CN109428632B - 用于测试电感耦合电路的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本公开的方面涉及匹配RF天线的阻抗的自动扫描阻抗匹配电路。如可以根据一个或多个实施例实施,被配置和布置成通过该RF天线将信号发射到远程装置的发射器用于将多个测试信号传送到该阻抗匹配电路,其中每个测试信号具有与其它测试信号的指定频率和/或测试信号模式不同的指定频率和/或测试信号模式。检测通过该阻抗匹配电路的该测试信号中的每一个测试信号的特征。对于为自动扫描生成的该测试信号中的每一个测试信号,将检测到的特征与用于该测试信号的预期特征相比较,并且响应于该比较而生成和传输指示该阻抗匹配电路与设计规范的依从性的输出。
Description
技术领域
本发明涉及用于测试电感耦合电路的方法和设备,特别涉及匹配RF天线的阻抗的自动扫描阻抗匹配电路。
背景技术
阻抗匹配对于多种不同类型的电路非常重要,并且确保阻抗匹配电路的适当操作对于确保质量和长期性能可能非常重要。举例来说,NFC(近场通信)控制器集成电路(integrated circuit,IC)通常提供用于检查离散组件适当地运行的机构。此类组件可以例如,包括连接在芯片与非接触天线之间的阻抗匹配电路。确保这些组件适当地焊接在PCB(印刷电路板)上或以其它方式连接可能非常重要。这些方法可以被称为天线自测试,并且可以促进嵌入NFC解决方案的装置的生产测试。
尽管这些测试方法很有价值,但是实施起来可能具有挑战性。举例来说,确保匹配网络和天线等RF(射频)前端组件符合设计规范可能非常有用。电路操作的变化可能导致天线和匹配网络中的信号通信(发射和/或接收)增益和谐振频率的偏移,这又可以对信号通信性能产生显著影响。例如,接收器电路增益的降低可以降低接收器灵敏度。另外,传输增益的问题可以减小从NFC驱动器到匹配网络和天线系统的输出功率,这实质上可以降低从天线辐射的功率。探测电路可能难以准确地执行,以便测试这些方面并且可能需要电路设计修改和空间来利用探针。
这些和其它事项已经向用于多种应用的阻抗匹配电路以及其实施提出挑战。
发明内容
根据本发明的第一方面,提供一种设备,包括:
阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路被配置和布置成匹配射频(RF)天线的阻抗,并且在所述RF天线与处理通过所述RF天线接收到的RF信号的接收器电路之间传送信号;
发射器,所述发射器包括组合测试控制器,所述发射器被配置和布置成通过所述RF天线将信号发射到远程装置,并且通过将多个测试信号传送到所述阻抗匹配电路来自动扫描所述阻抗匹配电路;
传感器电路,所述传感器电路被配置和布置成检测通过所述阻抗匹配电路的所述测试信号中的每一个测试信号的特征;以及
测试电路,所述测试电路配置和布置有所述传感器电路,以通过以下操作指示所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性:
对于为自动扫描生成的所述测试信号中的每一个测试信号,将所述测试信号的检测到的特征与用于所述测试信号的预期特征相比较,
响应于所述比较,评估所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性,以及
生成和传输指示所述阻抗匹配电路与所述设计规范的依从性的输出。
在一个或多个实施例中,每个测试信号具有以下各项中的至少一个:与其它测试信号的指定频率不同的指定频率、与所述其它测试信号的指定测试信号模式不同的指定测试信号模式,或其组合。
在一个或多个实施例中,所述传感器电路被配置和布置成检测所述测试信号中的每一个测试信号的多个特征;以及
所述测试电路配置和布置有所述传感器电路,以对于为所述自动扫描生成的所述测试信号中的每一个测试信号,将所述检测到的特征中的每一个特征与用于所述测试信号的相应预期特征相比较。
在一个或多个实施例中,所述发射器被配置和布置成在不同驱动器输出阻抗配置下传送所述测试信号中的相应测试信号,并且所述测试电路被配置和布置成将在所述不同驱动器输出阻抗中的每一个驱动器输出阻抗处的所述检测到的特征与用于每个驱动器输出阻抗的预期特征相比较。
在一个或多个实施例中,所述传感器电路包括接收器,所述接收器被配置和布置成提供不同输入电阻,用于接收所述测试信号中的相应测试信号,并且所述测试电路被配置和布置成将在所述不同输入电阻中的每一个输入电阻处的所述检测到的特征与用于每个输入电阻的预期特征相比较。
在一个或多个实施例中,所述发射器被配置和布置成在不同驱动器输出阻抗配置下传送所述测试信号中的相应测试信号,
所述传感器电路包括接收器,所述接收器被配置和布置成提供不同输入电阻,用于接收所述测试信号中的相应测试信号,以及
