应用于近场测量的超宽带有源磁场探头设计

陈志坚 王雨晨 黄鹏程 邵伟恒 叶长青 方文啸 黄云

(1.华南理工大学 电子与信息学院，广东 广州 510640；2.工业和信息化部电子第五研究所 电子元器件可靠性物理及其应用技术重点实验室，广东 广州 510610)

电子设备产生的电磁干扰(EMI)问题已经被世界卫生组织确认成为继水质污染、大气污染和噪声污染之后的第四大污染。随着电子设备的泛用化，各种类型芯片的引脚、高频信号线等都有可能成为干扰源而影响其他或者自身设备的正常工作。EMI是提高电路通信速率的主要障碍之一[1]。随着5G时代的到来，高频段在相同时间内传输的信息更多，通信系统整体频段呈现上升趋势，对电磁兼容提出了更高的要求。电子设备和系统朝着高速、高频以及复杂性上升的方向发展，提升了对高频和高空间分辨率磁场探头的需求[2- 3]。

磁场探头是实现对电子设备近场测量的关键组成部分之一，于1999年被应用于近场扫描系统，实现了对被测物体的电磁辐射干扰诊断[4]。通过优化探头结构和阻抗匹配设计得到的高空间分辨率磁场探头可以满足对于复杂芯片级电路近场探测的需求[5]，但随之而来的是传输增益S21的下降[6]。有效缓解探测效率下降的方法之一是采用外置有源电路对S21的下降进行补偿，最典型的例子是采用有源放大器[7- 11]。但在电路设计中，超宽带、极高增益的有源放大器难以实现，因此这类有源探头的探测频率主要集中在低频段[12- 18]，难以满足高频段探测的需求。……