CN112752976A - 被测装置取向和射频测量的相关性 - Google Patents

被测装置取向和射频测量的相关性 Download PDF

Info

Publication number
CN112752976A
CN112752976A CN201980062564.9A CN201980062564A CN112752976A CN 112752976 A CN112752976 A CN 112752976A CN 201980062564 A CN201980062564 A CN 201980062564A CN 112752976 A CN112752976 A CN 112752976A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dut
counter
computer
acquisition
counters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980062564.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112752976B (zh
Inventor
G·奥罗斯科瓦尔德斯
T·德克特
J·D·H·兰格
C·N·怀特
K·F·格罗希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Instruments Corp
Original Assignee
National Instruments Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Instruments Corp filed Critical National Instruments Corp
Publication of CN112752976A publication Critical patent/CN112752976A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112752976B publication Critical patent/CN112752976B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0892—Details related to signal analysis or treatment; presenting results, e.g. displays; measuring specific signal features other than field strength, e.g. polarisation, field modes, phase, envelope, maximum value
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0871—Complete apparatus or systems; circuits, e.g. receivers or amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/101—Monitoring; Testing of transmitters for measurement of specific parameters of the transmitter or components thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/10—Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/11—Monitoring; Testing of transmitters for calibration
    • H04B17/12—Monitoring; Testing of transmitters for calibration of transmit antennas, e.g. of the amplitude or phase
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/29—Performance testing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/391—Modelling the propagation channel
    • H04B17/3912—Simulation models, e.g. distribution of spectral power density or received signal strength indicator [RSSI] for a given geographic region
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
    • G01R29/105—Radiation diagrams of antennas using anechoic chambers; Chambers or open field sites used therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/38—TPC being performed in particular situations
    • H04W52/42—TPC being performed in particular situations in systems with time, space, frequency or polarisation diversity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

描述了用于集成电路(IC)的硬件定时测试的天线表征系统和方法，所述IC具有被配置用于空中传输和/或接收的集成天线。待测试IC(例如，被测装置(DUT))可以被安装到电波暗室中的可调定位器。所述IC的射频(RF)特性(例如，包含传输特性、接收特性和/或波束形成特性)可以使用所述电波暗室内的天线或探针阵列在空中进行测试，同时将所述可调定位器在多个取向中连续地转变。计数器和参考触发智能可以用于将测量结果与所述DUT的取向相关。

Description

被测装置取向和射频测量的相关性
技术领域
本发明涉及半导体和/或移动装置测试的领域，并且更具体地涉及硬件定时空中天线表征。
背景技术
天线传输和接收技术的重要性正在快速增长，例如，因为第5代(5G)无线技术变得越来越普遍。用于测试具有用于传输和/或接收空中信号的集成天线的集成电路的当前方法可能是缓慢的和/或昂贵的，例如，部分地因为被测集成电路可能需要根据许多不同取向来定位，并且集成天线可能需要根据多个传输功率和/或频率来测试。因此，本领域需要改进。
发明内容
下文呈现用于集成电路(IC)的硬件定时测试的天线表征系统和方法的各种实施例，所述IC具有被配置用于空中传输和/或接收的集成天线。待测试IC(例如，被测装置(DUT))可以被安装到电波暗室中的可调定位器。可以在固定的导电接口上测试IC的功率和数据连接。IC的射频(RF)特性(例如，包含传输特性、接收特性、波束形成特性等)可以使用电波暗室内的天线或探针阵列在空中进行测试，同时将可调定位器在多个取向中连续地转变。计数器和参考触发智能可以用于将测量结果与DUT的取向相关。
本发明内容意图提供对本文档中描述的一些主题的简要概述。因此，应当理解，上述特征仅是实例，而不应被解释为以任何方式缩小本文描述主题的范围或精神。根据以下具体实施方式、附图和权利要求书，本文描述主题的其它特征、方面和优点将变得显而易见。
附图说明
当结合以下附图考虑对优选实施例的以下详细描述时，可以获得对本发明的更好理解，其中：
图1示出了根据一些实施例的被配置成执行集成电路测试的计算机系统；
图2是根据一些实施例的图1的计算机系统的示范性框图；
图3示出了根据一些实施例的使用粗移相器和细移相器的多天线波束形成；
图4至9示出了根据一些实施例的示范性集成电路被测装置(DUT)；
图10示出了根据一些实施例的用于整个阵列测试和单个元件测试的测量设置；
图11是根据一些实施例的3D波束形成图案的图示；
图12是示出根据一些实施例的用于空中(OTA)天线测试的典型设置的示意图；
图13是根据一些实施例的示范性可调定位器的详细图示；
图14是示出根据一些实施例的使用定位臂与旋转定位器的组合的OTA天线测试设置的示意图；
图15是根据一些实施例的使用3D定位臂的OTA天线测试设置的等距图示；
图16是示出根据一些实施例的用于使软件驱动程序表征AUT的空中(OTA)传输属性的方法的流程图；
图17示出了根据一些实施例的正交编码器的双信道码轨；
图18示出了根据一些实施例的正交编码器的双信道如何导致递增和递减计数器值；
图19是示出根据一些实施例的硬件定时空中(OTA)测试系统的部件和连接的系统图；
图20示出了根据一些实施例的OTA天线表征过程中的信号序列和计数器转变的时序图；
图21是示出根据一些实施例的包含计算机的硬件定时空中(OTA)测试系统的部件和连接的系统图；
图22是示出根据一些实施例的结合有启动/停止触发器的硬件定时空中(OTA)测试系统的部件和连接的系统图；
图23是示出根据一些实施例的用于进行协调的OTA天线测量的简化方法的通信流程图；
图24是示出根据一些实施例的用于进行包含由射频信号分析器使用的参考触发的协调OTA天线测量的方法的通信流程图；
图25是示出根据一些实施例的用于进行协调的OTA天线测量的方法的通信流程图，其中一些采集触发器与正在进行的测量采集重叠并且不触发后续采集；
图26是根据一些实施例的模拟为正弦函数的天线传输功率分布的模拟图示；
图27是根据一些实施例的当角速度远大于采集时间的倒数时的失真测量结果的图示；并且
图28是根据一些实施例的当角速度与采集时间的倒数相当时的高保真测量结果的图示。
尽管本发明容易有各种修改和替代形式，但是通过举例方式在附图中示出了其具体实施例并在本文中对其作出详细描述。然而，应当理解，附图和对其进行的详细描述并不意图将本发明局限于所公开的特定形式，而是相反地，意图是涵盖属于如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的所有修改、等同物和备选方案。
具体实施方式
术语
以下为本申请中使用的术语词汇表：
存储器介质-各种类型的非暂时性计算机可访问存储器装置或存储装置中的任何一种。术语“存储器介质”意图包含安装介质，例如，CD-ROM、软盘104或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDORAM、Rambus RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质，例如硬盘驱动器，或光存储器；寄存器或其它类似类型的存储器元件等。存储器介质还可以包括其它类型的非暂时性存储器及其组合。另外，存储器介质可以位于执行程序的第一计算机中，或者可以位于通过诸如互联网之类的网络连接到第一计算机的不同的第二计算机中。在后一种情况下，第二计算机可以向第一计算机提供程序指令以供执行。术语“存储器介质”可以包含可以驻留在不同位置中(例如，在通过网络连接的不同计算机中)的两种或更多种存储器介质。
载体介质-如上所述的存储器介质，以及物理传输介质，诸如总线、网络和/或传送诸如电、电磁或数字信号之类的信号的其它物理传输介质。
