CN103328994B

CN103328994B - 用于测试器的校准模块和测试器

Info

Publication number: CN103328994B
Application number: CN201080070917.9A
Authority: CN
Inventors: 马丁·穆克; 桑德拉-克里斯汀·佛瑞克; 乔纳斯·豪斯特
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: WO2012084028A1; CN103328994A; KR101517349B1; US20150285892A1; KR20130114691A; TW201237439A; US9910123B2; TWI447411B; US20140103907A1; US9121881B2

Abstract

一种用于测试被测器件的测试器的校准模块，该校准模块包括一对RF通道端子、校准装置、一对测量端子和模式选择器。该对RF通道端子被配置为向测试器的RF通道发送或从测试器的RF通道接收测量信号。校准装置被配置为基于发送到RF通道或从RF通道接收的测量信号来执行RF通道的校准。该对测量端子被配置为向被测器件发送或从被测器件接收测量信号。模式选择器用于在校准阶段中将该对RF通道端子连接到校准装置以便校准RF通道，并且在测量阶段中将该对RF通道端子连接到该对测量端子以便将测量信号从RF通道引导至被测器件或将测量信号从被测器件引导至RF通道。

Description

用于测试器的校准模块和测试器

技术领域

本发明的实施例创建用于测试器的校准模块，该校准模块可用于对测试器的RF部分进行校准。本发明的另外的实施例创建具有可调换的(exchangeable)校准模块的测试器。

背景技术

自动测试设备(ATE)中的RF源和RF接收器在连接引脚处向被测器件(DUT)接口提供RF资源。为了实现经校准的功率水平并使能标量和矢量(＝s参数)测量，每引脚校准是必要的。这由外部校准工具包或校准机器人完成，外部校准工具包或校准机器人可连接到所有RF引脚并将引脚引至测量装置以便传送信号并提供回到接收器输入的环路。

由于典型的校准工具包只具有可连接到一个输入的一个测量能力，因此所有RF引脚必须被一个接一个地校准。这导致了较长的校准时间并因此导致了较长的ATE停工时间。一个引脚需要数分钟范围内的校准时间。具有数百个引脚的潜在ATE系统将需要许多小时。

发明内容

本发明的目的是提供一种使能对自动测试设备或测试器的RF部分的更快速校准的概念。

本发明的实施例为测试被测器件的测试器创建校准模块。校准模块包括一对RF通道端子，其中包括第一RF通道端子和第二RF通道端子，其中该对RF通道端子被配置为向测试器的RF通道发送或从测试器的RF通道接收测量信号。RF通道可包括用于向该对RF通道端子发送测量信号的RF发送端口并且可包括用于接收从该对RF通道端子发送来的测量信号的RF接收端口。

校准模块还包括校准装置，该校准装置被配置为基于发送到RF通道或从RF通道接收的测量信号来执行(或支持)RF通道的校准。

校准模块还包括一对测量端子，其中包括第一测量端子和第二测量端子，其中该对测量端子被配置为向被测器件发送或从被测器件接收测量信号。

校准模块还包括模式选择器，该模式选择器用于在校准阶段中将该对RF通道连接到校准装置以便校准RF通道，并且在测量阶段中将该对RF通道端子连接到该对测量端子以便将测量信号从RF通道引导至被测器件和/或将测量信号从被测器件引导至RF通道。

本发明的实施例的关键想法是如果测试器的RF部分被分成能够相互分开校准的多个部分，则可实现测试器的RF部分的更快速校准。在本发明的实施例中，测试器的RF部分被分成RF通道并且被分成校准装置。可利用校准装置来校准RF通道，因此不需要额外的校准工具包或校准机器人来校准RF通道。另外，校准模块的校准可与测试器的RF通道分开校准(例如在测试器外部校准)，确认关于该对RF通道端子和该对测量端子之间的所有信号路径接收的所有端口和路径。

通过在校准模块中提供校准装置，可以校准RF通道的内部部分，因此可以计算直到测试器的被测器件连接器(该对测量端子)为止的整个路径。校准模块例如可从测试器被调换并且可在校准模块的制造者的工厂中被预校准和重校准。与之不同，可在客户地点处利用校准模块来校准测试器的RF通道。因此可在数分钟而不是数小时的停工时间内执行非常复杂的测试器或非常复杂的自动测试设备的RF部分的校准。

本发明的实施例的一个优点是可以实现测试器的RF部分的更快速的重校准。

在测量阶段中，校准模块可只用于将测量信号从RF通道引导至被测器件，并且校准装置可被解除激活。因此，在测量阶段，校准模块可以只提供从RF通道到被测器件的无源信号路径，对于被从RF通道引导至被测器件和从被测器件引导至RF通道的测量信号没有影响。在测量阶段中，与校准模块相连的测试器因此对被测器件进行测试。

在校准阶段中，校准模块可充当提供对RF通道的校准功能的有源装置。

根据一些实施例，校准装置可通过提供环回功能、感测在RF通道端子处接收的测量信号的功率或者通过在RF通道端子处提供激励作为测量信号，来执行RF通道的校准。因此，校准装置可通过为RF通道提供校准环境来执行校准。校准模块还可将校准结果(例如感测到的测量信号的功率)发送到RF通道。

