CN106105101A

CN106105101A - 用于通过经由引发中断控制测试流程来测试射频收发器的系统和方法

Info

Publication number: CN106105101A
Application number: CN201580013020.5A
Authority: CN
Inventors: 克里斯蒂安·沃尔夫·厄尔高; 王瑞祖; 石广
Original assignee: Litepoint Corp
Current assignee: Litepoint Corp
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2035-02-05
Also published as: JP6574781B2; US10084554B2; KR20160130762A; US20150256274A1; KR102353517B1; TWI662821B; JP2017512394A; CN106105101B; TW201536013A; WO2015138063A1

Abstract

本发明涉及一种用于通过经由内部信号接口或外部信号接口引发中断来控制射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的测试流程的系统和方法(其中所述外部信号接口的一个例子为用于输送音频信号的基带信号接口)。根据示例性实施例，可通过引发中断(包括利用所述信号接口引发)来向DUT提供一个或多个DUT控制信号或以其他方式在所述DUT内启动所述信号。根据另外的示例性实施例，一个或多个测试控制信号也被提供给RF电路系统，所述电路通过为所述DUT发送一个或多个RF接收信号进行响应，并从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号。

Description

用于通过经由引发中断控制测试流程来测试射频收发器的系统和方法

背景技术

本发明涉及测试数据包信号收发器被测设备(DUT)，并且具体地讲，涉及在通过引发中断测试此类DUT时控制测试流程。

现今的许多电子设备使用无线技术来实现连接和通信。由于无线设备发送和接收电磁能，并且由于两个或更多个无线设备的运行因为其信号频率和功率谱密度有可能相互干扰，这些设备及其无线技术必须遵守各种无线技术标准规范。

在设计此类无线设备时，工程师极其小心地确保此类设备将达到或超过每一种所包括的无线技术的规定标准规范。此外，当这些设备后来被大量生产时，还需要对它们进行测试，确保制造缺陷不会导致不当的操作，包括它们遵照包括的无线技术标准规范。

为了在制造和组装之后测试这些设备，现在的无线设备测试系统采用子系统来分析从每个设备接收的信号。此类子系统通常至少包括用于提供将发送给被测设备的源信号的矢量信号发生器(VSG)和用于分析被测设备所产生的信号的矢量信号分析仪(VSA)。由VSG产生的测试信号产生和由VSA执行信号分析通常可以编程，这样每一者都可用于使用不同的频率范围、带宽和信号调制特性来测试多种设备是否遵守多种无线技术标准。

如本领域所熟知，测试设备所需的时间与进行测试的相关成本具有线性关系。因此，有利的是缩短测试所需的时间，从而提高各测试系统的通量并降低总体生产成本。若干因素会影响进行设备测试所需的总时间。这些因素包括对设备进行处理、设置测试、从测试仪向设备发送控制信号、捕集设备发送的信号以及分析这些捕集到的信号所花费的时间。处理控制信号和向设备发送控制信号所花费的时间在总测试时间中可能需要占有很大的比例。此外，这些控制信号不直接参与从设备捕集、测量或评价信号。因此，这是一个前景广阔的适合创新的领域。

发明内容

根据受权利要求书保护的本发明，提供了一种用于测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的系统和方法，该被测设备具有外部信号接口，诸如用于输送音频信号的基带信号接口。经由使用信号接口，向DUT提供或从DUT内启动一个或多个DUT控制信号。一个或多个测试控制信号也被提供给RF电路系统，该电路通过为DUT发送一个或多个RF接收信号进行响应，并从DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号。

根据受权利要求书保护的本发明的一个实施例，通过经由现有外部信号接口控制测试流程来测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的系统包括：用于连接到外部信号接口以输送一个或多个DUT控制信号的一个或多个外部信号连接；耦合至所述一个或多个外部信号连接的控制电路系统，用以提供所述一个或多个DUT控制信号和一个或多个测试控制信号；以及RF电路系统，该RF电路系统耦合至控制电路系统并通过为DUT发送一个或多个RF接收信号来响应于一个或多个测试控制信号以及从DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号。