可编程硬件元件-包含各种硬件装置，其包括经由可编程互连件连接的多个可编程功能块。实例包含FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑装置)、FPOA(现场可编程对象阵列)和CPLD(复杂PLD)。可编程功能块的范围可以从细粒度(组合逻辑或查找表)到粗粒度(算术逻辑单元或处理器核心)。可编程硬件元件也可以被称为“可重配置逻辑”。
处理元件-是指能够在诸如用户装置或蜂窝网络装备之类的装置中执行功能的各种元件或元件组合。处理元件可以包含例如：处理器和相关联的存储器、单独的处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、处理器阵列、诸如ASIC(专用集成电路)之类的电路、诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程硬件元件，以及上述的各种组合中的任何组合。
软件程序-术语“软件程序”意图具有其普通含义的完整范围，并且包含可以被存储在存储器介质中并由处理器执行的任何类型的程序指令、代码、脚本和/或数据或其组合。示范性软件程序包含以基于文本的编程语言编写的程序，所述编程语言诸如C、C++、PASCAL、FORTRAN、COBOL、JAVA、汇编语言等；图形程序(用图形编程语言编写的程序)；汇编语言程序；已被编译为机器语言的程序；脚本；以及其它类型的可执行软件。软件程序可以包括以某种方式互操作的两个或更多个软件程序。注意，本文描述的各种实施例可以由计算机或软件程序来实施。软件程序可以作为程序指令存储在存储器介质上。
硬件配置程序-可以用于编程或配置可编程硬件元件的程序，例如，网表或位文件。
程序-术语“程序”意图具有其普通含义的完整范围。术语“程序”包含1)可以被存储在存储器中并可由处理器执行的软件程序，或2)可用于配置可编程硬件元件的硬件配置程序。
计算机系统-各种类型的计算或处理系统中的任一种，其包含个人计算机系统(PC)、大型机计算机系统、工作站、网络电器、互联网电器、个人数字助理(PDA)、电视系统、网格计算系统或其它装置或装置组合。通常，术语“计算机系统”可以被广泛地定义为涵盖具有执行来自存储器介质的指令的至少一个处理器的任何装置(或装置组合)。
测量装置-包含仪器、数据采集装置、智能传感器和被配置成采集和/或存储数据的任何各种类型的装置。测量装置还可以任选地进一步被配置成分析或处理所采集或存储的数据。测量装置的实例包含仪器，诸如传统的独立“盒”仪器、基于计算机的仪器(卡上的仪器)或外部仪器、数据采集卡、计算机外部的类似于数据采集卡操作的装置、智能传感器、机箱中的一个或多个DAQ或测量卡或模块、图像采集装置，诸如图像采集(或机器视觉)卡(也被称为视频采集卡)或智能相机、运动控制装置、具有机器视觉的机器人以及其它类似类型的装置。示范性“独立”仪器包含示波器、万用表、信号分析器、任意波形发生器、分光仪和类似的测量、测试或自动化仪器。
测量装置还可以被配置成例如响应于对所采集或存储的数据的分析来执行控制功能。例如，测量装置可以响应于特定数据而向诸如运动控制系统之类的外部系统或向传感器发送控制信号。测量装置还可以被配置成执行自动化功能，即，可以接收和分析数据，并且作为响应而发出自动化控制信号。
功能单元(或处理元件)-是指各种元件或元件组合。处理元件包含例如诸如ASIC(专用集成电路)之类的电路、单独的处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、单独的处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程硬件装置，和/或包含多个处理器的系统的较大部分，以及其任何组合。
自动地-是指由计算机系统(例如，由计算机系统执行的软件)或装置(例如，电路、可编程硬件元件、ASIC等)执行的动作或操作，而无需用户输入直接指定或执行动作或操作。因此，术语“自动地”与用户手动执行或指定的操作相反，其中用户提供输入以直接执行操作。可以通过由用户提供的输入来发起自动程序，但是“自动地”执行的后续动作不由用户指定，即，不“手动地”执行，其中用户指定要执行的每个动作。例如，通过选择每一栏并提供输入指定信息(例如，通过键入信息，选择复选框，单选等)填写电子表单的用户正在手动地填写表单，即使计算机系统必须响应于用户动作而更新表单。表单可以由计算机系统自动地填写，其中计算机系统(例如，在计算机系统上执行的软件)分析表单的栏，并且在没有指定对栏的答案的任何用户输入的情况下填写表单。如上文所指示，用户可以调用表单的自动填充，但是不涉及表单的实际填充(例如，用户不手动地指定对栏的答案，而是自动地完成它们)。本说明书提供了响应于用户已经采取的动作而自动地执行的操作的各种实例。
并发-是指并行执行(execution/performance)，其中任务、过程或程序以至少部分重叠的方式执行。例如，并发性可以使用“强”或严格的并行性来实施，其中任务在相应的计算元件上并行(至少部分地)执行，或者使用“弱并行性”来实施，其中任务以交错方式执行，例如通过执行线程的时间复用来执行。
无线-是指其中电磁波或声波通过空间而不是沿着电线携带信号的通信、监视或控制系统。
大约-是指在某个指定公差或可接受的误差界限或目标值的不确定性内的值，其中特定公差或边界通常取决于应用。因此，例如，在各种应用或实施例中，如本发明技术的特定应用所要求的，术语大约可以表示：在目标值的.1％内，在目标值的.2％内，在目标值的.5％内，在目标值的1％、2％、5％或10％内，等等。
图1-计算机系统
图1示出了被配置成实施本文所公开的技术的实施例的计算机系统82。下文描述用于(例如，用于集成电路的生产测试)方法的实施例。注意，本文公开的技术的各种实施例可以通过各种不同的方式来实施。例如，在一些实施例中，这些技术中的一些或全部技术可以用文本或图形程序来实施，所述文本或图形程序可以被部署或用于配置各种硬件装置中的任一个。
然而，尽管根据在计算机(例如，计算机系统82)上执行的一个或多个程序(例如，图形程序)来描述一些实施例，但是这些实施例仅为示范性的，并且不意图将技术限于任何特定实施方式或平台。因此，例如，在一些实施例中，可以在功能单元(在本文中也被称为处理元件)上或由所述功能单元实施所述技术，所述功能单元可以包含例如诸如ASIC(专用集成电路)之类的电路、单独的处理器核心的部分或电路、整个处理器核心、单独的处理器、诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程硬件装置，和/或包含多个处理器的系统的较大部分，以及其任何组合。
如图1所示，计算机系统82可以包含显示装置，所述显示装置被配置成在创建和/或执行图形程序时显示图形程序。显示装置还可以被配置成在图形程序的执行期间显示图形程序的图形用户界面或前面板。例如，取决于计算平台，图形用户界面可以包括任何类型的图形用户界面。
计算机系统82可以包含至少一种存储器介质，其上可以存储根据本发明一个实施例的一个或多个计算机程序或软件部件。例如，存储器介质可以存储一个或多个程序，诸如图形程序，其可执行以执行本文描述的方法。存储器介质还可以存储操作系统软件以及用于计算机系统操作的其它软件。各种实施例还包含在载体介质上接收或存储根据上述描述实施的指令和/或数据。
示范性系统
本发明的实施例可以涉及执行测试和/或测量功能；控制仪器或工业自动化硬件和/或对其进行建模；建模和模拟功能，例如，对正在开发或测试的装置或产品进行建模或模拟等。示范性测试应用尤其包含硬件环路测试和快速控制原型。
然而，应注意，本发明的实施例可以用于多种应用且不限于上述应用。换句话说，在本说明书中讨论的应用仅仅是示范性的，并且本发明的实施例可以用于各种类型的系统中的任何一种。因此，本发明的系统和方法的实施例被配置成用于各种类型的应用中的任一种，包含对诸如多媒体装置、视频装置、音频装置、电话装置、互联网装置等其它类型的装置的控制，以及诸如文字处理、电子表格、网络控制、网络监视、金融应用、游戏等通用软件应用。
图2-计算机系统框图
图2是表示图1所示的计算机系统82的一个实施例的框图12。应注意，可以根据需要使用任何类型的计算机系统配置或架构，并且图2说明代表性PC实施例。还应注意，计算机系统可以是通用计算机系统、在安装在机箱中的卡上实施的计算机，或其它类型的实施例。为了简单起见，已省略了对理解本描述不必要的计算机元件。
计算机可以包含耦合到处理器或主机总线162的至少一个中央处理单元或CPU(处理器)160。CPU 160可以是各种类型中的任何一种，包含任何类型的处理器(或多个处理器)，以及其它特征。通常包括RAM并且被称为主存储器166的存储器介质通过存储器控制器164耦合到主机总线162。主存储器166可以存储被配置成实施本技术的实施例的程序(例如，图形程序)。主存储器还可以存储操作系统软件以及用于计算机系统操作的其它软件。
主机总线162可以通过总线控制器168或总线桥逻辑耦合到扩展或输入/输出总线170。尽管扩展总线170可以是PCI(外围部件互连)扩展总线，但是可以使用其它总线类型。扩展总线170包含用于诸如上文描述的各种装置的插槽。计算机82还包括耦合到扩展总线170的视频显示子系统180和硬盘驱动器182。计算机82还可以包括耦合到GPIB总线112的GPIB卡122，和/或耦合到VXI机箱116的MXI装置186。
如图所示，装置190也可以连接到计算机。装置190可以包含可以执行实时操作系统的处理器和存储器。装置190还可以或替代地包括可编程硬件元件。计算机系统可以被配置成将程序部署到装置190以用于在装置190上执行程序。所部署的程序可以采用直接表示图形程序的图形程序指令或数据结构的形式。替代地，所部署的程序可以采用从程序生成的文本代码(例如，C代码)的形式。作为另一个实例，所部署的程序可以采用从程序或从文本代码生成的编译代码的形式，所述文本代码又从程序生成。
图3至8-具有天线的集成电路(IC)
具有集成天线的集成电路(IC)日益普遍。此类IC被包含在许多装置中，并且可以被配置成执行各种功能，包含无线通信(例如，包含传输和/或接收)和雷达。具体地，5G无线通信标准(或其它标准)可以提供毫米波(mmW)频带无线信号和波束形成(例如，定向传输/接收)的使用。预期诸如5G或其它技术之类的即将到来的蜂窝通信技术可以通过协调方式使用多个天线来将所传输的能量聚焦到一个空间点。由天线元件形成的图案被称为波束，而聚焦能量的过程被称为波束形成。IC或专用IC(ASIC)可以是被配置成使用此类标准进行通信的许多无线装置的重要元件。例如，具有集成天线阵列(例如，相控阵列)的IC可以是包含此类5G无线能力的常用装置。
图3示出了可用于波束形成的实例性相控阵列架构。图3示出了可用于将Tx信号的能量聚焦在特定空间位置中的相控阵列天线模拟和数字混合架构。如图所示，粗移相器处理数字信号，所述数字信号通过数模转换器(DAC)和功率放大器(PA)发送，然后由细移相器处理并由四个天线传输以形成定向波束。
图4示出了可以被结合到诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)单片微波集成电路(MMIC)之类的IC中的天线的相控阵列。在各种可能性中，IC可以为大约1cm×1cm。
图5示出了包含集成天线阵列的示范性IC。
图6示出了芯片上的256个天线的示范性阵列。应注意，其它数量或配置的天线以及其它尺寸的芯片、模块和/或整个移动装置或用户装备装置(UE)也是可能的。
图7示出了示范性IC。如图所示，IC包含被安装到芯片(例如，印刷电路板(PCB)、玻璃晶片、硅晶片等)的多个(例如，任何期望数量的)天线贴片。天线贴片可以向集成RF芯片(多个RF芯片)传输信号或从集成RF芯片发送信号。应注意，RF芯片可以被包含在芯片中，但不能达到芯片的全部厚度。在所示实例中，RF芯片达到高度h1，其小于芯片的整个高度h2。RF芯片可以例如经由有线连接连接到IC的其它元件。
