KR20160018560A

KR20160018560A - 무선 테스트 신호를 이용한 무선 주파수 무선 신호 트랜시버용 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20160018560A
Application number: KR1020157035587A
Authority: KR
Inventors: 민차우 후인
Original assignee: 라이트포인트 코포레이션
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2016-02-17
Also published as: TWI625045B; WO2014197185A1; TW201448488A; CN105283770A; JP2016528759A; JP6464151B2; CN105283770B

Abstract

무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법. DUT를 포함하고 있는 차폐된 인클로저 내의 다중 안테나를 이용하여, DUT로부터 복사된 RF 테스트 신호로부터 야기된 다중 무선 RF 테스트 신호가 캡처되고 그들 각각의 신호 위상은 합성 RF 신호를 형성하기 위해 조합되기 전에 제어된다. 이러한 프로세스는 선택된 수의 RF 신호 주파수의 각각의 쌍에서의 신호 파워 레벨 사이에서의 파워 레벨 차이가 미리 정해진 최소 값과 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 반복되어, 차폐 인클로저 내의 다중 경로 신호 환경에 대한 보상을 제공하여 DUT의 무선 테스트 동안 유선 테스트 신호 경로를 시뮬레이션한다.

Description

무선 테스트 신호를 이용한 무선 주파수 무선 신호 트랜시버용 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TESTING RADIO FREQUENCY WIRELESS SIGNAL TRANSCEIVERS USING WIRELESS TEST SIGNALS}

본 발명은 무선 주파수(RF) 무선 신호 트랜시버의 테스트에 관한 것으로, 특히 RF 테스트 신호의 전달을 위해 RF 신호 케이블 없이 이러한 장치들을 테스트 하는 것에 관한 것이다.

오늘날의 전자 장치의 다수는 접속 및 통신 목적 모두를 위해 무선 기술을 사용한다. 무선 장치가 전자기 에너지를 송수신하고, 두 개 이상의 무선 장치가 자신의 신호 주파수 및 파워 스펙트럼 밀도에 의해 서로의 동작에 간섭할 가능성이 있기 때문에 이들 장치들과 그 장치들의 무선 기술은 다양한 무선 기술 표준 규격을 준수해야 한다.

이러한 장치들을 설계할 때, 엔지니어들은 장치들에 포함된 무선 기술의 상술한 표준 기반 규격 각각을 이러한 장치들이 만족시키거나 또는 그것을 능가할 것을 보장하도록 특별히 유의한다. 추가로, 이들 장치가 추후에 대량으로 제조될 때, 이들 장치는, 장치들에 포함된 무선 기술 표준 기반 규격에 대해 상기 장치들이 따르는 것을 포함하면서, 제조 결함이 부적절한 동작을 일으키지 않는 것을 보장하도록 테스트된다.

이들 장치의 제조 및 조립에 후속하는 이들 장치의 테스트에 대해, 현재 무선 장치 테스트 시스템("테스터")은 각각의 장치로부터 수신된 신호를 분석하는 서브시스템을 채용한다. 이러한 서브시스템은 일반적으로 적어도 장치에 전송될 소스 신호를 제공하는 벡터 신호 생성기(VSG) 및 장치에 의해 산출된 신호를 분석하기 위한 벡터 신호 분석기(VSA)를 포함한다. VSG에 의한 테스트 신호의 생성과 VSA에 의해 수행되는 신호 분석은 일반적으로 주파수 범위, 대역폭 및 신호 변조 특성을 변하게 하면서 다양한 무선 기술 표준에 따라 다양한 장치를 테스트하는 데에 각각 이용될 수 있도록 프로그래밍가능하다.

피시험 장치(DUT)의 교정 및 성능 확인 테스트는 일반적으로 무선 신호 경로가 아닌 RF 케이블과 같은 전기 도전성 신호 경로를 이용하여 수행되며, 그에 의해 DUT와 테스터는 전자기 복사를 통해 통신한다. 따라서, 테스터와 DUT 사이의 신호는 주변 공간(ambient space)을 통해 복사되는 것이 아니라 도전성 신호 경로를 통해서 전달된다. 이러한 도전성 신호 경로의 이용은 측정의 반복성과 일관성을 보장하고, 신호 전달에서의 인자로서(송수신) DUT의 포지셔닝과 방향성을 제거한다.

다중 입력 및 다중 출력(MIMO) DUT의 경우, 신호 경로는 DUT의 각각의 입/출력 연결에 대해 일부 형태로 제공되어야 한다. 예를 들면, 3개의 안테나로 동작하도록 의도된 MIMO 장치에 대해, 예를 들면 케이블 및 연결과 같은 3개의 도전성 신호 경로가 테스트를 위해 제공되어야 한다.

그러나, 도전성 신호 경로를 이용하는 것은 DUT와 테스터 사이에서 케이블을 물리적으로 연결 및 연결해제 할 필요성에 기인하여 각각의 DUT 테스트에 요구되는 시간에 현저하게 영향을 준다. 추가로, MIMO DUT의 경우에, 다중의 이러한 연결 및 연결 해제 액션은 테스트 시작 및 종료시 모두에 수행되어야 한다. 추가로, 테스트 동안 전달되는 신호는 주변 공간을 통해 복사되지 않기 때문에, 그것들이 정상적으로 의도된 대로 사용되고 DUT에 대한 안테나 어셈블리가 이러한 테스트 동안 사용중이 아닐 때, 이러한 테스트는 실제 세계의 동작을 시물레이션하지 않고, 안테나에 기여가능한 임의의 성능 특징이 테스트 결과에서 반영되지 않는다.

대안으로서, 테스트는 케이블을 통한 전도가 아니라 전자기 복사를 통해 전달되는 테스트 신호를 이용하여 수행될 수 있다. 이는 테스크 케이블의 연결 및 연결 해제를 요구하지 않아서 이러한 연결 및 연결 해제와 연관된 테스트 시간을 절감하는 효익을 가질 것이다. 그러나, 복사 신호 및 수신기 안테나가 빠져나가는 "채널", 즉 테스트 신호가 통과하여 복사되고 수신되는 주변 공간은 고유하게 다른 곳에서 발생하고 주변 공간으로 침투하는 기타 전자기 신호에 기인하여 신호 간섭을 하고 오류가 있는 경향이 있다. 이러한 신호는 DUT 안테나에 의해 수신되고 신호 반사에 기인하여 각각의 간섭 신호 소스로부터의 다중 경로 신호를 포함할 수 있다. 따라서, "채널"의 "상태"는 일반적으로 예를 들면 각각의 안테나 연결을 위한 케이블과 같은 개별 도전성 신호 경로를 이용하는 것에 비해 열화할 것이다.

