KR100247293B1 - Automatic test system for radio frequency switch - Google Patents

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Abstract

RF 스위치 시험 장치에 관한 것으로, 신호를 발생하는 주파수 합성기, 신호를 검출하는 검출기, RF 스위치의 입출력되는 신호를 스위칭하는 다수의 스위칭 소자 및 시험 항목에 따라 시험 회로의 연결 관계를 제어하는 제어기로 이루어지는 RF 스위치 자동 시험 장치를 제공한다. 이러한 자동 시험 장치는 RF 스위치의 시험 항목에 따라 스위칭 소자를 제어하여 다양한 시험을 자동으로 수행할 수 있다.An RF switch test apparatus, comprising: a frequency synthesizer for generating a signal, a detector for detecting a signal, a plurality of switching elements for switching input and output signals of an RF switch, and a controller for controlling a connection of a test circuit according to a test item Provides an RF switch automatic test device. Such an automatic test device may automatically control a switching element according to a test item of an RF switch to automatically perform various tests.

Description

고주파 스위치의 자동 시험 장치Automatic test device of high frequency switch

이 발명은 고주파 스위치(radio frequency switch : 이하 'RF 스위치'라 한다)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 송수기( RF receiver and transmitter)에 사용되는 RF 스위치의 자동 시험 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio frequency switch (hereinafter referred to as an 'RF switch'), and more particularly, to an automatic test apparatus for an RF switch used in an RF receiver and a transmitter.

이동 통신 등에 이용되는 무선 송수기의 제작을 위해서 RF 부품이 필수적인 요소로 사용되고 있다. RF 부품을 이용한 RF 회로에 의해 원하는 주파수 대역에서의 송신과 수신이 이루어진다. RF 부품 중의 하나인 RF 스위치는 신호의 방향 설정을 위한 주요 부품으로 사용되고 있다.RF components are used as essential elements for the fabrication of wireless handsets used in mobile communications. An RF circuit using an RF component transmits and receives in a desired frequency band. One of the RF components, the RF switch, is used as a main component for directionalizing signals.

이러한 RF 스위치 의 동작 특성을 시험하기 위하여 종래에는 계측 장비 등을 사용하여 직접 측정하는 방법이 사용되었다. 도 1에서 도 3에 종래의 RF 스위치 시험 방법을 시험 항목에 따라 구분하여 도시하였다. 도 1에서 도 3에서와 같이 종래에는 발진기(oscillator)(20)와 네트워크 분석기(network analyzer)(30)를 이용하여 RF 스위치(10)를 시험하였다. 발진기(20)가 특정 주파수의 신호를 발생시켜 RF 스위치(10)에 입력하면, 네트워크 분석기(30)는 RF 스위치(10)를 거쳐 출력된 신호를 측정한다. 따라서, 네트워크 분석기(30)의 측정 결과로부터 RF 스위치 (10)의 동작 특성을 알 수 있다.In order to test the operation characteristics of such an RF switch, a method of directly measuring using a measuring instrument or the like has been conventionally used. In FIG. 1 to FIG. 3, a conventional RF switch test method is illustrated according to test items. As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the RF switch 10 was tested using an oscillator 20 and a network analyzer 30. When the oscillator 20 generates a signal of a specific frequency and inputs it to the RF switch 10, the network analyzer 30 measures the signal output through the RF switch 10. Therefore, the operating characteristic of the RF switch 10 can be known from the measurement result of the network analyzer 30.

도 1은 송신 단자(Tx)와 안테나 사이의 삽입 손실(insertion loss)을 측정하는 방법이고, 도 2는 안테나와 수신 단자(Rx)의 삽입 손실을 측정하는 방법이고, 도 3은 송신 단자(Tx)와 수신 단자(Rx)의 분리 손실(isolation loss)을 측정하는 방법이다.FIG. 1 illustrates a method of measuring insertion loss between a transmitting terminal Tx and an antenna, FIG. 2 illustrates a method of measuring insertion loss between an antenna and a receiving terminal Rx, and FIG. 3 illustrates a transmitting terminal Tx. ) Is a method of measuring the isolation loss between the terminal and the receiving terminal (Rx).

