CN107462874B - 具有内建自测试功能的rf接收器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有内建自测试功能的RF接收器。在本文描述了一种RF接收电路。根据一个实施例，所述RF接收电路包括：被配置成接收RF输入信号以把所述RF输入信号降频转换到基带或中频（IF）带中的混频器，模拟到数字转换器（ADC），以及耦合在所述混频器与所述ADC之间的信号处理链。所述信号处理链包括至少两个电路节点。所述RF接收电路进一步包括被配置成生成测试信号的振荡器电路。所述振荡器电路耦合到所述信号处理链，并且被配置成把振荡器信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中。

Description

具有内建自测试功能的RF接收器
技术领域
本公开内容涉及射频（RF）收发器或接收器电路的领域，特别是涉及具有内建自测试功能的RF收发器或接收器芯片。
背景技术
射频（RF）收发器和接收器可以在许多应用中发现，特别是可以在无线通信和雷达传感器的领域内发现。在汽车行业中，对于使用在所谓的“自适应巡航控制”（ACC）或“雷达巡航控制”（RCC）系统中的雷达传感器的需求日益增加。这样的系统例如可以被用来自动调节汽车的速度，以便与在前面的其他汽车或其他对象保持安全距离。
现代雷达系统利用高度集成的RF电路，所述RF电路可以把雷达收发器的RF前端的所有核心功能合并在一个单个封装（单芯片收发器）中。这样的RF前端尤其可以包括压控振荡器（VCO）、诸如功率放大器和低噪声放大器（LNA）之类的放大器、混频器以及模拟到数字转换器（ADC）。此外，单芯片收发器可以包括用于对所接收到的信号进行数字后处理的数字信号处理器。
使用在汽车中的雷达应用受制于涉及道路交通安全的各种标准，例如受制于标题为“道路车辆-功能安全”的功能安全标准ISO 26262。为了确保雷达传感器的功能安全，重要的是，知道雷达传感器的当前状态是否允许可靠的距离和速度测量。但是，在除了雷达之外的应用中，可靠性也可能是问题。
因此，需要具有改进的自测试能力的RF收发器或接收器，以提高总体系统的可靠性。
发明内容
在本文描述了一种RF接收电路。根据一个示例性实施例，所述RF接收电路包括：被配置成接收RF输入信号以把所述RF输入信号降频转换（down-convert）到基带或中频（IF）带中的混频器，模拟到数字转换器（ADC），以及耦合在混频器与ADC之间的信号处理链。所述信号处理链包括至少两个电路节点。所述RF接收电路进一步包括被配置成生成测试信号的振荡器电路。所述振荡器电路耦合到所述信号处理链，并且被配置成把振荡器信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中。
此外，在本文描述了一种用于测试RF接收电路的方法，其中所述RF接收电路包括耦合在混频器与ADC之间的信号处理链。根据一个示例性实施例，所述方法包括：基于第一选择信号，选择所述信号处理链的至少三个电路节点当中的第一电路节点；把测试信号馈送到所选择的第一电路节点中；基于第二选择信号，选择所述信号处理链的至少三个电路节点当中的第二电路节点；以及把所选择的第二电路节点与所述RF接收电路的测试焊盘或输出引脚相连接。
此外，描述了一种用于测试RF接收电路的系统。根据一个示例性实施例，所述系统包括自动测试装备（ATE）以及在测试期间耦合到所述ATE的RF接收电路。所述RF接收电路包括混频器，所述混频器被配置成接收RF输入信号并且把所述RF输入信号降频转换到基带或中频（IF）带中。所述RF接收电路进一步包括ADC以及耦合在混频器与ADC之间的信号处理链。所述信号处理链包括至少两个电路节点以及被配置成生成测试信号的振荡器电路，其中所述振荡器电路耦合到所述信号处理链并且被配置成把所述振荡器信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中。所述ATE被配置成致使所述振荡器电路把所述振荡器信号馈送到所述至少两个电路节点当中的所选择的电路节点中。
进而，在本文描述了一种雷达传感器。根据一个示例性实施例，所述雷达传感器包括提供RF天线信号的至少一个天线、耦合到所述至少一个天线的RF接收电路以及接收数字输出信号的数字信号处理器。所述RF接收电路包括混频器，所述混频器被配置成：接收表示RF天线信号的RF输入信号，并且把所述RF输入信号降频转换到基带或中频（IF）带中。所述RF接收电路进一步包括：提供所述数字输出信号的ADC，以及耦合在混频器与ADC之间的信号处理链。所述信号处理链包括至少两个电路节点。进而，所述RF接收电路包括振荡器电路，所述振荡器电路被配置成生成测试信号，耦合到信号处理链，并且被配置成把所述测试信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中。在雷达传感器的自测试期间，所述数字信号处理器被配置成选择所述至少两个电路节点当中的电路节点，从而致使振荡器电路把测试信号馈送到所选择的电路节点中，并且进一步致使所述ADC响应于所述测试信号生成所述数字输出信号。进而，所述数字信号处理器被配置成执行所述输出信号的频谱分析，以获得所述数字输出信号的数字频谱表示。
