-
VERWANDTE ANMELDUNGEN
-
Diese Offenbarung beansprucht die Vorteile der vorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 63/120,689 mit dem Titel „SYSTEM AND METHOD OF PHASED ARRAY OVER THE AIR TESTING USING A MULTICHANNEL OSCILLOSCOPE“, die am 2. Dezember 2020 eingereicht wurde und hier vollständig enthalten ist.
-
GEBIET DER TECHNIK
-
Diese Offenbarung bezieht sich auf Testvorrichtungen, die phasengesteuerte Arrays von Antennen verwenden, insbesondere auf die Verwendung von Testgeräten mit einem Arrays von Referenzantennen.
-
HINTERGRUND
-
Die Verwendung von Signalen im Millimeterwellenbereich (mm-Wellen) nimmt weiter zu. Signale bei diesen Frequenzen haben hohe Pfadverluste, was den Einsatz von phasengesteuerten Gruppenantennen, auch Strahlformer genannt, erforderlich macht, um die EM-Energie (elektromagnetische Energie) vom Sender auf einen bestimmten Punkt im Raum zu richten, an dem das Signal empfangen werden soll. Die Signale können hochfrequent (RF) oder optisch sein. Der Prozess der Strahlformung umfasst oft eigene Methoden, die getestet und abgestimmt werden müssen. Die Integration der mm-Wellen-Phasengruppenantennen in das Strahlformungsnetzwerk zur Vermeidung von Kabelverlusten mach
t kabelgebundene Messungen unmöglich. Daher mussten diese Strahlformer/Antennen-Netzwerke über die Luft gemessen werden.
-
In der Regel werden der Strahlformer-IC (integrierter Schaltkreis) und seine integrierte phasengesteuerte Gruppenantenne (Phased-Array-Antenne) auf eine Referenzantenne gerichtet, die mit einer Test- und Messvorrichtung wie einem Netzwerkanalysator oder einem Spektralanalysator verbunden ist. Bei diesem Verfahren werden Phase und Amplitude der einzelnen Elementantennen der Gruppenantenne so eingestellt, dass die Signale alle zur gleichen Zeit eintreffen. Dies erfordert, dass die zu testende Vorrichtung (DUT), der IC und das phasengesteuerte Array, um 180 Grad gedreht werden, um die Messung des Strahlenmusters während der Drehung zu ermöglichen, jedes Mal, wenn sich die Strahlrichtung ändert. Dies ist sehr zeitaufwendig und kann zu Ungenauigkeiten führen, wenn das DUT nicht präzise gedreht wird.
-
Ausführungsformen der beschriebenen Geräte und Verfahren beheben Mängel des Standes der Technik.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
- 1 zeigt eine Ausführungsform eines Test- und Messsystems mit einem Array von Referenzantennen.
- 2-3 zeigen Flussdiagramme von Ausführungsformen des Tests einer zu testenden Vorrichtung mit einem Array von Referenzantennen.
- 4 zeigt ein Beispiel für eine Wellenform, die sich ergibt, wenn ein phasengesteuertes Array einer zu testenden Vorrichtung auf eine einzelne Referenzantenne gerichtet wird.
- 5 zeigt ein Beispiel für eine Wellenform, die zur Bestimmung des Mittelpunkts eines Arrays von Referenzantennen verwendet wird.
- 6 zeigt ein Beispiel für eine Wellenform, die sich aus der Ausrichtung eines phasengesteuerten Arrays auf einen Mittelpunkt eines Arrays von Referenzantennen ergibt.
- 7 zeigt ein Diagramm zur Bestimmung der Phasenverschiebungen für die Antennen des phasengesteuerten Arrays in einem Beispiel.
- 8 zeigt ein Beispiel für eine Wellenform, die sich aus einem phasengesteuerten Array einer zu testenden Vorrichtung ergibt, das auf eine erste Referenzantenne abgestimmt ist, ohne dass die zu testende Vorrichtung bewegt wird.
- 9 zeigt ein Beispiel für eine Wellenform, die sich aus einem Phasenarray einer zu testenden Vorrichtung ergibt, das auf eine zweite Referenzantenne abgestimmt ist, ohne dass die zu testende Vorrichtung bewegt wird.
