使用无线测试信号来测试射频无线信号收发器的系统和方法
【专利说明】使用无线测试信号来测试射频无线信号收发器的系统和方 法
【背景技术】
[0001] 本发明涉及测试射频（RF)无线信号收发器，并且具体地，涉及测试所述装置而无 需使用用于传送RF测试信号的RF信号缆线。
[0002] 许多现今的电子装置使用无线技术作为连接和通信这两种目的。因为无线装置发 送并接收电磁能量，并且因为两个或多个无线装置可能因其信号频率和功率频谱密度而干 扰彼此的运作，因此这些装置及其无线技术必须遵循各种无线技术标准规格。
[0003] 当设计所述装置时，工程师必须额外留意以确保所述装置符合或优于基于其包括 的无线技术指定的标准的每一种规格。此外，当这些装置未来大量制造时，其会接受测试以 确保制造缺陷不会导致不适当的运作，包括其是否遵循基于所述包括的无线技术标准的规 格。
[0004] 为了在这些装置制造和组装后对其进行测试，目前的无线装置测试系统（"测试 器"）利用子系统来分析从各装置接收的信号。所述子系统通常至少包括一个向量信号产生 器（VSG)，其用于提供待传送至所述装置的来源信号，以及一个用于分析由所述装置产生的 信号的向量信号分析器（VSA)。由VSG产生的信号以及由VSA执行的分析通常是可编程的， 以便各自能够被用来测试各种装置是否遵循针对不同频率范围、带宽以及信号调变特性的 各种无线技术标准。
[0005] 受测装置（DUT)的校准和性能验证测试通常使用导电信号路径诸如RF缆线来进 行，而非使用DUT与测试器经由电磁辐射通信的无线信号路径。因此，在测试器与DUT之间 信号经由所述导电信号路径传送，而非通过周遭的空间向外辐射。使用所述导电信号路径 有助于确保测量的可重复性和一致性，并且排除信号传送（传送和接收）中需要考虑DUT 的定位与取向。
[0006] 对于多输入多输出（MHTO) DUT，所述DUT的各输入/输出必须提供某种型式的信号 路径。例如，对于旨在使用三个天线操作的MMO装置，必须提供用于测试的三个导电信号 路径，例如缆线和连接。
[0007] 然而，由于需要物理地连接和断开所述DUT和测试器之间的缆线，因此使用导电 信号路径显著地影响各DUT所需的测试时间。而且，对于MMO DUT，在开始测试和终止测 试时皆需进行多次的连接和断开动作。而且，由于在测试期间被传送的信号不是经由周遭 的空间辐射（所述信号通常采用的方式），并且在所述测试期间未使用所述DUT的天线总 成，因此所述测试未模拟真实世界的操作，并且所述测试结果未反映任何属于天线的性能 特性。
[0008] 作为替代方案，可使用经由电磁辐射而非经由缆线传导所传送的测试信号来进行 测试。所述方式具有不需要连接和断开测试缆线的优点，从而缩短与此类连接和断开相关 的测试时间。然而，由于源自于其他地方和散布于周遭空间的电磁信号，所以有辐射信号和 接收器天线存在的"频道"（即，由此被辐射和接收测试信号的周遭空间）原本就易于受到 信号干扰和发生错误。所述DUT天线会接收所述信号以及可能因信号反射而包括来自各干 扰信号源的多路径信号。因此，与使用单独的导电信号路径（例如，用于各天线连接的缆 线）相比，所述"频道"的"条件"通常不佳。
[0009] -种防止或至少显著地减小来自所述外来信号的干扰的方法是使用屏蔽外壳来 隔离所述DUT和测试器的辐射信号接口。但是，所述外壳通常无法产生可相比的测量准确 度和可重复性。这尤其会发生在小于最小无回波室的外壳上。此外，所述外壳趋于对所述 DUT的定位和取向敏感，并且也对所述外壳内产生的多路径信号的建设性干扰和破坏性干 扰敏感。
[0010]因此，希望具有用于测试无线信号收发器（具体地为无线Mnro信号收发器）的系 统和方法，其中可使用辐射电磁测试信号，从而模拟真实世界系统操作并且避免连接和断 开测试缆线所需的测试时间，同时通过避免由于外部生成的信号和多路径信号效果所致的 干扰信号来维持测试的可重复性和准确度。
【发明内容】
[0011] 根据受权利要求书保护的本发明，提供一种有利于对射频（RF)信号收发器受测 装置（DUT)进行无线测试的系统和方法。当所述DUT在受控制电磁环境中操作时，测试器 与所述DUT无线交换多个测试信号。根据来自所述DUT和测试设备的反馈信号来控制所述 相应测试信号的信号相位。也可根据该反馈信号来控制所述相应测试信号的量值，由此能 够最小化所述测试器与所述DUT之间的表观信号路径损失以有效模拟导电信号路径。
[0012] 根据受权利要求书保护的本发明的一个实施例，一种促进射频（RF)信号收发器 受测装置（DUT)的无线测试的系统包括结构、导电信号路径、多个天线和RF信号控制电路。 所述结构限定内部区域和外部区域，其中所述内部区域基本上与源自所述外部区域的电磁 辐射隔离，其中所述内部区域包括：第一内部位置，其被配置为允许放置DUT ;第二内部位 置，其远离所述第一内部位置；以及一种或多种RF吸收剂材料，其被设置为基本上横向于 在所述第一内部位置与所述第二内部位置之间限定的容积。所述导电信号路径耦合至所述 DUT并且在所述内部区域与外部区域之间传送一个或多个电信号。所述多个天线至少部分 地设置在所述第二内部位置处以辐射相位控制的多个RF测试信号。所述RF信号控制电路 耦合至所述导电信号路径和所述多个天线，并且通过以下来响应于与相位控制的所述多个 RF测试信号相关且经由所述一个或多个电信号传送的来自所述DUT的多个信号数据并且 响应于RF测试信号：复制所述RF测试信号以提供多个复制的RF测试信号；以及根据所述 多个信号数据来控制所述多个复制的RF测试信号的至少一部分的相应相位以提供相位控 制的所述多个RF测试信号。
[0013] 根据本发明的另一实施例，一种促进射频（RF)多输入多输出（M頂0)信号收发器 受测装置（DUT)的无线测试的方法包括提供结构、导电信号路径和多个天线。所述结构限 定内部区域和外部区域，其中所述内部区域基本上与源自所述外部区域的电磁辐射隔离， 其中所述内部区域包括：第一内部位置，其被配置为允许放置DUT ;第二内部位置，其远离 所述第一内部位置；以及一种或多种RF吸收剂材料，其被设置为基本上横向于在所述第一 内部位置与所述第二内部位置之间的限定的容积。所述导电信号路径耦合至所述DUT并 且在所述内部区域与外部区域之间传送一个或多个电信号。所述多个天线至少部分地设置 在所述第二内部位置处以辐射相位控制的多个RF测试信号。进一步包括通过以下来响应 于与相位控制的所述多个RF测试信号相关且经由所述一个或多个电信号传送的来自所述 DUT的多个信号数据并且响应于RF测试信号：复制所述RF测试信号以提供多个复制的RF 测试信号；以及根据所述多个信号数据来控制所述多个复制的RF测试信号的至少一部分 的相应相位以提供相位控制的所述多个RF测试信号。
【附图说明】
[0014] 图1示出无线信号收发器的典型操作和可能的测试环境。
[0015] 图2示出使用导电测试信号路径的无线信号收发器测试环境。
[0016] 图3示出使用导电信号路径的MMO无线信号收发器测试环境和所述测试环境的 频道模型。
[0017] 图4示出使用辐射电磁信号的MMO无线信号收发器测试环境和所述测试环境的 频道模型。
[0018] 图5示出根据示例性实施例的测试环境，在所述测试环境中可使用辐射电磁测试 信号来测试M頂0 DUT。
[0019] 图6示出测试环境，在该测试环境中使用辐射电磁测试信号在屏蔽外壳内测试 DUT0
[0020] 图7和图8示出测试环境的示例性实施例，在该测试环境中使用辐射电磁测试信 号在减小多路径信号效果的屏蔽外壳内测试无线DUT。
[0021] 图9不出在图7和图8的测试环