除了6G所用材料之外，6G的另一个关键方面是组件特性分析。由于6G设备工作在极高的频率下，对其进行特性分析对于了解其在高频下的性能至关重要。这些设备尺寸微小，因此特性分析和配置需要专门的技能，例如矢量网络分析仪（VNA）、测试台、探针（步长极小，约为100 µm或75 µm）、高分辨率相机，以及能够进行水下测试并经验丰富的专业人员，以便评估校准的准确性。设备特性分析对于设备建模人员尤为重要，因为他们需要验证6G设备的带宽响应和谐波含量。为了进行宽带测量，他们需要一台宽带扫描VNA。.
2. 哪些性能特征比较重要？需要达到哪些数值？
纳夫尼特：从材料和测量角度来看，需要测量和验证的主要性能特征是材料特性，例如介电常数、有效介电常数、损耗角正切、电导率等等。这些参数与其他材料相同，但对于6G材料而言，这些参数的测量技术现在和将来都会变得越来越复杂。考虑到这些材料将非常薄，并且预计在极高的频率下工作，因此在选择测量方法和执行测量时必须格外谨慎。.
多项研究提出了各种材料测量方法，每种方法都有其优点和缺点。.
在器件特性表征方面，最重要的特征是S参数的测量，它反映了器件的性能。S参数，也称为散射参数，表示器件反射信号的比例（S11）以及信号穿过器件的效率（S21）。由于器件的尺寸和特性，在如此高的频率（约140至240 GHz）下测量S参数极具挑战性。迄今为止，安立公司已对各种有源和无源器件进行了高精度测试。.
3. 开发人员在测试这些组件和材料时面临哪些挑战？
Navneet：材质测量总是非常复杂，但也非常有趣。开发人员总是会问自己：
• 哪种测量方法最适合您的材料？共振法还是非共振法？需要多大的间隙？
·测量精度更重要，还是带宽测量本身更重要？
哪种测量方法能够提供最快、最准确的结果？
· 哪些配件可以支撑这种薄材料、薄片或基材？
• 测试该材料需要什么样的环境？
· 测量完成后，如何确认测量结果是否正确？
所有这些问题都困扰着开发人员，并造成了不确定性。选择合适的测量技术是最重要的问题，也是最耗时的问题。其他重要因素包括测量结果在整个系统中的可重复性。.
在器件特性分析方面，开发人员，尤其是那些开发器件模型的开发人员，非常关注被测器件的谐波含量（3次和5次谐波）。因此，宽带扫描测量（覆盖从低频到极高频的频率范围，例如70 kHz到220 GHz）对于S参数的测量始终是首选。这有助于轻松识别器件中的问题区域，并确保实施设计变更或其他预防措施。正如最初的问题中所述，对高频器件进行这些测量时的主要挑战在于确保测量结果的可重复性、测量结果随时间和温度的稳定性以及保证测量结果的准确性。.
4. 这些困难与 5G 的困难有何不同？
Navneet：6G 测量面临的挑战与 5G 测量略有不同，性质上也更加复杂。.
由于 5G 的频率（28/39 GHz）低于 6G，因此其制造、测量和测试相对简单。虽然材料测量和器件表征的基本问题相同，但 6G 的测量过程相对复杂，这一点从前面问题的答案中可以明显看出。.
这些困难还取决于用户要执行的测量类型；例如，要表征宽带功率放大器，用户需要向放大器输入极低的功率电平，例如 -50 dBm 左右，这在极高的频率范围内是很难实现的。然而，要表征 140 GHz 的波导元件，客户可能需要更大的功率。.
5. 向量网络分析在这些措施中发挥什么作用？
Navneet：矢量网络分析仪 (VNA) 在执行上述所有测量中都起着至关重要的作用，无论是在 5G 还是 6G 网络中。VNA 的基本功能是将信号输入到设备中，并观察信号经过设备后的输出端。VNA 依赖于一个调谐接收器，其接收端口能够识别发送端口正在发送的信号，特别是频率和功率。在 6G 时代，随着设备频率的不断提高和尺寸的不断缩小，VNA 的作用更加重要。VNA 最重要的特性是能够将非常精确的信号输入到设备中，然后监测/检测输出信号（即使输出信号功率极低）。VNA 能够扫描极低频和极高频信号，这意味着可以对 6G 设备在非常宽的频率范围内进行特性分析。安立 VectorStar 是世界上唯一一款能够在单次扫描中覆盖 70 kHz 至 220 GHz 频率范围的 VNA。其他应用则需要仅在用户感兴趣的特定频段内测试 6G 设备。矢量网络分析仪 (VNA) 可以与外部毫米波倍频器结合使用，从而仅在这些频段内进行测量。无论是单频段应用还是宽带应用，VNA 在所有设备特性分析和建模测量中都发挥着至关重要的作用。.
高频材料测量也遵循同样的原则。即使是材料测量，控制和计算有效介电常数、损耗角正切、电导率等参数的主要设备仍然是矢量网络分析仪（VNA）。所有这些参数都是通过矢量网络分析仪进行的参考S参数测量计算得出的。此外，根据应用和用户需求，材料测量可以是单频带测量（大多数情况下）或宽带测量。除了矢量网络分析仪之外，用户还需要一个合适的材料测量附件，在进行测量之前将待测材料放入其中。.
由于大多数 6G 有源/无源组件和器件都位于晶圆上，并且工作频率非常高，因此 VNA 与测试台（手动或自动）以及具有适当间距的探针一起构成了测量任何 6G 组件/器件的完整解决方案。.
因此，无论是在设计、封装还是最终产品阶段，矢量网络分析仪 (VNA) 都是所有 5G/6G 测量的基本功能模块。每个阶段都需要进行全面的测试和复核，以确保设备功能正常。VNA 正是保证这种性能的关键所在。.
6. 安立公司为 6G 测量和分析应用提供了哪些解决方案？
Navneet：安立公司为6G提供了多种解决方案。其中最重要的解决方案之一是矢量网络分析解决方案，该方案可在单次扫描中探索从最低70 kHz到最高110/125/145/220 GHz的宽带频率范围。事实证明，这对于客户进行器件特性分析和开发具有显著优势。此前，测量通常在特定频段（例如90至110 GHz、110 GHz至140 GHz以及140 GHz至220 GHz）进行，然后再在其他频段进行测量，以了解器件在更宽频率范围内的响应。在单一频段进行测量时存在诸多不一致之处，而且为单一频段采购多个模块、波导、探针接口和毫米波探针也会带来诸多困难。这些措施对于将配置从一个频段彻底更改为另一个频段是必要的，但也增加了实现整个系统可重复性、安装和稳定性的难度，所有这些都构成了巨大的障碍。安立公司的宽带解决方案提供了70 kHz至145/220 GHz之间的宽带频率覆盖，从而显著节省了时间、能源和资金。.
没有其他测试测量公司能够提供类似的服务。安立公司的VectorStar几乎兼容所有第三方材料测量解决方案。这种合作模式为客户带来了极大的便利，使他们拥有了更多选择。客户可以根据自身的材料需求，从专业的解决方案提供商中进行选择，而安立公司的VectorStar已经与这些解决方案完全兼容。.
安立VectorStar不仅限于材料和器件表征，它还兼容几乎所有天线测量解决方案。凭借其卓越的性能和可升级性（端口数量/信号源/对宽带毫米波的支持），VectorStar已成为我们客户测量6G天线的首选。测量范围包括有源和无源6G天线、AiP（封装天线）等，所有这些都可借助安立VectorStar实现。.
7. 它有哪些特点使其特别适合 6G 研发？
Navneet：安立公司基于VectorStar的宽带解决方案尤其适用于器件表征、器件建模、材料测量和天线测量等众多应用。以下是安立公司基于VectorStar的解决方案适用于6G测量的部分特性：
• 在整个频率范围内具有卓越的动态范围
• 我们的毫米级模块尺寸非常小，基于最先进的非线性传输线 (NLTL) 技术，可直接连接探头和设备，无需使用损耗极高、价格昂贵的长电缆，从而避免测量误差。
• 连接毫米波模块时，具有极其稳定和精确的自动控制 (ALC) 功能
• 由于我们毫米波模块中采用了获得专利的NLTL技术，因此在时间和温度测量方面具有极佳的稳定性和重复性。
• 功能强大且精密的校准算法，适用于高频测量，可确保一流的校准效果和残差指标。
• 先进的去嵌入技术和软件算法，兼容各种类型的UFX（通用夹具提取）提取系统
· 对于有源器件（例如放大器）的特性分析，VectorStar 可以处理非常低的输入功率 ~-55 dBm/- 60dBm。.
• 兼容第三方材料/天线测量解决方案、测试站和毫米波倍增器等众多解决方案。.
Navneet Kataria 是 Anritsu Corporation 的产品经理