- 10 zeigt ein Beispiel für eine Wellenform, die sich aus der Änderung der Amplituden von Antennen in einem phasengesteuerten Array einer zu testenden Vorrichtung ergibt, um ein Störer-Signal-Verhältnis zu finden.
- 11 zeigt ein Diagramm zum Vergleich zwischen der Verwendung einer einzelnen Antenne und der Verwendung eines Arrays von Referenzantennen.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
In dieser Diskussion werden mehrere Begriffe verwendet, die hier definiert werden. Der Begriff „Test- und Messvorrichtung“ bezeichnet jedes Gerät, das zum Test von Vorrichtungen wie integrierten Schaltungen, Leiterplatten usw. verwendet wird, die hier alle als „zu testende Vorrichtung“ (device under test = DUT) bezeichnet werden. Zu den Geräten gehören unter anderem Oszilloskope, einschließlich Mehrkanal- und Mixed-Signal-Oszilloskope (MSO), Geräte mit Arbiträrwellenform- oder Wellenformgeneratoren, Analysatoren, einschließlich Spektral-, Parameter-, Netzwerk- und Modulationsanalysatoren, und Multimetern.
-
Der Begriff „phasengesteuertes Array“ bezeichnet ein phasengesteuertes Array von Antennen, die mit einem DUT verbunden sind, was auch heißen kann, dass das DUT ein phasengesteuertes Array „hat“. Der Begriff „Referenzarray“ und „Referenzantenne“ bezieht sich auf die Antennen, die mit einer Test- und Messvorrichtung verbunden sind und Signale von dem phasengesteuerten Array auf dem DUT empfangen. Das phasengesteuerte Array kann HF-Signale oder optische Signale aussenden.
-
Gegenwärtig wird die Millimeterwellentechnologie getestet, indem ein phasengesteuertes Array verwendet wird, um einen von einem Strahlformer-DUT gebildeten Strahl auf eine einzelne Referenzantenne zu richten, und dann das DUT um 180 Grad gedreht wird, um das Strahlmuster zu messen. Jede Änderung der zu testenden Strahlrichtung führt dazu, dass das DUT um 180 Grad gedreht werden muss, damit der Strahl abgestimmt und gemessen werden kann, während er seine Richtung ändert.
-
Im Gegensatz dazu werden hier mehrere Referenzantennen verwendet, die in gleichem Abstand um das DUT angeordnet sind. Anstatt das DUT zu drehen, stimmt das System den Strahl ab und misst ihn, während er seine Richtung ändert. Im Allgemeinen erfolgt der Abstimmungsprozess zweimal, einmal rechts und einmal links vom Mittelpunkt eines Arrays, und die Position, auf die das phasengesteuerte Array des Strahlformers abgestimmt wird, hängt von dem Array der Referenzantennen ab. Die Position, auf die die Abstimmung erfolgt, hängt davon ab, ob es eine Hauptstrahlrichtungs-Antenne gibt.
-
Wenn es eine Hauptstrahlrichtungs-Antenne gibt, liegen die Positionen, auf die das phasengesteuerte Strahlformer-Array abgestimmt wird, auf halbem Weg zwischen der Hauptstrahlrichtungs-Antenne und der ersten Antenne auf jeder Seite. Wenn zum Beispiel die Antennen auf beiden Seiten in einem Winkel von 20 Grad von der Hauptstrahlrichtungs-Antenne versetzt sind, liegen die Positionen 10 Grad von der Hauptstrahlrichtungs-Antenne entfernt. Ein Beispiel für eine solche Ausführung könnte drei Antennen in dem Array haben, eine in Hauptstrahlrichtung und eine auf jeder Seite, um die Symmetrie zu gewährleisten. Auf jeder Seite kann eine beliebige Anzahl von Antennen vorhanden sein, die nur durch die Anzahl der Kanäle der Test- und Messvorrichtung begrenzt ist. Bei einer 8-Kanal-Vorrichtung kann das Array von Antennen beispielsweise drei, fünf oder sieben Antennen haben, wenn die Symmetrie auf beiden Seiten der Hauptstrahlrichtung erhalten bleiben soll. Mehrere Test- und Messvorrichtungen können verwendet werden, um mehr als 8 Eingangskanäle bereitzustellen und somit mehr als 8 Referenzantennen zu unterstützen. Die mehreren Test- und Messvorrichtungen können synchronisiert werden, um eine zeitliche Abstimmung der gemessenen Signale zu gewährleisten.