图8示出了示范性IC的不同类型的天线连接。在第一配置中，天线可以被嵌入安装有RF芯片和散热片的印刷电路板(PCB)中。根据一些实施例，这种配置可以用于相对较低的频率，例如大约75GHz。在第二配置中，天线贴片可以被嵌入封装块中，所述封装块又被安装到RF芯片和(例如，第2级)PCB。RF芯片可以(通过PCB)连接到散热片。在各种可能性中，这种配置可以用于中频，例如，94GHz。第三配置可以包含嵌入玻璃衬底中并且被堆叠在RF芯片上(例如，在封装件、第2级PCB和散热片上方)的天线贴片。在一种变型中，玻璃晶片可以被安装在硅晶片上而不是封装件上。在各种可能性中，此类配置可以用于较高频率，例如，110GHz及以上。
图9示出了具有集成天线阵列的示范性mmW IC。如图所示，每个天线元件(例如，贴片)可以具有专用(例如，每个元件的)电路。应注意，所示的特定天线元件电路仅是示范性的，并且可以根据需要使用其它天线元件电路配置。
图10-mmW IC RF性能测试
随着对具有集成天线阵列的IC的需求的增长，期望提高生产和测试此类IC的成本。由于各种原因，例如根据常规技术测试mmW IC可能面临挑战。被测天线(AUT)或被测装置(DUT)的射频(RF)性能(例如，mmW传输和接收)通常可以通过空中测试。电波暗室通常用于这些测试以避免干扰，例如由于反射信号和可能使测试测量复杂化的多路径效应引起的干扰。波束形成要求可能导致封装件上或芯片上有许多天线，并且可能期望测试天线阵列/IC的波束形成定向能力。波束形成能力的测试可能是昂贵的、耗时的和/或困难的，因为可能需要从潜在的大量位置进行测量，例如因为RF性能可能在空间上变化。换句话说，为了测试空间RF性能，必须在许多位置(例如，在3维中，例如，作为x、y和z位置的函数)进行测量。这种详细的空间测试可能需要复杂的校准。
图10示出了根据一些实施例的RF性能的空中测试的某些方面。可以例如使用天线(例如，所示的喇叭天线)或其它类型的天线(例如，贴片、偶极、环路、定向阵列等)来测试整个阵列。为了测试阵列的波束形成能力，可以将天线(或多个天线)定位在完全形成波束的足够大的测量距离处。此外，可以从各种不同位置进行测量，以便测试波束在不同方向上的性能。在各种可能性中，整个阵列测试可涉及相对较高功率的信号，例如+40dBm，如图所示。替代地，可以执行单个元件测试。单个元件测试可能要求喇叭天线离待测试天线元件足够远以避免RF耦合。例如，对于整个阵列测试，此距离可以小于波束形成的距离。单个元件测试无法测试阵列的波束形成性能。在各种可能性中，单个元件测试可能涉及相对较低的功率信号，例如-10dBm，如图所示。
因为波束形成天线阵列的电磁图案是通过空中(OTA)来表征的，所以有标准化方式来在受控OTA环境中测量天线的实际信号强度。被测天线(AUT)或被测装置(DUT)可以被放置在腔室内部(可能是电波暗室内部，以最小化来自外部源的反射和干扰，尽管根据需要可以使用其它类型的腔室)。信号可以由天线传输，并且一个或多个接收天线(也位于腔室内部)可以捕获所接收的功率。然后可以跨离散的空间分布图移动AUT。当测量这些点时，创建3D图案，如图11所示。根据各种实施例，测量方法可以在所使用的腔室的类型、测量网格的几何形状和序列(例如，等角、沿球体旋转、单个交叉平面点等)以及用于测量过程的校准方法方面有所变化。
另外，尽管一些实施例描述了传输波束形成信号的DUT或AUT，所述波束形成信号由腔室内的一个或多个接收器测量，但是在测试和/或表征DUT的空中(OTA)接收属性的情况下，也可以进行反向设置。例如，一个或多个发射器可以位于腔室内，并且DUT可以接收一个或多个发射器的传输，其中DUT接收器的接收特性可以从多个方向表征。如本领域技术人员应当理解，本文描述的方法和系统可以适用于表征DUT的一个或多个OTA接收器的属性的实施例。因此，根据一些实施例，可以用DUT的接收器和电波暗室的一个或多个传输天线分别替换AUT和电波暗室的一个或多个接收天线的描述性实例。
图12-电波暗室天线测量设置
图12是示出根据一些实施例的用于OTA天线测试的典型设置的示意图。如图所示，可调定位器3002可以沿着两个正交轴线(或在一些实施例中，仅一个轴线)旋转，以根据多个空间取向捕获AUT 2608的输出图案。电波暗室的阻尼器2602可以防止输出图案的反射和干扰，并且接收天线2604可以测量AUT的输出。在先前的实施方式中，可以经由测试定序软件来控制移动，所述测试定序软件确保转盘处于直角，此后RF测量可以进行功率测量。图13示出了示范性可调定位器3002的更详细图示，其中箭头指示定位器的两个正交旋转轴线。如本领域技术人员可以理解的，各种类型的可调定位器中的任何一种都可以用于根据多个取向来保持和取向AUT或DUT，并且针对图12和13中所示的可调定位器的实例仅是示范性的，而不意图限制本公开的范围。
图14是OTA测试设置的等距图示，其中可调定位臂与DUT旋转结合。例如，接收天线和DUT中的每一个可以分别旋转到多个取向。
在其它实施例中，如图15所示，可以使用3D定位臂来测试mmW天线阵列，其中AUT是静止的，但是接收天线旋转经过一系列位置。图15是被配置有3D定位臂的电波暗室的示意图。在各种可能性中，这种3D定位臂可以在例如尺寸适合18至87GHz频率的电波暗室中操作。3D定位臂可以执行螺旋扫描，例如使用喇叭天线在任何数量的位置处进行测量。如图15所示，AUT可以被安装在腔室中，并且可以被配置成以波束形成图案(例如，以被测波束形式)传输信号。3D定位臂可以在腔室中的各个位置中移动喇叭天线以便测量。
低反射天线(例如，小雷达截面)可以用于测试，例如以便最小化对场的影响。可以在近场中(例如，在近场的菲涅耳区中)进行测量。可以执行测试以测量任何数量的位置处的信号/场的幅度和相位。可以基于近场测量来计算远场图案。可以使用任何适当的计算方法来实现从近场到远场的转换。如果天线图案/配置是已知的，则此类计算可以是相对直接的，或者对于任意图案是更复杂的。可以生成远场图案的绘制图。这种3D定位系统可以用于设计和表征测试，然而，所述装备可能相对昂贵并且测试可能耗时。首先，例如因为需要将3D定位臂移动通过大量位置以测试每个DUT，所以测试过程本身可能花费大量时间。第二，电波暗室可能需要足够大以允许在足够多位置(例如，在3D空间中)进行测量以计算远场图案。在一些实施例中，电波暗室可以足够大，使得可以在辐射远场中进行测量。在一些实施例中，紧凑天线测试范围(CATR)可以采用反射器来减小远场距离，使得能够在较小的电波暗室内进行远场测量。
图16-软件驱动AUT表征的遗留方法
图16是示出根据一些实施例的用于使软件驱动程序表征AUT的空中(OTA)传输属性的遗留方法的流程图。如图所示，定位机构根据球体中预先计算的角度旋转(通常经由以太网控制)，之后测量RF特性(在其它可能性中，通常是功率、误差向量幅度(EVM)或相邻信道功率(ACP))。所述过程可以重复直到达到并测量所有预定角度。循环过程可以具有其它扫描项目，如“输入RF功率”或“频率”，并且这些项目可以进一步增加过程的持续时间。AUT表征通常执行对总辐射功率的测量。执行总辐射功率测量通常涉及将AUT物理地旋转到大量取向，因为这种测量的精确度随着围绕球体取得的采样点的数量而增加。
这些遗留程序通常是非确定性的并且通过软件定时程序来执行。另外，所述方法依赖于开始/停止运动，以便允许在给定位置处有足够的稳定和暂停时间，以便测量系统以足够的时间精确度执行采集。这些方法非常缓慢，并且表征测试时间对于设计者是关键的。软件交互是等待时间的一大组成部分，并且本文的实施例通过实施硬件定时闭环系统来改进这些遗留方法。遗留的软件定时方法的总测试时间可以被估计为：
Figure BDA0002989995470000111
其中t定位器是平移到每个测量位置并在每个测量位置处稳定的单独时间，并且tRF是计算和预取单个RF测量值的时间。在本文描述的一些实施例中，可以通过将DUT在多个取向中连续地转变而不中止DUT在取向之间的运动来减少t定位器，从而减少测量采集过程的等待时间。例如，连续转变过程可以消除DUT的稳定时间。
另外，在软件定时测量采集方法中，由于软件中断，操作系统等待时间、计算等待时间和其它因素，可能通过tRF引入显著的等待时间。本文中的实施例描述用于执行硬件定时OTA天线表征的系统和方法，其中天线表征系统的结构元件之间的直接硬件信令可以自动地触发测量采集过程的方法步骤而不引入软件或处理等待时间。例如，来自可调定位器的硬件触发的数字反馈可以用于跟踪DUT的取向与对应的测量采集之间的相关性，而不用间歇的软件指令来暂停采集过程。因此，可以显著地减少用于测量采集过程的时间和计算资源。
对可调定位器的取向编码
可以使用各种编码方案来跟踪可调定位器的取向。正交编码器是使用两个输出信道(A和B)来感测位置的普通类型的增量编码器。使用具有被定位成相位相差90度的扇区的两个码轨，正交编码器的这两个输出信道指示旋转位置和方向两者。如图17所示，例如，如果A领先于B，则圆盘沿顺时针方向旋转。如果B领先于A，则圆盘沿逆时针方向旋转。通过监视脉冲数量以及信号A和B的相对相位，可以跟踪旋转位置和方向。
在一些实施例中，正交编码器还可以包含被称为零或索引或参考信号的第三输出信道，其每转提供单个脉冲。此单个脉冲可以用于精确确定参考位置。
在一些实施例中，定位器可以被配置成输出其长度与定位器的速度成比例的数字线，以发信号通知定位器何时移动以及移动有多快。
硬件定时OTA天线表征
根据示范性实施例，OTA天线表征过程可以通过硬件定时测量系统大幅加速，所述硬件定时测量系统在测量系统与AUT的运动之间结合有确定性的闭合控制回路。大多数旋转机构(例如，可调定位器)使用伺服马达或某种编码器来确定确切位置。这些装置可以使用位置跟踪作为确定它们在运动圆中的位置的方式。这些信号通常在旋转机构内部。本文描述的实施例重新设计旋转机构以输出将在OTA天线表征过程的同步中使用的编码器信号。
可调定位器的旋转机构可以由两个自由度(例如，到正交旋转轴线的自由度)组成，其中每个自由度具有反馈机构。替代地，旋转机构可以仅利用单个旋转轴线。如图18所示，提供数字信号的正交编码器可以被数字计数器用来跟踪马达的位置(计数)。如图所示，当信道A领先于信道B达90度时，计数器值可以在信道A上的每个脉冲开始时递增。相反地，当信道B领先于信道A时，计数器值可以在每个信道A脉冲的末端递减(例如，因为当信道B领先于信道A时，旋转机构沿相反方向移动)。
计数器值可以始终跟踪旋转机构的角位置。在一些实施例中，可以合并这些计数变化以创建被称为“主触发器”的单个信号。可以通过对计数器编程以在每次计数改变时输出数字信号来实现。替代地，可以使用数字边沿检测电路，其用于许多商购数据采集卡。“主触发器”可以在频率上被进一步划分，以便具有减少RF子系统得到的触发器数量的方式。换句话说，可以在计数器设备内采用频率因子，使得仅每第N次触发导致一次采集测量。
图19-半导体测试系统的连接图
图19是示出根据示范性实施例的替代地被称为天线表征系统(ACS)的半导体测试系统的部件和连接的系统图。如图所示，包括耦合到参考触发器输入和输出的RF信号分析器的射频(RF)测量系统可以通过以太网(ENET)连接耦合到控制可调定位器的马达的运动的马达控制装置。马达控制装置可以包括运动控制处理器，其被配置成引导可调定位器的运动。例如，根据各种实施例，马达控制装置可以是National Instruments IC-3120装置或另一类型的马达控制装置。如图所示，马达控件可以通过用于控制自动化技术(ECAT)连接的以太网与两个马达驱动器通信，以引导马达驱动器的运动。这两个马达驱动器可以被配置成根据两个正交旋转轴线来旋转可调定位器，如由可调定位器3002上的两个圆形箭头所示的。马达驱动器中的每一个又可以各自通过两个编码器信道A和A'连接到计数器设备。如上面参考正交编码器方案更详细地描述的，可调定位器的马达驱动器与计数器设备之间的两个信号信道可以实现对可调定位器的运动方向的确定。