根据受权利要求书保护的本发明的另一个实施例，通过经由现有外部信号接口控制测试流程来测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的方法包括：经由一个或多个外部信号连接来连接至外部信号接口以输送一个或多个DUT控制信号；提供所述一个或多个DUT控制信号和一个或多个测试控制信号；通过为DUT发送一个或多个RF接收信号来对所述一个或多个测试控制信号进行响应；以及从DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号。

根据受权利要求书保护的本发明的另一个实施例，通过经由现有外部信号接口控制测试流程来测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的方法包括：侦测外部连接器和所述外部信号接口的连接；在所述侦测外部连接器的连接之后，提供一个或多个内部DUT控制信号；在所述提供所述一个或多个内部DUT控制信号之后，执行存储在所述DUT内的一个或多个测试命令；以及在所述一个或多个测试命令的所述执行之后，与外部RF信号收发器通信。

附图说明

图1示出根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例的用于测试DUT的测试环境。

图2示出具有Wi-Fi和音频信号接口的典型DUT内的芯片级互连。

图3示出根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例的用于启动DUT测试的插头插入侦测和模拟。

图4示出根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例的用于启动DUT测试的其他示例性信号接口。

图5示出根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例的代表测试流程的流程图。

图6示出根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例的用于启动DUT测试的其他示例性信号接口。

具体实施方式

以下详细描述是结合附图的受权利要求书保护的本发明的示例性实施例。关于本发明的范围，此类描述旨在进行示例而非加以限制。对此类实施例加以详尽的描述，以使得本领域的普通技术人员可以实践该主题发明，并且应当理解，在不脱离本主题发明的精神或范围的前提下，可以实践具有一些变化的其他实施例。

在本发明全文中，在没有明确指示与语境相反的情况下，应当理解，所述单独的电路元件可以是单数或复数。例如，术语“电路”以及“电路系统”可以包括单个部件或多个部件，所述部件为有源的和/或无源的，并且连接或换句话讲耦合到一起(例如，成为一个或多个集成电路芯片)，以提供所描述的功能。另外，术语“信号”可指一个或多个电流、一个或多个电压或数据信号。在图中，相似或相关的元件将具有相似或相关的字母、数字或数字字母混合的指示。此外，虽然在使用分立的电子电路(优选地为一个或多个集成电路芯片形式)的具体实施的背景中讨论了本发明，但另选地取决于待处理的信号频率或数据速率，此类电路的任何部分的功能可使用一个或多个适当编程的处理器来实施。此外，就示出各种实施例的功能区块的示意图的图示来说，所述功能区块未必表示硬件电路之间的分区。

如下文更详细论述，由于致力于测试设备(在本文中也被成为“测试器”)和DUT之间的交互的减少的总测试时间，可利用限制此类交互的次数的预定程序序列来更有效地执行无线DUT测试。通过实施使用DUT内嵌入的用作软件或固件的编码的预定程序序列，最近实现了测试效率的提升。(此类系统和方法的例子在于2010年9月1日提交的美国专利申请No.12/873,399中公开，所述申请的内容以引用方式并入本文。)作为另外一种选择，预定程序序列已用于外部DUT控制电路系统，其中编码以软件或固件的方式包含在内并充当测试器和DUT之间的中介。(此类系统和方法的例子在于2014年1月3日提交的美国专利申请No.14/147,159中公开，所述申请的内容以引用方式并入本文。)然而，此类实施方式均依赖软件(或固件)技术，这通常比直接经由硬件实施控制需要的时间更长。因此，如下文更详细论述，根据受权利要求书保护的本发明的示例性实施例，可使用硬件而非软件进一步改善测试流程控制，并且可通过使用用于输送测试控制信号的现有DUT信号连接(例如，与DUT成一体的信号连接，就此而言，该连接是电路架构的一部分并且在DUT正常工作期间使用)进一步实现效率提升。