이러한 외부 신호로부터의 간섭을 방지하거나, 또는 적어도 현저하게 감소시키기 위한 하나의 방법은 차폐 인클로저를 이용하여 DUT 및 테스터에 대한 복사 신호 인터페이스를 절연시키는 것이다. 그러나, 이러한 인클로저는 일반적으로 비교할만한 측정 정확도 및 반복성을 산출하지 못해왔다. 이는 특히 가장 작은 무반향 챔버 보다 더 작은 인클로저에 대해서 그렇다. 추가로, 이러한 인클로저 내에서 산출된 다중 경로 신호의 보강 및 상쇄 간섭에 대해서 뿐만이 아니라 DUT의 포지셔닝 및 방향성에 대해서도 이러한 인클로저는 민감한 경향을 가진다.

따라서, 무선 신호 트랜시버, 특히 무선 MIMO 신호 트랜시버를 테스트하는 시스템 및 방법을 가지는 것이 바람직하고, 여기서 복사 전자기 테스트 신호가 사용되어, 외부 발생 신호와 다중 경로 신호 효과에 기인한 간섭 신호를 방지함으로써 테스트 반복성과 정확도를 유지하면서 테스트 배선의 연결 및 연결 해제에 필요한 테스트 시간을 방지하면서 실제 세계 시스템 동작을 시뮬레이션 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 본 방법은 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 하는 단계를 제공한다. DUT를 포함하고 있는 차폐 인클로저 내의 다중 안테나를 이용하여, DUT로부터 복사된 RF 테스트 신호로부터 야기된 다중 무선 RF 테스트 신호가 캡처되고 그들 각각의 신호 위상은 합성 RF 신호를 형성하기 위해 조합되기 전에 제어된다. 이러한 프로세스는 선택된 수의 RF 신호 주파수의 각각의 쌍에서의 신호 파워 레벨 사이에서의 파워 레벨 차이가 미리 정해진 최소 및 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 반복되어, 차폐 인클로저 내의 다중 경로 신호 환경에 대한 보상을 제공하여 DUT의 무선 테스트 동안 유선 테스트 신호 경로를 시뮬레이션한다.

본 발명의 하나의 실시예에 따라, 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법은:

복수의 각각의 RF 테스트 신호 위상을 구비하고, 구조물의 내부 영역 내에 배치된 DUT로부터 복사된 공통 RF 테스트 신호에 연관된 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계로서,

상기 공통 RF 테스트 신호는 RF 신호 주파수 범위를 정의하는 복수의 RF 신호 주파수를 포함하고, 및

상기 구조물은 상기 내부 영역과 외부 영역을 정의하고, 상기 외부 영역으로부터 발생한 전자기 복사로부터 상기 내부 영역을 실질적으로 차단하도록 구성되는,

상기 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계;

복수의 위상 제어 RF 신호를 제공하도록 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 적어도 일부의 각각의 위상을 제어하는 단계;

상기 복수의 RF 신호 주파수 중 각각의 신호 주파수에서의 신호 파워 레벨을 가지는 합성 RF 신호를 제공하도록 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 조합하는 단계; 및

상기 복수의 RF 신호 주파수의 일부의 각각의 쌍에서의 상기 신호 파워 레벨 사이의 복수의 파워 레벨 차이의 각각이 미리 정해진 최소 값과 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 상기 수신하는 단계, 상기 제어하는 단계, 및 상기 조합하는 단계를 반복하는 단계;

를 포함한다.

합성 RF 신호를 제공하도록 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 조합하는 단계;

상기 복수의 RF 신호 주파수의 일부의 각각에서의 상기 합성 RF 신호의 파워 레벨을 측정하는 단계;

상기 복수의 RF 신호 주파수의 일부의 각각의 쌍에서의 상기 파워 레벨 사이의 복수의 파워 레벨 차이를 연산하는 단계; 및

상기 복수의 파워 레벨 차이의 적어도 일부의 각각이 미리 정해진 최소 값과 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 상기 수신하는 단계, 상기 제어하는 단계, 및 상기 조합하는 단계를 반복하는 단계;

를 포함한다.

도 1은 무선 신호 트랜시버용 일반적인 동작 및 가능한 테스트 환경을 도시한다.
도 2는 도전성 테스트 신호 경로를 이용하는 무선 신호 트랜시버용 테스트 환경을 도시한다.
도 3은 도전성 신호 경로를 이용하는 MIMO 무선 신호 트랜시버용 테스트 환경과 이러한 테스트 환경을 위한 채널 모델을 도시한다.
도 4는 복사된 전자기 신호를 이용하는 MIMO 무선 신호 트랜시버용 테스트 환경과 이러한 테스트 환경을 위한 채널 모델을 도시한다.
도 5는 MIMO DUT가 복사된 전자기 테스트 신호를 이용하여 테스트될 수 있는 예시적인 실시예에 따른 테스트 환경을 도시한다.
도 6은 차폐 인클로저 내의 복사 전자기 테스트 신호를 이용하여 DUT가 테스트되는 테스트 환경을 도시한다.
도 7 및 도 8은 무선 DUT가 다중 경로 효과를 감소시키면서 차폐 인클로저 내에서의 복사된 전자기 테스트 신호를 이용하여 테스트되는 테스트 환경의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 9는 도 7 및 8의 테스트 환경에서 사용하는 예시적인 실시예에 따라 차폐 인클로저의 물리적 표시를 도시한다.
도 10은 DUT가 복사 전자기 테스트 신호를 이용하여 테스트될 수 있는 예시적인 실시예에 따른 테스트 환경을 도시한다.
도 11은 DUT가 복사 전자기 테스트 신호를 이용하여 테스트될 수 있는 예시적인 실시예에 따른 또다른 테스트 환경을 도시한다.
도 12는 도 11의 테스트 환경을 이용하여 DUT를 테스트하는 예시적인 알고리즘을 도시한다.
도 13은 DUT가 복사 전자기 테스트 신호를 이용하여 테스트될 수 있는 예시적인 실시예에 따른 또다른 테스트 환경을 도시한다.
도 14는 도 13의 테스트 환경을 이용하여 DUT를 테스트하는 예시적인 알고리즘을 도시한다.
도 15는 DUT가 복사 전자기 테스트 신호를 이용하여 테스트될 수 있는 예시적인 실시예에 따른 또다른 테스트 환경을 도시한다.
도 16은 도 15의 테스트 환경을 이용하여 DUT를 테스트하는 예시적인 알고리즘을 도시한다.
도 17은 예시적인 실시예에 따라 보상하기 전에 정의된 주파수 범위에 대해 DUT에 의해 송신되는 테스트 신호를 도시한다.
도 18은 도 10, 11, 13, 및 15의 테스트 환경을 위해 예시적인 위상 변이 값과 함께 예시적인 실시예에 따라 보상의 전후에 도 17의 지나간(swept) 신호를 도시한다.
도 19는 도 18에서 도시된 보상을 수행하는 예시적인 알고리즘을 도시한다.
도 20은 예시적인 실시예에 따라 다중 테스트 신호 위상 변이를 이용하여 보상하면서 무선 DUT를 테스트하는 또다른 테스트 환경을 도시한다.
도 21은 추가적인 예시적인 실시예에 따라 보상하기 위한 테스트 신호 이득 조정을 추가하는 도 20의 테스트 환경을 도시한다.

