelnen kombinierten Adapter 702 mit neu numerierten Adapte rtoren gezeigt. Fig. 8 und 9 der Zeichnungen zeigen lediglich, was hierin bereits offenbart wurde, mit der Ausnahme, daß dieses Beispiel ein 4-Tor-DUT 100 und zwei 4-Tor-Adapter 102, 110 zeigt.
  • Die visuelle Umkehrung eines oder mehrerer der Adapter fügt eine visuelle Komplexität hinzu, die es schwierig machen kann, den entsprechenden Elementen in der Kombinierter- Adapter-S-Parameter-Matrix Sa die richtigen S-Parameter- Werte von den einzelnen Adaptermatrizen zuzuweisen. Ohne eine Hilfe muß man die entsprechenden einfallenden und reflektierten Wellen in bezug auf die Kalibrierungsrichtung des kombinierten Adapters 702 verfolgen, um die entsprechende Kombinierter-Adapter-Matrix aufzubauen. Eine Implementierung des Aufbauprozesses der Kombinierter-Adapter- Matrix Sa kann von einem Zwischenschritt profitieren. Dieser Zwischenschritt ist auch für eine Softwareimplementierung der allgemeinen Lösung hilfreich, aber nicht notwendig. Der Zwischenschritt weist erneut Tornummer des bzw. der visuell umgekehrten Adapter(s), hier Adapter 110, zu und führt eine weitere Korrektur der S-Parameter-Matrix für den Adapter 110 durch, um Raum für die Tornummern- Neuzuweisung zu bieten. Im einzelnen ist Tor 1 mit Tor 3 geschaltet, und Tor 2 ist mit Tor 4 geschaltet. Die Tornumerierung des ersten Adapters 102 ändert sich nicht, und die Tornumerierung des kombinierten Adapters 702 ändert sich nicht. Der Zwischenschritt bietet Raum für die Tornummerneuzuweisung des zweiten Adapters 110, indem er Tor 1 und Tor 3 vertauscht. Es ist möglich, diese Änderung ohne weiteres in der Zweiter-Adapter-S-Parameter-Matrix SY zu implementieren, indem man bewirkt, daß Index 1 zu 3 wird, Index 3 zu 1 wird, während Index 2 zu 4 wird und Index 4 zu 2 wird. Die Änderung des Torbezeichnungsindizes impliziert, daß sich der S-Parameter-Wert in der Ursprungsposition in der S-Parameter-Matrix zu der durch die neue Tornumerierung reflektierten Position in der Matrix bewegt. Dieser Zwischenschritt führt zu einer neuen S-Parameter-Matrix für den zweiten Adapter 110, die das Reflexions- und Transmissionsverhalten des Adapterelements unter der Konvention der neuen Tornumerierung genau widerspiegelt. Der Zwischenschritt führt zu der folgenden Transposition:


  • Die S-Parameter-Positionierung der ersten Adapter 102 bleibt intakt, da sich seine Verbindung mit dem DUT 100 nicht geändert hat. Die Erster- und Zweiter-Adapter-S- Parameter-Matrizen lauten deshalb wie folgt:


  • Die Kombinierter-Adapter-Matrix für Fig. 9 der Zeichnungen wird dann wiedergegeben durch:


  • Wie bei dem vorhergehenden Beispiel zeigen die Nullwerte für bestimmte Matrixelemente, die den kombinierten Adapter 702 darstellen, an, daß zwischen diesen Toren keine Kopplung vorliegt. Wie zuvor offenbart wurde, wird ferner die Adapter-S-Parameter-Matrix Sa in vier Matrizen einer gleichen Größe unterteilt und in die entsprechenden T- Parameter-Matrizen umgewandelt. Die T-Parameter-Matrizen werden anschließend verwendet, um unter Verwendung der allgemeinen Charakterisierungsgleichung:

    SD = (Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12)

    nach den S-Parametern des DUT 100, SD, aufzulösen.
  • In manchen Fällen ist es wünschenswert, daß ein Benutzer die Tornumerierung des DUT 100, des kombinierten Adapters 702 oder beider neu definiert. Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 10 und 11 der Zeichnungen ist dieselbe physische Darstellung wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, mit der Ausnahme, daß sich die Nummern, die den Toren des DUT 100 und dem ersten und dem zweiten Adapter 102, 110 verliehen sind, unterscheiden. Es hat sich lediglich die Numerierungskonvention geändert. Eine praktische Bedeutung dieser Änderung besteht darin, daß jemand, der Charakterisierungsmessungen durchführt, durch ein Ermöglichen einer unterschiedlichen Numerierungskonvention in dem Kontext einer allgemeinen Lösung praktische Entscheidungen darüber treffen kann, wie der kombinierte Adapter 702 und das DUT 100 verbunden werden sollen, und die Verbindung anschließend in Software berücksichtigen kann. Dies erfolgt unter Einhaltung des wünschenswerten Ziels, eine Lösung zu liefern, die in der Lage ist, eine elektrische Realität nahe an der Wahrheit zu modellieren, statt die nicht wünschenswerte Situation zu haben, bei der die elektrische Realität an das verfügbare Modell angepaßt wird. Im Fall eines Testens an einem Wafer führt eine einzige physische Verbindung mit einem Adapter zu einem Typ einer Tornumerierung. Wenn ein Wafer-Stepper zu einer nächsten Stelle vorrückt, ist es möglich, daß der Zugriff auf das DUT 100 eine andere Positionierung aufweist. Statt den Benutzer zu zwingen, den VNA 106 und den Mehrtor-Testsatz 104 erneut mit der Sondenstation zu verbinden, ermöglicht das hierin offenbarte Verfahren, daß die Änderung algorithmisch bewerkstelligt wird. Eine algorithmische Änderung ist schneller, präsentiert keine nichtwiederholbaren Fehler und ist effizienter, als es bisher im Stand der Technik möglich war. Da jedoch die Numerierungskonvention geändert ist, ändern sich auch die Matrixpositionen der Adapter-S-Parameter-Matrix.
  • Ein veranschaulichendes Beispiel, das den Prozeß zeigt, anhand dessen die Tore des Adapters mathematisch neu zugewiesen werden können, und das ferner den hierin offenbarten Zwischenschritt verwendet, nimmt spezifisch Bezug auf Fig. 10 und 11 der Zeichnungen. Wie Fachleute erkennen können, besteht der Unterschied der Tornumerierung zwischen den Fig. 8 und 10 der Zeichnungen darin, daß Tore mit der Nummer 2 und 3 sowohl an dem ersten als auch dem zweiten Adapter 102, 110 als auch an dem DUT vertauscht sind. Dementsprechend unterscheidet sich die Verbindung der Fig. 11 von der Verbindung der Fig. 9 darin, daß das Tor 2 des ersten Adapters 102 mit dem Tor 1 des DUT 100 verbunden ist, das Tor 4 des ersten Adapters 102 mit dem Tor 3 des DUT verbunden ist, das Tor 1 des zweiten Adapters 110 mit dem Tor 2 des DUT 100 verbunden ist und das Tor 3 des zweiten Adapters 110 mit dem Tor 4 des DUT 100 verbunden ist. Der Zwischenschritt gibt vor, daß sich die Indizes der S-Parameter der Zweiter-Adapter-Matrix, SY, ändern, wenn Index 1 zu 2 wird und Index 2 zu 1 wird. Desgleichen wird Index 3 zu 4 und Index 4 wird zu 3. Die Erster-Adapter-Matrix, SX, bleibt unverändert, jedoch werden die S-Parameter-Elemente der Zweiter-Adapter-Matrix, SY, neu positioniert, um die Verbindungsänderung widerzuspiegeln. Dementsprechend wird die Zweiter-Adapter-S-Parameter-Matrix, SY, zu:


  • Somit lauten die beiden Adapter-S-Parameter-Matrizen:


  • Die Tore des kombinierten Adapters 702 in Fig. 11 werden anders abgebildet als bei dem Beispiel der Fig. 9. Im einzelnen werden die Tore 2, 3 und 4 des ersten Adapters 102 auf Tore 5, 3 bzw. 7 des kombinierten Adapters 702 abgebildet. Desgleichen werden Tore 1, 2 und 3 des zweiten Adapters 110 auf Tore 6, 2 bzw. 8 des kombinierten Adapters 702 abgebildet. Dementsprechend wird die Matrix Sa wie folgt aufgebaut:


  • Wie zuvor erörtert wurde, kann die 4 × 4-S-Parameter-Matrix des DUT, SD, durch ein Unterteilen der Adapter-S-Parameter- Matrix, Sa, ein Umwandeln in die jeweiligen T-Parameter und eine Verwendung der allgemeinen Gleichung:

    SD = (Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12)

    um nach SD aufzulösen, erhalten werden.
  • Bisher bezog sich die Erörterung auf DUTs, die eine gerade Anzahl von Vorrichtungstoren aufweisen. Es besteht jedoch ein Bedarf an der Fähigkeit, ein DUT zu disintegrieren, das eine ungerade Anzahl von Vorrichtungstoren aufweist. Beispielsweise liefern Dreitor-Balune, die in Differentialschaltungsanwendungen weitläufig verwendet werden, einen Hardwareübergang von einer einseitigen zu einer ausgeglichenen Topologie. Die hierin vorgestellte allgemeine Lösung kann an eine Verwendung mit DUTs angepaßt werden, die sowohl eine ungerade als auch eine gerade Anzahl von Vorrichtungstoren aufweisen. Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 12 der Zeichnungen ist ein DUT 100 gezeigt, das zwei Eingangstore 1402, 1404 und ein einziges Ausgangstor 1406 aufweist. Jedes Tor des DUT 100 ist ferner mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Zweitor-Adapter 1408 (als Adapter W bezeichnet), 1410 (als Adapter X bezeichnet) und 1412 (als Adapter Y bezeichnet) verbunden. Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 13 der Zeichnungen sind das DUT 100 und die Adapter 1408 bis 1412 als ein kombinierter Adapter 1502 konzeptionell neu entworfen. Ein Modell des kombinierten Adapters 1502 umfaßt eine verlustfreie Nullängenübertragungsleitung 1504 an einem imaginären vierten DUT-Tor 1506. Der kombinierte Adapter 1502 ist als ein Achttor-Adapter, der mit einem Viertor-DUT 100 verbunden ist, konzeptionell entworfen. Wie Fachleute erkennen können, weist die konzeptionell neu entworfene Konfiguration ein Format auf, das bei der hierin vorgestellten allgemeinen Lösung verwendet werden kann. Die Kombinierter-Adapter- Matrix, Sa, wird unter Verwendung der hierin beschriebenen Prinzipien sowie der S-Parameter der verlustfreien Nullängenübertragungsleitung, die wie folgt dargestellt ist:


    entwickelt. Die Kombinierter-Adapter-Matrix, Sa, ist aus den S-Parametern der Bestandteiladapter 1408 bis 1412 und der verlustfreien Übertragungsleitung 1504 aufgebaut, wobei:


  • Die Matrix, die die kaskadierte Kombination des DUT 100 und des kombinierten Adapters 1502 darstellt, muß ferner an 4 × 4-Matrix-Format angepaßt sein. Dementsprechend sind die vierte Reihe und Spalte der kaskadierten Matrix mit Nullen geladen. Deshalb wird Sc durch:


    wiedergegeben.
  • Die allgemeine Lösung wird dann mit den angepaßten Matrizen, Sa und Sc, verwendet, um nach den S-Parametern des DUT 100 aufzulösen. Die sich ergebende Matrix, SD, weist ein 4 × 4-Matrix-Format mit Nullen in der vierten Reihe und Spalte auf. Nach einem Erreichen der Lösung für SD können die vierte Reihe und Spalte verworfen werden, um an der 3 × 3-S- Parameter-Matrix anzulangen, die das elektrische Verhalten des DUT 100 darstellt.
  • Das Verfahren zum Anwenden des allgemeinen Falles auf jegliche DUT- und Adapterkonfiguration umfaßt die Hinzufügung eines konzeptionell entworfenen Adapters mit einer verlustfreien Nullängenübertragungsleitung, um ein DUT mit einer geraden Anzahl von Vorrichtungstoren zu erreichen. Falls das DUT bereits eine gerade Anzahl von Vorrichtungstoren aufweist, ist die Hinzufügung der verlustfreien Nullängenübertragungsleitung unnötig. Das sich ergebende DUT mit einer geraden Anzahl von Vorrichtungstoren wird mit einem Adapter mit doppelt so vielen Adaptertoren wie das DUT kaskadiert. Dementsprechend ist die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung strategisch plaziert, um ein 2n-Tor- DUT, das mit einem 4n-Tor-Kombinierten-Adapter verbunden ist, zu erzielen. Dann kann die jeweilige Kombinierter- Adapter-Matrix, Sa, aus der Kombination der tatsächlichen Adapter und der konzeptionell entworfenen Adapter, die die verlustfreien Nullängenübertragungsleitungen aufweisen, aufgebaut sein. Desgleichen wird die S-Parameter-Matrix, Sc, der kaskadierten Kombination, wobei Sc die notwendige Größe aufweist, erstellt. Zusätzliche Elemente empfangen einen Nullwert, falls die Matrix der kaskadierten Kombination größer sein muß, um in das ordnungsgemäße Format einer quadratischen Matrix, die 2n Reihen und Spalten aufweist, wobei n eine Ganzzahl ist, zu passen. Dementsprechend weist die Darstellung des DUT 100 eine gerade Anzahl von Vorrichtungstoren auf. Beispielsweise weist ein DUT mit einem Eingangstor und drei Ausgangstoren bereits eine gerade Anzahl von Vorrichtungstoren auf, und die hierin präsentierten Einbettungs- und Disintegrationslösungen können ohne die Hinzufügung der verlustfreien Übertragungsleitung verwendet werden. Im Gegensatz dazu verlangt ein DUT mit zwei Eingangstoren und drei Ausgangstoren nach der Hinzufügung eines konzeptionell entworfenen Adapters mit einer verlustfreien Nullängenübertragungsleitung. Spezifisch ist der zusätzliche Adapter an dem Eingangstor positioniert. Das Ergebnis ist eine 6 × 6-S-Parameter-DUT-Matrix, eine 6 × 6- Kaskadierte-Kombination-Matrix und eine 12 × 12-Kombinierter- Adapter-Matrix zur Verwendung bei der allgemeinen Lösung.
  • Wenn die Adaptermatrix, Sa, aufgebaut ist, wird sie anschließend unterteilt und in die entsprechenden T-Parameter oder T-Parameter-Teilmatrizen umgewandelt. Die T-Parameter werden anschließend verwendet, um unter Verwendung der allgemeinen Gleichung nach SD aufzulösen. Diejenigen S- Parameter der sich ergebenden DUT-Matrix, die die physischen Realitäten nicht widerspiegeln, werden verworfen, um bei der Matrix anzugelangen, die das elektrische Verhalten des DUT präsentiert. Die sich ergebende S-Parameter-Matrix des DUT 100, SD, kann in der allgemeinen Gleichung zusammen mit S-Parametern für einem kombinierten Adapter verwendet werden, um das Verhalten des in einer modellierten Schaltung eingebetteten DUT 100 vorherzusagen.
  • Zusammenfassend und unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 14 der Zeichnungen richtet ein Verfahren gemäß der Lehren der vorliegenden Erfindung zunächst Matrizen 1602 für die S-Parameter des DUT, SD, die T-Parameter für den kombinierten Adapter, Ta, und die S-Parameter für die kaskadierte Kombination, Sc, des DUT 100 mit dem kombinierten Adapter 702 ein. Dann werden für die T-Parameter des kombinierten Adapters 702 Werte erhalten 1604. Wie hierin offenbart ist, gibt es eine Anzahl von Verfahren zum Erhalten diese r Werte, einschließlich einer Messung des kombinierten Adapters 702, eines Aufbauens der S-Parameter-Matrix aus einer oder mehreren S-Parameter-Matrizen eines oder mehrerer Bestandteiladapter des kombinierten Adapters und eines Umwandelns in T-Parameter, Kalkulierens der T-Parameter oder erneuten Aufrufens gespeicherter Werte aus einer Datendatei. Die S- Parameter der kaskadierten Kombination des DUT 100 und des kombinierten Adapters 702 werden dann gemessen 1606. Die S- Parameter für das disintegrierte DUT können anschließend gelöst werden 1608.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die sich ergebende S-Parameter-Matrix des DUT 100, SD, verwendet werden, um ein elektrisches Verhalten des DUT 100 in Kombination mit anderen Schaltungen vorhersagen. Das Vorhersagungsverfahren verwendet die allgemeine Gleichung:

    Sc = (Ta11SD + Ta12)(Ta21SD + Ta22)-1

    wobei Ta die Adapter-T-Parameter-Matrix ist, die das elektrische Verhalten der Schaltung in einer kaskadierten Kombination mit dem DUT 100 darstellt. Unter spezifischer Bezugnahme auf Fig. 15 der Zeichnungen ist ein Verfahren gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei dem NxN-Matrizen für das DUT 100 und die kaskadierte Kombination des DUT 100 und des kombinierten Adapters 702 eingerichtet werden 1702. Die T-Parameter-Matrix des kombinierten Adapters, Ta, wird entweder ausgehend von einer Messung eines oder mehrerer existierender Adapter zusammen mit dem hierin offenbarten Aufbauprozeß erhalten 1704, wird ausgehend von einem Modell eines oder mehrerer existierender Adapter berechnet oder ist eine Kombination von beidem. Desgleichen können die S-Parameter für das DUT 100 aus dem hierin offenbarten Charakterisierungsverfahren erhalten 1706 oder von einer Datendatei, die zuvor extrahierte Charakterisierungsdaten speicherte, wiedererlangt werden. Ferner können die S-Parameter des DUT gemessen oder berechnet werden. Die kaskadierten S-Parameter Sc stellen die sich ergebende Kombination des DUT 100 und des kombinierten Adapters 702 dar. Auf der Basis der T-Parameter-Matrix und der DUT-Matrix, die in den Schritten 1704 und 1706 erhalten werden, können die S-Parameter der kaskadierten Kombination berechnet werden 1708. Die sich ergebenden kaskadierten S- Parameter, Sc, werden dann bei 1710 bezüglich eines erwarteten Ergebnisses ausgewertet. Falls das Ergebnis für die beabsichtigte Schaltung nicht zufriedenstellend ist, wird kein Prototyp gebaut. Statt dessen wird der kombinierte Adapter angepaßt, es werden neue T-Parameter erhalten, und der Prozeß wiederholt sich. Der Prozeß wird wiederholt, bis er zufriedenstellende S-Parameter für die kaskadierte Kombination liefert. Wenn die vorhergesagten Ergebnisse akzeptabel sind, kann ein Prototyp gebaut und bezüglich eines Einhaltens der erwarteten Charakteristika getestet werden. Dieser Prozeß verbessert die Wahrscheinlichkeit von zufriedenstellenden Prototypen, wodurch die Zeitdauer und Kosten eines Entwickelns von Vorrichtungen und Schaltungen, deren Leistung angegebenen Spezifikationen entspricht, verringert werden.
  • Ausführungsbeispiele der hierin beschriebenen Verfahren werden unter Verwendung eines Personal-Computers mit einem Microsoft-Windows-Betriebssystem unter Verwendung von Microsoft Visual Studio 6.0, Roguewave Stingray Studio, Roguewave Math H++, und Victor Imaging Processing Library implementiert. Es wurden auch Ausführungsbeispiele unter Verwendung einer HP Rocky Mountain Basic-Software implementiert. Bei einem Ausführungsbeispiel implementiert eine erste Programmierungseinheit Gerätesteuerungs-, Meß- und Datensammelschritte. Ein Ergebnis der ersten Programmierungseinheit ist eine Datendatei, die rohe Meßdaten umfaßt. Bei einer zweiten Programmierungseinheit wird die Datendatei gelesen, und die Daten werden fehlerberichtigt. Das System führt anschließend Analyseschritte bezüglich der fehlerberichtigten Daten durch. Wie Fachleute erkennen, können Ausführungsbeispiele der beschriebenen Verfahren ferner in der Programmiersprache Rocky Mountain Basic implementiert sein. Solange das Datenformat durch mehrere Programmiersprachen gemeinsam verwendet werden kann, können die erste Programmierungseinheit und die zweite Programmierungseinheit an verschiedenen Prozessoren durchgeführt und in verschiedenen Programmiersprachen implementiert werden. Fachleuten werden mit dem Vorteil der vorliegenden Lehren mehrere Variationen einer Implementierung einfallen.

Claims (63)