도 1에서 도 3에서와 같이 종래의 RF 스위치(10)의 특성 시험을 위해서는 시험 항목에 따라 시험 회로의 구성이 변경되어야 한다. 즉 시험 항목에 따라 발진기(20)와 네트워크 분석기(30)가 다른 단자에 연결되고, 전원 전압(VCC)이 인가되는 RF 스위치(10)의 상태 단자(cont1, cont2)도 달라진다. 따라서, 시험 시간이 많이 걸리고, 시험자의 실수로 인한 시험 불량이 발생하기 쉽다. 더군다나 발진기와 네트워크 분석기 등의 고가 장비를 사용함에 따라 시험에 많은 비용이 필요한 문제점이 있다.1 to 3, for the characteristic test of the conventional RF switch 10, the configuration of the test circuit should be changed according to the test item. That is, the oscillator 20 and the network analyzer 30 are connected to different terminals according to the test item, and the state terminals cont1 and cont2 of the RF switch 10 to which the power supply voltage VCC is applied are also different. Therefore, it takes a lot of test time, and it is easy to produce the test defect by the tester's mistake. In addition, there is a problem in that a large amount of cost is required for the test due to the use of expensive equipment such as oscillators and network analyzers.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 과제는 RF 스위치를 자동으로 시험하여 시험 시간을 줄이고 시험을 간편하게 하여, RF 스위치의 신뢰성을 높이고 생산성을 향상시키는 것이다.The present invention is to solve this problem, an object of the present invention is to automatically test the RF switch to reduce the test time and simplify the test, to improve the reliability and productivity of the RF switch.

도 1은 RF 스위치의 송신 삽입 손실을 측정하는 종래의 방법을 도시한 블록도이고,1 is a block diagram illustrating a conventional method for measuring transmission insertion loss of an RF switch,

도 2는 RF 스위치의 수신 삽입 손실을 측정하는 종래의 방법을 도시한 블록도이고,2 is a block diagram illustrating a conventional method of measuring the reception insertion loss of an RF switch,

도 3은 RF 스위치의 분리 손실을 측정하는 종래의 방법을 도시한 블록도이고,3 is a block diagram illustrating a conventional method of measuring the separation loss of an RF switch,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RF 스위치 자동 시험 장치를 도시한 블록도이다.Figure 4 is a block diagram showing an automatic RF switch tester according to an embodiment of the present invention.

이러한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 RF 스위치 자동 시험 장치는 신호를 발생하는 주파수 합성기, 신호를 검출하는 검출기, RF 스위치의 입출력되는 신호를 스위칭하는 다수의 스위칭 소자 및 시험 항목에 따라 시험 회로의 연결 관계를 제어하는 제어기로 이루어진다.In order to achieve this problem, the RF switch automatic test apparatus according to the present invention is a frequency synthesizer for generating a signal, a detector for detecting a signal, a plurality of switching elements for switching the input and output signals of the RF switch and the test circuit according to the test items It consists of a controller that controls the connection relationship.

스위칭 소자는 RF 스위치의 각 단자에 접속되고 제어기에 의해 제어됨으로서, 시험 항목에 따라 주파수 합성기와 검출기가 RF 스위치와 적절히 연결되도록 한다. 제어기는 검출기에서 출력된 신호를 입력받아 RF 스위치의 특성을 분석함으로서 다양한 시험 항목에 따른 RF 스위치의 시험을 자동으로 할 수 있다.The switching elements are connected to each terminal of the RF switch and controlled by a controller, so that the frequency synthesizer and detector are properly connected to the RF switch depending on the test items. The controller can automatically test the RF switch according to various test items by analyzing the characteristics of the RF switch by receiving the signal output from the detector.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 한 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.

본 발명의 실시예에 따른 RF 스위치 자동 시험 장치를 도 4에 도시하였다. 도 4에서와 같이 본 발명에 따른 자동 시험 장치는 기준 발진기로부터 신호를 입력받아 안정된 주파수의 신호를 발생하는 주파수 합성기(40), RF 스위치(10)에 신호가 입출력되는 것을 스위칭하는 다수의 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4), RF 스위치(10)로부터 출력된 신호를 검출하는 검출기(DET)(50), 검출기(50)에서 출력된 신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(A/D)(60), 아날로그/디지털 변환기(60)에서 출력된 디지털 신호를 입력받아 RF 스위치(10)의 특성을 분석하고 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)들의 온(on) 및 오프(off)를 제어하는 제어기(70)로 이루어진다.RF switch automatic test apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the automatic test apparatus according to the present invention receives a signal from a reference oscillator, a frequency synthesizer 40 generating a signal having a stable frequency, and a plurality of switching elements for switching signals input and output to the RF switch 10. (S1, S2, S3, S4), a detector (DET) 50 for detecting a signal output from the RF switch 10, and an analog / digital converter for converting the signal output from the detector 50 to digital (A / D) 60, receives the digital signal output from the analog-to-digital converter 60, analyzes the characteristics of the RF switch 10 and turns on and off the switching elements S1, S2, S3, and S4. controller 70 for controlling off).

