测试系统及其测试方法与流程

1.本发明关于一种测试系统，尤指一种多通道射频前端的测试系统及其测试方法。


背景技术：

2.现今的许多电子装置(如智能手机)会通过无线通讯技术(如4g、5g无线通讯技术等)进行信号传递，且当该些电子装置在传输及接收电磁能量时，常会因其信号频率及功率频谱密度而相互干扰运行，故该些电子装置必须符合各种无线通讯技术标准的规范。
3.因此，该些电子装置于设计时需确保符合行动通讯技术所规定的各个标准型规格(standard-based specification)，且该些电子装置于进入量产时更需通过高标准测试，以避免其于制作过程中产生瑕疵而导致产品不良运行的问题。
4.悉知测试作业中，通常将射频前端的测试系统所提供的测试信号传送至待测的电子装置，以对该待测的电子装置发出的回应信号进行分析，以检验其电气特性。
5.如图1所示，悉知多通道射频前端的测试系统1可同时测试多个待测物8的电气特性，该测试系统1于每一个通道均设置一射频信号产生器10与一分析仪12，以令该待测物8的输入端通讯连接该射频信号产生器10，且该待测物8的输出端通讯连接该分析仪12，其中，该射频信号产生器10具有接地埠100，且该分析仪12可包含一模数转换器(analog to digital converter，简称adc)120，以输出该测试结果。
6.然而，悉知测试系统1中，由于射频信号产生器10与分析仪20的价格均十分昂贵，致使一组通道的设备成本极高，故若测试多组通道的电气特性，则悉知测试系统1的设备成本极为昂贵，导致难以降低待测物8的生产成本。
7.因此，如何克服上述悉知技术的种种问题，实已成为目前业界亟待克服的难题。