1. Verfahren zum Charakterisieren einer Vorrichtung (100), die eine Mehrzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erstellen einer Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), um ein elektrisches Verhalten der Vorrichtung (100) darzustellen, einer Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), um alle möglichen elektrischen Pfade durch eine oder mehrere Schaltungen zu allen Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) darzustellen, und einer kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc), um die eine oder die mehreren Schaltungen, die mit der Vorrichtung (100) kaskadiert sind, dazustellen,
Erhalten von Werten für die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), um ein elektrisches Verhalten der einen oder mehreren Schaltungen darzustellen,
Messen der mit der einen oder den mehreren Schaltungen kaskadierten Vorrichtung, um Werte für die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) zu erhalten, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) als Funktion der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) und der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc).
2. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 1, bei dem die Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) eine N- Tor-Vorrichtung darstellt und die Adapter-T-Parameter- Matrix (Ta) einen 2N-Tor-Adapter, der mit der Vorrichtung (100) verbunden ist, darstellt.
3. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 2, bei dem der Schritt des Messens der einen oder mehreren Schaltungen ferner folgende Schritte umfaßt:
Erstellen einer Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa), um alle möglichen Pfade durch die eine oder die mehreren Schaltungen an alle Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) darzustellen,
Messen, um Werte für die Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) zu erhalten, und
Umwandeln der sich ergebenden S-Parameter-Matrix in die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta).
4. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 3, bei dem der Schritt des Auflösens ferner folgende Schritte umfaßt:
Unterteilen der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) in eine erste (Sa11), eine zweite (Sa12), eine dritte (Sa21) und eine vierte (Sa22) Teilmatrix,
Umwandeln jeder der Teilmatrizen in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) Übertragungsparameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12).
5. Verfahren zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die eine oder die mehreren Schaltungen durch einen einzelnen Adapter (302; 602-608; 702) dargestellt ist beziehungsweise sind, und das ferner folgende Schritte umfaßt:
Zuweisen eines Matrixindex zu jedem Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) zum Darstellen einer elektrischen Beziehung zwischen allen Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Zuweisen eines Matrixindex zu Adaptertoren (304 1 bis 304 2n; 306 1 bis 306 2n) zum Darstellen einer elektrischen Beziehung zwischen allen Adaptertoren.
6. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 5, das ferner folgenden Schritt umfaßt:
Beziehen der Adaptertorindizes auf ein Meßtor.
7. Verfahren zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem eine ungerade Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegt.
8. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 7, bei dem der Schritt des Erstellens der Adapter-T- Parameter-Matrix (Ta) folgende Schritte umfaßt:
Modellieren der Vorrichtung (100) mit einem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Aufnehmen, als Teil der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) für die eine oder die mehreren Schaltungen, von Werten, die eine verlustfreie Nullängenübertragungsleitung darstellen, die mit dem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) verbunden ist und mit einer perfekten Last abgeschlossen ist.
9. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem der Schritt des Modellierens ferner folgenden Schritt umfaßt:
Aufnehmen des zusätzlichen Vorrichtungstors (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), derart, daß die Vorrichtung-T- Parameter-Matrix eine Vorrichtung (100) darstellt, die eine gerade Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist, und daß die Adapter-T- Parameter-Matrix (Ta) einen Adapter darstellt, der zweimal so viele Adaptertore (304 1 bis 304 2n; 306 1 bis 306 2n) wie die Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
10. Verfahren zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem die kaskadierte S-Parameter- Matrix (Sc) Streuparametervariablen in so vielen Reihen, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, und in so vielen Spalten aufweist, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, wobei die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) ferner eine zusätzliche Reihe, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Reihe enthält, und eine zusätzliche Spalte, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Spalte enthält, aufweist.
11. Verfahren zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem die Vorrichtung-S-Parameter- Matrix (SD) eine N-Tor-Vorrichtung darstellt und die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) einen 2N-Tor-Adapter darstellt, wobei N eine gerade Zahl ist.
12. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 11, bei dem der Schritt des Messens der einen oder mehreren Schaltungen ferner folgende Schritte umfaßt:
Erstellen einer Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa), um alle möglichen elektrischen Pfade von der Meßvorrichtung bis zu der einen oder den mehreren Schaltungen, die die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung umfaßt beziehungsweise umfassen, darzustellen,
Messen, um Werte für Elemente zu erhalten, die die Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) umfassen,
Einfügen geeigneter Werte in die Adapter-S-Parameter- Matrix (Sa), um die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung darzustellen, und
Umwandeln der sich ergebenden S-Parameter-Matrix in die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta).
13. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 12, bei dem der Schritt des Auflösens ferner folgende Schritte umfaßt:
Unterteilen der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) in eine erste (Sa11), eine zweite (Sa12), eine dritte (Sa21) und eine vierte (Sa22) Teilmatrix,
Umwandeln jeder der Teilmatrizen in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) Übertragungsparameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12).
14. Verfahren zum Vorhersagen eines elektrischen Verhaltens einer Vorrichtung (100) in einem elektrischen Kontext mit einer oder mehreren Schaltungen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erhalten einer Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), die Matrixelemente aufweist, die ein Hochfrequenzverhalten der Vorrichtung (100) charakterisieren, wobei die Vorrichtung (100) eine Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist,
Erstellen einer einzelnen Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), die Matrixelemente aufweist, die Transmissionsparameter für alle möglichen Pfade in einer Kombination der einen oder mehreren Schaltungen darstellen,
Unterteilen der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) in vier Teilmatrizen,
Auflösen nach einer kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc), die die eine oder die mehreren Schaltungen darstellt, die mit der Vorrichtung (100) kaskadiert ist beziehungsweise sind, als Funktion der vier Teilmatrizen und der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), und
Verifizieren sich ergebener Werte in der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc) bezüglich eines erwünschten Ergebnisses.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, das ferner folgenden Schritt umfaßt:
Erstellen eines Entwurfs für die in einem elektrischen Kontext mit der einen oder den mehreren Schaltungen eingebettete Vorrichtung (100).
16. Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15, bei dem ein Modell für die eine oder die mehreren Schaltungen die doppelte Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