计数器设备可以含有两个单独的计数器(例如，对应于可调定位器的两个旋转轴线)，并且可以另外含有一个或多个边沿检测设备以检测计数器中的一个或另一个的修改实例的边沿。如下面更详细描述的，边沿检测设备可以向一个或多个频率因子传输主触发器，以潜在地导致测量采集。频率因子可以被配置成仅允许每第N个主触发导致一次测量采集。例如，频率因子可以保持接收到的主触发器的连续计数，并且可以将每第N个主触发器传输到RF测量系统，以触发RF信号分析器执行测量采集。
如图所示，RF信号分析器可以采用双“触发器参考输入”和“触发器参考输出”系统，以确保不从进行采集的位置取得样本。例如，当计数器设备将采集触发器传输到RF信号分析器的“触发参考输入”(TRI)端口时，TRI可以仅在RF信号分析器发起DUT的测量采集时才将采集触发器转发到触发参考输出(TRO)，并且可以将参考触发器输出传回计数器设备，以通知计数器设备已经发起了测量采集。另一方面，如果当TRO将采集触发器转发给RF信号分析器时RF信号分析器尚未完成先前发起的测量采集(例如，如果当接收到采集触发器时，RF仍在进行正在进行的、先前发起的测量采集)，则TRO可以禁止将参考触发器转发给计数器设备。在这种情况下，在计数器(或多个计数器)的当前值期间不发起测量，并且计数器设备同样可以不将计数器(或多个计数器)的当前值转发到计算机来与测量结果相关，从而避免相关性计算中的误差。
图20示出了示范性采集过程中的信令和计数器修改序列的时序图。如图所示，第一马达(例如，引导可调定位器围绕第一旋转轴线运动的马达)通过两个信道A1和A1`传输周期性信号。信号被传输到计数器设备的第一计数器(“计数器1”)，其在来自马达1的编码器A1信道的信号的每个实例的前边沿处递增计数器。应注意，在这种情况下计数器递增，因为编码器A1信道领先于编码器A1`信道达90度。相反地，如果编码器A1`信道领先于编码器A1信道达90度，则计数器将在来自编码器A1信道的每个信号的后边沿处递减。
类似地，马达2(引导可调定位器围绕第二轴线旋转，第二轴线是正交旋转轴线)通过两个信道A2和A2`将信号传输到计数器设备的第二计数器，这同样根据信道A2信号的前边沿修改第二计数器。如本文所使用的，术语“信道”可以指代与特定马达相对应的多个正交编码器信道中的任一个，或这两个马达的相应信道。根据示范性实施例，可调定位器可以使用以下四个信道来传输信号：A1、A1`、A2和A2`。更一般地，根据需要，可以使用具有相应信道的任何数量的马达，以及每个马达使用任何数量的信道。计数器中的每一个输出它们相应的第一计数器和第二计数器，它们被组合为主触发器。在图20中，频率因子是最简单的N＝1频率因子，使得每个输入主触发器产生采集触发器的输出。替代地，如果采用N＝2频率因子(图20未示出)，则只有主触发器中每隔一个信号才会导致采集触发器的输出。
图20另外示出了测量采集序列的持续时间。另外，示出了如何在先前的测量采集仍在进行的同时将采集触发器发送到RF信号分析器(例如，在p1采集仍在进行的同时发送第二采集触发器)时，不将参考触发器发送发送到计数器设备。这样，所记录的计数1和2将各自对应于唯一的测量采集，并且当测量采集不发生时计数1和2将不被记录。在后处理中，计算机然后可以将每个测量采集的结果与计数器1和2中的每一个的记录计数相关，以确定与每个测量结果相对应的可调定位器的位置。换句话说，对于每次RF测量采集，可以计算对应的测量值(在图20中被描述为pi)，可以同时存储计数器值，并且可以填充表格。下面的表格1示出了实例。
表格1：OTA天线表征的实例性结果
方位计数 高度计数 计数/度 方位角 仰角 RF功率
1 0 10 0.1 0 p1
2 1 10 0.2 0.1 p2
3 1 10 0.3 0.1 p3
4 1 10 0.4 0.1 p4
5 2 10 0.5 0.2 p5
6 2 10 0.6 0.2 p6
23 5 10 2.3 0.5 p7
34 5 10 3.4 0.5 p8
45 15 10 4.5 1.5 p9
56 15 10 5.6 1.5 p10
67 20 10 6.7 2 p11
78 24 10 7.8 2.4 p12
89 28 10 8.9 2.8 p13
100 32 10 10 3.2 p14
111 36 10 11.1 3.6 p15
122 40 10 12.2 4 p16
133 44 10 13.3 4.4 p17
144 48 10 14.4 4.8 p18
155 52 10 15.5 5.2 p19
166 56 10 16.6 5.6 p20
177 60 10 17.7 6 p21
188 64 10 18.8 6.4 p22
199 68 10 19.9 6.8 p23
210 72 10 21 7.2 p24
221 76 10 22.1 7.6 p25
232 80 10 23.2 8 p26
243 84 10 24.3 8.4 p27
254 88 10 25.4 8.8 p28
265 92 10 26.5 9.2 p29
在一些实施例中，可以计算从计数器值到[方位,高度]对的转化。这可以取决于定位器和反馈机构的机械设计。
有利地，本文描述的实施例避免利用软件交互来执行AUT的取向序列和相关联的测量采集。本文描述的实施例的重要区别在于反馈机构(计数器)在RF测量时被采样，这可以实现比其它类型的同步更好的精确度。
关于AUT表征过程的速度描述的实施例的附加改进在于，可调定位器可以在AUT的多个取向之间连续地转变(即，不中止取向之间的运动)。在软件触发的实施方式中，硬件触发与软件触发之间的误差通常太大，以至于不能实现可调定位器的连续非中止运动的可重复结果。因为系统连接在硬件上，所以等待时间和误差足够低到允许存在可重复的结果，而不会在AUT表征过程期间中止定位器的运动。
图21是与图19类似的系统图，其中包含控制计算机的仪器。具体地，图21示出了在一些实施例中可以如何使用计算机来引导在图19中描述的测量采集过程。另外，图21示出了运动检测设备，其可以从马达1和2以及从计数器设备接收信号，以(例如，通过运动检测逻辑)确定何时将主触发器(即，采集触发器)传输到RF测量系统。在一些实施例中，测量采集过程的执行可以由计算机的可编程硬件元件控制。换句话说，在一些实施例中，本文公开的至少一些方法可以在诸如现场可编程门阵列(FPGA)之类的可编程硬件中实施和/或控制。系统图的其它配置也是可能的。例如，计数器设备、马达控件、运动检测设备和RF信号分析器/RF测量系统中的一个或多个可以作为软件包含在计算机中，或者它们可以是单独的硬件元件(例如，诸如模块化机箱中的PXI卡)。通常，RF测量系统、计数器设备和马达控件的结构元件可以采用软件或硬件的多种形式。术语“RF测量系统”、“计数器设备”、“马达控件”和“运动检测设备”意图是由相应实体在测量采集过程中所起到的作用的功能描述符，并且不意图将它们在各种实施例中的实施限于特定类型的硬件或软件。
图22是根据一些实施例的类似于图21的系统图，其另外示出系统在测量采集过程期间相继地开始和停止可调定位器的运动的能力。在一些实施例中，每次测量采集的持续时间可以足够长，使得可调定位器可能期望在采集每次测量时临时中止DUT的运动，并且在完成测量采集之后转变到后续取向。替代地或另外，可能期望在DUT的每个取向处执行多次测量(例如，在其它可能性中，可能期望在多个传输功率电平下或在多个不同频率下、尤其对于每个取向测量DUT的传输属性)，并且可能期望可调定位器保持在特定取向处，直到完成多次测量采集。
如图22所示，计数器设备可以在每次向RF测量系统传输采集触发器的同时向运动控制处理器传输数字停止触发器，使得运动控制处理器在每次测量采集发起时中止可调定位器的运动。在一些实施例中，计数器设备可以在传输数字停止触发器之后等待预定时间段，以便可调定位器在将采集触发器传输到RF测量系统之前稳定到稳定位置。替代地，计数器设备可以在从RF测量系统接收到参考触发器输出信号时将数字停止触发器传输到运动控制处理器，使得计数器设备将仅在采集触发器已经实际导致RF测量系统进行测量采集时指示运动控制处理器中止可调定位器的运动。
如图22进一步所示，当RF测量系统已经结束(即，完成)其测量采集时，RF测量系统可以向运动控制处理器传输数字启动触发器以恢复运动。作为响应，运动控制处理器可以引导可调定位器转变到所述序列中的后续取向。有利地，启动/停止触发器的实施可以提高关于在单个位置上采集的测量值的数量和持续时间的灵活性。另外，利用测量采集系统的结构元件之间的硬件定时信令可以减少否则将通过软件交互引入的等待时间。
图23至25-测量采集的通信流程图
图23是示出根据一些实施例的用于进行协调的OTA天线测量的简化方法的通信流程图。如图所示，计算机可以配置和装备射频(RF)信号分析器以用于待测装置(DUT)或待测天线(AUT)的即将到来的测量采集过程。RF信号分析器可以配置其测量采集和触发机构，并且等待“Ref Trig In”以进行测量采集。RF信号分析器可以通知计算机它何时就绪并被配置。计算机还可以装备计数器设备，所述计数器设备可以被初始化并且可以在其已经初始化之后通知计算机。计算机还可以用位置扫描协议配置运动控制设备，并且运动控制设备可以通知计算机它和可调定位器合适就绪以开始位置扫描。例如，计算机可以向运动控制设备通知针对可调定位器的一个或多个角度的起始位置，以及一个或多个马达在DUT的一系列不同取向中的一系列运动扫描。
然后，计算机可以将位置扫描初始化，并且运动控制设备可以引导可调定位器开始在多个不同取向中对DUT进行取向。可调定位器可以连续地在取向之间转变，而不中止定位器在取向之间的运动。响应于可调定位器到达多个取向中的每一个，通过一个或多个信道的信号可以自动地从可调定位器发送到计数器设备。计数器设备可以使用这些信号来修改与可调定位器的一个或多个相应的旋转轴线相对应的一个或多个计数器。例如，计数器设备可以基于所接收的信号(例如，根据上述正交编码方案)递增或递减其一个或多个计数器。计数器设备可以将修改的计数器传输到计算机，所述计算机可以读取计数器值并将所述值转化成可调定位器的角度和取向。计数器设备可以采用边沿检测器来检测计数器的前边沿或后边沿(例如，取决于计数器是递增还是递减)，以确定计数器被修改的精确时刻。
响应于边沿检测，计数器设备可以向RF信号分析器传输采集触发器，这可以使RF信号分析器执行DUT的测量采集(在图23中表示为“RF信号采集”)。RF信号分析器可以将测量采集的结果传输到计算机，所述计算机可以读取所述结果并将所述结果与所接收的计数器值相关以确定可调定位器在测量时的取向。在许多这种相关测量采集的序列之后，计算机可以填充测量结果及其相关联的DUT取向的表格，并且可将所述表格存储在存储器中。
图24是示出根据一些实施例的用于进行包含由射频信号分析器使用的参考触发的协调OTA天线测量的方法的通信流程图。图24类似于图23，但是图24明确地描述了计数器设备的频率因子和RF信号分析器中的参考触发器输入和输出所起到的作用。如图所示，频率因子滤除从计数器设备接收的每第N个采集触发器(在图24所示的实例中，每第4个采集触发器，尽管N的其它值也是可能的)。如图所示，每第4个采集触发器被转发到RF信号分析器的参考触发器输入(“Ref Trig In”)端口。Ref Trig In将采集触发器转发给Ref TrigOut端口，所述端口又触发测量采集。重要的是，如果发起了测量采集，则Ref Trig Out还将触发器转发回计数器设备，所述触发器指示计数器设备将计数器的当前值传输到计算机以与测量结果相关。这样，计数器值被传输到计算机以用于仅在测量采集已经被发起时才与测量结果相关。