技术实现要素：

8.鉴于上述现有技术的种种缺陷，本发明提供一种测试系统及其测试方法，可降低设备成本。
9.本发明提供一种测试系统，包括：多个信号产生器，其用以将其所产生的第一信号分别传输至多个相对应的目标物，以令各该目标物分别产生第二信号；一功率混合器，其接收来自各该目标物的第二信号，并将各该第二信号整合成单一目标信号；以及一分析仪，其通讯连接该功率混合器以分析该目标信号，以获取测试结果。
10.本发明另提供一种测试系统，包括：一信号产生器，其用以产生一初始信号；一处理器，其通讯连接该信号产生器以将单一该初始信号处理成多个中介信号；多个调整装置，其通讯连接该处理器以将各该中介信号分别转换成第一信号，并将各该第一信号分别转传至多个相对应的目标物，以令各该目标物分别产生第二信号；一功率混合器，其接收来自各该目标物的第二信号，并将各该第二信号整合成单一目标信号；以及一分析仪，其通讯连接该功率混合器以分析该目标信号，以获取测试结果。
11.本发明还提供一种测试方法，包括：经由多个信号产生器产生多个第一信号；将该
多个第一信号分别传输至多个相对应的目标物，以令各该目标物分别产生第二信号；经由一功率混合器将各该第二信号整合成单一目标信号；以及经由一分析仪分析该目标信号，以获取测试结果。
12.本发明另提供一种测试方法，包括：经由一信号产生器产生一初始信号；经由一处理器将单一该初始信号处理成多个中介信号；经由多个调整装置将各该中介信号分别转换成第一信号；将各该第一信号分别传输至多个相对应的目标物，以令各该目标物分别产生第二信号；经由一功率混合器将各该第二信号整合成单一目标信号；以及经由一分析仪分析该目标信号，以获取测试结果。
13.前述的测试系统及测试方法中，该初始信号与该中介信号为相同型态。
14.前述的测试系统及测试方法中，该处理器为功率分配器。
15.前述的测试系统及测试方法中，该调整装置包含相位调变模块。例如，该相位调变模块包含一信号产生源及一升频器，该信号产生源用以产生多个互相正交的低频信号，且该升频器依据该初始信号将该多个低频信号升频。进一步，该信号产生源具有一用以提供基本信号的信号供应器及一滤波器，且该滤波器用以将该基本信号转换成该低频信号。
16.前述的测试系统及测试方法中，该第一信号为多个互相正交的射频的型态。
17.前述的测试系统及测试方法中，该分析仪利用正交演算法从该目标信号选取出各该第二信号，以分别对各该第二信号进行功率计算，而取得各该第二信号的估计值。例如，该第一信号包含功率值，以令该分析仪将各该第二信号的估计值及各该第一信号的功率值进行比对，而取得各该目标物的测试结果。
18.由上可知，本发明的测试系统及测试方法中，主要经由该功率混合器(或该处理器与该调整装置)的配置，以减少该分析仪(或该信号产生器)的使用数量，故相比于悉知技术，本发明不仅能取得所需的测试结果，且能大幅降低该测试系统的设备成本。
附图说明
19.图1为悉知多通道射频前端的测试系统的架构配置示意图。
20.图2为本发明的测试系统的第一实施例的架构配置示意图。
21.图3为本发明的测试系统的第二实施例的架构配置示意图。
22.图4为图3的调整装置的架构配置示意图。
23.附图标记说明
24.1,2,3
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测试系统
25.10
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射频信号产生器
26.100,200
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接地埠
27.12,22
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分析仪
28.120,220
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模数转换器
29.20
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信号产生器
30.21
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功率混合器
31.34
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处理器
32.35
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调整装置
33.35a
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信号产生源
34.350
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信号供应器
35.351
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滤波器
36.352
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升频器
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待测物
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目标物
[0039]
f
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初始信号
[0040]
f
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中介信号
[0041]
l
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低频信号
[0042]
l
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基本信号
[0043]
p
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目标信号
[0044]
s1
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第一信号
[0045]
s2
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第二信号。
具体实施方式
[0046]
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“一”、“上”、“下”、“第一”、及“第二”等的用语，也仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当视为本发明可实施的范畴。
[0047]
图2为本发明的测试系统2的第一实施例的架构配置示意图。如图2所示，所述的测试系统2包括：多个信号产生器(signal generator，简称sg)20、一功率混合器(power combiner)21以及一分析仪(spectrum analyzer，简称sa)22。