하기의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 예시적인 실시예이다. 이러한 설명은 본 발명의 범위에 대한 예시이고 그에 대해 한정하는 것을 의도하지 않는다. 이러한 실시예들은 당업자로 하여금 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세히 기술되고, 다른 실시예들이 본 발명의 범위 또는 취지를 벗어나지 않고서 일부 변형을 하여 실시될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

문맥으로부터 명시적으로 반대로 지시하지 않는다면 본 명세서 전체에서, 기술된 바와 같은 개별 회로 엘리먼트는 단수이거나 복수일 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, "circuit" 및 "circuitry"와 같은 용어들은 단일한 컴포넌트 또는 복수의 컴포넌트 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 이는 능동 및/또는 수동이고, 연결되거나 또는 그렇지 않으면 함께 결합되어(예를 들면 하나 이상의 집적회로 칩으로서) 기술된 기능을 제공한다. 추가로, "신호"라는 용어는 하나 이상의 전류, 하나 이상의 전압 또는 데이터 신호를 가리킨다. 도면 내에서, 유사하거나 연관된 엘리먼트들은 유사하거나 연관된 문자, 숫자 또는 문자숫자 지시어를 가질 것이다. 추가로, 본 발명은 이산 전자 회로(바람직하게는 하나 이상의 집적회로 칩의 형태로 된)를 이용하는 실시의 측면에서 개시되었지만, 신호 주파수 또는 처리될 데이터 속도에 따라 이러한 회로의 임의의 부분의 기능은 대안적으로 하나 이상의 적절하게 프로그래밍된 프로세서를 이용하여 구현될 수 있다. 추가로, 도면이 다양한 실시예의 기능 블록도의 다이어그램을 예시하는 정도로, 기능 블록은 필수적으로 하드웨어 회로 사이의 분할을 지시하지는 않는다.

도 1을 참조하면, 무선 신호 트랜시버용 일반적인 동작 환경, 및 이상적 테스트 환경(적어도 실제 세계의 동작을 시뮬레이션하는 측면에서)은 테스터(100)를 구비하고 DUT(200)는 무선으로 통신한다. 일반적으로, 일부 형태의 테스트 컨트롤러(10)(예를 들면, 개인용 컴퓨터)가 또한 유선 신호 인터페이스(11a, 11b)를 통해서 테스트 명령과 데이터를 테스터(100) 및 DUT(200)와 교환하는 데에 사용될 것이다. 테스터(100) 및 DUT(200)는 각각 하나의(MIMO 장치에 대해서는 하나 이상) 각각의 안테나(102, 202)를 구비하고, 이는 도전성 신호 커넥터(104, 204)(예를 들면, 동축 케이블 연결, 종래 기술에 공지된 다수 유형)에 의해 연결한다. 테스트 신호(소스 및 응답)는 안테나(102, 202)를 통해 테스터(100)와 DUT(200) 사이에서 무선으로 전달된다. 예를 들면, DUT(200)의 전송(TX) 테스트 동안, 전자기 신호(203)가 DUT 안테나(202)로부터 복사된다. 안테나 방출 패턴의 방향성에 따라, 이 신호(203)는 다수의 방향으로 복사되어 테스터 안테나(102)에 의해 수신되는 입사 신호 컴포넌트(203i) 및 반사 신호 컴포넌트(203r)를 가져온다. 상술한 바와 같이, 이들 반사 신호 컴포넌트(203r), 대개 기타 다른 곳에서 발생한 다른 전자기 신호(도시되지 않음) 뿐만이 아니라 다중 경로 신호 효과의 프로덕트는 보강 신호 간섭 및 상쇄 신호 간섭을 가져와서, 신뢰할 수 있고 반복가능한 신호 수신 및 테스트 결과를 방지한다.

도 2를 참조하면, 이러한 신뢰할 수 없는 테스트 결과를 방지하기 위해, RF 동축 케이블(106)과 같은 도전성 신호 경로가 테스터(100)와 DUT(200) 사이의 테스트 신호 전달을 위한 지속적이고, 신뢰할 수 있고, 반복가능한 전기 도전성 신호 경로를 제공하기 위해 테스터(100)와 DUT(200)의 안테나 커넥터(104, 204)를 연결하는 데에 이용된다. 그러나, 상술한 바와 같이, 이는 테스트 전후에 케이블(106)을 연결하고 연결해제 하기 위해 요구되는 시간에 기인하여 전체 테스트 시간을 증가시킨다.

도 3을 참조하면, 테스트 케이블을 연결 및 연결해제 하기 위한 추가적인 테스트 시간은 MIMO DUT(200a) 테스트 시에 더 길어질 수 있다. 이러한 경우, 다중 테스트 케이블(106)이 DUT(200a)내의 RF 신호 수신기(210)에 의한 수신을 위해 테스터(100a) 내의 RF 신호 소스(110)(예를 들면, VSG)로부터의 RF 테스트 신호의 전달을 가능하게 하도록 대응하는 테스터(104)와 DUT(204) 커넥터를 연결하는 데에 요구된다. 예를 들면, 일반적인 테스트 환경에서, MIMO 장치 테스트를 위한 테스터는 대응하는 하나 이상의 RF 테스트 신호(111a, 111b, ..., 111n)(예를 들면, 가변 신호 파워, 패킷 컨텐츠 및 데이터 속도를 구비하는 패킷 데이터 신호)를 제공하는 하나 이상의 VSG(110a, 110b, ..., 110n)를 구비할 것이다. 각각의 테스터(104a, 104b, ..., 104n) 및 DUT(204a, 204b, ..., 204n) 커넥터를 통해 연결되는 이들의 대응하는 테스트 케이블(106a, 106b, ..., 106n)은 이들 신호를 전달하여 DUT(200a) 내의 대응하는 RF 신호 수신기(210a, 201b, ..., 210n)를 위한 수신된 RF 테스트 신호(211a, 211b, ..., 211n)를 제공한다. 따라서, 이들 테스트 케이블(106)을 연결 및 연결해제하는 데에 필요한 추가적인 테스트 시간은 테스트 케이블(106)의 수에 대응하는 인자(n) 만큼 증가될 수 있다.

