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저자정보
Hyunji Koo (Korea Research Institute of Standards and Science) Martin Salter (National Physical Laboratory) No-Weon Kang (Korea Research Institute of Standards and Science) Nick Ridler (National Physical Laboratory) Young-Pyo Hong (Korea Research Institute of Standards and Science)
저널정보
한국전자파학회JEES Journal of Electromagnetic Engineering And Science Journal of Electromagnetic Engineering And Science Vol.21 No.5
발행연도
2021.11
수록면
369 - 378 (10page)

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This paper evaluates the uncertainty of S-parameter measurements on multilayer printed circuit boards (PCBs) due to the uncertainties of the dimensions and dielectric properties of the line standard in the Thru-Reflect-Line (TRL) calibration. This evaluation is performed in two ways: one is based on repeated TRL calibrations with a randomly perturbed line standard, and the other is based on equations given by Stumper. The two methods require the uncertainties of the S-parameters of the TRL line standard, which are obtained from the uncertainties of the dimensions and dielectric properties using three-dimensional electromagnetic Monte Carlo simulation. The two methods agree well with each other. This study also shows how to apply impedance renormalization in Stumper’s equations. We design the TRL standards and the devices under test (DUTs) in PCB stripline and precisely measure the cross-sectional dimensions of the fabricated striplines. Uncertainty analysis based on the measured values enables us to investigate the impact of realistic deviations in the dimensions of the TRL line standard on the S-parameter measurement uncertainty of the DUTs. Finally, as an example, we evaluated the uncertainty in the measured S-parameters of a Beatty line on the fabricated PCB.
#Characteristic Impedance #Impedance Renormalization #Line Standard #Monte Carlo #Printed Circuit Board (PCB) #SParameter Uncertainty #Stripline #TRL Calibration

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. SOURCES OF UNCERTAINTY
III. 3D EM MONTE CARLO SIMULATION
IV. SIMULATION RESULTS
V. EXPERIMENTAL RESULTS
VI. CONCLUSION
REFERENCES

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