所述测试电路被配置和布置成将在所述输出阻抗配置和输入电阻的相应组合中的每一个组合处的所述检测到的特征与用于所述相应组合中的每一个组合的预期特征相比较。
在一个或多个实施例中,所述发射器被配置和布置成将所述测试信号作为连续波信号传送,每个连续波信号具有恒定振幅和频率。
在一个或多个实施例中,所述传感器电路被配置和布置成检测电压振幅、相位和电流特征中的至少一个。
在一个或多个实施例中,所述设备进一步包括开关电路,所述开关电路被配置和布置成:
在测试模式下,将由所述发射器生成的所述测试信号耦合到所述传感器电路;以及
在操作模式下,通过所述阻抗匹配电路将由所述发射器产生的RF通信信号耦合到所述天线,并且在其中将所述RF通信信号发射到远程接收器。
在一个或多个实施例中,所述发射器被配置和布置成基于所述检测到的特征而通过所述RF天线和所述阻抗匹配电路将RF信号发射到远程装置。
在一个或多个实施例中,所述发射器和传感器电路被配置和布置成通过以下操作自动扫描所述阻抗匹配电路:
将所述发射器设定成多个指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式;
在所述指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式处传送测试信号;
在所述指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式处检测所述测试信号的特征;以及
针对多个测试信号扫描中的每一个测试信号扫描,重复设定、传送和检测的步骤。
在一个或多个实施例中,所述测试电路配置和布置有所述传感器电路,以通过基于所述比较设定所述发射器的操作参数,响应于所述比较而校准所述发射器。
在一个或多个实施例中,所述发射器包括分别被配置和布置成发射所述测试信号中的相应测试信号的两个不同发射器。
根据本发明的第二方面,提供一种方法,包括:
通过以下操作自动扫描阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路被配置和布置成匹配射频(RF)天线的阻抗并且在所述RF天线与处理通过所述RF天线接收到的RF信号的接收器电路之间传送信号
使用被配置和布置成通过所述RF天线将信号发射到远程装置的发射器,从而将多个测试信号传送到所述阻抗匹配电路;
检测通过所述阻抗匹配电路的所述测试信号中的每一个测试信号的特征;
对于为自动扫描生成的所述测试信号中的每一个测试信号,将所述测试信号的检测到的特征与用于所述测试信号的预期特征相比较;以及
响应于所述比较而生成指示所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性的输出。
在一个或多个实施例中,自动扫描所述阻抗匹配电路包括传送具有以下各项中的至少一个的每个测试信号:与其它测试信号的指定频率不同的指定频率、与所述其它测试信号的指定测试信号模式不同的指定测试信号模式,或其组合。
在一个或多个实施例中,检测通过所述阻抗匹配电路的所述测试信号中的每一个测试信号的特征包括检测用于所述测试信号中的每一个测试信号的多个特征;以及
比较所述测试信号的所述检测到的特征包括将多个检测到的特征中的每一个特征与用于所述测试信号的相应预期特征相比较。
在一个或多个实施例中,传送所述多个测试信号包括将所述测试信号作为连续波信号传送,每个连续波信号具有恒定振幅和频率。
在一个或多个实施例中,自动扫描所述阻抗匹配电路包括:
将所述发射器设定成多个指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式;
在所述指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式处传送测试信号;
在所述指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式处检测所述测试信号的特征;以及
针对多个测试信号扫描中的每一个测试信号扫描,重复设定、传送和检测的步骤。
在一个或多个实施例中,所述方法进一步包括通过基于所述比较设定所述发射器的操作参数,响应于所述比较而校准所述发射器。
根据本发明的第三方面,提供一种设备,包括:
射频(RF)天线;
发射器;
接收器;
阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路被配置和布置成匹配所述RF天线的阻抗,将信号从所述发射器传送到所述RF天线,以及将在所述RF天线上接收到的RF信号传送到所述接收器;
测试电路,所述测试电路配置和布置有所述发射器和接收器,以通过以下操作自动扫描所述阻抗匹配电路:
操作所述发射器以将连续波测试信号发射到所述阻抗匹配电路;
检测已通过所述阻抗匹配电路并且已在所述接收器处接收到的每个连续波测试信号的振幅和相位;
将所述连续波测试信号中的每一个连续波测试信号的检测到的振幅和相位与用于发射所述连续波测试信号的特定频率的预期振幅和相位相比较;以及
基于所述比较而生成和传输指示所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性的输出。
以上论述/概述并不旨在描述本公开的每个实施例或每个实施方案。图式和以下详细描述还举例说明了各种实施例。
附图说明
考虑结合附图的以下详细描述可以更全面地理解各种实例实施例,在附图中:
图1示出根据本公开的各个方面的用于测试阻抗匹配电路的设备;
图2示出根据本公开的一个或多个方面的用于测试阻抗匹配电路的设备;
图3A至3B示出根据本公开的一个或多个方面的用于基于量值的信号评估的图;
图4A至4B示出根据本公开的一个或多个方面的用于基于频率的信号评估的图;
图5A至5B示出根据本公开的一个或多个方面的用于基于相位的信号评估的图;
图6示出根据本公开的各个方面的用于测试阻抗匹配电路的流程图;
图7示出根据本公开的一个或多个方面的差分RF匹配电路;
图8示出根据本公开的一个或多个方面的RF耦合电路;
图9示出根据本公开的一个或多个方面的校准设备;
图10示出根据本公开的一个或多个方面的具有两个发射器的用于测试阻抗匹配电路的设备;以及
图11示出根据本公开的一个或多个方面的用于发射帧的方法。
虽然本文中所论述的各种实施例能够经受修改和替代形式,但在图式中借助于实例已经示出了各种实施例的多个方面且将详细描述这些方面。然而,应理解,并非意图将本发明限于所描述的具体实施例。相反,意图涵盖落入本公开的范围内的包括权利要求书中限定的各方面的所有修改、等效物和替代方案。另外,所使用的术语“例子”在本申请案通篇中仅借助于说明且不加以限制。
具体实施方式
本公开的各方面被认为适用于各种不同类型的设备、系统和方法,涉及在指定频率下(例如,在约载波频率的范围中)使用频率扫描测试电路。在某些实施方案中,当用于涉及发射器和接收器的环境中的阻抗匹配电路的上下文中时,本公开的各方面已示为有益的,其中发射器用于执行阻抗匹配电路的频率扫描和/或测试信号模式扫描。这些方法可以促进否则可能困难或不可能的电路的测试和/或校准,并且可以解决不同挑战,包括上述那些挑战。虽然未必如此受到限制,但是通过使用此类示例性上下文的例子的论述可以理解各个方面。
根据各个例子实施例,本公开的各个方面涉及可以适用于用来传送信号的匹配网络的用于测试RF行为的方法、设备和/或系统。此测试可以,例如适用于实施为生产测试。在使用时配置用于/用于通过天线与远程装置通信的发射器还用于测试情形(例如,在客户使用之前在工厂)中,以生成用于测试将发射器连接到天线的阻抗匹配电路的测试信号。一个或多个传感器被配置成/用于感测响应于测试信号的阻抗匹配电路的一个或多个特征。感测到的特征可以用于评估阻抗匹配电路,以便确定其操作是否处于一个或多个特征,例如,振幅/量值、反射和相位的可接受范围内。举例来说,可以通过RSSI(接收信号强度指示)或CORDIC(坐标旋转数字计算机)评估量值,可以使用CORDIC块评估相位,并且可以评估投射反射系数的陷波位置。
因此,使用集成到装置中的致动器和传感器等组件的此自测能力可以提供所需测试,并且在适当的情况下,减轻利用外部测量设备的需求。此外,可实现的准确度水平可以提供对小的组件变化的筛选,这可以提供比功能测试更有用的信息,该功能测试可以仅指示被测试的电路存在还是短路。此筛选还可以通过快速方式执行,这可以在生产测试期间节省时间。
一个或多个实施例将发射器电流检测器用作传感器来估计透射反射系统(在发射器端口处=S(1,1))。此数据可以针对标称载波频率进行验证,并且用于检查相对于针对特定平台(以及因此匹配网络)定义的上限和下限的电流的量值。此类测量可以在多个不同频率下执行,并且用于估计发射器的反射系数的形状(=S(1,1))。
在某些实施例中,对分搜索用于扫描频率以搜索谐振频率的位置。谐振频率(例如,表示为反射或直接度量)可以表示为单个峰值(对于振幅)或单个陷波(对于反射系数)。谐振频率(表示为反射或直接度量)可以表示为两个或多于两个峰值(对于振幅)(表示为主要、次要……峰值),或两个或多于两个陷波(对于反射系数)(表示为主要、次要……陷波)。使用适当的频率扫描,可以捕获频率响应的形状(借助于反射系数)。
可以使用本文表征的电路和方法中的一个或多个来实施各种校准方法。举例来说,发射器调谐、发射器电压微调、AGC(自动增益控制)电阻器偏移和相位偏移可以用于校准。
各个例子实施例针对涉及自动扫描阻抗匹配电路的方法和/或设备,该阻抗匹配电路匹配RF天线的阻抗并且在RF天线与处理通过RF天线接收到的RF信号的接收器电路之间传送信号。如可以根据一个或多个实施例实施,设备包括阻抗匹配电路,该阻抗匹配电路被配置和布置成匹配射频(radio frequency,RF)天线的阻抗并且在RF天线与处理通过RF天线接收到的RF信号的接收器电路之间传送信号。该设备进一步包括发射器,该发射器具有组合测试控制器、传感器电路和测试电路。发射器被配置和布置成通过RF天线将信号发射到远程装置,以及通过将多个测试信号(例如,连续波信号)传送到阻抗匹配电路来自动扫描阻抗匹配电路,其中每个测试信号具有与其它测试信号的指定频率和/或测试信号模式不同的指定频率和/或测试信号模式。举例来说,频率扫描可以通过传送不同测试信号来执行,每个测试信号具有共同测试信号模式并且在不同频率下传送。测试信号模式扫描可以通过在共同频率下传送不同测试信号来执行,其中每个测试信号具有不同测试信号模式。此外,然而可以针对扫描时的相应信号修改频率和测试信号模式。
传感器电路被配置和布置成检测通过阻抗匹配电路的测试信号中的每个测试信号的特征(例如,电压振幅、相位和/或电流特征)。测试电路配置和布置有传感器电路以:对于为自动扫描生成的测试信号中的每一个测试信号,将测试信号的检测到的特征与用于测试信号通过其传送的指定频率或测试信号模式的预期特征相比较;以及响应于该比较而生成指示阻抗匹配电路与设计规范的依从性的输出。
除非另外规定,否则“组合测试控制器”是指或包括被配置成生成测试信号的集合的测试电路,其中该集合包括在频率、测试信号模式,和/或具有不同指定频率和测试信号模式的组合方面不同的信号。
在一些实施方案中,发射器包括分别被配置和布置成发射测试信号中的相应测试信号的两个不同发射器。传感器电路和测试电路用于评估通过一个或两个发射器传送的测试信号。
可以使用各种方法评估测试信号的各种特征。在一些实施例中,传感器电路检测测试信号中的每一个测试信号的多个特征。测试电路与传感器电路一起用于:对于为自动扫描生成的测试信号中的每一个测试信号,将检测到的特征中的每一个特征与用于传送测试信号的指定频率的相应预期特征相比较。
操作发射器和接收器以促进通过各种方式进行测试。在一些实施例中,发射器在不同的驱动器输出阻抗配置下传送测试信号中的相应测试信号。测试电路将在不同驱动器输出阻抗中的每一个驱动器输出阻抗处的检测到的特征与用于每个驱动器输出阻抗的预期特征相比较。在其它实施例中,接收器提供用于接收测试信号中的相应测试信号的不同输入电阻,并且测试电路将在不同输入电阻中的每一个输入电阻处的检测到的特征与用于每个输入电阻的预期特征相比较。在某些实施例中,发射器在不同驱动器输出阻抗配置下传送信号,并且接收器提供不同输入电阻,以提供输出阻抗和输入电阻的相应组合。
在一些实施例中,开关电路用于在测试模式中将由发射器生成的测试信号耦合到传感器电路。在操作模式中,开关电路通过阻抗匹配电路将由发射器生成的RF通信信号耦合到天线。因此,用于通过RF天线将RF通信信号发射到远程接收器的相同发射器可以用于生成内部路由到接收器的测试信号。此外,发射器可以在操作模式中在发射RF信号时利用检测到的特征。
可以如下通过自动扫描测试阻抗匹配电路。将发射器设定成指定扫描频率中的一个指定扫描频率,并且在指定扫描频率中的一个指定扫描频率下传送测试信号。在指定扫描频率中的一个指定扫描频率处检测测试信号的特征。针对多个指定扫描频率中的每一个指定扫描频率,重复设定、传送和检测的步骤。
在一些实施例中,测试电路配置和布置有传感器电路,以例如通过基于比较设定发射器的操作参数,响应于比较而校准发射器。举例来说,如果比较指示特定特征不合规范,则可以调整发射器操作参数以使特定特征处于规范内。
可以根据本文中的实施例例如,利用电路以及测试上述阻抗匹配电路来实施各种方法。根据一个或多个实施例,发射器(可以包括本文中提及的组合测试控制器)传送多个测试信号(例如,连续波信号)以自动扫描阻抗匹配电路,其中每个测试信号具有与其它测试信号的指定频率和/或测试信号模式不同的指定频率和/或测试信号模式。检测通过阻抗匹配电路的测试信号中的每一个测试信号的特征(例如,电压振幅、相位和/或电流特征)。对于为自动扫描生成的测试信号中的每一个测试信号,将检测到的特征与用于通过其传送测试信号的指定频率或测试信号模式的预期特征相比较。在一些实施方案中,检测测试信号中的每一个测试信号的多个特征,并且将多个特征与用于传送测试信号的指定频率或测试信号模式的相应预期特征相比较。响应于该比较而生成指示阻抗匹配电路与设计规范的依从性的输出。
在一些实施方案中,通过将发射器设定成多个指定扫描频率中的一个指定扫描频率,在指定扫描频率中的一个指定扫描频率下传送测试信号,以及在指定扫描频率中的一个指定扫描频率下检测测试信号的特征来执行阻抗匹配电路的每次自动扫描。对于每次自动扫描,随后针对多个指定扫描频率中的每一个指定扫描频率重复设定、传送和检测的步骤。
在一些实施例中,上述自动扫描用于校准发射器。发射器的操作参数可以基于比较设定。举例来说,如果比较指示特定特征不合规范,则可以调整发射器操作参数以使特定特征处于规范内。
现转向图式,图1示出根据本公开的各个方面的用于测试阻抗匹配电路的设备100。设备100包括通信/测试电路110、阻抗匹配电路120和天线130。通信/测试电路110包括发射器111,该发射器111用于通过阻抗匹配电路120和天线130将信号发射到远程接收器,并且进一步用于通过生成测试信号以测试阻抗匹配电路120来执行测试信号扫描。测试信号扫描可以涉及通过在不同频率下传送的测试信号的频率扫描、通过用不同测试模式传送的测试信号的测试模式扫描,或其组合。可以包括组合测试控制器的测试信号扫描控制电路112可以实施为发射器内的单独组件或集成到发射器内,以控制发射器111的测试信号扫描操作。
接收器113用于接收发射到设备100、收集在天线130处以及通过阻抗匹配电路120传递到接收器的信号。接收器还通过测试信号扫描接收由发射器在阻抗匹配电路上传递的测试信号,并且提供测试信号,用于在可以与接收器113集成的传感器电路114处感测。
测试信号扫描可以通过各种方式执行。在一些实施例中,阻抗匹配电路120包括一个或多个开关或其它组件,其中开关122借助于例子示出,该开关122将测试信号引导到适当的电路并引导回接收器113。举例来说,一个或多个开关电路可以将测试信号路由回接收器113,而不是路由到天线130。这些开关电路还可以实施用于通过阻抗匹配电路中的特定电路路由测试信号,以明确地测试那些特定电路。
本文所描述的各种实施例可以在某些实施例中组合,并且个别实施例的各个方面可以作为单独的实施例实施。举例来说,可以单独地实施图1的各方面,以便为发射器111提供测试信号扫描控制,或提供频率扫描与阻抗匹配电路和传感器电路114中的开关中的一个或两个的组合,用于表征测试信号扫描的结果。
图2示出根据本公开的一个或多个方面的用于测试阻抗匹配电路的设备200。阻抗匹配网络210提供天线212与发射器220和接收器222两者之间的通信,用于通过远程装置,例如,通过借助于例子示出的读取器装置230以及其天线232传送信号。发射器220被配置成生成在阻抗匹配网络210上传递并且返回到接收器222的测试信号,如一般通过电路路径221表示。测试信号可以呈现在相应频率上,以提供阻抗匹配网络210的频率扫描。此外,测试信号也可以通过天线212传递。
一个或多个传感器电路可以用于适应特定测试应用。在一些实施方案中,提供RSSI电路224和CORDIC电路226,用于分别感测/检测在接收器222处接收到的信号的振幅以及相位/振幅。此外,阻抗匹配网络210可以包括内部开关电路,该内部开关电路有助于在通过一个或多个电路以在阻抗匹配网络内进行测试之后,将由发射器220发射的信号路由回接收器222。此外,电路可以设置在板卡205上。
可以生成各种测试信号并且这些测试信号用于提供各种响应以分析电路特征。可以评估返回到接收器的测试信号是否符合预期信号以及与预期信号的一系列容许方差,用于评估电路。图3A至3B示出根据本公开的一个或多个方面的用于基于量值的信号评估的图。图3A和3B示出发射器端口的模拟反射量(S(1,1)),该模拟反射量分别具有标称分量值变化(图3A)以及超过预期标称分量值变化约10倍的匹配网络中的分量值变化(图3B)。这些图可以用于比较在测试期间感测到的实际量值,并且该比较可以用于评估从其感测到量值的电路。在图3A中,从标称预期部分的谐振频率偏移较低,而在图3B中,谐振频率从标称预期部分显著地偏移(以及超出该频率1MHz)。举例来说,属于在310和312处所示的范围内的信号可以被认为表示不合格分量,而属于在320处所示的范围内的信号可以被认为表示可接受分量。
图4A和4B示出根据本公开的一个或多个方面的用于基于频率的信号评估的图。图4A和4B示出从发射器到接收器的量值,分别表示匹配网络中的预期分量变化(图4A),以及预期分量变化的10倍的分量变化(图4B)。使用这些图,属于在410和412处所示的范围内的信号可以被认为表示不合格分量,而属于在420处所示的范围内的信号可以被认为表示可接受分量。
图5A和5B示出根据本公开的一个或多个方面的用于基于相位的信号评估的图。图5A和5B示出从发射器到接收器的模拟相位,分别用于匹配网络中的预期分量变化(图5A),以及用于预期分量变化的10倍的分量变化(图5B)。
频率扫描可以用于避免误报,例如,在特定频率下信号特征处于公差内(例如,量值和相位),但在其它频率下可能处于公差外的情况。已经认识到/发现,此频率扫描方法不仅可以配备有用于与远程装置通信的机载发射器和接收器,而且还可以提供在频率范围内的分量变化的准确指示。举例来说,如图4B中所示,420处所指出的标称量值-36dB附近+/-1dB的合格限值可以用作合格/不合格限值。将拒绝具有高于或低于该限值的测量量值的任何样本。可以利用不同频率,例如,在标称频率(例如,13.56MHz)附近+/-1MHz和/或+/-2MHz。如果具有相应频率的个别测试在用于量值和相位中的一个或两个或所分析的其它特征的所定义限值内,则部件可以被认为通过测试。某些方法涉及评估量值和/或相位的局部最小值或最大值,以及检查相对于限值的测量到的局部极值位置。
图6示出根据本公开的各个方面的用于测试阻抗匹配电路的流程图。此算法/序列可以例如,在图1和2中所示的电路等电路内实施,用于对通过所分析电路传递的测试信号进行测试信号扫描和分析。在块610处,启动发射器块,并且在块620处启动发射器驱动器输出级以在指定频率下生成射频信号。在块630处,实施传感器以捕获/检测信号特征,例如,量值、电流和相位。在块640处,停用发射器驱动器输出级。在执行频率扫描的情况下,频率在块645处更新到新/不同频率,并且针对新/不同频率执行上文通过块620、630和640提及的序列。在执行测试信号模式扫描的情况下,测试信号模式在块645处更新到新/不同测试信号模式,并且针对新/不同测试信号模式执行上文通过块620、630和640提及的序列。频率和测试信号模式两者还可以在块645处更新。
在已感测到所需/设定数目(一个或多个)的特征之后,在块650处停用发射器驱动器组件并且在块660处在后处理期间评估限值/特征。对于每个频率,在块660处的评估还可以通过捕获或在块630处的捕获之后执行。
图7示出根据本公开的一个或多个方面的差分RF匹配电路700。两个不同发射器TX1和TX2提供用于生成在所示的一个或多个测试信号路径上传送的相应测试信号。具体来说,发射器TX1可以用于在路径710上将测试信号发射到接收器RXP,或在路径720上将测试信号发射到接收器RXN。发射器TX2可以用于在路径730上将测试信号发射到接收器RXN,或在路径740上将测试信号发射到接收器RXP。可以实施开关电路,例如以选择性地将发射器TX1和TX2耦合到接收器RXP和RXN/解耦发射器TX1和TX2以及接收器RXP和RXN。
因此,各种测试路径可以用于测试差分RF匹配电路700内的不同电路。举例来说,用于单端RF前端的测试过程可以涉及启动TX1(其中TX2关闭),启动TX2(其中TX1关闭),或启动TXI和TX2。对于每种情况,子情况可以利用不同的发射器驱动器输出阻抗配置(例如,低Z、高Z,或中间(例如,20ohms))。此外,可以利用不同RXP输入电阻(AGC电阻)。
可以检测各种特征。举例来说,可以捕获TX1/TX2处的电压和/或电流、RXP和/或RXN处的电压、从TX1/TX2到RXP或从TX1/TX2到RXN的相位。可以获取在测量结果之外的各种特征。例如,可以确定从TX1到RXP到天线、从TX2到RXP到天线,或从TX1和TX2到RXP到天线的增益。可以确定从TX1、TX2或TX1和TX2的组合到天线的相位(rel.)。参数可以与每种情况的限值独立地进行检查,彼此相比较(例如,对于路径1/2失配),或与其中预期结果是加倍的RXP电压以及对相位的相关影响的组合测试(TX1和TX2两者)相比较。与预期的偏差可以指示发射器系统(例如,IC和/或前端)中的增益/相位失配。对于校准,不同情况的测量结果可以用于立即生成校准配置。
图8示出根据本公开的一个或多个方面的具有单端接收器和天线的RF耦合电路800。测试路径810从TX1到RXP,并且测试路径820从TX2到RXN。测试路径830可以从TX1、TX2或TX1和TX2两者耦合。因此,测试过程可以涉及以下各者中的一个或多个:启动TX1(其中TX2关闭);启动TX2(其中TX1关闭);以及启动TX1和TX2两者。对于每种情况,子情况可以使用不同的TX驱动器输出阻抗配置(例如,低Z、高Z,或中间(例如,20Ohms))实施。此外,可以利用不同RXP输入电阻(AGC电阻)。可以捕获各种信息/特征,例如,TX1/TX2处的电压和/或电流、RXP处的电压,以及从TX1到RXP和/或从TX2到RXN的相位。根据此信息,可以确定从TX1到RXP到天线、从TX2到RXP到天线,或从TX1和TX2到RXP到天线的增益。可以确定从TX1到天线、从TX2到天线,和/或从TX和TX2两者到天线的相位(rel.)。例如,通过针对路径1/2失配彼此相比较,与其中RXP电压预期加倍并且进一步出现对相位的预期影响的组合测试(TX1和TX2两者)相比较,可以相对于限值/公差检查参数。偏差可以指示发射器系统(例如,IC和/或前端)中的增益/相位失配。同样,不同情况的结果可以用于生成校准配置。
图9示出根据本公开的一个或多个方面的校准设备900。电路900包括校准电路910以及在920、922和924处的相应输入电路,该输入电路提供用于一个或多个发射器(TX1、TX2)的电压,用于通过发射器中的一个或多个发射器提供的测试信号的接收器电压,以及用于通过发射器中的一个或多个发射器提供的测试信号的接收器相位。提供校准输出,例如以提供用于一个或多个收发器(TX1、TX2)的电压和/或相位偏移。
图10示出根据本公开的一个或多个方面的具有两个发射器的用于测试阻抗匹配电路的设备1000。设备1000包括发射器1010、发射器1020和接收器1030,该发射器1010、发射器1020和接收器1030与阻抗匹配网络1040和天线1042一起操作以通过远程装置传送RF信号。发射器1010和1020生成测试信号,该测试信号例如,通过本文中表征的方式通过阻抗匹配网络1040传递到接收器1030。接收器数据可以针对测试信号进行分析并且用于评估阻抗匹配网络1040。此外,可以执行校准以随后将所示的相位偏移的电压提供到发射器1010和1020中的一个或两个发射器。电路可以集成在共同板卡1005上。各种实施例可以利用其它或附加控制信号,例如以补偿发射器电阻。
图11示出根据本公开的一个或多个方面的用于发射帧的方法。在块1105处通过根据本文中的一个或多个实施例(例如,根据图6)的方式执行测试信号扫描电路评估,校准参数从该测试信号扫描电路评估中获得。在块1110处,启动发射器块,并且使用通过测试信号扫描评估确定的参数在块1120处执行校准/微调配置。在块1130处,发射帧,在此之后发射器驱动器在块1140处停用并且其它发射器组件可以在块1150处停用。校准/微调配置可以在传输期间计算出,或在测试信号扫描测试序列之后立即生成,并且存储为校准偏移。
可以实施各种块、模块或其它电路以执行本文中描述和/或图中所示的操作和活动中的一个或多个操作和活动。在这些情形中,“块”(有时还称为“逻辑电路”或“模块”)是执行这些或相关操作/活动(例如,感测、测试或频率扫描)中的一个或多个操作/活动的电路。例如,如在图1和2中所示的电路模块中,在某些上述实施例中,一个或多个模块是被配置和布置用于实施这些操作/活动的离散逻辑电路或可编程逻辑电路。在某些实施例中,此种可编程电路是一个或多个计算机电路,该计算机电路被编程为执行指令(和/或配置数据)的集合(或若干集合)。指令(和/或配置数据)可以采用存储在存储器(电路)中且可从存储器(电路)中存取的固件或软件的形式。举例来说,第一和第二模块包括基于CPU硬件的电路和采用固件形式的指令集的组合,其中第一模块包括第一CPU硬件电路与一个指令集,且第二模块包括第二CPU硬件电路与另一指令集。
某些实施例涉及计算机程序产品(例如,非易失性存储器装置),该计算机程序产品包括其上存储有指令的机器或计算机可读媒体,该指令可以通过计算机(或其它电子装置)执行以执行这些操作/活动。
基于以上论述和说明,本领域技术人员将易于认识到,可以对各种实施例作出各种修改和改变,而无需严格地遵循在本文中所说明且描述的示例性实施例和应用。例如,可以分析不同特征,或可以分析此类特征的组合。可以使用单个频率,或可以在扫描时执行各种频率。可以使用单个测试信号模式,或可以使用各种测试信号模式。此外,可以通过自动扫描测试其它类型的电路(例如,非RF电路)。此类修改不脱离本发明的各个方面的真实精神和范围,包括在权利要求书中阐述的方面。
Claims (10)
1.一种设备,其特征在于,包括:
阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路被配置和布置成匹配射频(RF)天线的阻抗,并且在所述RF天线与处理通过所述RF天线接收到的RF信号的接收器电路之间传送信号;
发射器,所述发射器包括组合测试控制器,所述发射器被配置和布置成通过所述RF天线将信号发射到远程装置,并且通过将多个测试信号传送到所述阻抗匹配电路来自动扫描所述阻抗匹配电路;
传感器电路,所述传感器电路被配置和布置成检测通过所述阻抗匹配电路的所述多个测试信号中的每一个测试信号的特征;以及
测试电路,所述测试电路配置和布置有所述传感器电路,以通过以下操作指示所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性:
对于为自动扫描生成的所述多个测试信号中的每一个测试信号,将所述每一个测试信号的检测到的特征与用于所述每一个测试信号的预期特征相比较,
响应于所述比较,评估所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性,以及
生成和传输指示所述阻抗匹配电路与所述设计规范的依从性的输出。
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,每个测试信号具有以下各项中的至少一个:与其它测试信号的指定频率不同的指定频率、与所述其它测试信号的指定测试信号模式不同的指定测试信号模式,或其组合。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:
所述传感器电路被配置和布置成检测所述多个测试信号中的每一个测试信号的多个特征;以及
所述测试电路配置和布置有所述传感器电路,以对于为所述自动扫描生成的所述多个测试信号中的每一个测试信号,将所述检测到的特征中的每一个特征与用于所述每一个测试信号的相应预期特征相比较。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述发射器被配置和布置成在不同驱动器输出阻抗配置下传送所述多个测试信号中的相应测试信号,并且所述测试电路被配置和布置成将在所述不同驱动器输出阻抗中的每一个驱动器输出阻抗处的所述检测到的特征与用于每个驱动器输出阻抗的预期特征相比较。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述传感器电路包括接收器,所述接收器被配置和布置成提供不同输入电阻,用于接收所述多个测试信号中的相应测试信号,并且所述测试电路被配置和布置成将在所述不同输入电阻中的每一个输入电阻处的所述检测到的特征与用于每个输入电阻的预期特征相比较。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,
所述发射器被配置和布置成在不同驱动器输出阻抗配置下传送所述多个测试信号中的相应测试信号,
所述传感器电路包括接收器,所述接收器被配置和布置成提供不同输入电阻,用于接收所述多个测试信号中的相应测试信号,以及
所述测试电路被配置和布置成将在所述输出阻抗配置和输入电阻的相应组合中的每一个组合处的所述检测到的特征与用于所述相应组合中的每一个组合的预期特征相比较。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,进一步包括开关电路,所述开关电路被配置和布置成:
在测试模式下,将由所述发射器生成的所述多个测试信号耦合到所述传感器电路;以及
在操作模式下,通过所述阻抗匹配电路将由所述发射器产生的RF通信信号耦合到所述天线,并且在其中将所述RF通信信号发射到远程接收器。
8.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述发射器和传感器电路被配置和布置成通过以下操作自动扫描所述阻抗匹配电路:
将所述发射器设定成多个指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式;
在所述指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式处传送测试信号;
在所述指定扫描频率或测试信号模式中的一个指定扫描频率或测试信号模式处检测测试信号的特征;以及
针对多个测试信号扫描中的每一个测试信号扫描,重复设定、传送和检测的步骤。
9.一种用于测试电感耦合电路的方法,其特征在于,包括:
通过以下操作自动扫描阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路被配置和布置成匹配射频(RF)天线的阻抗并且在所述RF天线与处理通过所述RF天线接收到的RF信号的接收器电路之间传送信号
使用被配置和布置成通过所述RF天线将信号发射到远程装置的发射器,从而将多个测试信号传送到所述阻抗匹配电路;
检测通过所述阻抗匹配电路的所述多个测试信号中的每一个测试信号的特征;
对于为自动扫描生成的所述多个测试信号中的每一个测试信号,将所述每一个测试信号的检测到的特征与用于所述每一个测试信号的预期特征相比较;以及
响应于所述比较而生成指示所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性的输出。
10.一种设备,其特征在于,包括:
射频(RF)天线;
发射器;
接收器;
阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路被配置和布置成匹配所述RF天线的阻抗,将信号从所述发射器传送到所述RF天线,以及将在所述RF天线上接收到的RF信号传送到所述接收器;
测试电路,所述测试电路配置和布置有所述发射器和接收器,以通过以下操作自动扫描所述阻抗匹配电路:
操作所述发射器以将连续波测试信号发射到所述阻抗匹配电路;
检测已通过所述阻抗匹配电路并且已在所述接收器处接收到的每个连续波测试信号的振幅和相位;
将所述连续波测试信号中的每一个连续波测试信号的检测到的振幅和相位与用于发射所述连续波测试信号的特定频率的预期振幅和相位相比较;以及
基于所述比较而生成和传输指示所述阻抗匹配电路与设计规范的依从性的输出。
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