상술한 바와 같이, 테스터(100a) 및 DUT(200a)를 연결하기 위해 테스트 케이블을 이용하는 것은 지속적이고, 신뢰할 수 있고, 반복가능한 테스트 연결을 제공하는 이점을 가진다. 종래 기술에 공지된 바와 같이, 이들 테스트 연결(107)은 대각 행렬(20)에 의해 특징지어지는 신호 채널(H)로서 모델링될 수 있고, 여기서 대각 행렬 엘리먼트(22)는 각각의 신호 채널 특성(예를 들면, 각각의 테스트 케이블(106)에 대한 신호 경로 도전성 또는 손실과 같은)에 대한 직접결합 계수(direct-coupled coefficient)(h₁₁, h₂₂, ..., h_aa(h_ij, 여기서 i=j))에 대응한다.

도 4를 참조하면, 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 도전성 또는 유선 채널(107)(도 3)은 테스터(100a)와 DUT(200a) 사이에서 무선 신호 인터페이스(106a)에 대응하는 무선 채널(107)a)에 의해 대체된다. 상술한 바와 같이, 테스터(100a)와 DUT(200a)는 각각의 안테나(102, 202) 어레이를 통해 테스트 신호(111, 211)를 통신한다. 이러한 유형의 테스트 환경에서, 신호 채널(107a)은 더이상 대각 행렬(20)로 표시되지 않지만, 대신에 대각선(22)으로부터의 하나 이상의 0이 아닌 교차 결합 계수(cross-coupled coefficient)(24a, 24b)(h_ij, 여기서 i≠j)에 의해 표시된다. 당업자가 용이하게 이해하는 바와 같이, 이는 채널(107a)에서 가용한 다중 무선 신호 경로에 기인한 것이다. 예를 들면, 이상적으로 각각의 DUT 커넥터(204)가 자신의 대응하는 테스터 커넥터(104)로부터의 신호만을 수신하는 유선(cabled) 신호 환경과는 달리, 이러한 무선 채널(107a)에서, 제1 DUT 안테나(202a)는 예를 들면 채널(H) 행렬 계수(h₁₁, h₁₂, ..., h_1n)에 대응하는 테스터 안테나(102a, 102b, ...,102n)에 의해 복사된 테스트 신호를 수신한다.

공지된 원리에 따라서, 채널 행렬(H)의 계수(h)는 RF 테스트 신호의 송수신에 영향을 주는 채널(107a)의 특성에 대응한다. 집합적으로, 이들 계수(h)는 채널 상태 넘버(k(H))를 정의하고, 이는 하기의 수학식에 의해 표시된 바와 같이 H 행렬의 기준(norm) 및 H 행렬의 역의 기준의 곱(product)이다:

이들 계수에 영향을 끼치는 인자는 측정 오차를 생성할 수 있는 방식으로 채널 상태 넘버를 변경시킬 수 있다. 예를 들면, 열화한 상태의 채널에서, 작은 오차는 테스트 결과에서 큰 오차를 생성할 수 있다. 채널 넘버가 낮은 경우, 채널에서의 작은 오차는 수신(RX) 안테나에서 작은 측정치를 산출할 수 있다. 그러나, 채널 넘버가 높을 경우, 채널에서의 작은 오차는 수신 안테나에서 큰 측정 오차를 가져올 수 있다. 이러한 채널 상태 넘버(k(H))는 또한 자신의 환경(예를 들면, 차폐 인클로저)내에서의 DUT의 물리적 포지셔닝 및 방위와, 자신의 다양한 안테나(204)의 방위에 민감하다. 따라서, 수신 안테나(204) 상의 반사 및 충돌을 통해 도달하거나 또는 임의의 위치에서 발생하는 외부 간섭 신호가 없을지라도, 반복가능한 정확한 테스트 결과의 가능성은 낮아질 것이다.

도 5를 참조하면, 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 테스터(100a)와 DUT(200a) 사이의 테스트 신호 인터페이스는 무선이 될 수 있다. DUT(200a)는 차폐 인클로저(300)의 내부(301)에 위치된다. 이러한 차폐 인클로저(300)는 예를 들면 패러데이 케이지 구축에 또는 그에 대해 적어도 유효한 것과 유사하게 금속 인클로저로서 구현될 수 있다. 이는 DUT(200a)를 인클로저(300)의 외부 영역(302)으로부터 발생한 복사된 신호로부터 분리시킨다. 예시적인 실시예에 따라, 인클로저(300)의 지오메트리는 그것이 폐 단부 도파관으로서 기능하도록 한다.

예를 들면, 인클로저(300)의 대향하는 내부 표면(302) 내부 또는 그 위에와 같은 임의의 위치에 다중(n) 안테나 어레이(102a, 102b, ..., 102n)가 배치되고, 이들 각각은 테스터(100a) 내의 테스트 신호 소스(110a, 110b, ..., 110n)로부터 발생한 다중 위상 제어 RF 테스트 신호(103a, 103b, ..., 103n)(하기에 보다 상술되는)를 복사한다. 각각의 안테나 어레이는 다중(M) 안테나 엘리먼트를 포함한다. 예를 들면, 제1 안테나 어레이(102a)는 m개 안테나 엘리먼트(102aa, 102ab, ..., 102am)를 포함한다. 이들 안테나 엘리먼트(102aa, 102ab, ..., 102am) 각각은 각각의 RF 신호 제어 회로(130a)에 의해 제공된 각각의 위상 제어된 RF 테스트 신호(131aa, 131ab, ...131am)에 의해 구동된다.

제1 RF 신호 제어 회로(130a)의 예시에 도시된 바와 같이, 제1 RF 테스트 신호 소스(110a)로부터의 RF 테스트 신호(111a)는 신호 크기 제어 회로(132)에 의해 자신의 크기가 증가(예를 들면, 증폭)되거나 감소(예를 들면, 감쇠)된다. 결과인 크기 제어 테스트 신호(133)는 신호 복제 회로(134)(예를 들면, 신호 분배기)에 의해 복제된다. 결과인 크기 제어 복제 RF 테스트 신호(135a, 135b, ..., 135m)는 안테나 어레이(102a)의 안테나 엘리먼트(102aa, 102ab, ..., 102am)를 구동시키는 크기 및 위상 제어 신호(131aa, 131ab, ..., 131am)를 산출하기 위해 각각의 위상 제어 회로(136a, 136b, ..., 136m)에 의해 자신들 각각의 신호 위상을 제어(예를 들면, 변이)한다.