-
Bei Arrays ohne Hauptstrahlrichtungs-Antenne, wie z. B. zwei, vier, sechs oder acht Antennen, wird das phasengesteuerte Array auf die Antennen auf jeder Seite abgestimmt, die dem Mittelpunkt zwischen den beiden mittleren Antennen am nächsten sind. In jedem Fall wird der Strahlformer nur geringfügig auf jede Seite des Arrays abgestimmt. Dies wird hier als „partielle Abstimmung“ bezeichnet. Bei einer Überabstimmung funktioniert der Prozess nicht, da sich das Muster zu stark verändert. Auf diese Weise können Strahlformungs-Prozesse, die von den Strahlformungs-DUTs implementiert werden, getestet und abgestimmt werden.
-
1 zeigt eine Ausführungsform eines Test- und Messsystems zum Testen von Strahlformungsalgorithmen, die von einem Strahlformer-DUT erzeugt werden. Das DUT 10 verfügt über ein phasengesteuertes Array von Antennen 12 und kann mit einer oder mehreren Test- und Messvorrichtungen verbunden werden, die je nach Bedarf mit dem DUT und dem Array interagieren können. Es ist zu beachten, dass die Test- und Messvorrichtung 14 einen Computer umfassen kann, und obwohl nicht dargestellt, wird die Test- und Messvorrichtung 14 typischerweise eine Vorrichtung mit den gleichen oder ähnlichen Komponenten wie die Test- und Messvorrichtung 20 umfassen. Die Test- und Messvorrichtung 14 kann der Test von DUTs ermöglichen, die sowohl Sender als auch Empfänger umfassen, und ist daher optional.
-
Eine Test- und Messvorrichtung 20 verfügt über ein Array von Referenzantennen wie die Antenne 16, die mit den Eingangskanälen 22 verbunden sind. In der gezeigten Ausführungsform sind 8 Referenzantennen vorhanden, die jeweils an einen eigenen Kanal der Test- und Messvorrichtung 20 angeschlossen sind. Es kann auch eine andere Anzahl von Antennen in dem Referenzarray von Antennen verwendet werden; 1 zeigt lediglich ein Beispiel. Jede Referenzantenne wird in der Regel an einen Eingangskanal der Test- und Messvorrichtung angeschlossen, so dass die Anzahl der Referenzantennen nur durch die Anzahl der verfügbaren Kanäle begrenzt wird.
-
Die Test- und Messvorrichtung 20 verfügt zusätzlich zu den Kanälen 22 im Allgemeinen über einen oder mehrere Prozessoren wie 24, die so ausgebildet sind, dass sie einen Code ausführen, der die Prozessoren veranlasst, bestimmte Aufgaben auszuführen, sowie über einen Speicher 26 zum Speichern des Codes und der Daten, die sich aus dem Betrieb des Arrays von Antennen ergeben. Die Vorrichtung 20 umfasst mindestens eine Benutzerschnittstelle 28, die einen Touchscreen, ein Display und Bedienelemente wie Knöpfe und Tasten umfassen kann.
-
Im Folgenden wird ein Experiment dokumentiert, das mit einem Referenzarray von Antennen aus zwei Hornantennen durchgeführt wurde, wobei die hier erörterten Techniken auf eine beliebige Anzahl von Referenzantennen anwendbar sind, von denen jede an einen anderen Eingangskanal einer Test- und Messvorrichtung wie z. B. ein Oszilloskop angeschlossen werden kann. Eine allgemeine Ausführungsform zum Testen eines Strahlformer-DUTs wird zusammen mit den experimentellen Ergebnissen erörtert. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Testen eines Strahlformer-DUT. Es ist zu beachten, dass in dem System und der Methodik das DUT einen Teil des Prozesses durchführt. Das DUT besteht aus einem Strahlformer-IC oder einem Strahlformer-System auf einer Platine und kann vor dem Verfahren so ausgebildet werden, dass es die verschiedenen unten beschriebenen Signale liefert, oder es kann während des Testens von einer anderen Vorrichtung gesteuert werden. Die Ausbildung, Programmierung und Steuerung des DUTs kann mit Hilfe einer Test- und Messvorrichtung erfolgen, die als Teil des Systems mit ihm verbunden ist und in 1 dargestellt ist.