17. Verfahren gemäß Anspruch 16, bei dem der Schritt des Unterteilens folgenden Schritt umfaßt:
Aufspalten der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) T-Parameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11S + Ta12)(Ta21S + Ta22).
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, bei dem die Vorrichtung (100) eine ungerade Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
19. Verfahren zum Entwerfen gemäß Anspruch 18, bei dem der Schritt des Erstellens der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) folgende Schritte umfaßt:
Modellieren der Vorrichtung (100) mit einem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Aufnehmen, als Teil der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), einer Darstellung eines elektrischen Verhaltens einer verlustfreien Nullängenübertragungsleitung, die mit dem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) verbunden ist und mit einer perfekten Last abgeschlossen ist.
20. Verfahren zum Charakterisieren eines elektrischen Verhaltens einer Vorrichtung (100), die eine Mehrzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Erstellen einer Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), die variable Elemente aufweist,
Erstellen einer einzelnen Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa), die alle möglichen Pfade durch eine oder mehrere Schaltungen, die mit der Vorrichtung (100) kaskadiert ist beziehungsweise sind, darstellt, und einer kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc),
Messen von S-Parametern für die eine oder die mehreren Schaltungen,
Zuweisen der in dem Schritt des Messens von S- Parametern erhaltenen S-Parameter für die eine oder mehreren Schaltungen zu Elementen, die die Adapter-S- Parameter-Matrix (Sa) aufweisen,
Messen von S-Parametern für eine kaskadierte Kombination der Vorrichtung (100) in einem elektrischen Kontext mit der einen oder den mehreren Schaltungen,
Zuweisen der in dem vorhergehenden Schritt des Messens erhaltenen S-Parameter zu Elementen, die die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) aufweisen, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) als Funktion von Werten in der Adapter-S-Parameter- Matrix (Sa) und der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc)
21. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 20, bei dem die Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) eine N- Tor-Vorrichtung darstellt und die Adapter-S-Parameter- Matrix (Sa) einen 2N-Tor-Adapter darstellt, der mit der Vorrichtung (100) verbunden ist, wobei N eine gerade Zahl ist.
22. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 21, bei dem der Schritt des Auflösens ferner folgende Schritte umfaßt:
Unterteilen der Adapter-Streuparameter-Matrix (Sa) in eine erste (Sa11), eine zweite (Sa12), eine dritte (Sa21) und eine vierte (Sa22) Teilmatrix,
Umwandeln jeder der Teilmatrizen in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) Übertragungsparameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der Vorrichtung-Streuparameter-Matrix (SD) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12).
23. Verfahren zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem der Schritt des Erstellens der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) ein Unterbringen eines Streuparameterwertes für alle möglichen Pfade zwischen der einen oder den mehreren Schaltungen und der eingebetteten Vorrichtung (100) umfaßt.
24. Verfahren zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, das ferner folgende Schritte umfaßt:
Zuweisen eines Matrixindex zu jedem Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) zum Darstellen einer elektrischen Beziehung zwischen allen Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Zuweisen eines Matrixindex zu allen Toren der einen oder mehreren Schaltungen zum Darstellen einer elektrischen Beziehung zwischen allen Toren in der einen oder den mehreren Schaltungen.
25. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 24, das ferner folgenden Schritt umfaßt:
Beziehen des Indizes für die Tore der einen oder mehreren Schaltungen auf ein Meßtor.
26. Verfahren zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, bei dem die Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) ungerade ist.
27. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 26, bei dem die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) Streuparametervariablen in so vielen Reihen, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, und in so vielen Spalten aufweist, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, wobei die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) ferner eine zusätzliche Reihe, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Reihe enthält, und eine zusätzliche Spalte, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Spalte enthält, aufweist.
28. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 26 oder 27, bei dem der Schritt des Erstellens der Adapter-S- Parameter-Matrix (Sa) ferner folgende Schritte umfaßt:
Modellieren der Vorrichtung (100) mit einem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Aufnehmen, als Teil der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) für die eine oder die mehreren Schaltungen, von Werten, die eine verlustfreie Nullängenübertragungsleitung darstellen, die mit dem zusätzlichen Tor verbunden ist und mit einer perfekten Last abgeschlossen ist.
29. Verfahren zum Charakterisieren gemäß Anspruch 28, bei dem der Schritt des Erstellens der Adapter-S- Parameter-Matrix (Sa) ferner folgenden Schritt umfaßt:
Erstellen der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa), um alle möglichen Pfade durch die eine oder mehreren Schaltungen, die die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung umfassen, darzustellen,
und bei dem der Schritt des Messens, um Werte für die Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) zu erhalten, ferner folgende Schritte umfaßt:
Einfügen von geeigneten Werten in bestimmte Elemente der S-Parameter-Matrix, um die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung darzustellen,
Unterteilen der Adapter-Streuparameter-Matrix in eine erste (Sa11), eine zweite (Sa12), eine dritte (Sa21) und eine vierte (Sa22) Teilmatrix,
Umwandeln jeder der Teilmatrizen in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) T-Parameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12).
30. Apparatur zum Charakterisieren eines elektrischen Verhaltens einer Vorrichtung (100), die in einer oder mehreren Schaltungen eingebettet ist, wobei die Apparatur folgende Merkmale aufweist:
eine Rechenvorrichtung,
einen Vektornetzwerkanalysator (VNA),
eine Einrichtung, die auf der Rechenvorrichtung ausgeführt wird, zum Erstellen einer Vorrichtung-S- Parameter-Matrix (SD), um die Vorrichtung (100) darzustellen, einer Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), um alle möglichen elektrischen Pfade von dem Vektornetzwerkanalysator (VNA) durch die eine oder mehreren Schaltungen zu der Vorrichtung (100) darzustellen, und einer kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc), um die mit der Vorrichtung (100) kaskadierte(n) eine oder mehreren Schaltungen darzustellen,
eine Einrichtung zum Transferieren von an dem Vektornetzwerkanalysator (VNA) durchgeführten Messungen für die eine oder mehreren Schaltungen in Elemente der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) und für die eine oder mehreren mit dem Element kaskadierte(n) Schaltungen in Elemente der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc), und
eine Einrichtung zum Auflösen nach der Vorrichtung-S- Parameter-Matrix (SD) als Funktion der Adapter-T- Parameter-Matrix (Ta) und der kaskadierten S- Parameter-Matrix (Sc)
31. Apparatur zum Charakterisieren gemäß Anspruch 30, bei der die Einrichtung, die auf der Rechenvorrichtung ausgeführt wird, ferner folgende Merkmale aufweist:
eine Einrichtung zum Erstellen einer Adapter-S- Parameter-Matrix (Sa), um alle die möglichen Pfade von dem Vektornetzwerkanalysator (VNA) durch die eine oder mehreren Schaltungen zu der Vorrichtung (100) darzustellen,