나머지 안테나 어레이(102b, ..., 102n)와 그들의 각각의 안테나 엘리먼트는 대응하는 RF 제어 회로(130b, ..., 130m)에 의해 동일한 방식으로 구동된다. 이는 상술한 바와 같이 채널(H) 행렬에 따라 DUT(200a)의 안테나(202a, 202b, ..., 202n)로 전달하고, 안테나에 의해 수신하기 위한 대응하는 넘버의 합성 복사 신호(103a, 103b, ..., 103n)를 산출한다. DUT(200a)는 자신의 대응하는 수신된 테스트 신호(211a, 211b, ..., 211m)를 처리하고 이들 수신 신호의 특성(예를 들면, 크기, 상대적 위상 등)을 나타내는 하나 이상의 피드백 신호(201a)를 제공한다. 이들 피드백 신호(201a)는 RF 신호 제어 회로(130) 내의 제어 회로(138)로 제공된다. 이러한 제어 회로(138)는 크기 제어 회로(132) 및 위상 제어 회로(136)를 위한 제어 신호(137, 139a, 139b, ..., 139m)를 제공한다. 따라서, 폐 루프 제어 경로가 제공되어, DUT(200a)에 의해 수신하기 위한 테스터(100a)로부터의 개별 복사 신호의 이득 및 위상 제어를 가능하게 한다.

공지된 채널 최적화 기술에 따라, 제어 회로(138)는 채널 상태 번호(k(H))를 최소화하고 각각의 DUT 안테나(202)에서 측정된 바와 같은 대략 동일한 크기를 가진 수신된 신호를 산출하는 것과 동일한 방식으로 복사 신호의 크기 및 위상을 변경시킴으로써 최적 채널 상태를 달성하기 위해 DUT(200a)로부터의 이러한 피드백 데이터(201a)를 이용한다. 이는 복사 신호가 통과하여 도전성 신호 경로(예를 들면 RF 신호 케이블)를 이용하여 산출한 테스트 결과와 실질적으로 비슷한 테스트 결과를 산출하는 통신 채널을 생성할 것이다.

연속한 전송 및 채널 상태 피드백 이벤트에 후속하여, RF 신호 제어 회로(130)의 제어 회로(138)에 의한 이러한 동작은 최적화된 채널 상태 번호(k(H))를 반복해서 달성하기 위해 각각의 안테나 어레이(102a, 102b, ..., 102n)에 대해 신호 크기와 위상을 변화시킬 것이다. 이러한 최적화된 채널 상태 번호(k(H))가 달성되면, 대응하는 크기 및 위상 설정이 유지되고 테스터(100a)와 DUT(200a)는 그런다음 테스트의 순서대로 마치 유선 테스트 환경에서 수행되는 것과 같이 계속할 것이다.

실제에 있어서, 기준 DUT는 상술한 반복적인 프로세스를 통해서 채널 상태를 최적화시키기는 데에 사용하기 위해 차폐 인클로저(300) 내에서 테스트 픽스처로 배치될 수 있다. 그런 후, 인클로저(300)의 제어된 채널 환경에서 체험되는 경로 손실 차이는 정상 테스트 공차 내에서 있어야 하기 때문에 동일한 설계의 추가적인 DUT가 모든 예시에서 채널 최적화를 실행할 필요없이 연속하여 테스트될 수 있다.

도 5를 참조하면, 예를 들면, 13.8 db의 채널 상태 넘버를 산출하도록 최초의 전송이 모델링되고, h₁₁ 및 h₂₂ 계수의 크기는 각각 -28db 및 -28.5db가 된다. 채널(H)에 대한 크기 행렬은 하기와 같이 표시될 것이다:

상술한 바와 같은 반복적인 크기 및 위상 조정 후에, 채널 상태 넘버(k(H))는 2.27db로 감소되고, h₁₁ 및 h₂₂ 계수의 진폭은 각각 -0.12db 및 -0.18db가 되어 하기와 같은 채널 크기 행렬을 산출한다:

이들 결과는 유선 테스트 환경의 결과와 비교가능하여, 이러한 무선 테스트 환경이 비슷한 정확도의 테스트 결과를 제공할 수 있다는 것을 나타낸다. 유선 신호 경로의 연결 및 연결 해제를 위한 시간을 제거하고, 이득 및 위상 조정을 위한 시간 감소를 계산에 포함함으로써, 전체 수신 신호 테스트 시간은 현저하게 감소된다.

도 6을 참조하면, 채널 상태에 대한 다중 경로 신호 효과의 영향이 더 잘 이해될 수 있다. 상술한 바와 같이, 인클로저(300)의 내부(301)에 배치되면, 전송 테스트 동안 DUT(200)는 각각의 안테나(202a)로부터 전자기 신호(203a)를 복사시킨다. 이 신호(203a)는 테스터(100a)의 안테나(102a)로부터 외부로 멀어지면서 복사하는 컴포넌트(203b, 203c)를 포함한다. 그러나, 이들 신호 컴포넌트(203b, 203c)는 인클로저(300)의 내부 표면(304, 306)으로부터 반사되고, 반사된 신호 컴포넌트(203br, 203cr)로서 도달하여 다중 경로 신호 상태에 따라 메인 입사 신호 컴포넌트(203ai)와 보강 또는 상쇄하여 조합된다. 상술한 바와 같이, 간섭의 보강 및 상쇄 속성에 따라, 테스트 결과는 전체적으로 적절한 교정 및 성능 확인에서 사용하기에 신뢰할 수 없고 부정확하게 되는 경향이 있다.

도 7을 참조하면, 예시적인 실시예에 따라, RF 흡수재(320a, 320b)가 반사 표면(304, 306)에 배치된다. 그 결과로서, 반사 신호 컴포넌트(203br, 203cr)가 현저하게 감쇠되어, 주된 입사 신호 컴포넌트(203ai)와 보강 또는 상쇄하여 덜 간섭하는 것을 산출한다.