-
In dem Versuch wurde eine 4-fach phasengesteuerte Antenne mit einem Strahlformer-IC und einem Aufwärtswandler verbunden. Wie bereits erwähnt, können auch mehr oder weniger Antennen in dem phasengesteuerten Array verwendet werden; dies ist lediglich ein Beispiel. Ein Arbiträrwellenform-(Arbitrary-Waveform-)Generator (AWG) erzeugte ein 2-GHz-ZF-Signal (Zwischenfrequenz), das in ein 25-GHz-5G-Signal hochkonvertiert wurde. Die Referenzantennen wurden an verschiedene Eingangskanäle eines Oszilloskops angeschlossen.
-
Bei diesem Experiment wurde jede Horn-Referenzantenne an einen eigenen Kanal eines Oszilloskops angeschlossen und auf 2 GHz herunterkonvertiert. Die Referenzantennen liegen etwa 45 Zoll vom phasengesteuerten Array entfernt und haben einen Abstand von 36 Zoll zueinander. Unabhängig von der Anzahl der Referenzantennen muss das Strahlformer-DUT zunächst auf die Referenzantennen kalibriert werden, wie in 2 bei 30 gezeigt. Nach der anfänglichen Kalibrierung ist es möglich, weitere DUTs mit dem gleichen phasengesteuerten Array zu testen, so dass eine Kalibrierung nicht jedes Mal erforderlich ist. Im Experiment wurde das phasengesteuerte Array direkt auf eine der Referenzantennen gerichtet, wobei das Strahlformungs-DUT alle Antennen im phasengesteuerten Array auf Nullphase setzte. 4 zeigt das Ergebnis.
-
Die Anzeige wird für alle Ergebnisse gleich sein. Das obere Signal 50 zeigt die Spektralansicht für die erste Referenzantenne, das zweite Signal 52 zeigt die Spektralansicht für die zweite Referenzantenne. Das dritte Signal 54 zeigt die Wellenform der ersten Referenzantenne, und das vierte Signal 56 zeigt die Wellenform der zweiten Referenzantenne. Dieses Ergebnis kann verwendet werden, um die Kalibrierung zu überprüfen, indem die Ergebnisse der ersten Referenzantenne zu einem späteren Zeitpunkt betrachtet werden.
-
Da die Methoden der Ausführungsformen mehrere Antennen verwenden, kann der nächste Schritt darin bestehen, den Mittelpunkt des Referenzarrays zu lokalisieren, abhängig von der Ausbildung des Referenzarrays, wie oben beschrieben. Wenn eine Antenne in Hauptstrahlrichtung vorhanden ist, kann man entweder die Antenne oder das DUT so positionieren, dass die maximale Amplitude für die Kalibrierung erreicht wird. Befindet sich eine Antenne in Hauptstrahlrichtung, wird zur Wahrung der Symmetrie eine gerade Anzahl von Referenzantennen auf beiden Seiten der Hauptstrahlrichtungsantenne angeordnet. Bei einer 8-Kanal-Test- und Messvorrichtung könnte man die Hauptstrahlrichtungs-Antenne und drei Referenzantennen auf beiden Seiten davon haben. Wenn man alle 8 Kanäle der 8-Kanal-Vorrichtung nutzen möchte, könnte man vier Antennen auf beiden Seiten des Mittelpunkts aufstellen, ohne die Hauptstrahlrichtungs-Antenne. Ohne Hauptstrahlrichtungs-Antenne würde die Kalibrierung wie unten beschrieben mit gleicher Amplitude und Phase auf den beiden Antennen erfolgen, die dem Mittelpunkt am nächsten sind.
-
Das DUT sendet dann ein Kalibrierungssignal aus, und das phasengesteuerte Array wird so lange ausgerichtet, bis Phase und Amplitude des Signals an jeder Referenzantenne übereinstimmen. Im Experiment wurde eine Sinuswelle verwendet, bis die an den beiden Referenzantennen empfangenen Signale in Phase und Amplitude übereinstimmten, wie in 5 dargestellt. 6 zeigt das resultierende Signal, wenn das DUT ein 5G-Signal sendet.
-
Vor dem Testen des Strahlformers muss die Phaseneinstellung den Strahl vom Mittelpunkt zu den Referenzantennen verschieben. Ein Beispiel ist in 7 dargestellt. In diesem speziellen Experiment beträgt der Ankunftswinkel einer ebenen Wellenfront relativ zur Ebene des Arrays etwa 18 Grad. Die Hypotenuse des Dreiecks zwischen den Antennen 1 und 2 beträgt 230 mils, (½ Wellenlänge bei 25 GHz). Daraus ergibt sich die Basis des rechten Dreiecks mit 71 mils oder etwa 55,6 Grad. Der im Experiment verwendete Strahlformer passt sich in Schritten von etwa 5,6 Grad an, so dass eine Phaseneinstellung von 10 etwa 56 Grad entspricht. Antenne 4 hat die größte Verzögerung, so dass ihre Phase auf 0 eingestellt wird. Die Phasenverzögerung für Antenne 3 wird auf 10, für Antenne 2 auf 20 und für Antenne 1 auf 30 eingestellt.
-
Für das Experiment wurde ein Analog Device Strahlformer IC, der ADMV4801, verwendet. Er wurde mit den oben genannten Phasenoffsets für die rechte Referenzantenne programmiert. Die linke Referenzantenne hat die gleichen Werte, aber von Antenne 1 zu Antenne 4 transponiert. Nachdem das phasengesteuerte Array wie oben kalibriert worden war, wurde der Strahlformer auf die linke Hornantenne abgestimmt, wobei die Ergebnisse in 8 dargestellt sind. Vergleicht man 8 mit den Ergebnissen in 4, so sieht man, dass die Ergebnisse übereinstimmen, wobei das phasengesteuerte Array von Antennen abgestimmt, aber nicht von ihrer Position entfernt wurde. 9 zeigt die Ergebnisse, nachdem der Strahlformer auf das rechte Horn abgestimmt wurde. Auch hier sind die Ergebnisse auf die Abstimmung des phasengesteuerten Arrays zurückzuführen und nicht auf dessen Drehung, um die verschiedenen Winkel zu durchlaufen.
-
Zurück zu 2: Die Abstimmung bei 32, der Empfang bei 34 und die anschließende Messung bei 36 werden wiederholt, so dass der Strahlformer auf beide Seiten des Referenzarrays von Antennen bei 38 abgestimmt ist. 3 zeigt diesen Vorgang in umgekehrter Reihenfolge, um den Empfang des DUTs zu testen. Die Phasenanpassungen in diesem Prozess werden angewandt, um die Referenzantennen bei 40 abzustimmen, und dann senden die Referenzantennen ein Signal an das phasengesteuerte Array/DUT bei 42. Dies kann die Messung des am Strahlformer empfangenen Signals beinhalten, um die Empfangsfähigkeit des DUTs zu testen.
-
Im Experiment betrug der EVM (Error Vector Magnitude), ein Maß für die Genauigkeit, mit der ein drahtloses System Symbole innerhalb seiner Konstellation überträgt, bei der phasengesteuerten Array-Antenne (Gruppenantenne) etwa 1,8 %.
-
Ein weiterer Aspekt von MIMO (Multiple-In Multiple Out) neben der Strahlformung ist die Möglichkeit, durch Anpassung der Kanalamplitude Nullen in Richtung der Störsignale zu erzeugen. Im Experiment wurde die rechte Referenzantenne als Störer behandelt. Die Sendeamplitude der Antennen 1 und 4 wurde reduziert. Das resultierende Signal verringerte sich von der Referenzspur auf die Spur von Kanal 4 und scheint um etwa 6 dB reduziert zu sein, wie in 10 dargestellt. Dies wäre dann das Signal-Störer-Verhältnis. Die untere Spur 60 ist eine gespeicherte Referenzspur. Wenn die Amplitude an der Antenne reduziert wird, ändert sich die Spur 62 von der Spur 60 zu der in der Abbildung gezeigten Spur 62. Die Spur 64 ist mit einer Referenzantenne verbunden. Das Verfahren will nicht, dass sich die Amplitude der Spur 64 sehr stark ändert. Der geringe Amplitudenverlust von 64 in der Hauptkeule verringert jedoch die Nebenkeule wesentlich stärker. Dadurch kann die Bestimmung erfolgen, wenn die Spur 62 die Amplitude des Signal-Störer-Verhältnisses erreicht.
-
Auf diese Weise kann ein DUT, das im mm-Wellen-Frequenzbereich arbeitet, getestet werden, ohne dass das DUT für jeden Strahl bewegt werden muss. Durch die Abstimmung kann das DUT am gleichen Ort verbleiben und das phasengesteuerte Array für jede Referenzantenne abgestimmt werden.
-
11 zeigt einen Vergleich zwischen der Abstimmung des DUTs auf eine einzelne Antenne in Kurve 70 und der teilweisen Abstimmung auf mehrere Antennen in Kurve 72. Kurve 74 zeigt die Ergebnisse, wenn das DUT gedreht wird. Dies zeigt, dass die Technik der Verwendung mehrerer Referenzantennen, ohne das DUT zu bewegen, sehr gut funktioniert.
-
Aspekte der Offenlegung können auf einer speziell entwickelten Hardware, auf Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Allzweckcomputer mit einem Prozessor, der nach programmierten Anweisungen arbeitet, arbeiten. Die hier verwendeten Begriffe „Controller“ oder „Prozessor“ sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und spezielle Hardware-Controller umfassen. Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Anweisungen verkörpert sein, beispielsweise in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Geräten ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, wenn sie von einem Prozessor in einem Computer oder einem anderen Gerät ausgeführt werden. Die computerausführbaren Anweisungen können auf einem nicht transitorischen, computerlesbaren Medium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechselspeichermedium, einem Festkörperspeicher, einem Random Access Memory (RAM) usw. gespeichert sein. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann die Funktionalität der Programm-Module in verschiedenen Aspekten beliebig kombiniert oder verteilt werden. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltungen, FPGA und dergleichen verkörpert sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung effektiver zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
-
Die offengelegten Aspekte können in einigen Fällen in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination davon implementiert werden. Die offengelegten Aspekte können auch in Form von Befehlen implementiert werden, die auf einem oder mehreren nichtübertragbaren computerlesbaren Medien gespeichert sind, die von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgeführt werden können. Solche Anweisungen können als Computerprogrammprodukt bezeichnet werden. Computerlesbare Medien, wie hier beschrieben, sind alle Medien, auf die ein Computer zugreifen kann. Computerlesbare Medien können zum Beispiel Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.
-
Computerspeichermedien sind alle Medien, die zur Speicherung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Computerspeichermedien gehören beispielsweise RAM, ROM, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD (Digital Video Disc) oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen sowie alle anderen flüchtigen oder nicht flüchtigen, entfernbaren oder nicht entfernbaren Medien, die in beliebigen Technologien eingesetzt werden. Computerspeichermedien schließen Signale als solche und vorübergehende Formen der Signalübertragung aus.
-
Kommunikationsmedien sind alle Medien, die für die Übertragung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Kommunikationsmedien gehören beispielsweise Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder jedes andere Medium, das für die Übertragung von elektrischen, optischen, Hochfrequenz- (HF), Infrarot-, akustischen oder anderen Signalen geeignet ist.
-
Außerdem wird in dieser schriftlichen Beschreibung auf bestimmte Merkmale verwiesen. Es ist davon auszugehen, dass die Offenbarung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn beispielsweise ein bestimmtes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Aspekt offenbart wird, kann dieses Merkmal, soweit möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Aspekten verwendet werden.
-
Auch wenn in dieser Anmeldung auf ein Verfahren mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Vorgängen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Vorgänge in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, es sei denn, der Kontext schließt diese Möglichkeiten aus.
-
BEISPIELE
-
Im Folgenden werden Beispiele für die offengelegten Technologien aufgeführt. Eine Ausführungsform der Technologien kann eines oder mehrere und jede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
-
Beispiel 1 ist ein Test- und Messsystem, das Folgendes umfasst: eine Test- und Messvorrichtung mit Eingangskanälen; ein Referenzarray von Antennen, die mit den Eingangskanälen verbunden ist; einen oder mehrere Prozessoren in der Test- und Messvorrichtung, die so ausgebildet sind, dass sie einen Code ausführen, um den einen oder die mehreren Prozessoren zu veranlassen ein erstes Signal von einem phasengesteuerten Array von Antennen zu empfangen, die mit einer zu testenden Vorrichtung verbunden und auf eine erste Seite des Referenzarrays gerichtet sind; ein zweites Signal von dem phasengesteuerten Array von Antennen zu empfangen, die mit der zu testenden Vorrichtung verbunden und auf eine zweite Seite des Referenzarrays gerichtet sind, ohne die zu testende Vorrichtung, das phasengesteuerte Array oder das Referenzarray zu bewegen.
-
Beispiel 2 ist das Test- und Messsystem von Beispiel 1, wobei die Test- und Messvorrichtung ein Kalibrierungssignal von dem phasengesteuerten Array auf der ersten Seite des Referenzarrays und der zweiten Seite des Referenzarrays empfängt, bis das empfangene Signal auf jeder Seite mit der anderen Seite übereinstimmt.
-
Beispiel 3 ist das Test- und Messsystem aus einem der Beispiele 1 oder 2, bei dem die Test- und Messvorrichtung eine Hauptstrahlrichtungs-Antenne in dem Referenzarray empfängt, bis die Amplitude des Kalibriersignals maximiert ist.
-
Beispiel 4 ist das Test- und Messsystem eines der Beispiele 1 bis 3, wobei das Referenzarray keine Hauptstrahlrichtungs-Antenne hat und die zu testende Vorrichtung ausgebildet ist, um: jede Antenne in dem phasengesteuerten Array auf Nullphase zu setzen; einen Mittelpunkt des Referenzarrays zu bestimmen; und das phasengesteuerte Array auf den Mittelpunkt des Arrays von Referenzantennen zu richten.
-
Beispiel 5 ist das Test- und Messsystem aus einem der Beispiele 1 bis 4, wobei die zu testende Vorrichtung weiterhin ausgebildet ist, um: eine Amplitude des Signals auf einer oder mehreren der phasengesteuerten Array-Antennen zu reduzieren, bis ein Hauptstrahl beginnt, sich zu verringern; und das Signal-Störer-Verhältnis gleich einem Betrag zu setzen, um den die Amplitude reduziert wurde.
-
Beispiel 6 ist das Test- und Messsystem aus den Beispielen 1 bis 5, wobei das Test- und Messsystem ferner eine zweite Test- und Messvorrichtung umfasst, die mit der zu testenden Vorrichtung verbunden ist.
-
Beispiel 7 ist das Test- und Messsystem von Beispiel 6, wobei die zweite Test- und Messvorrichtung einen Arbiträrwellenform-Generator umfasst.
-
Beispiel 8 ist das Test- und Messsystem aus einem der Beispiele 1 bis 8, wobei das phasengesteuerte Array EM-Signale überträgt, die entweder 5G-HF- oder optische Signale sind.
-
Beispiel 9 ist ein Verfahren zum Testen einer zu testenden Vorrichtung unter Verwendung eines phasengesteuerten Arrays von Antennen, das Folgendes umfasst: Abstimmen des phasengesteuerten Arrays auf eine erste Position an einer ersten Seite eines Referenzarrays von Antennen durch Einstellen einer Phase für jede Antenne in dem phasengesteuerten Array; Empfangen eines ersten Signals von der zu testenden Vorrichtung an der ersten Position; Abstimmen des phasengesteuerten Arrays auf eine zweite Position an einer zweiten Seite des Referenzarrays von Antennen; und Empfangen eines zweiten Signals von der zu testenden Vorrichtung an der zweiten Position.
-
Beispiel 10 ist das Verfahren von Beispiel 9, wobei das Referenzarray keine Hauptstrahlrichtungs-Antenne hat und der erste Ort einen Ort einer Antenne auf der ersten Seite des Referenzarrays umfasst, die einem Mittelpunkt des Referenzarrays am nächsten ist, und der zweite Ort einen Ort einer Antenne auf der zweiten Seite des Referenzarrays umfasst, die dem Mittelpunkt am nächsten ist.
-
Beispiel 11 ist das Verfahren von entweder Beispiel 9 oder Beispiel 10, wobei der erste Ort einen Ort auf halbem Weg zwischen einer Hauptstrahlrichtungs-Antenne und einer Antenne, die der Hauptstrahlrichtungs-Antenne am nächsten ist, auf der ersten Seite des Referenzarrays umfasst und der zweite Ort einen Ort auf halbem Weg zwischen der Hauptstrahlrichtungs-Antenne und einer Antenne, die der Hauptstrahlrichtungs-Antenne am nächsten ist, auf der zweiten Seite des Referenzarrays umfasst.
-
Beispiel 12 ist das Verfahren nach einem der Beispiele 9 bis 11, das ferner Folgendes umfasst: Abstimmen jeder Antenne in den Referenzarray mit einer Phaseneinstellung; Übertragen eines Signals von dem Referenzarray an das phasengesteuerte Array; und Messen des Signals, wenn es am DUT empfangen wird.
-
Beispiel 13 ist das Verfahren nach einem der Beispiele 9 bis 12, das ferner das Kalibrieren des phasengesteuerten Arrays umfasst, durch: Einstellen jeder Antenne in dem phasengesteuerten Array auf Nullphase; Bestimmen eines Mittelpunkts des Referenzarrays, wobei das Referenzarray keine Hauptstrahlrichtungs-Antenne hat; und Ausrichten des phasengesteuerten Arrays auf den Mittelpunkt des Referenzarrays.
-
Beispiel 14 ist das Verfahren von Beispiel 13, wobei das Bestimmen des Mittelpunkts des Arrays von Referenzantennen folgendes umfasst: Einstellen jeder Antenne in dem phasengesteuerten Array auf Nullphase; Einstellen einer Position des phasengesteuerten Arrays, bis Phase und Amplitude eines sinusförmigen Signals bei den dem Mittelpunkt am nächsten liegenden Antennen in dem Referenzarray auf jeder Seite des Referenzarrays gleich sind.
-
Beispiel 15 ist das Verfahren nach einem der Beispiele 9 bis 14, das ferner die Überprüfung der Kalibrierung umfasst, indem: das phasengesteuerte Array während der Kalibrierung direkt auf eine ausgewiesene Referenzantenne gerichtet wird; das an der ausgewiesenen Referenzantenne empfangene Signal als Kalibrierungssignal gemessen wird; und das Kalibrierungssignal mit dem an der ausgewiesenen Antenne während des Tests empfangenen Signal verglichen wird.
-
Beispiel 16 ist das Verfahren nach einem der Beispiele 9 bis 14, das ferner die Bestimmung eines optimalen Signal-Störer-Verhältnisses für die zu testende Vorrichtung umfasst, das Folgendes umfasst: Verringern einer Amplitude des Signals auf einer oder mehreren der phasengesteuerten Array-Antennen, bis ein Hauptstrahl abzunehmen beginnt; und Einstellen des Signal-Störer-Verhältnisses gleich einem Betrag, um den die Amplitude verringert wurde.
-
Beispiel 17 ist eine Test- und Messvorrichtung, die Folgendes umfasst: mindestens zwei Eingangskanäle; ein Array von mindestens zwei Referenzantennen, wobei jede Antenne mit einem der Eingangskanäle verbunden ist; und einen oder mehrere Prozessoren in der Test- und Messvorrichtung, die so ausgebildet sind, dass sie einen Code ausführen, um den einen oder die mehreren Prozessoren zu veranlassen: ein Eingangssignal von einer oder mehreren der Referenzantennen zu empfangen; und das Eingangssignal von einer oder mehreren der Referenzantennen zu messen.
-
Beispiel 18 ist die Test- und Messvorrichtung von Beispiel 17, die ferner ein Display umfasst, wobei der Code ferner den einen oder die mehreren Prozessoren veranlasst, Daten von einer oder mehreren der Referenzantennen auf dem Display anzuzeigen.
-
Beispiel 19 ist die Test- und Messvorrichtung aus Beispiel 17 oder Beispiel 18, wobei das Array von Referenzantennen eine Hauptstrahlrichtungs-Antenne und eine gleiche Anzahl von Antennen auf beiden Seiten der Hauptstrahlrichtungs-Antenne umfasst.
-
Beispiel 20 ist die Test- und Messvorrichtung nach einem der Beispiele 17 bis 19, wobei das Array von Referenzantennen eine gleiche Anzahl von Antennen auf beiden Seiten eines Mittelpunkts des Arrays umfasst.
-
Alle in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offengelegten Merkmale und alle Schritte in einem offengelegten Verfahren oder Prozess können in jeder beliebigen Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen sich zumindest einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen. Jedes in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offenbarte Merkmal kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
-
Obwohl bestimmte Ausführungsformen zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt und beschrieben wurden, können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht eingeschränkt werden, außer wie durch die beigefügten Ansprüche.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