例如，根据示例性实施例，可利用包含现有基带连接器的外部信号接口来施加测试流程控制。例如，流行的手持设备(诸如所谓的智能手机)包括基带连接，诸如输送音频输入信号(例如，通过麦克风)和音频输出信号(例如，左和右音频信号)以及启用插头插入侦测(例如，通过侦测非零直流电压电位或零直流电压电位形式的信号来侦测耳机插孔与外部耳机插头的配合情况(诸如短路连接))的耳机连接器。具体地讲，此类插头插入侦测功能可用于启动同步(例如，测试器和DUT之间)、启动测试序列(例如，通过执行DUT内存储的预编程测试指令)，同时基带信号接口允许向DUT发送测试命令(例如，通过诸如频移键控(FSK)信号之类的音频信号)。

参见图1，根据示例性实施例，测试环境10包含用于测试DUT 40的测试器12，通常在采用外部控制器30(例如，个人计算机)形式的外部控制下进行这种测试。此类控制器30通过控制信号接口31t与测试器12通信(例如，命令和数据)。类似地，如下文更详细论述，控制器30通过控制信号接口31b，利用一个或多个基带信号与DUT 40通信。作为另外一种选择，通过另一个控制信号接口31bt可在测试器12和DUT 40之间发生此类控制通信。此外，根据需要可通过另一个控制信号接口31c在控制器30和DUT 40之间发生进一步控制通信。

测试器包括控制电路系统14、射频(RF)信号源16(例如，VSG)、RF信号接收器/分析仪18(例如，VSA)和信号路由电路20(例如，信号切换或复用电路)。控制电路系统14为VSG16提供控制信号15t，为VSA 18提供控制信号15r，并为路由电路20提供控制信号15s。如上所述，控制电路系统14也可以为DUT 40提供基带控制信号15c。根据熟知的技术，这些控制信号15t、15r、15s确保VSG 16为DUT 40(例如，根据DUT测试流程，在及时的预期时间点)提供必需的RF测试信号17，并且VSA 18从DUT 40接收和/或分析RF测试信号19。这些RF信号17、19通过信号路由电路20和RF信号路径13输送，这通常是采用传导RF信号路径的形式(例如，同轴电缆和连接器)。

DUT 40包括控制电路系统42(在下文更详细论述)、存储器电路44(例如，用于存储预编程测试流程命令，所述命令用于在规定测试序列期间控制DUT 40，如下文更详细论述)、RF信号发射器电路46、RF信号接收器电路48和RF信号路由电路50(例如，诸如信号切换或复用电路)。根据熟知的原理，控制电路系统42(例如，在存储器44内存储的预编程测试序列命令的控制下)可为发射器电路46提供控制信号43t，为接收器电路48提供控制信号43r，以及为路由电路50提供控制信号43s，以确保发送信号47被输送至VSA 18(作为路由的内部测试器信号19)，并且接收信号49(作为来自VSG 16的RF信号17)被接收器48接收。因此，这与来自外部控制器30或测试器控制电路系统14的DUT控制信号相关(例如，与之响应或协调)，从而DUT 40提供控制信号43t用以作为DUT测试流程的一部分生成一个或多个RF发送信号47。

根据示例性实施例，控制电路系统42通过基带接口电路52接收一个或多个控制信号53，这继而与外部控制器30或测试器控制电路系统14通信，如上所述。因此，可以通过多种方式在测试期间实现DUT40控制或启动测试。例如，来自外部控制器30或测试器控制电路系统14的预编程命令(或来自其他来源，例如，在之前的DUT制造步骤或过程中)可以存储在存储器44中(在下文更详细论述)，然后可通过以下各项来启动执行此类命令：来自基带接口电路52的触发信号或事件(例如，插头插入引起的中断)，或通过测试启动或来自外部控制器30或测试器控制电路系统14和通过基带接口电路52接收的控制命令。

参见图2，根据示例性优选实施例，DUT控制电路系统42和存储器44分别分为两个处理单元42a、42b和对应的存储器电路44a、44b。一个处理器单元42a和关联的存储器44a形成DUT 40的应用处理器，而另一个处理单元42b和关联的存储器44b形成RF(Wi-Fi)电路的外围电路的一部分，该电路也包括RF信号发射器46。应用处理器42a通过输入接口电路56a与基带信号接口52通信，并且通过输出接口电路56b利用接口信号57与外围处理器单元42b的输入接口电路56c通信。如上所述，在应用处理器存储器44a中可以存储用于在DUT测试期间执行的预编程命令。也如上所述，还可以通过插入音频插头52p(在下文更详细论述)引起的中断53i或从外部控制器30或测试器控制电路系统14来启动执行这些命令。

可以(例如以通用串行总线(USB)信号的形式)提供额外或替代输入31u，用以提供在存储器44a中存储的测试命令和/或信号或中断，以启动执行命令。

参见图3，根据示例性实施例，基带信号接口52包括多导体插孔52j、中断电路62和缓冲或放大器电路66。插孔52j与外部插头52p配合，并共同形成常见于许多手持设备上的物理音频信号连接，用于将麦克风信号输送至手持设备中并输送来自手持设备的立体声音频信号(通常以常用的3.5毫米音频插孔和插头连接器形式)。

插头52p是圆柱形连接器31bc，其具有相互电隔离和同轴对齐的导体31bcm、31bcg、31bcr、31bcl，用于输送输入麦克风信号55m、系统接地55g、右输出音频通道信号55r和左输出音频通道信号55l。

输入麦克风信号55m一般通过去耦合电容64，并利用放大器电路66进行缓冲以提供音频输入信号53m。将插头52p插入插孔52j后，可通过中断电路62侦测接地环31bcg的连接，从而生成对应的中断信号53i。如上所述，此中断信号53i可用于启动执行存储器44(图1)内存储的测试流程命令以控制DUT 40执行的测试序列操作。作为另外一种选择，如上所述，控制信息(例如命令和数据)可以基带音频信号55m(例如，编码为FSK信号)的形式提供，该信号进行去耦合64并缓冲66以作为控制电路系统42(图1)的控制信号53m提供，该控制电路系统42将解码(例如，从FSK信号)并使用该控制信息来提供适当的控制信号43t、43r、43，用以执行所需的DUT测试操作。

此外，基带接口电路52可包括用于提供输出右音频通道信号67r和输出左音频通道信号67l的缓冲或放大版本55r、55l的输出放大器68r、68l。

参见图4，根据示例性实施例，可通过侦测短路侦测电路62的两个端子63a、63b之间产生的短路，响应于音频插头52p的插入来启动中断信号53i。根据熟知的技术，插入插头52p后，接地环31bcg将与短路侦测器62的端子63a、63b对齐并与之接触，从而产生指示此类短路的中断信号53i。另外作为另外一种选择，短路侦测电路62的端子63a、63b可以对齐以与接地环31bcg和麦克风输入环31bcm接触。在该情况下，插入插头52p并不会立即在短路侦测器端子63a、63b之间造成短路。但是，测试器12(图1)内的短路发生电路14c可以在接地环31bcg和麦克风输入环31bcm之间提供短路15c，与音频插头52p插入无关。作为另外一种选择，外部控制器30也可以提供短路信号15c，例如，通过在短路侦测电路62的两个端子63a、63b之间提供极低的阻抗电路径，并由此模拟接地环31bcg的插入或布置。