추가적인 RF 신호 제어 회로(150)가 인클로저(300a)와 테스터(100a)의 내부(301)에 또는 내부 표면(302) 상에 장착되는 안테나 어레이(102a) 사이에서 사용하기 위해 포함될 수 있다.(대안으로서, 이 추가적인 제어 회로(150)는 테스터(100a)의 일부로서 포함될 수 있다.) 안테나 엘리먼트(102aa, 102ab, ..., 102am) 상에 도달한 복사 신호는 제어 시스템(156)에 의해 제공된 하나 이상의 위상 제어 신호(157a, 157b, ..., 157m)에 따라서 제어되는 위상 제어 엘리먼트(152a, 152b, ..., 152m)를 가지는 위상 제어 회로(152)에 의해 제어되는(예를 들면, 변이되는) 각각의 신호 위상을 가진 수신 신호(103aa, 103ab, ..., 103am)를 산출한다. 결과인 위상 제어 신호(153)는 테스터(100a)를 위한 수신 신호(155a)와 제어 시스템(156)을 위한 피드백 신호(155b)를 제공하도록 신호 컴바이너(154)에서 조합된다. 제어 시스템(156)은 필요할 때 인클로저(300a)의 내부 영역(301)에 연관된 명확한 신호 경로 손실을 최소화하도록 합성 수신 신호(103aa, 103ab, ..., 103am)의 각각의 위상을 조정하기 위해 폐루프 제어 네트워크의 일부로서 이러한 피드백 신호(155b)를 처리한다. 이 폐루프 제어 네트워크는 또한 시스템으로 하여금 DUT(200a)의 포지셔닝 또는 방위가 인클로저(300a) 내에서 변하는 경우에 이들 안테나(102a)와 위상 제어 회로(152)에 의해 이네이블된 위상 어레이를 재설정하도록 한다. 그 결과, 이 피드백 루프를 이용하여 경로 손실을 최소화하는 것에 후속하여, 인클로저(300a) 내의 복사 신호 환경을 이용하여 DUT 신호(203a)를 테스터(100a)로 정확하고 반복가능하게 전달하는 것이 달성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 정확하고 반복가능한 테스트 결과를 산출하는 것에서의 유사한 제어 및 개선안이 DUT 수신 신호 테스트에 대해 달성될 수 있다. 이러한 경우, 테스터(100a)에 의해 제공되는 테스트 신호(111a)는 신호 컴바이너/스플리터(154)에 의해 복제되고, 복제된 테스트 신호(153)의 각각의 위상은 안테나 엘리먼트(102aa, 102ab, ..., 102am)에 의해 복사되기 전에 위상 제어 회로(152)에 의해 필수적인 것으로서 조정된다. 이전의 경우에서와 같이, 반사된 신호 컴포넌트(103br, 103cr)는 현저하게 감쇠되고 주된 입사신호 컴포넌트(103ai)와의 보강 및 상쇄 간섭이 감소되는 결과를 가져온다. DUT(200a)로부터의 하나 이상의 피드백 신호(203a)는 인클로저(300a)의 내부(301)에 연관된 명확한 신호 경로 손실을 최소화하기 위해 복제된 테스트 신호(153)의 위상을 제어하는데에 필요한 정보를 제어 시스템(156)으로 제공하여, 지속적이고 반복가능한 신호 경로 손실 상태를 구축한다.

도 9를 참조하면, 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라, 차폐 인클로저(300b)는 실질적으로 도시된 바와 같이 구현될 수 있다. 상술한 바와 같이, DUT는 테스터 안테나 어레이(102a, 102b, ..., 102n)(도 5)가 위치된 내부 표면(302)을 포함하거나 그에 면하는 내부 영역(301b)에 대향하는 인클로저(300b)의 내부(301)의 하나의 단부(301d)에 위치될 수 있다. 그 사이에 RF 흡수 재(320)에 의해 둘러싸인 도파관 캐비티를 형성하는 내부 영역(301a)이 있다.

상술한 바와 같이 그리고 하기에 더 상술한 바와 같이, 시스템 및 방법의 예시적인 실시예는 다중 경로 효과를 보상하고 신호 경로 손실의 제어를 최적화하면서 무선 DUT의 무배선(cable-free) 테스트를 가능하게 한다. 안테나 어레이 뿐만이 아니라 제어 시스템과 함께 사용되는 다중 안테나는 차폐 인클로저 내의 복사 신호 환경을 이용하면서 정상적으로 도전성 신호 경로 환경에 연관된 안정적이고 반복가능한 신호 경로 손실 환경을 에뮬레이션하는 것과 같은 방식으로 안테나 엘리먼트에 제공된 테스트 신호의 위상 조정을 허용한다. 이상기(phase shifter) 조정에 요구되는 시간이 전체 테스트 시간의 일부이지만, 이러한 조정 시간은 테스트 케이블을 연결 및 연결해제 하는데에 요구되는 시간에 비해 현저하게 더 작고 안테나 엘리먼트를 포함하는 실제 세계 테스트에 추가적인 효익을 제공한다.

추가로, 하기에 더 상술한 바와 같이, 예시적인 실시예는 IEEE(the Institute of Electrical and Electronic Engineers) 표준 802.11ac에 의해 규정된 바와 같이 160 메가헤르츠(MHz) 폭의 신호와 같은 광대역폭을 가지는 신호에 대해 예를 들면 테스트 케이블과 같은 도전성 신호 경로를 이용하여 테스트와 상응하는 테스트 정확도 및 반복가능한 측정을 달성하면서 무선 DUT의 무배선 테스트를 제공한다. 안테나 엘리먼트에 제공된 테스트 신호의 위상을 조정함으로써, 실질적으로 평평한 신호 응답이 차폐 테스트 인클로저 내에서 수신된 광대역폭 신호에 대해 생성될 수 있다. 개별 안테나 엘리먼트를 구동시키는 개별 테스트 신호 위상이 조정되어 이러한 평평한 신호 응답 환경을 생성하면, 광대역폭 신호를 이용하는 테스트는 그것이 마치 유선 테스트 환경에 있는 것처럼 추가적인 조정없이 처리할 수 있다. 차폐 인클로저 내에서의 DUT의 포지셔닝이 채널 응답의 평탄도(flatness)에 영향을 줄 수 있지만, 이러한 포지셔닝 민감도는 내재한 신호 표준(예를 들면, IEEE 802.11ac)에 의해 규정되는 측정 공차 내에 있는 것으로 알려져있다.

추가적으로, 예시적인 실시예에 따라, 이러한 무배선 테스트는 동일한 차폐 인클로저 내에서 동시에 다중 DUT에 대해 수행될 수 있다. 다중 안테나 엘리먼트를 구동시키는 테스트 신호의 위상 및 크기의 적절한 제어 및 조정을 하면서, 도전성 신호 경로의 저 누화 신호 환경이 차폐 인클로저 내의 복사 테스트 신호 환경을 이용하여 에뮬레이션될 수 있다. 안테나 엘리먼트를 구동시키는 테스트 신호의 위상 및 이득(또는 감쇠)이 예시적인 실시예에 따라서 조정되면, 다중 DUT의 안테나에서 수신된 신호는 유선 신호 경로를 이용하여 수신된 신호와 상응할 것이다. 예를 들면, 이는 채널 행렬의 교차 결합 계수를 최소화하면서 직접 결합 계수를 최대화함으로써(예를 들면, 직접 결합 계수와 교차 결합 계수 사이에서 적어도 10데시벨의 차이를 산출하면서) 달성될 수 있다.

도 10을 참조하면, 예시적인 실시예에 따라, DUT(200a)가 송신 신호 테스트를 위해 차폐 인클로저(300) 내에 위치된다. 안테나(202a)를 통해 전송되는 DUT 테스트 신호(203a)는 다중 안테나 엘리먼트(102a, 102b, ..., 102n)에 의해 수신된다. 그 결과인 수신된 신호(105a, 105b, ..., 105n)는 각각의 위상 제어 회로(236a, 236b, ..., 236n)에 의해 제어 및 조정되는 자신들 각각의 신호 위상을 가진다.