图25是示出根据一些实施例的用于进行协调的OTA天线测量的方法的通信流程图，其中一些采集触发器与正在进行的测量采集重叠并且不触发后续采集。图25类似于图23和24，但是图25明确地示出了可以如何利用所述方法来适应与可调定位器的两个不同旋转轴线相对应的两个计数器。另外，图25示出了所描述的方法可以如何适应其中在先前发起的和正在进行的测量采集完成之前由RF信号分析器接收采集触发器的情况。
如图所示，图25表明计数器1和计数器2(分别对应于可调定位器的两个不同的旋转轴线)可以以两个不同的(并且可能是不成比例的)速率分别递增。如图所示，对计数器1或计数器2的修改可以导致边沿检测器将采集触发器传输到频率因子，并且频率因子可以将每第N个接收到的采集触发器转发到RF信号分析器的Ref Trig In以执行测量采集。在图25所示的实例中，由Ref Trig Out接收的第一个这样的采集触发器导致测量采集，其结果被传输到计算机，并且另外指示计数器设备将计数器1和计数器2的当前值传输到计算机以与相应的测量结果相关。
然而，被传输到Ref Trig In的第二采集触发器在第一RF信号采集完成之前由RefTrig Out接收(即，其在先前发起的且正在进行的RF测量采集期间接收)。因此，Ref TrigOut不发起后续测量采集，并且不指示计数器设备将计数器1和计数器2的当前值传输到计算机来与测量结果相关。这样，即使计数器设备到RF信号分析器的采集触发器传输序列可以是非周期性的(例如，因为传输速率取决于两个不同的且潜在的不成比例的卷积。即，计数器1和2的计数器修改的两个周期)，由计算机接收的每一组计数器值也将与单个对应的测量结果相关。
以下编号的段落描述了本发明的附加实施例。
在一些实施例中，一种半导体测试系统(STS)包括：电波暗室；计数器设备；射频(RF)信号分析器，其耦合到一个或多个接收天线和所述计数器设备；可调定位器，其耦合到所述计数器设备；以及计算机，其包括处理器并且耦合到所述可调定位器、所述计数器设备和所述RF信号分析器中的每一个。所述一个或多个接收天线可以位于所述电波暗室内部，并且所述RF信号分析器可以被配置成采集由所述一个或多个接收天线对被测天线(AUT)或被测装置(DUT)的传输进行的RF测量。所述计算机可以根据以下步骤序列将所述DUT或AUT上的测量过程初始化。
在一些实施例中，一种被配置用于包含在计算机内的设备包括存储器和与所述存储器通信的处理元件，其中所述计算机被包括在半导体测试系统(STS)内。所述存储器可以存储可由所述处理元件执行的程序指令，以使所述计算机和所述STS根据以下步骤序列将所述DUT或AUT上的测量过程初始化。
所述STS可以通过使可调定位器将所述电波暗室内部的AUT在多个取向中连续地转变而不中止所述可调定位器在取向之间的运动来将所述AUT上的测量过程初始化。所述将AUT在所述多个取向中连续地转变可以使得通过一个或多个信道中的每一个的连续信号传输之间的时间大于RF测量中的每一个的采集时间的速度来执行。
所述可调定位器可以被配置成响应于所述可调定位器根据所述多个取向中的每一个来定位AUT而通过一个或多个信道向计数器设备自动地传输信号。可调定位器可以经由直接硬件信令向计数器设备提供信号。换句话说，可调定位器可以将信号直接传达到计数器设备，而不引入软件等待时间。相反，信号可以通过有线或无线连接直接地传达，并且信号可以自动地使计数器设备执行以下步骤。
一个或多个信道可以包括正交编码器方案的第一信道和第二信道，其中所述修改第一计数器包括递增或递减第一计数器，并且其中第一信道和第二信道的相应信号之间的相对相位确定计数器设备是递增还是递减第一计数器。
对于实施例，其中修改第一计数器包括递增或递减第一计数器的实施例，计数器设备可以包括边沿检测器，其被配置成检测递增的第一计数器的时间上的前边沿和递减的第一计数器的时间上的后边沿。在这些实施例中，边沿检测器可以响应于检测到递增的第一计数器的前边沿或递减的第一计数器的后边沿而执行所述将修改的第一计数器传输到计算机和所述将第一采集触发器传输到RF信号分析器。
响应于通过一个或多个信道从可调定位器接收信号，计数器设备可以被配置成修改第一计数器，将修改的第一计数器传输到计算机，以及将第一采集触发器传输到RF信号分析器，其中所述修改第一计数器、传输修改的第一计数器以及传输第一采集触发器在AUT的不同的相应取向处多次发生。类似于可调定位器与计数器设备之间的连接，计数器设备可以通过直接硬件信令向RF信号分析器提供第一采集触发器，使得在向RF信号分析器传达采集触发器时仅引入非常小(例如，微秒或更小)量的等待时间。
在一些实施例中，响应于从可调定位器接收到信号，计数器设备可以修改第二计数器，将修改的第二计数器传输到计算机，将第二采集触发器传输到RF信号分析器。所述修改第二计数器、传输修改的第二计数器以及传输第二采集触发器可以在AUT的不同的相应取向处多次发生。第二计数器可以与可调定位器的不同于第一计数器的旋转轴线相关联。
计数器设备可以包括频率因子，并且对于每第N个修改的第一计数器和每第N个第一采集触发器，频率因子可以执行所述将修改的第一计数器传输到计算机和所述将第一采集触发器传输到RF信号分析器，其中N是正整数。
在一些实施例中，对于每第N个修改的第一计数器或第二计数器和每第N个第一采集触发器或第二采集触发器，频率因子执行将修改的第一计数器和第二计数器传输到计算机以及所述将第一采集触发器和第二采集触发器传输到RF信号分析器，其中N是正整数。换句话说，频率因子可以对第一采集触发器和第二采集触发器两者的接收进行计数，并且可以传输每第N个采集触发器，而不管第N个采集触发器是第一采集触发器还是第二采集触发器。
所述RF信号分析器可以被配置成采集所述AUT的传输的RF测量值，并且响应于接收到所述多个第一采集触发器中的每一个而将所述RF测量的结果中继到所述计算机。
在一些实施例中，当在先前发起且正在进行的RF测量采集期间接收到多个第一采集触发器中的一个时，不发起所述由RF信号分析器进行的采集RF测量。在这些实施例中，RF信号分析器还可以被配置成响应于发起每次RF测量采集而将参考触发器传输到计数器设备，并且还可以响应于计数器设备从RF信号分析器接收到参考触发器而执行所述由计数器设备将修改的第一计数器传输到计算机。在这些实施例中，当相应的第一采集触发器的接收没有导致发起RF测量的采集时(即，当在先前正在进行的采集完成之前RF信号分析器接收到采集触发器时)，RF信号分析器可以禁止将参考触发器传输到计数器设备。
计算机还可以被配置成将从计数器设备接收的修改的第一计数器与RF测量结果相关，以确定与RF测量结果中的每一个相对应的AUT的多个取向中的一个取向，并输出RF测量结果及其相应的AUT取向的相关列表。可以将结果列表存储在存储器中。
RF测量的准确性
可调定位器的记录位置的准确性可能受到几个因素的不利影响。取决于编码器分辨率和N抽取因子，确切角度可能不会落在精确点中。这可能导致与另一(第二)旋转机构出现一些小的相关性问题，因为数据比较可能具有小的角度偏差误差。另外，在计数与RF采集之间可能存在延迟。然而，即使存在显著误差，它也是固定的并且可以在系统延迟的校准期间被校正。
在一些实施例中，最大误差可以是与可调定位器的角速度相比的RF采集持续时间。考虑被模拟为正弦函数的天线功率的完美模拟，如图26所示。角速度的相对幅度和采集时间的倒数可能影响功率测量。如果角速度ωr远大于采集时间的倒数，则图26所示的理想功率分布图可能失真，如图27所示。图27示出了当角速度是采集时间的倒数的50倍时的失真测量结果。
模拟结果表明，当角速度接近RF采集时间的倒数时，结果是充分相关的，如图28所示。图28的均方误差小于5e-6。
功率是OTA天线表征中的常见测量。功率通常可以针对具有约100μs原始数据的毫米波测量来计算。这表示角速度可以高达大约10,000度每秒而不引入显著失真。这又表示可以使用适当轨迹计算在约1.3秒内1296个点(在方位和高度上每格5度的半个球面)的非常详细的网格。所收集的点的数量可以更多，但是为了更好地管理数据，通常足以保持每5度的结果并丢弃所有其它结果就已经足够了。
本文描述的实施例的一些优点可以总结如下。消除了测试时间对经由启动/停止运动分布图得到的稳定时间的影响。在运动与波束功率的测量之间引入确定性的/可重复的和可量化的延迟。由于AUT位置与测量之间的确定性关系，跨AUTS样本集的测量可重复性得以改进。由于降低了位置/测量关系的不确定性，因此结果分布的方差减小。另外，由于移动通过设定空间位置与在所述位置处的波束功率测量之间的可调确定性延迟，因此消除波束功率测量的测量不确定性。
使用运动/数据时间对齐伺服机构进行校准
当向AUT/DUT的测量集添加运动时，可能引入与先前在非运动测试场景中不存在的AUT的位置和运动有关的测量不确定性的潜在新来源。可以通过测试测量结果(例如，RF功率)对RF波束中心相对于测量天线中心的绝对位置的灵敏度来单独地表征这种对所报告结果的总体不确定性的测量不确定性贡献。本领域中用于表征这种贡献的方法在用于OTA测试的测量不确定性模型中是已知的。然而，当给定位置处的测量在时间上或在单个运动分布图上不可重复时，识别这些误差源可能是没有价值的，因为RF数据的采集与AUT的位置之间的定时对齐是不确定的。
当利用上述确定性脉冲触发测量方法时，只要不对测试设置进行将会影响系统的运动与测量部件之间的定时延迟的改变，就可以在多个AUTS上以及在沿着单个AUT分布图的不同位置上可靠地重复测量数据。
一些实施例可以对流经嵌入式RT处理节点(例如，现场可编程门阵列(FPGA)或其它类型的处理节点)的采样数据实施闭环处理，其允许对数据进行环内调整。在建立了依赖于触发的脉冲序列的运动/测量系统之后，在系统中存在可能对测量结果具有未知影响的定时延迟以及所计算的结果不确定性。为了避免这种情况，伺服机构可以被实施为可以根据以下方法步骤操作的“快速校准例程”的一部分：
1.设置固定的波束状态/位置。
2.将定位器在方位和高度上来回移动通过被预期将波束中心传递到测试天线中心的位置。
3.每当定位器通过设置位置时，它可以产生脉冲，所述脉冲被发送到测量系统以触发采集。
4.FPGA实施的计算循环可以主动地找到触发位置与所述触发之后计算的最大测量功率电平之间的理想对齐。此对齐时间可以用于确定有多少预触发样本应当用于触发的采集，以及有多少总样本可以用于计算每个AUT位置的测量值。
以下编号的段落描述了附加实施例：
在一些实施例中，一种天线表征系统(ACS)包括腔室，所述腔室可以是电波暗室；计数器设备；射频(RF)信号分析器，所述RF信号分析器耦合到一个或多个接收天线和所述计数器设备，其中所述一个或多个接收天线位于所述腔室内部，其中所述RF信号分析器被配置成采集由所述一个或多个接收天线对被测天线(AUT)的传输所进行的RF测量；可调定位器，所述可调定位器耦合到所述计数器设备；计算机，所述计算机包括处理器并且耦合到所述可调定位器、所述计数器设备以及所述RF信号分析器中的每一个。
所述计算机可以被配置成通过使所述可调定位器将所述腔室内部的所述AUT在多个取向中连续转变但不中止所述可调定位器在取向之间的运动来初始化所述AUT上的测量过程，其中所述可调定位器被配置成响应于所述可调定位器根据所述多个取向中的每一个定位所述AUT而通过一个或多个信道将信号自动地传输到所述计数器设备。
响应于通过一个或多个信道从可调定位器接收信号，计数器设备可以被配置成修改第一计数器值，将修改的第一计数器值传输到计算机，以及将第一采集触发器传输到RF信号分析器，其中所述修改第一计数器值、传输修改的第一计数器值以及传输第一采集触发器在AUT的不同的相应取向处多次发生。
所述RF信号分析器可以被配置成采集所述AUT的传输的RF测量值，并且响应于接收到所述多个第一采集触发器中的每一个而将所述RF测量的结果中继到所述计算机。
计算机还可以被配置成将从计数器设备接收的修改的第一计数器值与RF测量结果相关，以确定与RF测量结果中的每一个相对应的AUT的多个取向中的一个取向，输出RF测量结果及其相应的AUT取向的相关列表。
