使用無(wú)線測(cè)試信號(hào)測(cè)試射頻無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】使用無(wú)線測(cè)試信號(hào)測(cè)試射頻無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的系統(tǒng)和方法
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)試射頻（RF)無(wú)線信號(hào)收發(fā)器，尤其是涉及在無(wú)需用于傳輸RF測(cè)試 信號(hào)的RF信號(hào)纜線的情況下測(cè)試此類裝置。
[0002] 許多現(xiàn)今的電子裝置將無(wú)線技術(shù)用于連接和通信這兩種目的。因?yàn)闊o(wú)線裝置發(fā)射 和接收電磁能量，并因?yàn)閮蓚€(gè)或更多個(gè)無(wú)線裝置可能因其信號(hào)頻率和功率譜密度而干擾彼 此的操作，所以這些裝置及其無(wú)線技術(shù)必須遵循各種無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
[0003] 當(dāng)設(shè)計(jì)此類裝置時(shí)，工程師需要特別小心以確保此類裝置將符合或超過(guò)其所含的 基于無(wú)線技術(shù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范中的每一項(xiàng)。此外，當(dāng)隨后大量制造這些裝置時(shí)，對(duì)它們進(jìn) 行測(cè)試以確保制造缺陷不會(huì)導(dǎo)致操作不當(dāng)，包括其遵循所含的基于無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。
[0004] 為了在這些裝置的制造和組裝后對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，目前的無(wú)線裝置測(cè)試系統(tǒng)（"測(cè)試 器"）采用用于分析從每個(gè)裝置接收到的信號(hào)的子系統(tǒng)。此類子系統(tǒng)通常至少包括向量信號(hào) 發(fā)生器（VSG)和向量信號(hào)分析器（VSA)，VSG用于提供待發(fā)射至裝置的源信號(hào)，VSA用于分 析由裝置產(chǎn)生的信號(hào)。由VSG產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)以及由VSA執(zhí)行的信號(hào)分析通常為可編程的， 以便使得每一者可用于測(cè)試多種裝置是否遵循具有不同頻率范圍、帶寬和信號(hào)調(diào)制特性的 多種無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
[0005] 受測(cè)裝置（DUT)的校準(zhǔn)和性能確認(rèn)測(cè)試通常使用導(dǎo)電信號(hào)路徑諸如RF纜線來(lái)進(jìn) 行，而不是使用DUT與測(cè)試器借以經(jīng)由電磁輻射而通信的無(wú)線信號(hào)路徑。因此，在測(cè)試器與 DUT之間的信號(hào)經(jīng)由導(dǎo)電信號(hào)路徑傳輸，而非通過(guò)環(huán)境空間輻射。使用此類導(dǎo)電信號(hào)路徑有 助于確保測(cè)量的可重復(fù)性和一致性，并消除作為信號(hào)傳輸（發(fā)射和接收）中的因素的DUT 的定位和取向。
[0006] 就多輸入多輸出（MM))DUT而言，必須以某種形式為DUT的每個(gè)輸入/輸出連接 提供信號(hào)路徑。例如，對(duì)于旨在使用三個(gè)天線操作的MM0裝置，必須為測(cè)試提供三條導(dǎo)電 信號(hào)路徑，例如，纜線和連接。
[0007] 然而，由于需要物理連接和斷開DUT與測(cè)試器之間的纜線，所以使用導(dǎo)電信號(hào)路 徑的步驟顯著地影響測(cè)試每個(gè)DUT所需的時(shí)間。而且，就M頂0 DUT而言，在開始測(cè)試和終止 測(cè)試時(shí)均必須執(zhí)行多次這樣的連接和斷開動(dòng)作。而且，由于在測(cè)試期間傳輸?shù)男盘?hào)不像在 通常預(yù)期用途中的那樣經(jīng)由環(huán)境空間輻射，并且在此類測(cè)試期間未使用DUT的天線組件， 所以此類測(cè)試并未模擬真實(shí)世界的操作，并且測(cè)試結(jié)果并未反映任何可歸因于天線的任何 性能特性。
[0008] 作為替代方案，可使用經(jīng)由電磁輻射而非經(jīng)由纜線的電傳導(dǎo)所傳輸?shù)臏y(cè)試信號(hào)進(jìn) 行測(cè)試。這將具有不需要連接和斷開測(cè)試?yán)|線的有益效果，從而縮短與此類連接和斷開有 關(guān)的測(cè)試時(shí)間。然而，由于源自其他地方和散布于環(huán)境空間的其他電磁信號(hào)，所以輻射信號(hào) 和接收器天線存在的"信道"（即，借以輻射和接收測(cè)試信號(hào)的環(huán)境空間）固有地易于發(fā)生 信號(hào)干擾和錯(cuò)誤。此類信號(hào)將由DUT天線接收并可因信號(hào)反射而包括來(lái)自每個(gè)干擾信號(hào)源 的多路徑信號(hào)。因此，與使用用于每個(gè)天線連接的各個(gè)導(dǎo)電信號(hào)路徑（例如，纜線）相比， "信道"的"條件"將通常不佳。
[0009] -種防止或至少顯著地減小來(lái)自此類外來(lái)信號(hào)的干擾的方法是使用屏蔽外殼來(lái) 隔離DUT和測(cè)試器的輻射信號(hào)接口。然而，此類外殼通常未能產(chǎn)生與之相當(dāng)?shù)臏y(cè)量準(zhǔn)確性 和可重復(fù)性。這對(duì)于比最小消聲室更小的外殼而言尤其如此。此外，此類外殼往往對(duì)DUT 的定位和取向敏感，以及對(duì)此類外殼內(nèi)所產(chǎn)生的多路徑信號(hào)的相長(zhǎng)和相消干擾敏感。
[0010] 因此，期望具有用于測(cè)試無(wú)線信號(hào)收發(fā)器特別是無(wú)線MM0信號(hào)收發(fā)器的系統(tǒng)和 方法，其中可使用輻射的電磁測(cè)試信號(hào)，從而模擬真實(shí)世界系統(tǒng)操作以及避免連接和斷開 測(cè)試?yán)|線原本所需的測(cè)試時(shí)間，同時(shí)通過(guò)避免由于外部產(chǎn)生的信號(hào)和多路徑信號(hào)效應(yīng)所致 的干擾信號(hào)而維持測(cè)試可重復(fù)性和準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 根據(jù)受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明，提供了一種便于無(wú)線測(cè)試射頻（RF)多輸入多 輸出（MHTO)信號(hào)收發(fā)器受測(cè)裝置（DUT)的系統(tǒng)和方法。DUT在受控的電磁環(huán)境中操作時(shí)， 測(cè)試器將多個(gè)測(cè)試信號(hào)無(wú)線發(fā)射至DUT。根據(jù)來(lái)自DUT的反饋信號(hào)數(shù)據(jù)控制由測(cè)試器發(fā)射 的相應(yīng)測(cè)試信號(hào)的信號(hào)相位。還可根據(jù)此類反饋信號(hào)數(shù)據(jù)控制相應(yīng)測(cè)試信號(hào)的幅度，從而 使得能夠?qū)o(wú)線通信信道條件數(shù)k(H)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。
[0012] 根據(jù)受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，便于無(wú)線測(cè)試射頻（RF)多輸入 多輸出（MHTO)信號(hào)收發(fā)器受測(cè)裝置（DUT)的系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電信號(hào)路徑、多個(gè)天線陣列 和RF信號(hào)控制電路。結(jié)構(gòu)限定內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域并被構(gòu)造成允許將DUT放置在內(nèi)部區(qū) 域內(nèi)且與源自外部區(qū)域的電磁輻射基本上隔離。導(dǎo)電信號(hào)路徑將耦合到DUT并在內(nèi)部區(qū)域 與外部區(qū)域之間傳輸一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)。多個(gè)天線陣列（其中的每一個(gè)包括多個(gè)天線元 件）至少部分地設(shè)置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)以輻射相應(yīng)多個(gè)相位受控的RF測(cè)試信號(hào)。RF信號(hào)控制 電路耦合到導(dǎo)電信號(hào)路徑和多個(gè)天線陣列，并通過(guò)以下方式響應(yīng)于來(lái)自DUT的多個(gè)信號(hào)數(shù) 據(jù)，該信號(hào)數(shù)據(jù)與相應(yīng)多個(gè)相位受控的RF測(cè)試信號(hào)有關(guān)且經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)傳輸，以 及響應(yīng)于多個(gè)RF測(cè)試信號(hào)：復(fù)制多個(gè)RF測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)以提供相應(yīng)多個(gè)復(fù)制的RF測(cè) 試信號(hào)；以及根據(jù)多個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)控制相應(yīng)多個(gè)復(fù)制的RF測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)的至少一部 分的相應(yīng)相位以提供相應(yīng)多個(gè)相位受控的RF測(cè)試信號(hào)。
[0013] 根據(jù)受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，便于無(wú)線測(cè)試射頻（RF)多輸 入多輸出（M頂0)信號(hào)收發(fā)器受測(cè)裝置（DUT)的方法包括提供結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電信號(hào)路徑和多個(gè)天 線陣列。結(jié)構(gòu)限定內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域并被構(gòu)造成允許將DUT放置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)且與源自 外部區(qū)域的電磁輻射基本上隔離。導(dǎo)電信號(hào)路徑將耦合到DUT并在內(nèi)部區(qū)域與外部區(qū)域之 間傳輸一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)。多個(gè)天線陣列（其中的每一個(gè)包括多個(gè)天線元件）至少部分地 設(shè)置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)以輻射相應(yīng)多個(gè)相位受控的RF測(cè)試信號(hào)。還包括通過(guò)以下方式響應(yīng)于 來(lái)自DUT的多個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)，該信號(hào)數(shù)據(jù)與相應(yīng)多個(gè)相位受控的RF測(cè)試信號(hào)有關(guān)且經(jīng)由一個(gè) 或多個(gè)電信號(hào)傳輸，以及響應(yīng)于多個(gè)RF測(cè)試信號(hào)：復(fù)制多個(gè)RF測(cè)試信號(hào)中的每一個(gè)以提供 相應(yīng)多個(gè)復(fù)制的RF測(cè)試信號(hào)；以及根據(jù)多個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)控制相應(yīng)多個(gè)復(fù)制的RF測(cè)試信號(hào)中 的每一個(gè)的至少一部分的相應(yīng)相位以提供相應(yīng)多個(gè)相位受控的RF測(cè)試信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1示出無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的典型操作和可能的測(cè)試環(huán)境。
[0015] 圖2示出使用導(dǎo)電測(cè)試信號(hào)路徑的無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的測(cè)試環(huán)境。
[0016] 圖3示出使用導(dǎo)電信號(hào)路徑的MM0無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的測(cè)試環(huán)境和此類測(cè)試環(huán)境 的信道模型。
[0017] 圖4示出使用輻射電磁信號(hào)的MM0無(wú)線信號(hào)收發(fā)器的測(cè)試環(huán)境和此類測(cè)試環(huán)境 的信道模型。
[0018] 圖5示出根據(jù)示例性實(shí)施例的測(cè)試環(huán)境，其中可使用輻射電磁測(cè)試信號(hào)測(cè)試MM0 DUT〇
[0019] 圖6示出測(cè)試環(huán)境，其中在屏蔽外殼內(nèi)使用輻射電磁測(cè)試信號(hào)測(cè)試DUT。
[0020] 圖7和圖8示出測(cè)試環(huán)境的示例性實(shí)施例，其中在具有減弱的多路徑信號(hào)效應(yīng)的 屏蔽外殼中使用輻射電磁測(cè)試信號(hào)測(cè)試無(wú)線DUT。
[0021] 圖9不出在圖7和圖8的測(cè)試環(huán)境中使用的根據(jù)不例性實(shí)施例的屏蔽外殼的物理 表不。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下詳細(xì)描述是結(jié)合附圖的受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明的示例性實(shí)施例。相對(duì)于 本發(fā)明的范圍，此類描述旨在進(jìn)行示例而非加以限制。對(duì)此類實(shí)施例加以足夠詳盡的描述， 使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┰撝黝}發(fā)明，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本主題發(fā)明的 精神或范圍之前提下，可以實(shí)施具有一些變化的其他實(shí)施例。
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