根据一些实施例，校准模块可包括校准存储器，该校准存储器保存用于该对RF通道端子和该对测量端子之间的可能信号路径的校准值。校准值可包括传递函数，例如用于校准模块的所有端口(所有测量端子)的s参数。这些校准值可在校准模块的制造过程期间由校准模块的制造者确定并可被存储在校准存储器中。另外，校准值可在特定的时间跨度中例如在制造者处被重校准。因此，不必在客户地点处对校准模块进行校准。校准模块在RF通道端子和测量端子之间可只包括无源组件，其中RF通道端子与测量端子之间的信号路径的校准具有比RF通道(包括有源组件)的校准更高的有效性。这样，校准模块的校准(校准模块的信号路径各自的校准)可按比测试器的RF通道的校准更长的时间间隔来重复。因此，RF通道的校准可比校准模块的校准更经常地执行。因此，有利的是，要求更短校准间隔的RF通道的校准可在客户地点处发生，其中具有更长校准间隔的校准模块的校准可在制造者地点处完成。

根据另外的实施例，校准模块可包括多个测量端子。因此，校准模块的校准可能是耗时的，因为校准模块的每一个测量端子可能都必须被校准。实施例通过提供可调换的校准模块来解决了此问题，这使得能够在测试器的外部(例如在制造者侧)进行校准模块的校准。在校准模块的校准期间，测试器可使用替换的(新近校准的)校准模块继续运行。此概念通过使用预校准的校准模块减少了现场的自动测试设备或测试器的停工时间。

存储在校准存储器中的校准值可被测试器用于结合通过使用校准模块为RF通道获得的校准值来计算(测量端子的)通道属性。

换言之，本发明的实施例提供了如下概念：即，校准工具包或校准机器人的特征被集成到易于访问的(可调换的)校准模块中。此校准模块可包含用于执行基于通道的校准的经校准的标准以及校准数据，例如用于所有端口的s参数，该校准数据可用于系统校准，并提供对(例如连接到被测器件的)被测器件接口的校准，包括连接引脚(测量端子)。此数据(校准值)可被存储在可调换的校准模块的内部(例如存储在校准模块的校准存储器中)。

根据另外的实施例，校准模块可包括多对RF通道端子，其中每对RF通道端子被配置为与测试器的一不同RF通道通信。另外，这种校准模块可包括多个校准装置和模式选择器，每个关联到一对RF通道端子。另外，这种校准模块可包括多对测量端子，每对测量端子关联到一对RF通道端子。

换言之，根据一实施例的校准模块的通道数对应于前端卡(支持多个RF通道的测试器中的卡)的通道数。如果此卡包含四个RxTx通道(四个RF通道)，则可调换模块可包含八个输入引脚(8个RF通道端子或4对RF通道端子).

本发明的另外的实施例提供了一种用于与被测器件通信(或者用于测试被测器件)的测试器或自动测试设备。该测试器包括RF通道(或者多个RF通道)，以及如上所述的可调换的校准模块，该校准模块被配置为向RF通道发送或从RF通道接收测量信号。该校准模块被配置为在测量阶段中将测量信号从RF通道引导至被测器件或者将测量信号从被测器件引导至RF通道。

另外，校准模块被配置为提供对测试器的RF通道的校准。通过具有可调换的校准模块，可以实现由RF通道和可调换校准模块构成的测试器的RF部分可被分离并可被分开校准，其中有源组件(RF通道)可在客户地点处被更经常地校准，而无源组件(校准模块)可在制造者地点处被不那么经常地校准。这减少了测试器为了校准的停工时间。

附图说明

以下将利用附图来描述本发明的实施例，附图中：

图1示出了根据一实施例的测试器中嵌入的校准模块的示意性框图；

图2示出了根据另一实施例的测试器中嵌入的校准模块的示意性框图；

图3示出了来自图2的校准模块的示意性顶视图，以及其如何可被集成到测试器中；并且

图4示出了根据一实施例的测试器的示意性框图。

在利用附图详细描述本发明的实施例之前，要指出相同的元件或具有相同功能的元件将具有相同的标号并且对具有相同标号的元件的描述是可互换的。因此，对具有相同标号的元件的重复描述被省略。

具体实施方式

图1示出了用于测试被测器件104的测试器102的校准模块100的示意框图。在图1中，校准模块100被示为测试器102的组件。校准模块100例如可以是测试器102的可调换组件，这意味着校准模块100可与测试器102脱离。因此，校准模块100可以是测试器102的可调换的卡或部分。

校准模块100包括一对RF通道端子106，其中包括第一RF通道端子106a和第二RF通道端子106b。该对RF通道端子106被配置为向测试器102的RF通道110发送或从测试器102的RF通道110接收测量信号108a、108b。例如，第一RF通道端子106a可被配置为从RF通道110接收测量信号108a，并且第二RF通道端子106b可被配置为向RF通道110发送测量信号108b。