附图说明
参照下列的附图和描述能更好地理解本发明。这些附图中的组件不一定是按比例绘制的；而是重点被置于图示本发明的原理。进而在这些图中，相同的附图标记标出相对应的元器件。在附图中：
图1是图示RF收发器芯片的接收路径的基本结构的方块图；
图2是图示单站雷达（monostatic radar）收发器芯片中的接收/发射路径的方块图；
图3是图示如下雷达接收器通道的基带信号处理链的第一示例性实施例的方块图：所述雷达接收器通道包括用于在生产测试期间使用的振荡器。
图4是图示如下雷达接收器通道的基带信号处理链的第二示例性实施例的方块图：所述雷达接收器通道包括用于在操作期间定期执行的自测试期间使用的振荡器。
图5是图示如下雷达接收器通道的基带信号处理链的第三示例性实施例的方块图：所述雷达接收器通道包括用于既在生产测试期间又在自测试期间使用的振荡器，所述自测试在操作期间定期执行。
图6是图示使用在图3到5的实例中的振荡器的一个示例性实现方式的电路图。
图7是图示由图6的振荡器生成的示例性波形的时序图。
图8是图示用于测试RF接收器芯片的接收路径的一种示例性方法的流程图。
具体实施方式
下面在雷达收发器的情境中讨论本发明的实施例。但是，应当注意的是，本发明也可以被应用在除了雷达之外的应用中，诸如应用在RF通信设备的RF收发器中。
所谓的“单芯片雷达”可以包括如下电路：所述电路在一个芯片中提供对于距离和/或速度测量所需要的核心RF功能。因此，所述芯片尤其可以包括诸如RF振荡器、放大器和混频器之类的RF前端电路，并且可以包括诸如放大器和模拟滤波器之类的基带（或中频（IF）带）电路。此外，模拟到数字转换器可以被包括在所述芯片中，以对基带或IF带信号进行数字化。在未来的传感器设计中，数字信号处理器也可以与ADC、基带电路以及RF前端电路一起被包括在所述芯片中。但是，在现今的雷达传感器中，信号处理器通常被实施在分离的芯片中。
图1图示了如例如使用在雷达距离测量设备中的RF收发器1（或RF接收器）的接收路径（接收通道）。根据本实例，接收路径1包括混频器12，所述混频器12被供给有RF输入信号SRX和RF振荡器信号SLO（混频器参考信号），所述混频器12被用来把RF输入信号SRX降频转换到基带或IF带中。RF输入信号SRX可以由天线（图1中未示出）提供，并且在被供给到混频器12之前可以被前置放大。在本实例中，经过放大的RF输入信号SRX’由RF放大器11提供，并且RF振荡器信号SLO由本地振荡器（LO）10生成，所述本地振荡器（LO）10例如可以包括耦合在锁相环路（PLL）中的压控振荡器（VCO）。但是，取决于实际应用，RF振荡器信号SLO可以由其他电路提供。当被使用在雷达距离测量设备中时，RF振荡器信号SLO可以处于在近似24GHz到81GHz之间的范围内（通常是近似77GHz）。但是，更高或更低的频率也可能是可适用的。如果使用所谓的频率调制连续波（FMCW）雷达传感器，则RF振荡器信号SLO通常受到频率调制。但是，FMCW雷达的操作原理就其本身而言是已知的，并且因此在本文不作进一步讨论。
一个或更多天线以及（如上面所提及的）数字信号处理器核心可以被包括在与RF前端（RF电路和混频器）和基带信号处理链相同的芯片封装中。由于实际上整个雷达距离测量系统都被集成在单个芯片封装中，因此所述系统也被称作系统级封装（SiP，system-in-a-package）。但是，所述系统的ADC和数字部分（其通常是利用CMOS技术制造的）也可以被布置在一个或更多分离的芯片中。类似地，该天线可以被布置在分离的封装中。在一些实施例中，所谓的嵌入式晶片级球栅阵列（eWLB，Embedded Wafer Level Ball Grid Array）封装被用于对RF和基带电路以及（多个）天线进行封装。
如所提及的那样，混频器12把RF输入信号SRX’（经过放大的天线信号）降频转换到基带中。相应的基带信号（混频器输出信号）由SBB标示。所述降频转换可以以单个级来实现（也就是从RF带到基带中），或者以一个或更多中间级来实现（从RF带到IF带中并且随后到基带中）。基带信号SBB随后遭受例如由信号处理链13提供的模拟基带信号处理。信号处理链13包括用以抑制不合期望的边带或镜像频率的至少一个模拟滤波器。信号处理链13可以包括以下组件的至少其中之一：低通滤波器、高通滤波器以及基带放大器。经过滤波的基带信号（信号处理链13的输出信号）由SBB’标示。利用混频器把RF输入信号降频转换到基带中的接收器就其本身而言被称为外差式接收器，并且因此不作更加详细地进一步讨论。经过滤波的基带信号SBB’随后被采样，并且被转换成数字信号SRXDIG（模拟到数字转换器14），所述数字信号SRXDIG随后例如使用信号处理器15在数字域中被进一步处理。在降频转换到IF带中而不是基带中的情况下，还可以按照与本实例中的基带信号相同的方式对IF信号进行处理，并且随后对所述IF信号进行数字化，以用于IF信号的数字解调和进一步的数字处理。数字信号处理可以例如利用执行适当的软件指令的数字信号处理器（DSP）来执行。为此目的，可以把一个或更多处理器核心集成在与模拟信号处理链13相同的芯片中。
图1图示了RF接收器或收发器的接收路径。在所谓的双站或伪单站雷达系统中，由于接收器和发射器使用分离的天线，因此接收器可以与发射器分离。图2图示了可以被使用在单站雷达系统中的RF收发器（组合的接收器和发射器），在该单站雷达系统中使用相同的天线来发射和接收RF信号。图2的收发器包括定向耦合器22，所述定向耦合器22耦合在混频器12与天线20之间的，并且所述定向耦合器22被配置成把通过天线20接收到的RF信号SRX导向混频器12（接收路径）。进而，定向耦合器22被配置成把（例如由（图2中未示出的）本地振荡器10提供的）RF振荡器信号SLO导向天线20，所述天线20辐射相应的电磁雷达信号。除了定向耦合器22之外，处在定向耦合器22下游的接收路径（放大器11、混频器12、模拟基带信号处理链13、模拟到数字转换器14、数字信号处理器15）与图1中相同，并且因此这里不重复。
定向耦合器22例如可以被实施成由带状线（strip line）形成的环形耦合器（rat-race coupler）。但是，可以使用其他类型的定向耦合器，诸如环行器（circulator）。特别地在使用环形耦合器时，所述耦合器的一个端口由端接阻抗21来端接（terminate）。定向耦合器22可以被实施在与所述收发器的其他电路组件相同的芯片封装中，以提供单芯片解决方案。端接阻抗21与定向耦合器的特性阻抗相匹配，以避免在所端接的端口处的不合期望的反射。
图3是更加详细地图示基带信号处理链13（参见图1）和有关电路的一个示例性实现方式的方块图。在本实例中，基带信号处理链13包括高通滤波器131、低通滤波器132和基带放大器133，它们如图3中所示串联连接。相应地，经过降频转换的RF信号（混频器12的输出信号）SBB受到高通滤波、随后受到低通滤波并且最后被放大。高通滤波器131和低通滤波器132的串联连接实质上形成带通滤波器。附加的放大器可以被布置在混频器12与高通滤波器131之间。如果对于具体应用是必要或合乎期望的话，基带信号处理链13中的电路组件131、132和133可以按不同的顺序来布置。经过处理（经过滤波和经过放大）的基带信号SBB’被供给到模拟到数字转换器，所述模拟到数字转换器被配置成对信号SBB’进行数字化。随后可以利用数字信号处理器（例如DSP 15）对由此产生的数字基带信号SRXDIG进行进一步处理。
电路组件131、132和133的输入和输出连接到模拟多路复用器（AMUX）16的输入。在本实例中，在高通滤波器131的输入处的电路节点（节点N1）、在高通滤波器131与低通滤波器132之间的共用电路节点（节点N2）、在低通滤波器132与放大器133之间的共用电路节点（节点N3）以及在放大器133的输出处的电路节点（节点N4）连接到模拟多路复用器16。模拟多路复用器16接收选择信号SEL，并且被配置成将存在于模拟多路复用器16的输入中的所选择的输入处的信号馈通到模拟多路复用器16的输出。模拟多路复用器16的输出可以与如下半导体芯片的测试焊盘或输出引脚18相连接：在所述半导体芯片中集成有所述基带信号处理链13。并非所有电路节点N1、N2、N3和N4都必定必须被连接到多路复用器输入。在一些实例中，这些电路节点当中的仅仅两个或三个电路节点被连接到模拟多路复用器16。
选择信号SEL可以是由控制电路（未示出）提供的数字信号。在一个具体实例中，所述选择信号可以是两比特信号，该两比特信号可以采取数值00、01、10、11的其中之一。相应地，当SEL=00时，混频器12的输出信号可以由模拟多路复用器16馈通。当SEL=01时，高通滤波器131的输出信号可以由模拟多路复用器16馈通。当SEL=10时，低通滤波器132的输出信号可以由模拟多路复用器16馈通，并且当SEL=11时，放大器133的输出信号可以由模拟多路复用器16馈通。要注意的是，在布置在基带信号处理链13中的多于四个组件中，多于图3中示出的四个电路节点可以被连接到测试焊盘/输出引脚18。
根据本实例，可以在电路节点N1、N2、N3和N4处注入测试信号STEST，用于测试布置在基带信号处理链13中的各个单独的电路组件。可以被集成在与基带信号处理链13相同的芯片中的振荡器17a、17b、17c和17d分别连接到电路节点N1、N2、N3和N4，并且被配置成生成测试信号STEST。在本实例中，由振荡器17a、17b、17c和17d生成的测试信号STEST是相同的。但是，这不一定是这种情况，并且在其他实施例中可以使用不同的测试信号。下面将进一步描述振荡器的一个示例性实现方式以及测试信号的一个示例性波形。但是要注意的是，在本实例中，测试信号STEST是宽带信号，而不是单频信号。在一个实例中，测试信号STEST是矩形信号。振荡器17a、17b、17c和17d可以被配置成被单独启用和禁用。