作为另一种选择，可响应于另一种形式的基带信号(以短路侦测电路62的两个端子63a、63b之间提供的短路的形式)来启动中断信号53i，诸如通过插入“虚拟”音频插头52p，例如，与其他电路不具有任何电连接的音频插头52p(也没有任何必要的物理连接)。插入此类具有接地环31bcg的插头52p将在短路侦测电路62的两个端子63a、63b之间提供所需的短路以启动生成中断信号53i，该信号继而用于启动测试序列操作，如上所述。

参见图5，根据示例性实施例，根据通过接口电路52接收的中断信号53i，利用存储器44内存储的预编程控制信息或通过接口电路52从实时信号53m接收的控制信息，可实现测试流程控制，如图所示。测试启动102始于启动命令或信号(例如，来自外部控制器30或测试器控制电路系统14)，之后，DUT 40将通过初始测试指数(例如，零)被初始化或“引导”104。之后，将确定是否已发生中断106。如上所述，侦测中断后，测试序列指数将递增108(例如，从指示DUT引导的初始指数到指示测试启动的第一指数)，并且通过执行与那时的当前指数值对应的测试序列步骤110，开始DUT测试序列。(作为另外一种选择，引导DUT 40后可立即启动测试。)然后，将确定是否已完成测试流程112。如果未完成，将通过确定是否已发生中断106重新开始测试，如果已发生，指数将递增108，接着，执行下一个测试步骤110，以此类推，直至测试完成。如果测试序列已完成，测试将被终止，直至当前或替代DUT已初始化102或引导。

虽然上文论述的背景是使用现有外部信号接口，诸如音频信号连接器及其关联接口电路，然而，将容易地认识到并理解其他外部信号接口也可以使用。如上所述，当DUT测试所需的命令和数据已经存储在DUT内时，通常通过所用外部信号接口输送的信号的特性(例如频率，量级等)就起不到关键作用。简单的基带信号或直流电压电位，或诸如DUT的外部连接器和现有外部接口连接器之间的物理连接的侦测的事件，就可足以启动DUT测试。

参见图6，按照另外的示例性实施例，通过使用位于DUT内部(诸如在电路板组件70的表面上)的内部电极、触点或连接73，可完成启动DUT测试的中断信号引发操作。例如，中断电路62a通常连同额外的元件或电路元件72a、72b、72c驻留在内部电路板组件70上，这些元件的操作将通过内部电路连接73a、73b、73c产生信号，中断电路62a通过生成用于各种目的的一个或多个信号53i响应于这些信号。如上所述，该中断信号53i可用于启动DUT测试。

通过使用外导体(诸如探针组件80)以接触内部信号接口73a、73b、73c中的一个，可完成此类中断信号53i的引发操作。例如，探针组件80包括具有触点83的电子测试探针82，并通过一个或多个测试信号连接86连接至测试电路84。通过使探针触点83与内部信号接口73a、73b、73c中的一个进行电接触，并将信号(例如，诸如直流电压电位或短路的基带信号)施加到信号接地电位，可提供使中断电路62a生成适当中断信号53i所需的电刺激。

在不脱离本发明的范围和实质的前提下，本发明的结构和操作方法的各种其他修改形式和替代形式对本领域的技术人员将是显而易见的。虽然结合具体的优选实施例对本发明进行了描述，但应当理解，受权利要求书保护的本发明不应不当地限于此类具体实施例。其意图是，随附权利要求限定本发明的范围，并且由此应当涵盖这些权利要求及其等同物的范围内的结构和方法。

Claims

1.一种包括用于通过经由外部信号接口控制测试流程来测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的系统的装置，包括：

用于连接至所述外部信号接口以输送一个或多个DUT控制信号的一个或多个外部信号连接；

控制电路系统，所述控制电路系统耦合至所述一个或多个外部信号连接以提供以下中的至少一者：

所述一个或多个DUT控制信号，以及

一个或多个测试控制信号；以及

RF电路系统，所述RF电路系统耦合至所述控制电路系统并通过为所述DUT发送一个或多个RF接收信号以及从所述DUT接收一个或多个RF发送信号来响应于所述一个或多个测试控制信号，所述一个或多个RF发送信号与以下中的至少一者相关：