校准模块100包括校准装置112，校准装置112被配置为基于发送到或接收自RF通道110的测量信号108a、108b来执行RF通道110的校准。

校准模块100还包括一对测量端子114，其中包括第一测量端子114a和第二测量端子114b。该对测量端子114被配置为向被测器件104发送或从被测器件104接收测量信号116a、116b。例如，第一测量端子114a可被配置为向被测器件104发送测量信号116a，并且第二测量端子114b可被配置为从被测器件104接收测量信号116b。

校准模块100还包括模式选择器118，模式选择器118被配置为在校准阶段中将该对RF通道106连接到校准装置112以便对RF通道110进行校准。模式选择器118被配置为在测量阶段中将该对RF通道端子106连接到该对测量端子114以便将测量信号从RF通道110引导至被测器件104或者将测量信号从被测器件104引导至RF通道110。例如，模式选择器118可将第一RF通道端子106a连接到第一测量端子114a以便将测量信号108a引导至被测器件104，使得测量信号108a对应于测量信号116a(或者换言之，使得测量信号108a是测量信号116a)。另外，模式选择器118可将第二RF通道端子106b连接到第二测量端子114b以便将测量信号116b从被测器件104引导至RF通道110，使得测量信号116b对应于测量信号108b(或者换言之，使得测量信号116b是测量信号108b)。

换言之，模式选择器118被配置为在该对RF通道端子106和该对测量端子114之间建立信号路径。如图1中所示的模式选择器118可在第一RF通道端子106a和第一测量端子114a之间建立信号路径，并且可在第二RF通道端子106b和第二测量端子114b之间建立另一信号路径。

模式选择器118可控制第一开关120a以便在第一RF通道端子106a和第一测量端子114a之间建立信号路径，并将第一RF通道端子106a连接到校准装置112。模式选择器118还可控制第二开关120b以便在第二RF通道端子106b和第二测量端子114b之间建立信号路径，并将第二RF通道端子106b连接到校准装置112。

开关120a、120b可利用开关晶体管或继电器或PIN二极管来实现。

所建立的该对RF通道106与该对测量端子114之间的信号路径可包括无源组件(例如晶体管、电容器、电感器或开关的信号路径，例如漏极-源极路径或发射极-集电极路径)。

这意味着被从RF通道110引导至被测器件104或从被测器件104引导至RF通道110的测量信号可只沿着无源组件被引导。与之不同，RF通道110可包括有源组件，例如放大器或信号发生器，这些组件必须比校准模块100的无源组件更经常地被校准。因此，RF通道110的校准可能需要比校准模块100的校准更经常。因此，校准模块100使能了对RF通道110和校准模块100的单独校准。因此，在客户地点处可利用校准模块100来校准RF通道110，这意味着在RF通道110的校准期间校准模块100保持在测试器102中。为了对校准模块100进行校准，校准模块100可被从测试器102中移除并且可被用另一(新近校准的)校准模块来替换，该另一校准模块例如具有与校准模块100相同的功能。被移除的校准模块100可被发送到校准模块100的制造者以便校准其自身，以便在制造者地点处对校准模块100进行校准。

从图1可以看出，模式选择器118可被配置为在测量阶段中将该对RF通道端子106与校准装置112断开连接，使得校准装置112不影响对被测器件104执行的测量。在图1中所示的示例中，校准模块100在测量阶段中，意味着开关120a、120将该对RF通道106连接到该对测量端子114并且校准装置112与该对RF通道106断开连接。

另外，模式选择器118可被配置为在校准阶段中将该对测量端子114与该对RF通道端子106断开连接(通过切换开关120a、120b)，使得RF通道110的校准不受该对测量端子114和连接的被测器件104的影响。

图2示出了用于测试被测器件104的测试器202的校准模块200的示意性框图。在图1中所示的示例中，校准模块200被嵌入在测试器202中并且连接到测试器202的RF通道210。校准模块200在其功能上可等同于校准模块100并且可包括图2中所示的额外特征。另外，RF通道210在其功能上可等同于测试器102的RF通道110。

校准模块200与校准模块100的不同之处在于其包括多个测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4。多个测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4可被分开在第一组测量端子114a-1至114a-4和第二组测量端子114b-1至114b-4中。第二组测量端子114b-1至114b-4和第一组测量端子114a-1至114a-4是分离的。校准装置200还包括模式选择器218，其功能类似于来自校准模块100的模式选择器118的功能。模式选择器218的功能与模式选择器118的功能的不同之处在于其可处理校准模块200的与校准模块100相比更高数目的测量端子。因此，模式选择器218在将测量信号从RF通道210引导至被测器件104或从被测器件104引导至RF通道110时提供了更高的灵活性。模式选择器218与模式选择器118的不同之处在于其除了开关120a、120b外还包括十字开关222和多路器224。模式选择器218可被配置为在一对RF通道106和多个测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之间提供不同的信号路径。通过使用十字开关222和多路器224，模式选择器218可被配置为在测量阶段中将该对RF通道端子106连接到多个测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之中所选择的一对测量端子，使得连接到该对RF通道端子106的该对测量端子中的第一测量端子是第一组测量端子114a-1至114a-4的一部分并且连接到该对RF通道端子106的该对测量端子中的第二测量端子是第二组测量端子114b-1至114b-4的一部分。模式选择器218例如可将第一RF通道端子106a连接到第一组测量端子之中的测量端子114a-1至114a-4之一并且可将第二RF通道端子106b连接到第二组测量端子之中的测量端子114b-1至114b-4之一。此机制例如在第一组测量端子114a-1至114a-4是专用发送端子并且第二组测量端子114b-1至114b-4是专用接收端子或者反之的情况下可能是有利的。