可调定位器可以向计数器设备提供直接硬件信令，并且其中计数器设备通过直接硬件信令向RF信号分析器提供第一采集触发器。
所述将AUT在所述多个取向中连续地转变可以使得通过一个或多个信道中的每一个的连续信号传输之间的时间大于RF测量中的每一个的采集时间的速度来执行。
所述修改第一计数器值可以包括递增或递减第一计数器值，并且计数器设备可以包括边沿检测器，其被配置成检测递增的第一计数器值的时间上的前边沿和递减的第一计数器值的时间上的后边沿。在这些实施例中，边沿检测器可以响应于检测到递增的第一计数器值的前边沿或递减的第一计数器值的后边沿而执行所述将修改的第一计数器值传输到计算机和所述将第一采集触发器传输到RF信号分析器。
在一些实施例中，计数器设备包括频率因子，并且对于每第N个修改的第一计数器值和每第N个第一采集触发器，频率因子执行所述将修改的第一计数器值传输到计算机和所述将第一采集触发器传输到RF信号分析器，其中N是正整数。
响应于通过一个或多个信道从可调定位器接收信号，计数器设备还可以被配置成修改第二计数器值，将修改的第二计数器值传输到计算机，以及将第二采集触发器传输到RF信号分析器，其中所述修改第二计数器值、传输修改的第二计数器值以及传输第二采集触发器在AUT的不同的相应取向处多次发生，并且其中所述第二计数器值与所述可调定位器的不同于所述第一计数器值的旋转轴线相关联。在这些实施例中，计数器设备可以包括频率因子，其中对于每第N个修改的第一计数器值或第二计数器值和每第N个第一采集触发器或第二采集触发器，频率因子执行所述将修改的第一计数器值和第二计数器值传输到计算机和所述将第一采集触发器和第二采集触发器传输到RF信号分析器，其中N是正整数。
在一些实施例中，当在先前发起且正在进行的RF测量采集期间接收到多个第一采集触发器中的一个时，不发起所述由RF信号分析器进行的采集RF测量。RF信号分析器还可以被配置成响应于发起每次RF测量采集而将参考触发器传输到计数器设备，并且还可以响应于计数器设备从RF信号分析器接收到参考触发器而执行所述由计数器设备将修改的第一计数器值传输到计算机。RF信号分析器可以被配置成当接收到相应的第一采集触发器没有导致发起RF测量的采集时，禁止向计数器设备传输参考触发。
一些实施例描述了一种用于测量被测装置(DUT)的传输的方法，所述方法包括：通过计算机，通过使可调定位器将腔室内部的DUT在多个取向中连续地转变而不中止可调定位器在取向之间的运动来初始化DUT上的测量过程；响应于所述可调定位器根据所述多个取向中的每一个定位所述DUT，由所述可调定位器通过一个或多个信道将信号自动地传输到所述计算机；响应于通过一个或多个信道从可调定位器接收信号，计算机将采集触发器序列自动地传输到射频(RF)信号分析器。
所述方法还可以包括，通过所述RF信号分析器：响应于接收到所述采集触发器序列中的采集触发器中的每一个，从位于所述腔室内部的一个或多个接收天线自动地采集所述DUT的传输的RF测量；以及将所述RF测量的结果传输到所述计算机。
所述方法还可以包括，通过计算机：将从可调定位器接收的信号与从RF信号分析器接收的RF测量结果相关，以确定与RF测量结果中的每一个相对应的DUT的多个取向中的一个取向；以及输出所述RF测量的结果及所述DUT的其相应取向的相关列表。
在一些实施例中，一个或多个信道包括正交编码器方案的第一信道和第二信道，并且所述方法还包括：由计算机基于第一信道和第二信道的相应信号之间的相对相位来确定DUT的运动方向，其中基于所确定的运动方向来执行所述将从可调定位器接收的信号与从RF信号分析器接收的RF测量结果相关。
在一些实施例中，所述将DUT在所述多个取向中连续地转变以使得通过一个或多个信道中的每一个的连续信号传输之间的时间大于RF测量中的每一个的采集时间的速度来执行。
在一些实施例中，从可调定位器接收的信号包括与可调定位器围绕第一旋转轴线的运动相对应的第一信号集，以及与可调定位器围绕与第一旋转轴线正交的第二旋转轴线的运动相对应的第二信号集。
在一些实施例中，当在先前发起且正在进行的RF测量采集期间接收到采集触发器序列的采集触发器时，不执行所述由RF信号分析器自动地采集RF测量，并且RF信号分析器还被配置成响应于执行每一RF测量采集而将参考触发器传输到计算机。所述RF信号分析器可以被配置成在接收到相应的第一采集触发器没有导致RF测量采集时禁止将参考触发器传输到计算机。
可以至少部分地基于从RF信号分析器接收的参考触发器来执行所述将从可调定位器接收的信号与从RF信号分析器接收的RF测量结果相关以确定与RF测量结果中的每一个相对应的DUT的多个取向中的一个取向。
尽管已相当详细地描述了以上实施例，但是一旦完全了解以上公开内容，各种改变和修改对本领域技术人员将会变为显而易见。期望将随附权利要求解释为涵盖所有此类变化和修改。

Claims (20)

1.一种用于将被测装置(DUT)的射频(RF)测量值与所述DUT的取向相关的系统，所述系统包括：
计算机，所述计算机耦合到非暂时性存储器介质；及
RF测量系统，所述RF测量系统耦合到所述计算机，
其中所述计算机被配置成将采集触发器序列传输到所述RF测量系统，
其中响应于在所述RF测量系统当前未采集RF测量值时接收到所述采集触发器序列中的第一采集触发器，所述RF测量系统被配置成将参考触发器传输到所述计算机，发起对所述DUT的RF测量，以及将所述RF测量的第一结果传输到所述计算机，
其中响应于在所述RF测量系统当前正在采集所述RF测量值时接收到所述采集触发器序列中的第二采集触发器，所述RF测量系统被配置成不将所述参考触发器传输到所述计算机并且不发起对所述DUT的所述RF测量，
其中所述计算机还被配置成：
从所述RF测量系统接收所述参考触发器和所述第一结果；以及
基于所述第一结果与所述DUT的确定取向的相关性来生成所述DUT的天线表征信息，其中至少部分地基于在从所述RF测量系统接收到所述参考触发器时存储在所述计算机上的一个或多个计数器的值来确定所述DUT的所述取向。
2.根据权利要求1所述的系统，
其中所述一个或多个计数器包括与所述DUT的第一旋转轴线相对应的第一计数器和与所述DUT的第二旋转轴线相对应的第二计数器，并且
其中当接收到所述参考触发器时所述第一计数器的值用于确定所述DUT围绕所述第一轴线的取向角，而当接收到所述参考触发器时所述第二计数器的值用于确定所述DUT围绕所述第二轴线的取向角。
3.根据权利要求2所述的系统，
其中所述第一计数器的所述值响应于所述DUT围绕所述第一轴线旋转而被修改，
其中所述第二计数器的所述值响应于所述DUT围绕所述第二轴线旋转而被修改，
其中所述计算机还被配置成：
对所述第一计数器和所述第二计数器中的任一个被修改的次数进行计数；以及
每当第N次修改所述第一计数器和所述第二计数器中的任一个时，将所述采集触发器序列中的采集触发器传输到所述RF测量系统，其中N是正整数。
4.根据权利要求1所述的系统，
其中响应于从取向所述DUT的可调定位器接收到的信号而修改所述一个或多个计数器的所述值，其中在一个或多个信道上接收与所述一个或多个计数器中的每一个相对应的所述信号。
5.根据权利要求4所述的系统，
其中所述一个或多个信道包括正交编码器方案的第一信道和第二信道，
其中所述修改所述一个或多个计数器的所述值包括递增或递减所述一个或多个计数器的所述值，并且
其中所述第一信道和所述第二信道的相应信号之间的相对相位确定计数器设备是递增还是递减所述一个或多个计数器的所述值。
6.根据权利要求4所述的系统，
其中所述修改所述一个或多个计数器的所述值包括递增或递减所述一个或多个计数器的所述值，
其中所述计算机包括边沿检测器，所述边沿检测器被配置成检测所述一个或多个计数器的递增值的时间上的前边沿和所述一个或多个计数器的递减值的时间上的后边沿，并且
其中响应于所述边沿检测器检测到所述一个或多个计数器的所述递增值的所述前边沿或所述一个或多个计数器的所述递减值的所述后边沿，执行所述通过所述计算机将所述采集触发器序列中的每个采集触发器传输到所述RF测量系统。
7.根据权利要求1所述的ACS，
其中所述采集所述DUT的多个测量值包括测量所述DUT的一个或多个天线在所述DUT的不同取向处的定向传输属性。
8.根据权利要求1所述的ACS，
其中所述采集所述DUT的多个测量值包括将RF信号传输到腔室内的所述DUT，以及测量所述DUT在所述DUT的不同取向处对所述RF信号的定向接收属性。
9.根据权利要求1所述的ACS，
其中所述天线表征信息能够用于设计所述DUT的天线特性。
10.一种用于将被测装置(DUT)的射频(RF)测量值与所述DUT的取向相关的方法，所述方法包括：
通过计算机：
将采集触发器序列传输到RF测量系统；
通过所述RF测量系统：
响应于在所述RF测量系统当前未采集RF测量值时接收到所述采集触发器序列中的第一采集触发器：
将参考触发器传输到所述计算机；
发起对所述DUT的RF测量；以及
将所述RF测量的第一结果传输到所述计算机；
响应于在所述RF测量系统当前正在采集所述RF测量值时接收到所述采集触发器序列中的第二采集触发器：
禁止将所述参考触发器传输到所述计算机；以及
禁止发起对所述DUT的所述RF测量；以及
通过所述计算机：
从所述RF测量系统接收所述参考触发器和所述第一结果；以及
基于所述第一结果与所述DUT的确定取向的相关性来生成所述DUT的天线表征信息，其中至少部分地基于在从所述RF测量系统接收到所述参考触发器时存储在所述计算机上的一个或多个计数器的值来确定所述DUT的所述取向。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中所述一个或多个计数器包括与所述DUT的第一旋转轴线相对应的第一计数器和与所述DUT的第二旋转轴线相对应的第二计数器，并且
其中所述方法还包括：
通过所述计算机：
使用在接收到所述参考触发器时所述第一计数器的值来确定所述DUT围绕所述第一轴线的取向角；以及
使用在接收到所述参考触发器时所述第二计数器的值来确定所述DUT围绕所述第二轴线的取向角。
12.根据权利要求11所述的方法，
其中所述第一计数器的所述值响应于所述DUT围绕所述第一轴线旋转而被修改，
其中所述第二计数器的所述值响应于所述DUT围绕所述第二轴线旋转而被修改，
其中所述方法还包括：
通过所述计算机：
对所述第一计数器和所述第二计数器中的任一个被修改的次数进行计数；以及
每当第N次修改所述第一计数器和所述第二计数器中的任一个时，将所述采集触发器序列中的采集触发器传输到所述RF测量系统，其中N是正整数。
13.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
通过所述计算机：
响应于从取向所述DUT的可调定位器接收到的信号而修改所述一个或多个计数器的所述值，其中在一个或多个信道上接收与所述一个或多个计数器中的每一个相对应的所述信号。
14.根据权利要求13所述的方法，
其中所述一个或多个信道包括正交编码器方案的第一信道和第二信道，
其中所述修改所述一个或多个计数器的所述值包括递增或递减所述一个或多个计数器的所述值，并且
其中所述第一信道和所述第二信道的相应信号之间的相对相位确定计数器设备是递增还是递减所述一个或多个计数器的所述值。
15.根据权利要求13所述的方法，
其中所述修改所述一个或多个计数器的所述值包括递增或递减所述一个或多个计数器的所述值，所述方法还包括：
通过所述计算机：
检测所述一个或多个计数器的递增值的时间上的前边沿和所述一个或多个计数器的递减值的时间上的后边沿，并且
其中响应于所述边沿检测器检测到所述一个或多个计数器的所述递增值的所述前边沿或所述一个或多个计数器的所述递减值的所述后边沿，执行所述通过所述计算机将所述采集触发器序列中的每个采集触发器传输到所述RF测量系统。
16.根据权利要求10所述的方法，