[0048]
于本实施例中，该测试系统2用于射频前端测试作业，且每一信号产生器20均对应连接一目标物9以形成多通道，因而能同时测试多个目标物9。例如，经由宽频分码多重进接(wideband code division multiple access，简称wcdma)的方式，适当的配置不同待测物(如目标物9)的基频(baseband)同向正交(in-phase quadrature，简称iq)信号，可合成两组以上正交信号。因此，即使将这些正交信号混合，也可通过正交演算法，将每一个信号的功率估计值计算出来，以达到分离通道的效果，且各该估计值不互相干扰。
[0049]
所述的信号产生器20用以将其所产生的第一信号s1分别输入至多个相对应的目标物9，以令各该目标物9分别产生第二信号s2。
[0050]
于本实施例中，该信号产生器20为射频(radio frequency)类型，以形成多个互相正交的射频信号，供作为该第一信号s1。例如，该信号产生器20具有接地埠200，且该第一信号s1包含功率值。
[0051]
此外，该目标物9具有天线结构，如射频元件，其作为受测装置(device under test，简称dut)。例如，该目标物9用以配置于如智慧型手机的电子元件，如射频前端模块(rf front-end module，简称rffem)。具体地，该射频前端模块可为功率放大器(pa)、低杂讯放大器(lna)、切换器(switch)等元件。
[0052]
所述的功率混合器21间接通讯连接各该信号产生器20以接收来自各该目标物9的第二信号s2，并将各该第二信号s2整合成单一目标信号p。
[0053]
于本实施例中，各该目标物9的输出端连接至该功率混合器21，以令该功率混合器21于接收各该第二信号s2后整合成单一目标信号p。
[0054]
所述的分析仪22通讯连接该功率混合器21，以于接收该目标信号p后分析该目标信号p，以获取测试结果。
[0055]
于本实施例中，该分析仪22用以执行信号分析且为可程序化(例如可通过使用内部或外部可程序化控制器进行编程)，使该些信号产生器20及该分析仪22能用于采用不同频率范围、频宽与信号调变等特性同时测试不同类型的目标物9是否符合各种无线通讯技术标准的规范。
[0056]
此外，该分析仪22利用正交演算法从该目标信号p选取出各该第二信号s2，以分别对各该第二信号s2进行功率计算，而取得各该第二信号s2的估计值。进一步，该分析仪22将各该第二信号s2的估计值及各该第一信号s1的功率值进行比对，以取得各该目标物9的测试结果，其中，且各该目标物9的测试结果包含功率增益(power gain)及功率损失(power loss)等rffem测试指标。具体地，该分析仪22可包含一模数转换器(analog to digital converter，简称adc)220，以输出该测试结果。
[0057]
于使用该测试系统2进行测试作业的测试方法中，先经由多个信号产生器20产生多个第一信号s1，再将各该第一信号s1分别传输至对应的目标物9，以令各该目标物9分别产生第二信号s2。接着，经由该功率混合器21接收所有第二信号s2，以将各该第二信号s2整合成单一目标信号p。之后，经由该分析仪22分析该目标信号p，以获取测试结果。
[0058]
因此，本发明的测试系统2的第一实施例中，经由将该些目标物9的输出端连接至该功率混合器21，以减少该分析仪22的配置数量，故相比于悉知技术，基于测试n个目标物9的情况下，使用该测试系统2的架构配置能减少n-1个分析仪22，因而能大幅缩减测试成本。例如，本发明的测试系统2的配备成本为悉知技术的配备成本的(n+1)/2n。
[0059]
图3为本发明的测试系统3的第二实施例的架构配置示意图。本实施例与第一实施例的差异在于对应该目标物9的输入端的相关配置，故以下不再赘述相同处。
[0060]
如图3所示，所述的测试系统3复包括一处理器34以及多个调整装置35。
[0061]
所述的处理器34通讯连接信号产生器20，且该信号产生器20用以产生一初始信号f，以供该处理器34将该初始信号f处理成多个中介信号f’。
[0062]
于本实施例中，该处理器34为功率分配器(power divider)，故该测试系统3仅需配置一个信号产生器20，且该初始信号f与该中介信号f’为相同类型，即该初始信号f与该中介信号f’的差异仅在于数量。
[0063]
所述的多个调整装置35通讯连接该处理器34以将各该中介信号f’分别转换成第一信号s1，并将各该第一信号s1分别转传至多个相对应的目标物9，以令各该目标物9分别产生第二信号s2。
[0064]
于本实施例中，该调整装置35包含二位元相位调变(binary phase shift keying，简称bpsk)模块。例如，该调整装置35包含一信号产生源35a及一升频器352，如图4所示，该信号产生源35a用以产生多个互相正交的低频信号l，且该升频器352依据该初始信号f(或该中介信号f’)将该些低频信号l升频，使该些低频信号l变成所需的射频信号。具体
地，该信号产生源35a具有一用以提供基本信号l’的信号供应器350及一滤波器(filter)351，该信号供应器350为模拟信号产生器或数字信号产生器，且该滤波器351为成形(shape)型滤波器，其用以将该基本信号l’转换成该低频信号l。
[0065]
此外，于该分析仪22进行演算前，利用该滤波器351作数字信号处理，可有效抑制量测功率时的符元间干扰(inter-symbol interference，简称isi)。
[0066]
另外，该信号产生器20仅作为该升频器352的本地振荡源(local oscillator)，故该信号产生器20所产生的初始信号f不含有任何信息，使该中介信号f’也不含有任何信息。
[0067]
另外，该功率混合器21间接通讯连接该些调整装置35，以接收来自各该目标物9的第二信号s2。
[0068]
于使用该测试系统3进行测试作业的测试方法中，先经由该信号产生器20产生一初始信号f，再经由该处理器34将该初始信号f处理成多个中介信号f’。接着，经由该些调整装置35将各该中介信号f’分别转换成第一信号s1，再将各该第一信号s1分别传输至对应的目标物9，以令各该目标物9分别产生第二信号s2。之后，经由该功率混合器21将各该第二信号s2整合成单一目标信号p。最后，经由该分析仪22分析该目标信号p，以获取测试结果。
[0069]
因此，本发明第二实施例的测试系统3中，经由将该些目标物9的输入端配置该处理器34与该调整装置35，以减少该信号产生器20的配置数量，故相比于悉知技术，基于测试n个目标物9的情况下，使用该测试系统3的架构配置能同时减少n-1个信号产生器20及n-1个分析仪22，因而能大幅缩减测试成本。例如，本发明的测试系统3的配备成本为悉知技术的配备成本的1/n。
[0070]
综上所述，本发明的测试系统及测试方法中，经由该功率混合器(或该处理器与该调整装置)的配置，以减少该分析仪(或该信号产生器)的使用数量，故不仅能取得所需的测试结果，且能大幅降低该测试系统的设备成本。
[0071]
上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。