测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4可连接到被测器件板204(DUT板204)，被测器件104被安装在该DUT板204上。DUT板204因此用于利用测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4将被测器件104连接到测试器202。被测器件板204可以是依客户和依器件而定的板，其可由希望测试其器件的客户开发。

在图2中的示例中，第一RF通道端子106连接到RF通道210的发送端口232，并且第二RF通道端子106b连接到RF通道210的接收端口234。

根据另外的实施例，校准模块200可包括保存用于该对RF通道端子106与测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之间的可能信号路径的校准值的校准存储器226。换言之，校准存储器226可包括用于校准模块200的测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4中的每个测量端子的校准值或校准数据。例如，校准存储器226可包括用于该对RF通道端子106与测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之间的信号路径的s参数。基于这些s参数，可计算校准模块200的特性(例如插入损耗)。这些计算出的特性可用于计算测试器202的整个RF部分(包括RF通道210和校准模块200)。

其校准值可由校准模块200的制造者编程到校准存储器226中，例如在生产校准模块200之后。使用校准模块200来校准测试器202的RF通道210的客户不需要执行校准模块200的校准，因为这已经由校准模块200的制造者完成。测试器202可使用该对RF通道106与不同的测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之间的不同信号路径的校准值结合通过利用校准模块200对RF通道210进行校准而获得的校准值来计算从RF通道210到被测器件板连接器(到测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4)的整个RF路径或者计算测试器202的整个RF部分的传递特性。如果需要对校准模块200的重校准，则校准模块200可被从测试器202移除并且可被发送到制造者202以便执行校准模块200的重校准。校准模块200的经校准值可被存储在校准存储器226中。因此，在客户地点处不再需要校准工具包或校准机器人。移除的校准模块200可容易由相同类型的(新近校准)的校准模块来替换，从而减少了测试器202的停工时间。

取决于所建立的该对RF通道端子106与测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之间的信号路径，校准模块200可在测量阶段中向校准模块200提供每个建立的信号路径的相应校准值，使得校准模块200可计算从RF通道210中测量信号的生成到被测器件104的以及反向的整个信号路径的传递函数。

校准存储器226还可包括用于校准模块200的校准装置212的校准值。校准模块200可被配置为向RF通道210或者换言之向测试器202提供用于校准装置212的校准值。校准装置212的这些校准值可用于对在校准装置212中内部生成的校准中发生的故障进行校正。校准模块200因此可被配置为提供用于校准装置212的校正值，这些校正值可用于使由校准装置212引起的故障达到最低限度。

另外，校准存储器226可保存关联到校准模块200的(唯一)序列号。该序列号可被发送到测试器202以用于识别校准200并用于区分不同的校准模块。这使得在替换校准模块的情况下，新的校准模块的校准值可被发送到测试器202以便利用新校准模块的校准值取代被新校准模块替换的校准模块的校准值来重计算测试器202的RF部分。

校准模块200还可包括信息端子228，利用该信息端子228，校准模块200可向RF通道210或测试器202发送校准值。信息端子228还可用于接收来自测试器202的模式选择信号，基于该模式选择信号，模式选择器218从校准阶段切换到测量阶段并且从测量阶段切换到校准阶段。

如前所述，模式选择器218可被配置为在测量阶段中建立校准模块200的不同测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4与该对RF通道端子106之间的不同信号路径。模式选择器218可被配置为从自RF通道210接收的模式选择信号中提取信息。所提取的信息可限定在该对RF通道106与测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之间必须建立哪些信号路径以及不建立哪些，使得模式选择器218可响应于从模式选择信号提取的信息来建立信号路径。另外，模式选择器218可基于从模式选择信号中提取的信息将多个测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之中的特定的第一测量端子连接到第一RF通道端子106a，并且可将多个测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之中的特定的第二测量端子连接到第二RF通道端子106b。

换言之，模式选择器118可基于从模式选择信号中提取的信息将该对RF通道端子106连接到多个测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之中的一对测量端子。

模式选择器218被配置为通过切换开关120a、120b并且通过切换十字开关222和多路器224来建立该对RF通道106与测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4之间的信号路径。选择器218因此可包括开关控制器230，该开关控制器230被配置为接收模式选择信号，并且提取限定在测量阶段中必须建立哪些信号路径的信息，并且通过切换开关120a、120b、十字开关222和多路器224来建立所提取的信息中限定的信号路径。