주파수 합성기(40)는 분주기(41), 위상 비교기(42), 차지 펌프(charge pump)(43), 저역 통과 필터(low pass filter)(44), 전압 제어 발진기(voltage controlled oscillator)(45) 및 1/N 분주기(46)를 포함하는 위상 동기 루프(phase-locked loop)로 이루어진다. 1/N 분주기(46)의 분주값 N은 제어기(70)의 제어 명령에 따라 가변될 수 있다. 따라서, 제어기(70)가 주파수 합성기(40)에서 발생되는 신호의 주파수를 조절한다.The frequency synthesizer 40 includes a divider 41, a phase comparator 42, a charge pump 43, a low pass filter 44, a voltage controlled oscillator 45 ) And a phase-locked loop including a 1 / N divider 46. The division value N of the 1 / N frequency divider 46 may vary according to the control command of the controller 70. Thus, the controller 70 adjusts the frequency of the signal generated by the frequency synthesizer 40.

주파수 합성기(40)에서 출력된 신호는 제어기의 제어 명령에 따라 제1 또는 제2 스위칭 소자(S1, S2)를 거쳐 RF 스위치(10)의 안테나(ANT)나 송신 단자(Tx)에 입력된다.The signal output from the frequency synthesizer 40 is input to the antenna ANT or the transmitting terminal Tx of the RF switch 10 via the first or second switching elements S1 and S2 according to a control command of the controller.

검출기(50)는 RF 스위치(10)의 안테나(ANT)나 수신 단자(Rx)에서 출력된 신호를 제2, 제3 또는 제4 스위칭 소자(S2, S3, S4)를 거쳐 입력받아 검출한다. 검출된 신호는 제어기(70)가 읽을 수 있도록 아날로그/디지털 변환기(50)에서 디지털 신호로 변환된다. 제어기(70)는 디지털 신호를 입력받고 이를 분석하여 RF 스위치(10)의 동작 특성을 디스플레이(display) 등을 통하여 나타낸다. 보통 제어기(70)로는 컴퓨터가 사용된다.The detector 50 receives a signal output from the antenna ANT or the receiving terminal Rx of the RF switch 10 through the second, third or fourth switching elements S2, S3, and S4 and detects the signal. The detected signal is converted into a digital signal by the analog-to-digital converter 50 so that the controller 70 can read it. The controller 70 receives a digital signal and analyzes the same to display an operating characteristic of the RF switch 10 through a display or the like. Usually a computer is used as the controller 70.

제어기(70)는 시험 항목에 따라 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)를 온 또는 오프 시키고, RF 스위치(10)의 상태 단자(cont1, cont2)에 전원 전압(VCC)을 인가하거나 접지(GND) 단자를 연결시킨다. 시험 항목에 따른 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)의 동작 상태와 상태 단자(cont1, cont2)의 연결 상태를 표 1에 나타내었다.The controller 70 turns on or off the switching elements S1, S2, S3, and S4 according to the test item, and applies the power supply voltage VCC to the state terminals cont1 and cont2 of the RF switch 10 or grounds ( Connect the GND) terminal. Table 1 shows the operating state of the switching elements S1, S2, S3, and S4 according to the test items and the connection state of the state terminals cont1 and cont2.

시험 항목Test Items SW1SW1 SW2SW2 SW3SW3 SW4SW4 cont1cont1 cont2cont2 송신 삽입손실Transmission insertion loss ONON ONON ONON OFFOFF VCCVCC GNDGND 분리 손실Separation loss ONON ONON OFFOFF ONON VCCVCC GNDGND 수신 삽입손실Receive insertion loss OFFOFF OFFOFF OFFOFF ONON GNDGND VCCVCC

표 1에서와 같이 스위칭 소자(S1, S2, S3, S4)와 상태 단자(cont1, cont2)를 제어하여 도 1에서 도 3에서와 같은 연결 관계를 형성함으로서, 송신 삽입 손실, 분리 손실 및 수신 삽입 손실에 대한 시험을 자동으로 할 수 있다.As shown in Table 1, by controlling the switching elements (S1, S2, S3, S4) and the state terminals (cont1, cont2) to form the connection relationship as shown in Figure 1 to Figure 3, the transmission insertion loss, separation loss and receive insertion The loss test can be done automatically.