所述一个或多个DUT控制信号，以及

所述一个或多个测试控制信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个外部信号连接包括传导性音频信号接口。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个RF发送信号还与所述一个或多个RF接收信号相关。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个RF发送信号响应于所述一个或多个RF接收信号。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个RF发送信号响应于所述一个或多个DUT控制信号和所述一个或多个RF接收信号。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述控制电路系统包括用于连接至所述DUT以提供一个或多个额外的DUT控制信号的一个或多个测试信号连接；并且

所述一个或多个RF发送信号还与所述一个或多个额外的DUT控制信号相关。

7.一种通过经由外部信号接口控制测试流程来测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的方法，包括：

通过一个或多个外部信号连接来连接至所述外部信号接口以输送一个或多个DUT控制信号；

提供以下中的至少一者：

所述一个或多个DUT控制信号，以及

一个或多个测试控制信号；

通过为所述DUT发送一个或多个RF接收信号来对所述一个或多个测试控制信号进行响应；以及

从所述DUT接收与以下中的至少一者相关的一个或多个RF发送信号：

所述一个或多个DUT控制信号，以及

所述一个或多个测试控制信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述通过一个或多个外部信号连接来连接至所述外部信号接口包括通过传导性音频信号接口进行连接。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号包括从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号和所述一个或多个RF接收信号相关的一个或多个RF发送信号。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号包括从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关并响应于所述一个或多个RF接收信号的一个或多个RF发送信号。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号包括从所述DUT接收响应于所述一个或多个DUT控制信号和所述一个或多个RF接收信号的一个或多个RF发送信号。

12.根据权利要求7所述的方法，还包括通过一个或多个测试信号连接来连接至所述DUT以提供一个或多个额外的DUT控制信号，其中所述从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号包括从所述DUT接收与所述一个或多个DUT控制信号和所述一个或多个额外的DUT控制信号相关的一个或多个RF发送信号。

13.一种通过经由外部信号接口控制测试流程来测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的方法，包括：

侦测以下中的至少一者：

外部连接器和所述外部信号接口的连接，以及

通过所述外部信号接口对基带信号的接收；

在所述侦测后，提供一个或多个内部DUT控制信号；

通过所述DUT，在所述提供所述一个或多个内部DUT控制信号之后，执行存储在所述DUT内的一个或多个测试命令；以及

通过所述DUT，在所述执行所述一个或多个测试命令之后，与外部RF信号收发器通信。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述侦测包括在所述外部连接器的第一部分和第二部分之间侦测直流电压电位。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述侦测包括在所述外部连接器的第一部分和第二部分之间侦测短路。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述在所述侦测后提供一个或多个内部DUT控制信号包括生成中断。

17.根据权利要求13所述的方法，其中所述通过所述DUT与外部RF信号收发器通信包括接收RF测试信号和发送RF响应信号。

18.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述外部连接器连接至所述外部信号接口。

19.一种通过经由引发中断控制测试流程来测试射频(RF)信号收发器被测设备(DUT)的方法，包括：

侦测以下中的至少一者：

外导体和内部信号接口的接触，以及

通过所述内部信号接口对基带信号的接收；

在所述侦测后，提供一个或多个内部DUT控制信号；

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述侦测包括在所述外导体处侦测直流电压电位。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述侦测包括在所述外导体处侦测短路。

22.根据权利要求19所述的方法，其中所述在所述侦测后提供一个或多个内部DUT控制信号包括生成中断。

23.根据权利要求19所述的方法，其中所述通过所述DUT与外部RF信号收发器通信包括接收RF测试信号和发送RF响应信号。

24.根据权利要求19所述的方法，还包括使所述内部信号接口与所述外导体接触。