十字开关222被配置为在测量阶段的第一阶段中将第一RF通道端子106a连接到第一测量端子(例如连接到测量端子114a-1)并且将第二RF通道端子106b连接到第二测量端子(例如连接到测量端子114b-1)。在测量阶段的第二阶段中，十字开关222可将第一RF通道端子106a连接到第二测量端子114b-1并且将第二RF通道端子106b连接到第一测量端子1144-1。换言之，十字开关222被配置为交换发送和接收端口(TxRx路径)。

另外，十字开关222可被配置为将该对RF通道端子106连接到该对测量端子114a-1、114b-1，使得在测量阶段的第一阶段和第二阶段期间，每个测量端子114a-1、114b-1连接到至多一个RF通道端子106a、106b。

或者换言之，十字开关222可用于交换第一组测量端子114a-1至114a-4与第二组测量端子114b-1至114b-4，使得在测量阶段的第一阶段中，第一组测量端子114a-1至114a-4中的一测量端子连接到第一RF通道端子106a，并且第二组测量端子114b-1至114b-4之中的一测量端子连接到第二RF通道端子106b，在第二阶段中则反之。

多路器224被配置为将第一组测量端子114a-1至114a-4之中的一测量端子和第二组测量端子114b-1至114b-4之中的一测量端子连接到十字开关222。图1中所示的多路器224具有2:8的扇出，这意味着其具有两个输入端口和八个输出端口。根据另外的实施例，包括不同扇出的另一多路器也可取代多路器224被使用。

换言之，多路器224被配置为将该对RF通道端子106连接到一对测量端子，使得第一对测量端子中的第一测量端子(例如测量端子114a-1)被包括在第一组测量端子114a-1至114a-4中并且该对测量端子中的第二测量端子(例如测量端子114b-1)被包括第二组测量端子114b-1至114b-4中。

校准装置212提供环回功能，用于在校准阶段期间缩短第一RF通道106a和第二RF通道106b。另外，校准装置212包括功率计236，例如用于感测从RF通道210发送来的测量信号108a的功率。

另外，校准装置212包括激励发生器238，例如用于生成测量信号108b作为RF通道210的基准激励。

根据另一实施例，校准装置212可以只包括图2中所示的特征中的一个或包括其任意组合。

因此，校准装置212提供了用于校准RF通道210的内部部分的不同校准功能，使得不再需要用于校准RF通道210的内部部分的外部校准工具包或校准机器人，因为用于校准RF通道210的必要功能被集成在校准模块200中。

校准模块200的功能被总结如下。

本发明的概念提供了将校准模块集成到测试器的TxRx通道中(或RF部分中)。此系统(RF部分)被分离成部分，即ATE内或测试器202内的RF通道210和被测器件接口旁边的单独部分(可调换的校准模块200)。此单独部分(优选为可调换的模块)可在ATE外部关于所有端口(所有测量端子)和路径(所有信号路径)被校准。此校准模块200提供校准装置(功率计236、激励发生器238以及环回功能或者这种装置的组合)来也对RF通道的内部部分进行校准，使得能够计算直到被测器件连接器为止(直到测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4为止)的整个路径。此校准可同时在所有TxRx通道中(在校准模块200的所有RF部分中)进行。校准的主要部分(校准模块200的校准)可在工厂中完成，校准数据可被链接到嵌入的RF校准装置(链接到校准模块200，例如存储在校准存储器226中)，嵌入的RF校准装置在客户地点处可容易被调换并被发回制造者以便重校准。在数分钟而不是数小时的停工时间中可执行非常复杂的ATE的RF部分的校准。

实施例将校准工具包或校准机器人的特征集成到可调换的装置中(集成到校准模块200)，该装置可容易被访问。此校准模块包含用于执行基于通道的校准的经校准的标准以及校准数据，例如用于所有端口(用于所有测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4)的s参数，该校准数据可用于系统校准并提供对被测器件接口的校准(包括连接引脚)。此数据(校准数据或校准值)可被存储在可调换的校准模块200的内部(例如存储在校准存储器226内部)。

校准模块200的通道数对应于测试器的前端卡的通道数。如果此卡包含四个TxRx通道，则校准模块可包含八个输入引脚(例如四对RF通道端子)、环回特征、十字开关、功率检测器和提供8、16、32或甚至更多引脚的扇出的切换矩阵(多路器)。根据另外的实施例，校准模块对于其包括的每对RF通道端子106可包括校准装置212、十字开关222和多路器224。因此，可实现对连接到校准模块200的每个RF通道的并行校准。

客户可在具有很少内部开关(例如低扇出多路器)的高性能模块或具有许多引脚或许多测量端子(例如高扇出多路器)并且每引脚成本大幅降低的低成本系统之间作出选择。

图2示出了包含本发明的概念的系统级框图的一部分。可调换的校准模块提供用于校准的环回功能、用于交换TxRx路径的十字开关222和具有期望的扇出的多路器224。根据另一实施例，十字开关222也可被集成为RF通道210的一部分，用于交换发送端口232与接收端口234。