즉 RF 스위치(10)의 시험 항목이 송신 삽입 손실일 경우에는, 송신 단자(Tx)에 주파수 합성기(40)의 출력이 연결되고 안테나(ANT)에는 검출기(50)의 입력 단자가 연결되도록 스위칭 소자(S1,S2, S3, S4)를 제어하고, 상태 단자cont1)에 전원 전압이 인가되도록 한다.That is, when the test item of the RF switch 10 is a transmission insertion loss, the switching element such that the output of the frequency synthesizer 40 is connected to the transmission terminal Tx and the input terminal of the detector 50 is connected to the antenna ANT. (S1, S2, S3, S4) are controlled and a power supply voltage is applied to the state terminal cont1.

RF 스위치(10)의 시험 항목이 분리 손실일 경우에는, 송신 단자(Tx)에 주파수 합성기(40)의 출력이 연결되고 수신 단자(Rx)에는 검출기(50)의 입력 단자가 연결되도록 스위칭 소자(S1,S2, S3, S4)를 제어하고, 상태 단자cont1)에 전원 전압이 인가되도록 한다.When the test item of the RF switch 10 is a loss of separation, the switching element (ie, the output of the frequency synthesizer 40 is connected to the transmitting terminal Tx and the input terminal of the detector 50 is connected to the receiving terminal Rx). S1, S2, S3, S4) are controlled and a power supply voltage is applied to the state terminal cont1).

RF 스위치(10)의 시험 항목이 수신 삽입 손실일 경우에는, 안테나(ANT)에 주파수 합성기(40)의 출력이 연결되고 수신 단자(Rx)에는 검출기(50)의 입력 단자가 연결되도록 스위칭 소자(S1,S2, S3, S4)를 제어하고, 상태 단자(cont2)에 전원 전압이 인가되도록 한다.When the test item of the RF switch 10 is a reception insertion loss, the switching element (ie, the output of the frequency synthesizer 40 is connected to the antenna ANT and the input terminal of the detector 50 is connected to the reception terminal Rx). S1, S2, S3 and S4 are controlled and a power supply voltage is applied to the state terminal cont2.

물론 전원 전압(VCC)이 인가되지 않은 상태 단자(cont1, cont2)는 접지(GND)에 연결되며, RF 스위치(10)의 안테나(ANT), 송신 단자(Tx) 및 수신 단자(Rx)도 주파수 합성기(40)나 검출기(50)에 연결되지 않은 경우 임피던스 정합(impedance matching)을 위해 50Ω 저항에 연결된다.Of course, the state terminals cont1 and cont2 to which the power supply voltage VCC is not applied are connected to the ground GND, and the antenna ANT, the transmit terminal Tx and the receive terminal Rx of the RF switch 10 are also frequency When not connected to synthesizer 40 or detector 50, it is connected to a 50Ω resistor for impedance matching.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 RF 스위치 시험 장치는 RF 스위치에 대한 다양한 시험을 자동으로 할 수 있으므로, 시험 시간이 감소되고 시험자의 실수로 인한 시험 불량이 발생할 가능성이 줄어든다. 따라서, 시험에 필요한 경비가 절감되며, RF 스위치의 신뢰성 및 생산성이 향상된다.As described above, since the RF switch test apparatus according to the present invention can automatically perform various tests on the RF switch, the test time is reduced and the possibility of a test failure due to a tester's mistake is reduced. Therefore, the cost required for the test is reduced, and the reliability and productivity of the RF switch are improved.

비록 이 발명은 가장 실제적이며 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 발명은 상기 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 후술되는 청구의 범위 내에 속하는 다양한 변형 및 등가물들도 포함한다.Although this invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments disclosed above, but also includes various modifications and equivalents which fall within the scope of the following claims.