eine Einrichtung zum Transferieren von durch den Vektornetzwerkanalysator (VNA) durchgeführten Messungen an Elemente in der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa), und
eine Einrichtung, die auf der Rechenvorrichtung ausgeführt wird, zum Umwandeln der sich ergebenden S- Parameter-Matrix in die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta).
32. Apparatur zum Charakterisieren gemäß Anspruch 30 oder 31, bei der die Einrichtung zum Auflösen ferner folgende Merkmale umfaßt:
eine Einrichtung zum Unterteilen der Adapter-S- Parameter-Matrix (Sa) in eine erste (Sau), eine zweite (Sa12), eine dritte (Sa21) und eine vierte (Sa22) Teilmatrix,
eine Einrichtung zum Umwandeln jeder der Teilmatrizen in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) Übertragungsparameter- Teilmatrix, und
eine Einrichtung zum Auflösen nach der Vorrichtung-S- Parameter-Matrix (SD) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12).
33. Apparatur zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 30 bis 32, bei der die Vorrichtung-S-Parameter- Matrix (SD) eine Vorrichtung (100) darstellt, die eine Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist, und die Adapter-T-Parameter--Matrix (Ta) einen Adapter darstellt, der zweimal so viele Adaptertore (304 1 bis 304 2n; 306 1 bis 306 2n) wie die Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
34. Apparatur zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 30 bis 33, bei der die Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) ungerade ist.
35. Apparatur zum Charakterisieren gemäß Anspruch 34, bei der die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) Streuparametervariablen in so vielen Reihen, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, und in so vielen Spalten aufweist, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, wobei die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) ferner eine zusätzliche Reihe, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Reihe enthält, und eine zusätzliche Spalte, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Spalte enthält, aufweist.
36. Apparatur zum Charakterisieren gemäß Anspruch 34 oder 35, bei der die Einrichtung zum Erstellen der Adapter- T-Parameter-Matrix (Ta) eine Einrichtung zum Modellieren der Vorrichtung (100) mit einem zusätzlichen Vorrichtungstor und zum Aufnehmen, als Teil der Adapter- T-Parameter-Matrix, von Werten, die eine verlustfreie Nullängenübertragungsleitung widerspiegeln, die mit dem zusätzlichen Vorrichtungstor verbunden ist und mit einer perfekten Last abgeschlossen ist, umfaßt.
37. Apparatur zum Charakterisieren gemäß Anspruch 36, bei der die Einrichtung zum Messen der einen oder mehreren Schaltungen ferner folgende Merkmale umfaßt:
eine Einrichtung zum Erstellen einer Adapter-S- Parameter-Matrix (Sa), um alle die möglichen Pfade von dem Vektornetzwerkanalysator (VNA) durch die eine oder mehreren Schaltungen, die die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung umfaßt beziehungsweise umfassen, darzustellen,
eine Einrichtung zum Messen, um Werte für die Adapter- S-Parameter-Matrix (Sa) zu erhalten, und zum Einfügen entsprechender Werte, um die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung darzustellen, und
eine Einrichtung zum Umwandeln der sich ergebenden S- Parameter-Matrix in die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta).
38. Apparatur zum Charakterisieren gemäß einem der Ansprüche 30 bis 37, bei der der Vektornetzwerkanalysator (VNA) auf Anweisungen von der Rechenvorrichtung bezüglich eines Durchführens von Messungen, um Werte für Elemente in der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) und der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc) zu erhalten, anspricht.
39. Apparatur zum Entwerfen einer Vorrichtung (100), die in einem elektrischen Kontext mit einer oder mehreren Schaltungen eingebettet ist, wobei die Apparatur folgende Merkmale aufweist:
eine Rechenvorrichtung,
eine Einrichtung zum Erhalten von Werten für eine Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), die Matrixelemente aufweist, die ein Hochfrequenzverhalten der Vorrichtung (100) charakterisieren, wobei die Vorrichtung-S- Parameter-Matrix (SD) eine Vorrichtung (100) darstellt, die eine Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist,
eine Einrichtung, die auf der Rechenvorrichtung ausgeführt wird, zum Erstellen einer einzelnen Adapter-T- Parameter-Matrix (Ta), die Matrixelemente aufweist, die Übertragungsparameter für alle möglichen elektrischen Pfade in der einen oder den mehreren Schaltungen darstellen,
eine Einrichtung, die auf der Rechenvorrichtung ausgeführt wird, zum Unterteilen der Adapter-T-Parameter- Matrix (Ta) in vier Teilmatrizen, und
eine Einrichtung, die auf der Rechenvorrichtung ausgeführt wird, zum Auflösen einer kaskadierten S- Parameter-Matrix (Sc), die die eine oder mehreren Schaltungen darstellt, die mit der Vorrichtung (100) kaskadiert sind, als Funktion der vier Teilmatrizen und der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD).
40. Apparatur gemäß Anspruch 39, die ferner eine Einrichtung zum Bauen der Vorrichtung (100) als in eine Schaltung, die durch den einzelnen Adapter dargestellt wird, eingebettet aufweist.
41. Apparatur gemäß Anspruch 39 oder 40, bei der ein Modell für die eine oder die mehreren Schaltungen die doppelte Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
42. Apparatur gemäß Anspruch 41, bei der die Einrichtung, die auf der Rechenvorrichtung ausgeführt wird, zum Unterteilen ferner folgendes Merkmal umfaßt:
eine Einrichtung an der Rechenvorrichtung zum Aufspalten der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) T-Parameter-Teilmatrix und zum Auflösen nach der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11SD + Ta12)(Ta21SD + Ta22).
43. Apparatur gemäß einem der Ansprüche 39 bis 42, bei der die Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) an der eingebetteten Vorrichtung (100) ungerade ist.
44. Apparatur gemäß Anspruch 43, bei der die Einrichtung zum Erstellen der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) ferner eine Einrichtung zum Modellieren der Vorrichtung (100) mit einem zusätzlichen Vorrichtungstor umfaßt, und zum Aufnehmen, als Teil der Werte in der Adapter- T-Parameter-Matrix (Ta), einer verlustfreien Nullängenübertragungsleitung, die mit dem zusätzlichen Vorrichtungstor verbunden ist und mit einer perfekten Last abgeschlossen ist, umfaßt.
45. Herstellungsartikel, der ein computerlesbares Speichermedium aufweist, das eine in demselben eingebettete Computersoftware umfaßt, die bewirkt, daß eine Verarbeitungseinheit das Verfahren, das folgende Schritte aufweist, durchführt:
Erstellen einer Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), um ein elektrisches Verhalten der Vorrichtung (100) darzustellen, einer Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), um alle möglichen elektrischen Pfade durch eine oder mehrere Schaltungen zu allen Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) darzustellen, und einer kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc), um die eine oder die mehreren Schaltungen, die mit der Vorrichtung (100) kaskadiert sind, dazustellen,
Erhalten von Werten für die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), um ein elektrisches Verhalten der einen oder mehreren Schaltungen darzustellen,
Messen der mit der einen oder den mehreren Schaltungen kaskadierten Vorrichtung, um Werte für die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) zu erhalten, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) als Funktion der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) und der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc).
46. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 45, bei dem die Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) eine N-Tor- Vorrichtung darstellt und die Adapter-T-Parameter- Matrix (Ta) einen 2N-Tor-Adapter, der mit der Vorrichtung (100) verbunden ist, darstellt.
47. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 46, bei dem der Schritt des Messens der einen oder mehreren Schaltungen ferner folgende Schritte umfaßt:
Erstellen einer Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa), um alle möglichen Pfade durch die eine oder die mehreren Schaltungen an alle Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) darzustellen,
Messen, um Werte für die Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) zu erhalten, und
Umwandeln der sich ergebenden S-Parameter-Matrix in die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta).
48. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 47, bei dem der Schritt des Auflösens ferner folgende Schritte umfaßt:
Unterteilen der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) in eine erste (Sa11), eine zweite (Sa12), eine dritte (Sa21) und eine vierte (Sa22) Teilmatrix,
Umwandeln jeder der Teilmatrizen in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) Übertragungsparameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12).
49. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 45, bei dem die eine oder die mehreren Schaltungen durch einen einzelnen Adapter (302; 602-608; 702) dargestellt ist beziehungsweise sind, und das ferner folgende Schritte umfaßt:
Zuweisen eines Matrixindex zu jedem Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) zum Darstellen einer elektrischen Beziehung zwischen allen Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Zuweisen eines Matrixindex zu Adaptertoren (304 1 bis 304 2n; 306 1 bis 306 2n) zum Darstellen einer elektrischen Beziehung zwischen allen Adaptertoren.
50. Herstellungsartikel gemäß einem der Ansprüche 45 bis 49, bei dem die Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) ungerade ist.
51. Herstellungsartikel gemäß einem der Ansprüche 45 bis 50, bei dem der Schritt des Erstellens der Adapter-T- Parameter-Matrix (Ta) folgende Schritte umfaßt:
Modellieren der Vorrichtung (100) mit einem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Aufnehmen, als Teil der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) für die eine oder die mehreren Schaltungen, von Werten, die eine verlustfreie Nullängenübertragungsleitung darstellen, die mit dem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) verbunden ist und mit einer perfekten Last abgeschlossen ist.
52. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 51, bei dem der Schritt des Modellierens ferner folgenden Schritt umfaßt:
Aufnehmen eines oder mehrerer zusätzlicher Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), derart, daß die Vorrichtung-T-Parameter-Matrix eine Vorrichtung (100) darstellt, die eine gerade Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist,
und daß die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) einen Adapter darstellt, der zweimal so viele Adaptertore (304 1 bis 304 2n; 306 1 bis 306 2n) wie die Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
53. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 51 oder 52, bei dem die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) Streuparametervariablen in so vielen Reihen, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, und in so vielen Spalten aufweist, wie Vorrichtungstore (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) vorliegen, wobei die kaskadierte S-Parameter-Matrix (Sc) ferner eine zusätzliche Reihe, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Reihe enthält, und eine zusätzliche Spalte, die Nullwerte für jedes Matrixelement in der zusätzlichen Spalte enthält, aufweist.
54. Herstellungsartikel gemäß einem der Ansprüche 51 bis 53, bei dem die Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) eine N-Tor-Vorrichtung darstellt und die Adapter-T- Parameter-Matrix (Ta) einen 2N-Tor-Adapter darstellt, wobei N eine gerade Zahl ist.
55. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 54, bei dem der Schritt des Messens der einen oder mehreren Schaltungen ferner folgende Schritte umfaßt:
Erstellen einer Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa), um alle möglichen elektrischen Pfade von der Meßvorrichtung bis zu der einen oder den mehreren Schaltungen, die die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung umfaßt beziehungsweise umfassen, darzustellen,
Messen, um Werte für Elemente zu erhalten, die die Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) umfassen,
Einfügen geeigneter Werte in die Adapter-S-Parameter- Matrix (Sa), um die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung darzustellen, und
Umwandeln der sich ergebenden S-Parameter-Matrix in die Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta).
56. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 55, bei dem der Schritt des Auflösens ferner folgende Schritte umfaßt:
Unterteilen der Adapter-S-Parameter-Matrix (Sa) in eine erste (Sa11), eine zweite (Sa12), eine dritte (Sa21) und eine vierte (Sa22) Teilmatrix,
Umwandeln jeder der Teilmatrizen in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) Übertragungsparameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11 - ScTa21)-1(ScTa22 - Ta12).
57. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 55 oder 56, bei dem der Schritt des Erstellens einer T-Parameter-Matrix ein Unterbringen eines Übertragungsparameterwertes für alle möglichen Pfade zwischen dem Adapter und der eingebetteten Vorrichtung (100), einschließlich eines Pfades durch die verlustfreie Nullängenübertragungsleitung, umfaßt.
58. Herstellungsartikel, der ein computerlesbares Speichermedium aufweist, das eine in demselben eingebettete Computersoftware umfaßt, die bewirkt, daß eine Verarbeitungseinheit das Verfahren, das folgende Schritte aufweist, durchführt:
Erhalten einer Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), die Matrixelemente aufweist, die ein Hochfrequenzverhalten der Vorrichtung (100) charakterisieren, wobei die Vorrichtung (100) eine Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist,
Erstellen einer einzelnen Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), die Matrixelemente aufweist, die Transmissionsparameter für alle möglichen Pfade in einer Kombination der einen oder mehreren Schaltungen darstellen,
Unterteilen der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) in vier Teilmatrizen,
Auflösen nach einer kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc), die die eine oder die mehreren Schaltungen darstellt, die mit der Vorrichtung (100) kaskadiert ist beziehungsweise sind, als Funktion der vier Teilmatrizen und der Vorrichtung-S-Parameter-Matrix (SD), und
Verifizieren sich ergebener Werte in der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc) bezüglich eines erwünschten Ergebnisses.
59. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 58, der ferner folgenden Schritt umfaßt;
Erstellen eines Entwurfs für die in einem elektrischen Kontext mit der einen oder den mehreren Schaltungen eingebettete Vorrichtung (100).
60. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 58 oder 59, bei dem ein Modell für die eine oder die mehreren Schaltungen die doppelte Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
61. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 60, bei dem der Schritt des Unterteilens folgenden Schritt umfaßt:
Aufspalten der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) in eine jeweilige erste (Ta11), zweite (Ta12), dritte (Ta21) und vierte (Ta22) T-Parameter-Teilmatrix, und
Auflösen nach der kaskadierten S-Parameter-Matrix (Sc) unter Verwendung der Gleichung:
(Ta11S + Ta12)(Ta21S + Ta22).
62. Herstellungsartikel gemäß einem der Ansprüche 58 bis 61, bei dem die Vorrichtung (100) eine ungerade Anzahl von Vorrichtungstoren (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) aufweist.
63. Herstellungsartikel gemäß Anspruch 62, bei dem der Schritt des Erstellens der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta) folgende Schritte umfaßt:
Modellieren der Vorrichtung (100) mit einem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n), und
Aufnehmen, als Teil der Adapter-T-Parameter-Matrix (Ta), einer Darstellung eines elektrischen Verhaltens einer verlustfreien Nullängenübertragungsleitung, die mit dem zusätzlichen Vorrichtungstor (108 1 bis 108 n; 108 n+1 bis 108 2n) verbunden ist und mit einer perfekten Last abgeschlossen ist.
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