包括振荡器17a、17b、17c和17d、基带信号处理链13以及模拟多路复用器16的电路装置考虑到改进的生产测试（下线测试（end-of-line test），EOL测试），其中外部自动测试装备（ATE）30连接到测试焊盘/输出引脚18，以便接收存在于电路节点N1、N2、N3和N4当中的特定的电路节点处的信号。在图3中，测试焊盘/输出引脚18处的信号被标示成SOUT。测试焊盘/输出引脚18通常利用针状接触部31或类似的接触部、诸如弹簧针（pogo pin）（弹簧加载的针）等等连接到ATE 30。
例如为了测试高通滤波器131的频率响应，振荡器17a被启用，并且例如产生被供给到高通滤波器131的输入的矩形信号。进而，模拟多路复用器16被配置成选择连接到电路节点N2的输入。因此，高通滤波器131的输出信号被馈送通过模拟多路复用器16，并且作为信号SOUT被提供在测试焊盘/输出引脚18处，所述信号在该测试焊盘/输出引脚18处由ATE30分接。ATE可以被配置成执行高通滤波器131的输出信号的频谱分析（例如频谱估计），并且把由此产生的频谱（例如量值和频率数值）与所存储的参考频谱进行比较。基于这一比较，将高通滤波器131评估为良好的或有缺陷的。对于低通滤波器132可以完成相同的操作。在这种情况下，振荡器17b被启用，以把测试信号STEST作为激励提供到低通滤波器132的输入，而模拟多路复用器16被配置成馈通存在于电路节点N3处的低通输出信号。类似地，可以对放大器133进行测试。在这种情况下，振荡器17c被启用，以把测试信号STEST作为激励提供到放大器133的输入，而模拟多路复用器16被配置成馈通存在于电路节点N4处的放大器输出信号SBB’。
应当注意的是，无源电路组件（例如低通滤波器132）可以仅利用诸如电阻器和电容器和/或电感器之类的无源电路元件来实施，并且可以通过如下方式进行测试：把测试信号STEST馈送到在该电路组件的输出处的电路节点（例如低通滤波器132的输出处的节点N3），同时在该电路组件的输入（例如低通滤波器132的输入处的节点N2）处对由此产生的输出信号进行分接。在本实例中，振荡器17c可以被激活，以把测试信号施加到低通滤波器132的输出（节点N3），并且多路复用器16可以被配置成把低通滤波器132的输入（节点N2）连接到测试焊盘/输出引脚18。如果有多于两个的测试焊盘/输出引脚可用，则可以同时对两个电路组件进行测试。举例来说，当在电路节点N2处施加测试信号STEST时，可以通过如下方式对高通滤波器131和低通滤波器132这二者进行测试：在电路节点N1处对高通滤波器的响应信号进行分接，以及在电路节点N3处对低通滤波器的响应信号进行分接。
可以进行另外的测试，以在一个步骤中对两个或更多组件的串联电路进行测试。举例来说，振荡器17a可以被启用，以把测试信号STEST作为激励提供到高通滤波器131的输入，而模拟多路复用器16被配置成馈通存在于电路节点N3处的低通滤波器132的输出信号。在这种情况下，在ATE 30中执行的频谱分析将表示高通滤波器131和低通滤波器132全部二者的组合的传输特性。
在本文所提出的用于测试基带信号处理链13的电路组件的方法考虑到分离地测试每个单独的电路组件。此外，这种方法考虑到更可靠的测试，这是因为在实践中，与在RF频率范围内生成测试信号并且随后由混频器将测试信号降频转换的情况相比，当在基带频域中生成测试信号时能更好地控制测试信号STEST（该测试信号STEST是基带信号，而不是RF信号）的参数。要注意的是，虽然图3示出了四个振荡器17a、17b、17c和17d，但是这不一定是这种情况。举例来说，在具体应用中，如果希望的话可以省略振荡器17d。但是，振荡器17d考虑到对ADC 14进行直接测试，如下面将参照图4进一步解释的那样。
图4是图示了基带信号处理链13（参见图1）以及如下有关电路的另一示例性实现方式的方块图：所述有关电路用于对基带信号处理链13和连接在基带信号处理链13下游的ADC 14进行测试。图4的电路实质上与先前的图3的实例相同。但是，模拟多路复用器已被省略，因为接下来的解释集中于内建自测试机制，所述内建自测试机制可以被用于在RF接收器/收发器的使用寿命期间对其进行监控和测试（而不是EOL测试），以便检验电路可操作性（提供ISO26262符合度（conformity））。此外，图4更加详细地图示了（例如在DSP 15中执行的）数字信号处理的一些方面。包括在基带信号处理链13中的电路组件以及振荡器17a到17d与在先前的实例中的电路组件和振荡器相同，并且因此参照在上面的相对应的描述。