其中所述采集所述DUT的多个测量值包括测量所述DUT的一个或多个天线在所述DUT的不同取向处的定向传输属性。
17.根据权利要求10所述的方法，
其中所述采集所述DUT的多个测量值包括将RF信号传输到腔室内的所述DUT，以及测量所述DUT在所述DUT的不同取向处对所述RF信号的定向接收属性。
18.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：
使用所述天线表征信息来设计所述DUT的天线特性。
19.一种天线表征系统(ACS)，其包括：
腔室；
计数器设备；
射频(RF)信号分析器，所述RF信号分析器耦合到一个或多个接收天线和所述计数器设备，其中所述一个或多个接收天线位于所述腔室内部，其中所述RF信号分析器被配置成采集由所述一个或多个接收天线对被测天线(AUT)的传输所进行的RF测量；以及
可调定位器，所述可调定位器耦合到所述计数器设备；以及
计算机，所述计算机包括处理器并且耦合到所述可调定位器、所述计数器设备以及所述RF信号分析器中的每一个，其中所述计算机被配置成：
通过使所述可调定位器将所述腔室内部的所述AUT在多个取向中连续转变但不中止所述可调定位器在取向之间的运动来初始化所述AUT上的测量过程，其中所述可调定位器被配置成响应于所述可调定位器根据所述多个取向中的每一个定位所述AUT而通过一个或多个信道将信号自动地传输到所述计数器设备，
其中响应于通过所述一个或多个信道从所述可调定位器接收所述信号，所述计数器设备被配置成：
修改第一计数器值；
将修改的第一计数器值传输到所述计算机；以及
将第一采集触发器传输到所述RF信号分析器，其中所述修改所述第一计数器值、传输所述修改的第一计数器值和传输所述第一采集触发器在所述AUT的不同相应取向处多次发生，并且
其中所述RF信号分析器被配置成采集所述AUT的传输的RF测量值，并且响应于接收到多个第一采集触发器中的每一个而将所述RF测量的结果中继到所述计算机，并且
其中所述计算机还被配置成：
将从所述计数器设备接收的所述修改的第一计数器值与所述RF测量的所述结果相关，以确定与所述RF测量的所述结果中的每一个相对应的所述AUT的所述多个取向中的取向；以及
输出所述RF测量的结果及所述AUT的其相应取向的相关列表。
20.根据权利要求19所述的ACS，
其中响应于通过所述一个或多个信道从所述可调定位器接收所述信号，所述计数器设备还被配置成：
修改第二计数器值；
将修改的第二计数器值传输到所述计算机；以及
将第二采集触发器传输到所述RF信号分析器，其中所述修改所述第二计数器值、传输所述修改的第二计数器值以及传输所述第二采集触发器在所述AUT的不同相应取向处多次发生，并且其中所述第二计数器值与所述可调定位器的不同于所述第一计数器值的旋转轴线相关联。
CN201980062564.9A 2018-09-25 2019-09-23 被测装置取向和射频测量的相关性 Active CN112752976B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/141,733 US10725080B2 (en) 2018-09-25 2018-09-25 Correlation of device-under-test orientations and radio frequency measurements
US16/141,733 2018-09-25
PCT/US2019/052347 WO2020068614A1 (en) 2018-09-25 2019-09-23 Correlation of device-under-test orientations and radio frequency measurements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112752976A true CN112752976A (zh) 2021-05-04
CN112752976B CN112752976B (zh) 2024-04-16

Family

ID=69884582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980062564.9A Active CN112752976B (zh) 2018-09-25 2019-09-23 被测装置取向和射频测量的相关性

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10725080B2 (zh)
EP (1) EP3837562B1 (zh)
CN (1) CN112752976B (zh)
WO (1) WO2020068614A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3748374B8 (en) * 2019-06-06 2023-02-15 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG System and method for calibrating radio frequency test chambers
CN112397863B (zh) * 2019-08-16 2022-02-22 稜研科技股份有限公司 用于毫米波的转接结构以及多层转接结构
US20210092582A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-25 Octoscope Inc. Multi-functional wireless link monitor
EP3869210A1 (en) * 2020-02-20 2021-08-25 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Method and test system for measuring a total radiated power
TWI773970B (zh) * 2020-03-03 2022-08-11 啟碁科技股份有限公司 電磁特性分析方法及電子裝置
TWI739481B (zh) * 2020-06-18 2021-09-11 國立陽明交通大學 虛擬使用者裝置訊號合成系統及其方法
US11255891B1 (en) 2020-09-15 2022-02-22 National Instruments Corporation Over-the-air testing interface for phase array antennas
US11901636B2 (en) 2020-11-04 2024-02-13 National Instruments Corporation Compact antenna test range (CATR) alignment verification

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4968983A (en) * 1988-01-20 1990-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Radiation field characteristic measuring apparatus
US20090284425A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Snow Jeffrey M Antenna test system
CN101932944A (zh) * 2007-12-18 2010-12-29 赛伊公司 Rf集成电路的测试方法和系统
CN103267902A (zh) * 2013-05-20 2013-08-28 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种基于硬件触发的快速天线测试装置及方法
US20140306843A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Measuring System and Measuring Method Using Position and/or Orientation Sensors
CN107026695A (zh) * 2016-02-02 2017-08-08 是德科技股份有限公司 测试校准包括数字接口的多入多出天线阵列的系统和方法
US20180183529A1 (en) * 2016-12-28 2018-06-28 Facebook, Inc. Characterizing Antenna Patterns
CN108234036A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 深圳市通用测试系统有限公司 Mimo无线终端的无线性能测试方法
CN112771390A (zh) * 2018-09-25 2021-05-07 美国国家仪器有限公司 硬件定时的空中天线表征

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5001494A (en) 1989-06-19 1991-03-19 Raytheon Company Compact antenna range
US5119105A (en) 1989-06-23 1992-06-02 Electronic Space Systems Corporation M&A for performing near field measurements on a dish antenna and for utilizing said measurements to realign dish panels
JPH09311153A (ja) 1996-05-24 1997-12-02 Mitsubishi Electric Corp アンテナタワーおよびこれを利用した放射イミュニティ試験設備
US7773964B2 (en) * 2004-10-25 2010-08-10 Qualcomm Incorporated Systems, methods and apparatus for determining a radiated performance of a wireless device
EP1870718A1 (fr) 2006-06-23 2007-12-26 The Swatch Group Research and Development Ltd. Système de mesure du diagramme de rayonnement d'une antenne d'émission
KR100926561B1 (ko) * 2007-09-19 2009-11-12 한국전자통신연구원 유한 거리간 안테나 방사 패턴 측정 장치 및 방법
JP2009099971A (ja) 2007-09-28 2009-05-07 Enphase Energy Inc 光電池モジュール用の汎用インターフェース
US9829560B2 (en) * 2008-03-31 2017-11-28 Golba Llc Determining the position of a mobile device using the characteristics of received signals and a reference database
US8421673B2 (en) * 2008-05-15 2013-04-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method and software for spatial pattern analysis