Claims (5)

기준 발진기로부터 신호를 입력받아 안정된 주파수의 신호를 발생하는 주파수 합성기,A frequency synthesizer that receives a signal from a reference oscillator and generates a stable frequency signal, 고주파 스위치의 송신 단자에 연결된 제1 스위칭 소자,A first switching element connected to the transmitting terminal of the high frequency switch, 상기 고주파 스위치의 안테나에 연결된 제2 및 제3 스위칭 소자,Second and third switching elements connected to the antenna of the high frequency switch, 상기 고주파 스위치의 수신 단자에 연결된 제4 스위칭 소자,A fourth switching element connected to the receiving terminal of the high frequency switch, 상기 고주파 스위치로부터 출력된 신호를 검출하는 검출기,A detector for detecting a signal output from the high frequency switch, 상기 검출기에서 출력된 신호를 디지털로 변환하는 아날로그/디지털 변환기,An analog / digital converter for converting the signal output from the detector into digital; 상기 아날로그/디지털 변환기에서 출력된 디지털 신호를 입력받아 상기 고주파 스위치의 특성을 분석하고 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 스위칭 소자와 상기 고주파 스위치의 제1 및 제2 상태 단자를 제어하는 제어기를 포함하는The digital signal output from the analog-to-digital converter is input to analyze characteristics of the high frequency switch and to control the first, second, third and fourth switching elements and the first and second state terminals of the high frequency switch. Including controller 고주파 스위치시험 장치.High frequency switch test device. 제1항에서,In claim 1, 상기 주파수 합성기는 위상 동기 루프 회로로 형성된The frequency synthesizer is formed of a phase locked loop circuit. 고주파 스위치 시험 장치.High frequency switch test device. 제2항에서,In claim 2, 상기 주파수 합성기는 상기 제어기의 명령에 따라서 신호의 주파수를 결정하는The frequency synthesizer determines the frequency of the signal according to the command of the controller. 고주파 스위치 시험 장치.High frequency switch test device. 제3항에서,In claim 3, 상기 제어기는 상기 고주파 스위치의 시험 항목에 따라 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 스위칭 소자를 온 또는 오프 시키고, 상기 고주파 스위치의 제1 및 제2 상태 단자에 전원 전압이 인가되는 것을 제어하는The controller controls the first, second, third and fourth switching elements to be turned on or off according to a test item of the high frequency switch, and to apply a power supply voltage to the first and second state terminals of the high frequency switch. doing 고주파 스위치 시험 장치.High frequency switch test device. 제4항에서,In claim 4, 상기 고주파 스위치의 시험 항목이 송신 삽입 손실일 경우에는, 상기 송신 단자에 상기 주파수 합성기의 출력이 연결되고 상기 안테나에는 상기 검출기의 입력 단자가 연결되도록 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 스위칭 소자를 제어하고, 상기 제1 상태 단자에 전원 전압이 인가되도록 하고,When the test item of the high frequency switch is a transmission insertion loss, the first, second, third and fourth switching such that the output of the frequency synthesizer is connected to the transmission terminal and the input terminal of the detector is connected to the antenna. To control the device, to apply a power supply voltage to the first state terminal, 상기 고주파 스위치의 시험 항목이 분리 손실일 경우에는, 상기 송신 단자에 상기 주파수 합성기의 출력이 연결되고 상기 수신 단자에는 상기 검출기의 입력 단자가 연결되도록 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 스위칭 소자를 제어하고, 상기 제1 상태 단자에 전원 전압이 인가되도록 하고,When the test item of the high frequency switch is a loss of separation, the first, second, third and fourth switching such that the output of the frequency synthesizer is connected to the transmitting terminal and the input terminal of the detector is connected to the receiving terminal. To control the device, to apply a power supply voltage to the first state terminal, 상기 고주파 스위치의 시험 항목이 수신 삽입 손실일 경우에는, 상기 안테나에 상기 주파수 합성기의 출력이 연결되고 상기 수신 단자에는 상기 검출기의 입력 단자가 연결되도록 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 스위칭 소자를 제어하고, 상기 제2 상태 단자에 전원 전압이 인가되도록 하는When the test item of the high frequency switch is a reception insertion loss, the first, second, third and fourth switching such that the output of the frequency synthesizer is connected to the antenna and the input terminal of the detector is connected to the reception terminal. To control the device and to apply a power supply voltage to the second state terminal. 고주파 스위치 시험 장치.High frequency switch test device.
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