如所提及的那样，本实施例提供了内建自测试能力，该内建自测试能力允许定期（也就是说以固定的时间间隔、在具体事件发生时、或者不时地）检查ADC 14以及基带信号处理链13的电路组件是否遵守预定义的规范。例如，可以在雷达设备的启动期间至少发起一次自测试。不同于先前的实例，频谱分析不是在外部ATE中执行，而是由雷达设备内的数字信号处理器15执行。
为了测试ADC 14，振荡器17d被启用，而其他振荡器17a、17b和17c被禁用。相应地，测试信号STEST被馈送到电路节点N4中，并且从而被直接馈送到ADC 14的输入。如上面所提及的那样，测试信号STEST可以是宽带信号（例如矩形信号），以遍及整个基带频率范围提供显著的（substantial）激励。数字信号处理器15被配置成执行频谱分析（功能块151），其中可以对作为测试信号STEST的数字表示的经数字化的信号SRXDIG应用快速傅立叶变换（FFT）算法。由此产生的频谱（例如量值和频率数值）与可能被存储在存储器152中的参考频谱进行比较，以便基于这一比较检查（功能块153）ADC 14是否存在缺陷或者按照所期望的那样操作。特别地当ADC 14的线性度较差时，测试信号的由此产生的信号频谱将会失真。
在另一测试中，振荡器17a、17b和17d被禁用，并且振荡器17c被启用，以把测试信号STEST馈送到电路节点N3中，也就是馈送到放大器133的输入。在这种情况下，在DSP 15中执行的频谱分析（功能块151）将表示放大器133和ADC 14全部二者的组合的传输特性。在进一步的测试中，振荡器17a、17c和17d被禁用，并且振荡器17b被启用，以把测试信号STEST馈送到电路节点N2中，也就是馈送到低通滤波器132的输入。在这种情况下，在DSP 15中执行的频谱分析（功能块151）将表示低通滤波器132、放大器133和ADC 14全部三者的组合的传输特性。最后，振荡器17a可以被启用，以把测试信号STEST馈送到电路节点N1中（也就是馈送到高通滤波器131的输入），而其余的振荡器17b、17c和17d被禁用。在这种情况下，在DSP 15中执行的频谱分析（功能块151）将表示整个基带信号处理链13的总体传输特性。针对每个具体测试，可以把专用的参考频谱存储在存储器152中。如果测试失败，则整个雷达设备可能会产生不可靠的测量，并且可以用信号通知出错或者将该出错中继到上级控制器单元。在汽车应用中，出错信号例如可以被中继到仪表盘控制单元，并且可以向驾驶员输出警告（例如光学和/或声学警告）。附加地或替换地，可以通过这样的出错信号触发其他安全机制。
与在RF频率范围内生成测试信号并且随后通过混频器12将所述测试信号降频转换的方法相比，上面描述的在基带频率范围内生成测试信号的方法可能提供更好的结果。在前一种方法中，混频器12的瑕疵可能会使得测试发生恶化，并且此外会不可能仅对基带信号处理链13的部分进行测试。基带中的测试信号可以包括几kHz直至几MHz（例如1kHz到10MHz）的频率，然而RF带包括在77GHz附近的频率。但是，确切的数值可能取决于雷达传感器系统的具体实现方式。在任何情况下，基带信号频率都比RF信号频率低至少三个数量级（为RF信号频率的1/103倍）。
图5的实例实质上是先前的图3和4的实例的组合。相应地，模拟多路复用器16连接到基带信号处理链13的电路节点N1、N2、N3和N4，以把存在于这些电路节点处的信号中的所选择的信号馈通到模拟多路复用器16的输出。在这方面，参照图3和相对应的描述，以避免不必要的重复。在图5中，数字信号处理与先前的图4的实例中的数字信号处理相同，并且参照在上面的相对应描述。因此，本实例既考虑到如参照图4描述的内建自测试，也考虑到如参照图3描述的使用外部ATE的EOL测试。
不同于先前的实例，多个振荡器17a、17b、17c和17d（参见图3）被单个振荡器17和模拟解复用器16’取代。所述振荡器生成被提供到模拟解复用器16’的输入的测试信号STEST，所述模拟解复用器16’把测试信号导向该解复用器的输出中的所选择的输出。所述输出选择是基于选择信号SEL’作出的，并且是类似于在模拟多路复用器16中作出的输入选择而实现的。与在上面参照图3解释的选择信号SEL一样，选择信号SEL’可以是两比特二进制信号。在本实例中，模拟解复用器16’具有分别连接到电路节点N1、N2、N3和N4的四个输出。相应地，由振荡器17生成的测试信号STEST取决于选择信号SEL’地被导向电路节点N1、N2、N3和N4中的一个。
图6是图示了振荡器17（例如图5）或振荡器17a-d（参见图3和4）的具体实现方式的电路图。相应地，电阻器R1、R2和R3的第一串联电路和电阻器R4、R5和R6的第二串联电路分别被连接在接地与电流源Q2和电流源Q4之间。（生成电流iQ1的）电流源Q1可以经由第一开关S1与（生成电流iQ2的）电流源Q2并联连接（当开关S1闭合时存在并联电路）。（生成电流iQ3的）电流源Q3可以经由第二开关S2与（生成电流iQ4的）电流源Q4并联连接（当开关S2闭合时存在并联电路）。开关S1和S2是电子开关，并且例如被实施成MOS晶体管。开关S1根据开关信号SW被接通和关断，并且开关S2根据开关信号SW的反相版本被接通和关断，所述开关信号SW的反相版本由反相器X1生成。经过电阻器R1、R2和R3的电流被标示成i1，并且经过电阻器R4、R5和R6的电流被标示成i4。电流i1等于iQ2+p·iQ1，其中p根据开关信号SW是0或1。电流i4等于iQ4+q·iQ3，其中q是p的反相（q=非p）。所述开关信号可以例如由简单的弛张振荡器（RC振荡器）提供。当ATE被使用在EOL测试中时（参见图3），开关信号SW可以从外部时钟信号导出，所述外部时钟信号被供给到芯片引脚并且由ATE提供。
在电阻器R3两端的电压V3等于R3·(iQ2+p·iQ1)，并且在电阻器R5和电阻器R6的串联电路两端的电压V5等于(R5+R6)·(iQ4+q·iQ3)。这些电压V3和V5被供给到放大器A1，所述放大器A1被配置成生成等于V5-V3的输出电压VTEST以作为测试信号STEST。图7图示了图3的振荡器的示例性波形。由于电路中的寄生电容，所述矩形信号并不具有尖锐边缘。开关频率与ADC 14的采样频率是异步的，以确保矩形信号的基频并没有被通过采样引起的卷积抵消。通过改变包括在生成开关信号的弛张振荡器中的电容器的电容，可以实现测试信号的变化的频率。通过在弛张振荡器中连接和断开各个单独的电容器，可以实现变化的电容。
图8是图示用于测试如例如在图3到5的其中一幅图中所图示的RF收发器芯片的接收路径的一种示例性方法的流程图。相应地，所述方法包括选择信号处理链13（参照图3到5）的至少三个电路节点（例如节点N1、N2、N3）当中的第一电路节点。所述选择是基于在图5的实例中被标示成SEL’的第一选择信号作出的（参见图8，步骤S61）。所述方法进一步包括把测试信号馈送到所选择的第一电路节点中（参见图8，步骤S62）。选择信号处理链的至少三个电路节点当中的第二电路节点（参见图8，步骤S63）。所述选择可以基于在图5的实例中被标示成SEL的第二选择信号完成。所选择的第二电路节点与RF接收电路的测试焊盘或输出引脚（参照图5，输出引脚18）相连接（参见图8，步骤S64）。所述至少三个电路节点（例如节点N1、N2、N3）当中的每一个电路节点都可以与相对应的振荡器（参见图4，振荡器17a、17b、17c）相关联，其中与所选择的第一电路节点相关联的振荡器被激活，以把测试信号馈送到所选择的第一电路节点中。不与所选择的第一电路节点相关联的其余振荡器被停用或者使所述其余振荡器处于不活跃（leave inactive）。
在另一示例性实施例中，所述方法包括对解复用器进行配置，使得振荡器（例如图5的解复用器16’和振荡器17）与所选择的第一电路节点相连接。所述配置是基于第一选择信号（参见图5，选择信号SEL’）作出的。在各个实施例中，所述方法包括对多路复用器进行配置，使得所选择的第二电路节点连接到测试焊盘或输出引脚。所述配置是基于第二选择信号（参见图3和5，多路复用器16，选择信号SEL）作出的。
在一些实施例中，可以在所提及的测试焊盘或输出引脚处对输出信号进行分接，并且可以执行输出信号的频谱分析，以获得输出信号的频谱表示。在一个实施例中，可以把输出信号的频谱表示与所存储的参考（参见图5，存储器152，功能块153）进行比较。所述频谱分析和比较可以由数字信号处理器（参见图5，DSP 15）在内部完成，或者使用自动测试装备（ATE）在外部完成。在图3中图示了后一种情况的实例，其中ATE 30经由针状探头31连接到所述电路的测试焊盘/输出引脚18。
在使用ATE时，用于测试RF接收电路的系统包括ATE和待测设备（DUT）、也就是包括RF接收电路的芯片。在测试期间，ATE耦合到DUT，并且控制其操作。相应地，ATE可以被配置成，致使包括在DUT中的振荡器电路把振荡器信号馈送到信号处理链的电路节点中的所选择的电路节点中（参见图3到5，电路节点N1、N2、N3、N4，选择信号SEL’）。在一个实施例中，ATE可以被配置成，致使包括在DUT中的多路复用器把电路节点中的所选择的电路节点（参见图3到5，电路节点N1、N2、N3、N4，选择信号SEL）与测试焊盘或输出引脚相连接。
此外，在本文描述了一种雷达传感器，根据一个实施例，所述雷达传感器可以包括：提供RF天线信号的至少一个天线（参见例如图2，天线20），耦合到所述至少一个天线的RF接收电路，以及接收数字输出信号（例如图5，信号SRXDIG）的数字信号处理器（例如图5，DSP15）。RF接收电路可以根据在本文所描述的实例之一来实施。相应地，RF接收电路可以包括混频器12，所述混频器12被配置成接收表示RF天线信号的RF输入信号SRX’，并且被配置成把RF输入信号降频转换到基带或中频（IF）带中（例如基带信号SBB）。RF接收电路可以进一步包括：提供数字输出信号SRXDIG的ADC 14，以及耦合在混频器12与ADC 14之间的信号处理链13。信号处理链13可以包括至少两个电路节点（例如节点N2和N3）。