US20100149038A1 (en) 2008-12-17 2010-06-17 Brown Kenneth W Portable Millimeter-Wave Near Field Scanner
US8154451B2 (en) 2009-09-13 2012-04-10 Robert Mitchell Zimmerman Adaptive use of polarization as a means of increased wireless channel capacity
US8810460B2 (en) 2009-11-05 2014-08-19 Atc Logistics & Electronics, Inc. Multidimensional RF test fixture and method for securing a wireless device for RF testing
US8901945B2 (en) 2011-02-23 2014-12-02 Broadcom Corporation Test board for use with devices having wirelessly enabled functional blocks and method of using same
US8742997B2 (en) 2011-05-19 2014-06-03 Apple Inc. Testing system with electrically coupled and wirelessly coupled probes
US9070968B2 (en) * 2012-04-02 2015-06-30 Apple Inc. Methods for characterizing tunable radio-frequency elements in wireless electronic devices
US20140039826A1 (en) 2012-08-03 2014-02-06 Gerardo Orozco Valdes Measurement System Results Queue For Improved Performance
US8824588B2 (en) 2012-12-10 2014-09-02 Netgear, Inc. Near-field MIMO wireless transmit power measurement test systems, structures, and processes
CN103336181B (zh) 2013-05-28 2015-10-07 惠州Tcl移动通信有限公司 一种gps ota测试方法及系统
US9154972B2 (en) 2013-06-12 2015-10-06 Apple Inc. Methods and apparatus for testing electronic devices with antenna arrays
EP3058384A4 (en) 2013-10-16 2017-06-21 Nokia Technologies Oy Methods, apparatuses and computer program products for calibration of antenna array
US9404965B2 (en) 2013-12-20 2016-08-02 Apple Inc. Radio-frequency test system with tunable test antenna circuitry
US9502748B2 (en) 2014-07-18 2016-11-22 Auden Techno Corp. Holder for antenna testing
US10948580B2 (en) * 2016-03-15 2021-03-16 Nec Corporation Object sensing device and object sensing method
EP3264641B1 (en) 2016-06-29 2020-01-08 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Over the air power sensor and method
JP6879113B2 (ja) * 2017-08-04 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 端末装置、認証システムおよび認証制御方法
CN107748298A (zh) 2017-10-13 2018-03-02 环旭电子股份有限公司 具有内建测试天线的测试装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4968983A (en) * 1988-01-20 1990-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Radiation field characteristic measuring apparatus
CN101932944A (zh) * 2007-12-18 2010-12-29 赛伊公司 Rf集成电路的测试方法和系统
US20090284425A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Snow Jeffrey M Antenna test system
US20140306843A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Measuring System and Measuring Method Using Position and/or Orientation Sensors
CN103267902A (zh) * 2013-05-20 2013-08-28 中国电子科技集团公司第四十一研究所 一种基于硬件触发的快速天线测试装置及方法
CN107026695A (zh) * 2016-02-02 2017-08-08 是德科技股份有限公司 测试校准包括数字接口的多入多出天线阵列的系统和方法
CN108234036A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 深圳市通用测试系统有限公司 Mimo无线终端的无线性能测试方法
US20180183529A1 (en) * 2016-12-28 2018-06-28 Facebook, Inc. Characterizing Antenna Patterns
CN112771390A (zh) * 2018-09-25 2021-05-07 美国国家仪器有限公司 硬件定时的空中天线表征

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PER-SIMON KILDAL: "OTA testing of 3G-5G devices with MIMO: From anechoic chambers to reverberation chambers and … back again?", 2017 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ANTENNAS AND PROPAGATION & USNC/URSI NATIONAL RADIO SCIENCE MEETING, pages 1697 - 1698 *
侯飞: "相控阵雷达天线近场测试系统发展与研制", 中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑, no. 1, pages 16 - 37 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP3837562B1 (en) 2022-05-25
EP3837562A1 (en) 2021-06-23
WO2020068614A1 (en) 2020-04-02
US20200096547A1 (en) 2020-03-26
US10725080B2 (en) 2020-07-28
CN112752976B (zh) 2024-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112752976B (zh) 被测装置取向和射频测量的相关性
CN112771390B (zh) 硬件定时的空中天线表征
US11050496B2 (en) Over-the-air testing of millimeter wave integrated circuits with integrated antennas
CN110441620B (zh) 一种天线罩瞄准线误差测试的多频点动态搜零方法及系统
CN115629240B (zh) 相控阵天线方向图在轨测试方法、装置、电子设备及介质
CN111141952A (zh) 测试天线阵列产生的涡旋波的纯度的方法和装置
CN112578327B (zh) 球面扫描测试系统的校准方法、设备及存储介质
CN115542268A (zh) 一种大口径相控阵天线分块测试方法及测试系统
CN115913421A (zh) 射频指标测量方法、装置、系统、电子设备及存储介质
CN111965602B (zh) 一种相控阵雷达幅相一致性检测方法和系统
CN107782979B (zh) 利用矢量网络分析仪检测电磁波涡旋态的方法及装置
CN115639763A (zh) 一种雷达目标模拟器射频存储板卡
US9335384B2 (en) Adjustable magnetic probe for efficient near field scanning
US20240159810A1 (en) Multi-axis test equipment
US11892492B2 (en) Multi-axis test equipment
US11255891B1 (en) Over-the-air testing interface for phase array antennas
CN115833972B (zh) 对阵列馈电系统输出的目标角位置进行校准的系统及方法
US11671186B1 (en) Method of determining an equivalent source and over-the-air test system
Hu et al. Matrix generation by first-order Taylor expansion in a localized manner
CN113625260A (zh) 三维速度测量系统和方法
Elias et al. An Optimization Approach for Predicting Worst-Case Positions in EMI Final Measurement Based on Convolution Neural Network
CN117590093A (zh) 一种相控阵天线近场测试系统和方法
CN117713955A (zh) Uwb产品的校准方法、装置、设备及存储介质
CN115575910A (zh) 宽带目标阵列的校准系统、装置及其校准方法
CN114488044A (zh) 相控阵sar天线通道幅相多维度监测方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant