设计非接触式测试架构

　　M3的解决方案如图2所示，包括发电机，电源，LSI，测试电路，无线电波发射器和天线。正如Kamiya所说，该解决方案非常简单，具有成本效益，并且需要少的准备时间。该解决方案已经在日本获得了赠款，并已提交为PCT。

　　创新的LSI测试：一种非接触式方法利用电磁辐射图1：常规测试系统的体系结构（源M3 Corporation）创新的LSI测试：一种非接触式方法利用电磁辐射。

      图2：M3的解决方案（来源M3 Corporation）

　　该团队开发了一个5 mm×5 mm测试元素组（TEG），其三个组件设计为协同工作，如图3的框图所示。

　　

     图3 LSI TEG的框图（来源M3 Corporation）

　　载波发电机：通过环振荡器的精度
　　选择以简单性和可调性而闻名的环振荡器以生成载波。三阶段的逆变器配置（奇数阶段以确保振荡）产生了基本频率。
　　为了实现双重频率，团队在逆变器输出处引入了电容载荷：
　　高频模式（3.64 GHz模拟）：负载设计，仅寄生电容就决定了振荡速度。
　　低频模式（66 MHz模拟）：添加MOS栅极电容（1 pf）以减慢振荡器。
　　振荡器输入的NAND门充当启用/禁用开关，从而可以选择性激活配置。
　　阻抗匹配：桥接电路和天线
　　阻抗行进电路旨在使用行李箱时钟分布电路化电源传递到天线。在八个级联的逆变器阶段，这种方法将晶体管栅极宽度逐渐缩放为E≈2，从而呈指数降低输出阻抗：z Final = z初始·e -n。
　　HSPICE模拟验证了25.03Ω的终阻抗，这对于地减少天线界面的信号反射至关重要。该拓扑的缺乏标准化的单元格需要定制的并行细胞配置，从而强调了在约束布局中阻抗匹配的挑战。
　　盘式天线：化辐射效率
　　优化了蚀刻到顶部金属层（0.99 ?m厚）的单极天线，以用于低频共振。其长度为4400 ?m（靠近TEG的边缘），宽度为35 ?m，平衡空间约束，并具有辐射效率。天线下方的接地平面和平行的GND线减少了寄生耦合，而天线的位置（以TEG为基于TEG）来自其他组件的干扰。 FEM模拟显示16 GHz的共振频率高于实验靶标，促使未来对微型天线设计的研究。
　　模拟：验证理论框架
　　使用HSPICE的时间域分析
　　使用Synopsys Starrc进行RC提取和HSPICE进行瞬态分析，团队提取了电压/电流波形和衍生功率轮廓。离散的傅立叶变换（DFT）分析证实了3.64 GHz（高）和66 MHz（低）的模拟频率。模拟和实验之间的差异（例如，3.64 GHz vs. 2.5 GHz）归因于未建模的寄生抗性和过程变化，突出了理想模型与硅现实之间的差距。
　　“我们注意到仿真结果与实际测试结果之间存在差异。我们已经预料到了这种差异的一些可能原因。这些包括模式电阻的准确性，寄生能力以及环振荡器中电容器的值。我们现在正在设计第二次攻击，我们将在下一步中实施。”卡米亚说。
　　FEM模拟：天线性能见解
　　FEMTET软件对天线的返回损失和辐射模式进行了建模。 16 GHz时的-10 dB返回损失表明较强的共振，而3D辐射图显示出全向发射，横向传播增强。尽管具有较高的模拟共振，但天线的物理长度（在16 GHz时≈λ/4）提出了谐波操作，因此需要对较低的频率进行进一步的调整。
　　实验验证：从理论到实践
　　测试板集成了功率调节器，开关和LSI TEG，从而可以对振荡器模式和阻抗配置进行动态控制。使用Tektronix RSA306B频谱分析仪和TBPS01 EMI探针，在屏蔽环境中捕获了排放，以减轻环境噪声。
　　关键发现包括：
　　配置1（高频 +阻抗匹配）：明确的2.5 GHz峰，比模拟低31％，但稳定。
　　配置2（低频 +阻抗匹配）：一个84 MHz信号，比模拟高27％，归因于电容载荷不准确。
　　配置3（无阻抗匹配）：无可检测的排放，强调阻抗部分在信号完整性中的作用。
　　EMI探测器的定位（在TEG上方≈5毫米）和天线的近场优势强调了远场信号捕获中的挑战，这表明未来对接收器灵敏度的工作。