进而，RF接收电路包括（例如包括一个或更多振荡器的）振荡器电路，所述振荡器电路被配置成生成测试信号STEST，耦合到信号处理链13，并且被配置成把测试信号STEST选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中。在雷达传感器的自测试期间，DSP 15被配置成选择所述至少两个电路节点当中的电路节点（例如电路节点N2），从而致使振荡器电路把测试信号馈送到所选择的电路节点（例如电路节点N2）中，并且进一步致使ADC 14响应于测试信号STEST生成数字输出信号SRXDIG。进而，所述DSP被配置成执行数字输出信号SRXDIG的频谱分析，以获得数字输出信号的数字频谱表示。可以把所述数字频谱表示与参考进行比较，以便评估雷达传感器是否正在正常运作。如果不是的话，可以生成出错信号并且将所述出错信号传送到上级控制单元。
尽管已经关于一个或更多实现方式图示并且描述了本发明，但是在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下，可以对所图示的实例作出改动和/或修改。特别地关于由上面描述的组件或结构（单元、组合件（assemblies）、设备、电路、系统等等）执行的各项功能，被用来描述这样的组件的术语（包括提到“装置”）意图对应于（除非另行表明）执行所描述的组件（例如在功能上等效的组件）的规定的功能的任何组件或结构，即使在结构上并不等效于执行本发明的在本文图示的示例性实现方式中的功能的所公开的结构亦如此。
附加地，虽然可能已经关于几种实现方式中的仅仅一种公开了本发明的特定特征，但是正如对于任何给定的或特定的应用所期望和有利的是，可以把这样的特征与其他实现方式的一项或更多项其他特征相组合。此外，就在具体实施方式部分和权利要求书中使用的术语“包括有”、“包括”、“具有着”、“具有”、“带有”或其变型来说，这样的术语意图以与术语“包含”类似的方式包括进来。

Claims (22)

1.一种RF接收电路，所述RF接收电路包括：
混频器，所述混频器被配置成接收RF输入信号，并且把所述RF输入信号降频转换到基带或中频IF带中；
模拟到数字转换器ADC；以及
耦合在所述混频器与所述模拟到数字转换器ADC之间的信号处理链，所述信号处理链包括至少两个电路节点；
被配置成生成测试信号的振荡器电路，
其中，所述振荡器电路选择性地耦合到所述信号处理链的所述至少两个电路节点，并且被配置成把所述测试信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中。
2.根据权利要求1所述的RF接收电路，
其中，所述信号处理链包括第一电路组件和至少第二电路组件；
其中，所述信号处理链的所述至少两个电路节点包括连接所述第一电路组件和所述第二电路组件的一个中间电路节点；并且
其中，所述振荡器电路被配置成，取决于第一选择信号，把所述测试信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的所选择的电路节点中。
3.根据权利要求2所述的RF接收电路，
其中，所述振荡器电路包括第一和第二振荡器，所述第一和第二振荡器耦合到所述至少两个电路节点当中的两个不同的电路节点，并且所述第一和第二振荡器被配置成根据所述第一选择信号被选择性地禁用和启用。
4.根据权利要求2所述的RF接收电路，
其中，所述振荡器电路包括振荡器和解复用器，所述振荡器被配置成生成所述测试信号，所述解复用器被配置成，取决于所述第一选择信号，把所述测试信号选择性地导向所述信号处理链的所述至少两个电路节点当中的一个电路节点。
5.根据权利要求2到4当中的任一项所述的RF接收电路，进一步包括：
模拟多路复用器，所述模拟多路复用器被耦合到所述信号处理链，并且被配置成，取决于第二选择信号，把所述至少两个电路节点当中的一个电路节点选择性地与所述RF接收电路的测试焊盘或输出引脚相连接。
6.根据权利要求1所述的RF接收电路，
其中，所述模拟到数字转换器ADC被配置成通过对信号处理链的输出信号进行数字化而生成数字信号；
其中，所述RF接收电路进一步包括连接到所述模拟到数字转换器ADC的数字信号处理电路，所述模拟到数字转换器ADC在所述数字信号处理电路的下游；并且
其中，所述数字信号处理电路被配置成执行数字信号的频谱分析。
7.根据权利要求6所述的RF接收电路，
其中，所述数字信号处理电路被配置成，提供所述数字信号的频谱表示，并且把所述频谱表示与所存储的参考进行比较。
8.根据权利要求1所述的RF接收电路，
其中，所述混频器、所述信号处理链、所述模拟到数字转换器ADC和所述振荡器电路被集成在一个芯片封装中。
9.根据权利要求1所述的RF接收电路，
其中，所述振荡器电路被配置成改变所述测试信号的基频。
10.一种用于测试RF接收电路的方法，所述RF接收电路包括耦合在混频器与模拟到数字转换器ADC之间的信号处理链，所述方法包括：
基于第一选择信号，从所述信号处理链的至少三个可选择的电路节点当中选择第一电路节点；
把测试信号馈送到所选择的第一电路节点中；
基于第二选择信号，选择所述信号处理链的至少三个可选择的电路节点当中的第二电路节点；
把所选择的第二电路节点与所述RF接收电路的测试焊盘或输出引脚相连接。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，所述至少三个电路节点当中的每一个电路节点都与相对应的振荡器相关联；并且
其中，把测试信号馈送到所选择的第一电路节点中包括激活与所述所选择的第一电路节点相关联的所述振荡器。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，把测试信号馈送到所选择的第一电路节点中进一步包括：
停用不与所述所选择的第一电路节点相关联的所述振荡器，或使不与所述所选择的第一电路节点相关联的所述振荡器处于停用。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，选择所述第一电路节点包括：
基于所述第一选择信号，配置解复用器，使得振荡器与所述所选择的第一电路节点相连接。
14.根据权利要求10到13当中的任一项所述的方法，其中，选择所述第二电路节点包括：
基于所述第二选择信号，配置多路复用器，使得所述所选择的第二电路节点连接到所述测试焊盘或所述输出引脚。
15.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
在所述测试焊盘或所述输出引脚处对输出信号进行分接；
执行所述输出信号的频谱分析，以获得所述输出信号的频谱表示。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
把所述输出信号的所述频谱表示与所存储的参考进行比较。
17.根据权利要求15所述的方法，
其中，通过自动测试装备ATE在所述测试焊盘或所述输出引脚处对所述输出信号进行分接，所述自动测试装备ATE在所述RF接收电路外部并且与所述RF接收电路分离。
18.根据权利要求15所述的方法，
其中，所述RF接收电路被包括在雷达传感器设备中；
其中，通过包括在所述雷达传感器设备中的模拟到数字转换器ADC，对所述输出信号进行数字化；并且
其中，由包括在所述雷达传感器设备中的数字信号处理器执行所述频谱分析。
19.一种用于测试RF接收电路的系统，所述系统包括：
自动测试装备ATE以及在测试期间耦合到所述自动测试装备ATE的RF接收电路；
其中，所述RF接收电路包括：
混频器，所述混频器被配置成接收RF输入信号，以把所述RF输入信号降频转换到基带或中频IF带中；
模拟到数字转换器ADC；以及
耦合在所述混频器与所述模拟到数字转换器ADC之间的信号处理链，所述信号处理链包括至少两个电路节点；以及
被配置成生成测试信号的振荡器电路，其中所述振荡器电路选择性地耦合到所述信号处理链的所述至少两个电路节点并且被配置成把所述测试信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中；
其中，所述自动测试装备ATE被配置成，致使所述振荡器电路把所述测试信号馈送到所述至少两个电路节点当中的所选择的电路节点中。
20.根据权利要求19所述的系统，
其中，所述RF接收电路进一步包括模拟多路复用器，所述模拟多路复用器耦合到所述信号处理链并且被配置成把所述至少两个电路节点当中的一个电路节点选择性地与所述RF接收电路的测试焊盘或输出引脚相连接；并且
其中，所述自动测试装备ATE被配置成，致使所述多路复用器把所述至少两个电路节点当中的所选择的电路节点与所述测试焊盘或所述输出引脚相连接。
21.根据权利要求20所述的系统，
其中，所述自动测试装备ATE被配置成执行在所述测试焊盘或所述输出引脚处分接的输出信号的频谱分析。
22.一种雷达传感器，所述雷达传感器包括：
提供RF天线信号的至少一个天线；
耦合到所述至少一个天线的RF接收电路；以及
接收数字输出信号的数字信号处理器；
其中，所述RF接收电路包括：
混频器，所述混频器被配置成接收表示所述RF天线信号的RF输入信号并且把所述RF输入信号降频转换到基带或中频IF带中；
提供所述数字输出信号的模拟到数字转换器ADC；以及
耦合在所述混频器与所述模拟到数字转换器ADC之间的信号处理链，所述信号处理链包括至少两个电路节点；以及
振荡器电路，所述振荡器电路被配置成生成测试信号，被耦合到所述信号处理链，并且被配置成把所述测试信号选择性地馈送到所述至少两个电路节点当中的一个电路节点中；
其中，在所述雷达传感器的自测试期间，所述数字信号处理器被配置成：
选择所述至少两个电路节点当中的电路节点，从而致使所述振荡器电路把所述测试信号馈送到所选择的电路节点中，并且进一步致使所述模拟到数字转换器ADC响应于所述测试信号生成所述数字输出信号；以及
执行所述输出信号的频谱分析，以获得所述数字输出信号的数字频谱表示。
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