校准模块200可利用线缆例如同轴线缆连接到RF通道210。第一RF通道端子106a和第二RF端子106b可包括线缆连接器或者其本身可以是线缆连接器。另外，信息端子228可包括线缆连接器或者其本身可以是线缆连接器。测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4可包括测量引脚或测量焊盘，用于连接到被测器件104或连接到被测器件板204。例如，测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4可包括用于连接被测器件板204的伸缩引脚(pogo pin)。被测器件板204可包括用于连接到测量端子114a-1至114a-4、114b-1至114b-4的相应伸缩引脚。因此，通过断开RF通道210与校准模块200之间的线缆，可容易地将校准模块200从测试器203调换。

图3示出了根据一实施例的校准模块300的示意性顶视图，该校准模块300被紧固在测试器中。换言之，图3示出了校准模块300的示意图。可从(测试器的)顶部访问此校准模块300并且可在无需打开测试器或ATE的情况下容易地解开该校准模块300。

在图3中可看出，校准模块300包括线缆连接器106a、106b、228(对应于RF通道端子106a、106b和信息端子228)。

此外，校准模块300包括关联到第一组测量端子的n个测量端子114a-1至114a-n。另外，校准模块300包括关联到第二组测量端子的n个测量端子114b-1至114b-n。测量端子114a-1至114a-n、114b-1至114b-n例如可以是用于连接到被测器件接口板204的伸缩引脚。

根据另外的实施例，关联到不同组的测量端子是可选的，意味着校准模块200的不同测量端子可不一定被划分成分开的组。

另外，校准模块300包括紧固器302a、302b，用于将校准模块300紧固在测试器中。测试器可包括紧固器304，该紧固器304适应于校准模块300的紧固器302a、302b。

图3中所示的机械方案包括容易调换的单元(校准模块300)，提供用于坞接到DUT装载板204的引脚，包括具有机械容差的用于可重复的可靠连接的装置。图3中所示的此模块容纳用于一个或多个通道的资源。

图4示出了根据一实施例的测试器402的示意性框图，该测试器402连接到支持被测器件104的被测器件板404。根据另外的实施例，被测器件板404也可支持将被测试器402测试的多个被测器件104。

测试器402包括校准模块400，该校准模块400的功能类似于图2中所示的校准模块200的功能。校准模块400的不同之处在于其包括多个校准子模块400a至400m，其中每个校准子模块400a至400m连接到测试器402的RF通道210-1至210-m。每个校准子模块400a至400m可类似于校准模块200，使得RF通道210-1至210-m的校准可对所有RF通道210-1至210-m同时执行。每个校准子模块400a至400m可包括模式选择器和校准装置，该模式选择器和校准装置独立于其他校准子模块的模式选择器和校准装置。校准子模块400a至400m中的每一个可利用线缆连接到其关联的RF通道210-1至210-m，例如，每个校准子模块400a至400m可利用三条线缆(每个RF通道端子一条线缆并且一条线缆用于信息端子)连接到其关联的RF通道210-1至210-m，用于在该校准子模块与其关联的RF通道之间交换测量信号、校准值和模式选择信号。

根据另一实施例，校准模块400还可包括组合的信息端子或信息连接器，用于例如利用(串行)总线系统为所有校准子模块400a至400m传送校准值和开关模式选择信号。

测试器402还包括中央处理模块403，该中央处理模块403被配置为控制RF通道210-1至210-m。中央处理模块403可被配置为基于RF通道210-1至210-m的校准来为每个RF通道210-1至210-m及其关联的校准子模块400a至400m计算RF信号路径，RF通道210-1至210-m的校准可利用关联的校准子模块400a至400m和关联的校准子模块400a至400m的校准值来执行，关联的校准子模块400a至400m的校准值被存储在校准模块400上的校准子模块400a至400m的校准存储器中。

每个校准子模块400a至400m可利用多个(n₁至n_m)测量端子、测量焊盘或测量引脚(例如测量伸缩引脚)连接到被测器件204。

测试器402可包括如前所述的用于将校准模块400支持在测试器402内部的系统(例如紧固器)。测试器402还可包括用于支持被测器件接口板404的支持装置。

以下，将总结本发明的实施例的方面和优点。

实施例的一个优点是实施例通过使用预校准的模块(通过使用校准模块100、200、400)减少了现场ATE停工时间，因为对有源通道(RF通道110、210、210-a至210-m)和无源输出路径(在校准模块中建立的信号通路)的校准可被分开进行。利用此数据(例如利用中央处理模块403)来计算每引脚(每测量端子)的通道属性。已发现，(在校准模块的信号路径中使用的)的无源组件的有效时间远长于有源组件的(例如RF通道的)。因此，本发明的一个优点是在预校准的模块中(至少在预校准的校准模块的信号路径中)只使用无源组件。因此，根据实施例可利用校准模块在客户地点处校准必须被更经常校准的测试的RF部分的部件。必须被不那么经常地校准的校准模块可在校准模块的制造者地点处被预校准和重校准。因此，在客户地点处不再需要校准机器人或校准工具包。

另一个优点是对预校准的可调换模块的使用，因为可调换模块的(校准模块的)所有端口都在工厂中被表征，并且校准数据可被存储在内部存储器中(校准存储器226中)。如前所述，在这些模块的校准数据过期之后，模块(校准模块)可在ATE外部被重校准。

另一个优点是校准模块容易调换，因为这些模块可被直接安装在DUT接口处，这些模块可在ATE不掉电的情况下被访问。ATE的热插拔特征可检测到调换并触发进一步的步骤。换言之，测试器根据一实施例可被配置为检测校准模块的调换并且在检测到新的(替换的)校准模块时可触发进一步的步骤。

另一个优点是快速的系统级校准，因为校准模块可对每个RF通道包括校准装置(例如图4中所示，具有校准子模块400a至400m)。因此，在ATE中(包括从TxRx通道(RF通道)到可调换模块的线缆)只需要进行少量、可能是大规模并行的校准。

另一个优点是可调换模块的环回能力，因为对于Tx和Rx线缆的校准不需要外部设备，因为环回连接可由可调换模块(由可调换模块的校准装置)内部提供。

另一个优点是容易安装在ATE中，因为通过使用靠近DUT板而不是在校准模块内部(在RF通道内部)的切换矩阵(例如多路器224)，线缆的总数大幅减少，这减少了ATE内的敏感RF线缆的数目，从而可使用具有更好RF属性的更粗线缆，而敷设线缆仍需要更少的空间。

还有一个优点是灵活的扇出，并且作为切换模块(模式选择器218)的十字开关224可包含十字开关222和不同的扇出，例如1:1、1:2、1:3、1:4或甚至更多(取决于使用的多路器)。客户可容易地从高性能直接输出改变到“每引脚低成本”扇出(取决于使用的多路器)。

另一个优点是对TxRx卡(对测试器的RF通道)的直接访问，因为TxRx端口(例如发送端口232和接收端口234)在移除(校准模块的)切换模块后是可访问的。因此，为了调试可能进行直接访问。

另一个优点是RF端口处DUT的直接坞接，这些RF端口被直接坞接到客户DUT板(例如利用伸缩引脚)。不需要在校准平面(校准模块)和装载板之间进一步嵌入线缆。

另一个优点可通过使用用于向用户指示模块的校准状态以便容易识别模块需要调换的状态指示器来实现。换言之，根据一实施例的校准模块可包括指示其校准状态的校准指示器。此指示器例如可示出直到需要对校准模块的下次校准为止还剩多少天。

总之，在实施例中，TxRx通道被分成两个部分，第一部分是ATE内部的RF通道，第二部分(校准模块)作为被测器件(DUT)接口的一部分。两个部分通过线缆连接到彼此。

DUT接口的该部分(校准模块)关于其传递函数被校准并且包含校准装置来校准内部部分(RF通道)。(整个RF部分的)整个路径的传递函数可被计算并且校准直到DUT接口为止是有效的。

根据实施例的校准模块可容易被调换。

实施例提供了将RF校准嵌入到发送-接收(TxRx)通道中并使能了校准时间的大幅减少的概念。

一些实施例提供了一种校准模块，其中测量端子包括用于将测量端子连接到被测器件的测量引脚或测量焊盘。

另外的实施例提供了一种校准模块，其中测量端子包括用于将测量端子连接到支持被测器件的被测器件接口板的伸缩引脚。

另外的实施例提供了一种校准模块，包括用于将校准模块紧固在测试器中的紧固系统。

一些实施例提供了一种测试器，包括用于将校准模块支持和紧固在测试器内部的紧固器。

另外的实施例提供了一种测试器，其中校准模块包括用于将被测器件接口板连接到测试器的测量引脚或测量焊盘，被测器件接口板支持被测器件，并且其中测试器还包括用于支持被测器件接口板的支持器。

虽然每个从属权利要求只从属于一个在前权利要求，但权利要求的其他组合也形成可能的实施例，除了权利要求相互矛盾的情况以外。

Claims

1.一种用于测试器的可调换的校准模块，该测试器用于测试被测器件，该校准模块包括：

一对RF通道端子，包括第一RF通道端子和第二RF通道端子，其中所述一对RF通道端子被配置为向所述测试器的RF通道发送或从RF通道接收测量信号；

校准装置，被配置为基于发送到所述RF通道或从所述RF通道接收的测量信号来执行所述RF通道的校准；

一对测量端子，包括第一测量端子和第二测量端子，其中所述一对测量端子被配置为向所述被测器件发送或从所述被测器件接收测量信号；

模式选择器，被配置为在校准阶段中将所述一对RF通道端子连接到所述校准装置以便校准所述RF通道，并且在测量阶段中将所述一对RF通道端子连接到所述一对测量端子以便将测量信号从所述RF通道引导至所述被测器件，或者将测量信号从所述被测器件引导至所述RF通道；以及

其中，当所述校准模块需要被校准时，所述校准模块能够被另一经校准的校准模块替换，所述另一经校准的校准模块具有与被替换的所述校准模块相同的功能；并且

其中，所述第一RF通道端子是线缆连接器并且所述第二RF通道端子是线缆连接器。

2.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，在所述测量阶段中建立的所述一对RF通道端子和所述一对测量端子之间的用于将所述测量信号从所述RF通道引导至所述被测器件或从所述被测器件引导至所述RF通道的信号路径只包括无源组件。

3.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

还包括校准存储器，该校准存储器保存用于所述一对RF通道端子和所述被测器件之间的可能信号路径的校准值。

4.根据权利要求3所述的可调换的校准模块，

其中，所述校准模块被配置为向所述测试器提供用于所建立的所述一对RF通道端子和所述一对测量端子之间的信号路径的校准值以便计算从所述测试器到所述被测器件的RF路径。

5.根据权利要求3所述的可调换的校准模块，

其中，所述校准存储器还包括用于所述校准装置的校准值，并且所述校准模块被配置为向所述测试器提供用于所述校准装置的校准值。

6.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述模式选择器被配置为在所述测量阶段中将所述一对RF通道端子与所述校准装置断开连接，使得所述校准装置不影响对所述被测器件执行的测量，并且在所述校准阶段中将所述一对测量端子与所述一对RF通道端子断开连接，使得所述RF通道的校准不受所述一对测量端子或所述被测器件的影响。

7.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

还包括用于接收模式选择信号的模式选择端子，基于该模式选择信号，所述模式选择器从所述校准阶段切换到所述测量阶段并且从所述测量阶段切换到所述校准阶段。

8.根据权利要求7所述的可调换的校准模块，

其中，所述模式选择器被配置为在所述测量阶段中建立所述校准模块的不同测量端子和所述一对RF通道端子之间的不同信号路径；并且

其中，所述模式选择器被配置为从所述模式选择信号之中提取信息，该信息限定在所述测量阶段中必须建立哪些信号路径，并且所述模式选择器被配置为建立由从所述模式选择信号中提取的信息限定的信号路径。

9.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

还包括线缆连接器，用于利用线缆从所述测试器接收模式选择信号并且向所述测试器发送校准值。

10.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述校准装置包括功率计，该功率计被配置为感测在所述校准阶段期间在所述第一RF通道端子处接收的测量信号的功率。

11.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述校准装置包括激励提供器，该激励提供器被配置为在所述校准阶段期间在所述第二RF通道端子处提供激励信号。

12.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述校准装置被配置为通过在所述校准阶段期间缩短所述第一RF通道端子和所述第二RF通道端子来提供环回功能。

13.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述模式选择器包括十字开关，用于在所述测量阶段中将所述一对RF通道端子连接到所述一对测量端子；并且

其中，所述十字开关被配置为在所述测量阶段的第一阶段中将所述第一RF通道端子连接到所述第一测量端子并将所述第二RF通道端子连接到所述第二测量端子，并且在所述测量阶段的第二阶段中将所述第一RF通道端子连接到所述第二测量端子并将所述第二RF通道端子连接到所述第一测量端子。

14.根据权利要求13所述的可调换的校准模块，

其中，所述十字开关被配置为将所述一对RF通道端子连接到所述一对测量端子，使得在所述测量阶段的第一阶段和第二阶段期间，每个测量端子连接到所述一对RF通道端子中的至多一个RF通道端子。

15.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述模式选择器包括多路器，该多路器被配置为将所述一对RF通道端子连接到所述一对测量端子，使得所述第一测量端子被包括在第一组测量端子中并且所述第二测量端子被包括在第二组测量端子中，所述第二组测量端子和所述第一组测量端子是分开的，并且使得在所述测量阶段中所述一对RF通道端子中的一个RF通道端子连接到所述第一组测量端子之中的测量端子并且所述一对RF通道端子中的另一RF通道端子连接到所述第二组测量端子之中的测量端子。

16.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述第一RF通道端子包括用于从所述RF通道连接第一线缆的第一RF线缆连接器并且所述第二RF通道端子包括用于从所述RF通道连接第二线缆的第二RF线缆连接器。

17.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

包括多个测量端子，其中所述模式选择器被配置为基于模式选择信号从所述多个测量端子之中选择用于连接到所述一对RF通道端子的所述一对测量端子。

18.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

包括多个校准子模块，每个校准子模块包括模式选择器和校准装置，用于对关联到所述校准子模块的RF通道进行校准并且用于将测量信号从关联的RF通道引导至所述被测器件或者将测量信号从所述被测器件引导至关联的RF通道。

19.根据权利要求1所述的可调换的校准模块，

其中，所述测量端子包括用于连接到所述被测器件的测量引脚或测量焊盘。

20.一种用于与被测器件通信的测试器，该测试器包括：

RF通道；

根据权利要求1至19之一的可调换的校准模块，被配置为向所述RF通道发送或从所述RF通道接收测量信号，其中所述校准模块被配置为在测量阶段中将测量信号从所述RF通道引导至所述被测器件或者在测量阶段中将测量信号从所述被测器件引导至所述RF通道。

21.根据权利要求20所述的测试器，

其中，所述RF通道利用至少一条线缆连接到所述校准模块。