일부 예시적인 실시예에 따라, 결과인 위상 제어 테스트 신호(237a, 237b, ..., 237n)가 제어 시스템(242)(하기에 더 상술됨) 및 신호 결합 회로(234)로 전달된다. 제어 시스템(242)은 위상 제어 회로(236a, 236b, ..., 236n)를 위해 위상 제어 신호(243a, 243b, ..., 243n)를 제공한다. 조합된(예를 들면 합산된) 위상 제어 테스트 신호(237a, 237b, ..., 237n)는 예를 들면 VSA(도시되지 않음)에 의해 다운스트림 분석을 위한 합성 테스트 신호(235)를 산출한다.

다른 실시예에 따라, 위상 제어 테스트 신호(237a, 237b, ..., 237n)가 신호 결합기(234)에서 조합되어 합성 테스트 신호(235)를 산출한다. 합성 테스트 신호(235)는 대안의 제어 시스템(244)(하기에 더 상술됨)으로 전달되고, 그런다음 이는 위상 제어 회로(236a, 236b, ..., 236n)를 위해 위상 제어 신호(245a, 245b, ..., 245n)를 제공한다.

도 11을 참조하면, 하나의 예시적인 실시예에 따라, 인-라인 제어 시스템(242)이 위상 제어 테스트 신호(237a, 237b, ..., 237n)의 각각의 파워 레벨을 측정하기 위해 파워 측정 회로(242aa, 242ab, ..., 242an)를 포함한다. 각각의 테스트 신호 파워 레벨을 나타내는 결과인 파워 측정 신호(243aa, 243ab, ..., 243an)는 예를 들면 디지털 신호 프로세서(DSP)의 형태로 되어있는 제어 회로(242b)로 제공되고, 그런다음 이는 위상 제어 회로(236a, 236b, ..., 236n)를 위해 적절한 위상 제어 신호(243ba, 243bb, ..., 243bn)를 제공한다.

도 12를 참조하면, 예시적인 실시예에 따라, 도 11의 테스트 환경의 동작(410)이 도시된 바와 같이 진행될 수 있다. 먼저, 이상기(236a, 236b, ..., 236n)가 초기화되고(411), 예를 들면, 여기서 모든 위상 변이 값은 공통 기준 위상 값 또는 개별 기준 위상 값으로 설정된다. 다음으로, 위상 제어 신호(237a, 237b, ..., 237n)의 파워 레벨이 측정된다(412). 그런 다음, 측정된 파워 값이 합산되고(413), 누적 측정된 신호 파워가 이전의 누적 측정된 신호 파워와 비교된다(414). 현재 누적 측정된 파워가 이전의 누적 측정된 파워 보다 더 크다면, 현재 위상 변이 값과 누적 측정된 파워가 저장되고(415), 그에 후속하여 이 저장된 값이 원하는 기준(예를 들면, 최대 누적 측정된 파워)에 대해 비교된다(416). 이러한 기준에 충족되면, 테스트 신호 위상의 조정이 종료된다(417). 그렇지 않으면, 테스트 신호 위상의 조정이 계속된다.

유사하게, 현재 누적 측정된 파워가 이전의 누적 측정된 파워 보다 더 크지 않으면(414), 테스트 신호의 조정은 계속된다. 따라서, 이상기(236a, 236b, ..., 236n)는 예를 들면 유전 알고리즘(GA: Genetic Algorithm) 또는 입자 무리 알고리즘(PSA: Particle Swarm Algorithm)에 따라서 수신 테스트 신호(105a, 105b, ..., 105n)에 대해 위상 변이 값의 또다른 조합 또는 치환(permutation)을 제공하도록 조정된다(418). 이에 후속하여, 파워의 측정(412), 합산(413) 및 비교(414)는 원하는 기준이 충족될 때까지 반복된다.

도 13을 참조하면, 또다른 예시적인 실시예에 따라, 대안의 다운스트림 제어 시스템(244)(도 10)은 파워 측정 회로(244a)(예를 들면 VSA) 및 제어 회로(244b)(예를 들면, DSP)를 포함한다. 합성 신호(235)의 파워 레벨은 파워 측정 회로(244a)에 의해 측정되고, 이는 제어 회로(244b)로 파워 측정 데이터(245a)를 제공한다. 그런다음, 제어 회로(244b)는 이상기(236a, 236b, ..., 236n)로 적절한 위상 제어 신호(245ba, 245bb, ..., 245bn)를 제공한다.

도 14를 참조하면, 도 13의 테스트 환경의 동작(420)이 도시된 바와 같이 진행될 수 있다. 먼저, 하나 이상의 각각의 위상 변이 값으로 사전 설정됨으로써 이상기(236a, 236b, ..., 236n)가 초기화된다(421). 다음으로, 합성 신호(235)의 파워 레벨이 측정되고(422), 그에 후속하여 현재 측정된 파워가 이전에 측정된 파워 레벨과 비교된다(423). 현재 측정된 파워 레벨이 이전의 측정된 파워 레벨보다 더 크다면, 현재 위상 변이 값과 측정된 파워가 저장되고(424), 원하는 기준(예를 들면, 최대 측정된 파워 레벨)이 충족되었는지를 판정(425)하는 데에 이용된다. 만약 그렇다면, 위상 조정이 종료된다(426). 그렇지 않으면, 위상 조정이 계속된다.

유사하게, 현재 측정된 파워가 이전의 측정된 파워 보다 더 크지 않으면, 위상 조정은 계속된다. 따라서, 이상기(236a, 236b, ..., 236n)는 최적화 알고리즘(예를 들면 유전 알고리즘(GA) 또는 입자 무리 알고리즘(PSA))에 따라서 수신 테스트 신호(105a, 105b, ..., 105n)에 대해 또다른 세트의 위상 변이 값을 제공하도록 조정된다.

도 15를 참조하면, 또다른 예시적인 실시예에 따라, 인-라인 제어 시스템(242)(도 10)이 위상 검출 회로(242ca, 242cb, ..., 242cn) 및 제어 회로(242d)( 예를 들면, DSP)를 포함한다. 위상 검출 회로(242ca, 242cb, ..., 242cn)는 위상 제어 회로(237a, 237b, ..., 237n)의 각각의 신호 위상을 검출하고 제어 회로(242d)로 대응하는 위상 데이터(243ca, 243cb, ..., 243cn)를 제공한다. 이러한 데이터에 기초하여, 제어 회로(242d)는 이상기(236a, 236b, ..., 236n)를 위해 적절한 위상 제어 신호(243da, 243db, ..., 243dn)를 제공한다.

도 16을 참조하면, 도시된 바와 같이 도 15의 테스트 환경의 동작(430)이 진행될 수 있다. 먼저, 하나 이상의 각각의 위상 변이 값으로 제시됨으로써 이상기(236a, 236b, ..., 236n)가 초기화된다(431). 다음으로, 위상 제어된 신호(237a, 237b, ..., 237n)의 각각의 위상이 측정된다(432)(예를 들면, 공통 또는 기준 신호 위상에 대해).

다음으로, 측정된 테스트 신호 위상에 기초하여, 이상기(236a, 236b, ..., 236n)의 위상 조정이 최적화된 위상 변이 값에 따라 설정된다(433). 이에 후속하여, 합성 신호(235)의 파워 레벨이 측정되어(434) 원하는 합성 신호 파워 레벨의 달성을 확인하도록 하고, 이에 후속하여 위상 조정이 종료된다(435).

도 17을 참조하면, 차폐 인클로저(300)(예를 들면, 도 6) 내의 700 내지 6000MHz 범위의 주파수에 대해 양질의 응답을 하는 광대역 안테나(202a)로부터의 일정한 파워로 DUT(200a)로부터 복사된 예시적인 수신 신호(203)가 실질적으로 도시된 바와 같이 나타난다. 용이하게 이해되는 바와 같이, 신호의 파워 프로파일은 차폐 인클로저(300) 내에서 존재하는 풍부한 다중 경로 신호 환경에 기인하여 평평하지 않을 것이다. IEEE 표준 802.11ac에 따라 통신되는 패킷 데이터 신호의 경우에, 5000 내지 5160 MHz의 160MHz 광역 주파수 대역이 특히 관심의 대상이다. 도시된 바와 같이, 이 주파수 대역(511) 내에서, 신호(203) 프로파일의 확장된 부분(510)에서 보여지는 바와 같이, 수신 신호는 약 25 데시벨(dB)의 파워 변화를 나타낸다. 예시적인 실시예에 따라, 상술한 바와 같은 테스트 환경을 이용하여, 다중 안테나 엘리먼트를 구동시키는 테스트 신호의 위상 제어를 위한 다중 이상기를 가지고, 이러한 프로파일은 관심 있는 주파수 대역(511)에 대해 실질적으로 평평하게 되도록 보상될 수 있다.

도 18을 참조하면, 하나의 예시적인 실시예에 따라, 이는 다중(예를 들면, 16) 안테나 엘리먼트(102) 및 대응하는 이상기(236)를 이용하여 달성될 수 있다. 예를 들면, 최적화 알고리즘(하기에 더 상술하는)을 이용하고, 0, 90, 180 및 270°의 직각 위상 조정만을 이용하여, 최적의 평평한 응답 상태(523)를 달성하는 것이 가능하다. 도시된 바와 같이, 보상 이전에, 응답 프로파일(522)은 본 예시적인 테스트 신호의 160MHz 대역폭(511) 동안 5dB 이상 변화한다. 추가로, 안테나 어레이가 상부 프로파일(521)에서 표시되는 바와 같이 5080MHz의 주파수 중심점에서의 파워 레벨에 대해 최적화될 때, 수신 신호 변화는 여전히 약 5dB이다. 그러나, 다중 위상 조절장치(236a, 236b, ..., 236n)가 적절하게 조정될 때, 직각 위상 조정에 대해서만 국한 시킬지라도, 단지 0.5dB만 변화하는 응답 프로파일(523)을 달성하는 것이 가능하다.

도 19를 참조하면, 도 18에 도시된 보상이 도시된 바와 같이 프로세스(440)를 이용하여 달성될 수 있다. 먼저, 원하는 신호 대역폭 내의 다수의 주파수가 정의되고(441), 이에 후속하여 이상기를 위한 최초 세트의 위상 변이 값이 정의된다(442). 이상기는 그런다음 이러한 정의된 위상 값으로 설정되고(443) 각각의 주파수에서 파워가 측정된다(444). 다음으로, 정의된 주파수의 다중 쌍에서 측정된 파워 사이의 차이가 연산되고(445), 정의된 최대 파워 차이와 연산된 파워의 합산된 차이 사이의 차이와 동일한 함수(F)의 풀이(evaluation)(446)를 위해 합산된다.

현재 연산된 함수(F_current)가 이전의 연산된 함수(F_old)보다 더 크다면, 이상기 값은 유지되고(448) 원하는 조건이 충족되었는지(예를 들면, 최대 연산 함수(F)가 달성되었는지) 여부가 판정된다(449). 그렇다면, 위상 조정이 종료된다(450). 그렇지 않다면, 위상 조정이 계속된다. 유사하게, 현재 연산된 함수(F_current)가 이전의 연산된 함수(F_old)보다 더 크지 않다면, 위상 조정은 계속된다. 또다른 세트의 이상기 값을 정의하고(451), 위상을 조정하는 단계(443), 파워 측정 단계(444), 파워 차이 연산 단계(445), 및 연산된 함수(F)를 풀이하는 단계(446)를 반복함으로써 이러한 위상 조정이 계속된다. 이러한 프로세스는 조건이 충족될 때까지(449) 반복된다.

도 20을 참조하면, 예시적인 실시예에 따라, 다중 무선 DUT의 무배선 테스트를 수행할 때 유사한 보상이 차폐 인클로저(300) 내에서 교차 결합 신호의 맥락에서 달성될 수 있다.(본 예시의 목적으로, 2개의 DUT(200a, 200b)가 2개의 안테나 어레이(235a, 235b)를 이용하여 테스트될 수 있다. 그러나, 다른 수의 DUT와 안테나 어레이가 또한 사용될 수 있다는 것이 용이하게 이해될 것이다. 추가로, 개별 "DUT(200a, 200b)"로서 여기에 도시된 것은 단일 MIMO DUT(200) 내의 각각의 수신기일 수 있다는 것이 용이하게 이해될 것이다.) 상술한 바와 같이, 신호 소스(예를 들면, VSG)(110)는 안테나 어레이(235)의 안테나 엘리먼트(102)를 구동시키기 위해 다중 이상기(231)를 이용하는 위상 변이를 위한 복제 테스트 신호(235)를 제공하도록 신호 스플리터(234)를 이용하여 복제되는 테스트 신호(111)를 제공한다. 이들 안테나 어레이(235a, 235b)는 채널 행렬(H)(예를 들면, 상술한 바와 같은)의 직접 결합 및 교차 결합 계수에 대응하는 복사 신호 컴포넌트(103aa, 103ab, 103ba, 103bb)를 제공한다. 이들 신호 컴포넌트(103aa, 103ab 103ba, 103bb)는 DUT(200a, 200b)의 안테나(202a, 202b)에 의해 수신된다. 수신 신호 데이터(201a, 201b)는 제어 시스템(206)(예를 들면, DSP)으로 DUT(200a, 200b)에 의해 제공되고, 그런다음 이는 안테나 어레이(235a, 235b)의 안테나 엘리먼트(102aa, ..., 102am, 102ba, ...102bm)로부터 복사되는 신호의 위상을 제어하도록 이상기(236aa, ..., 236am, 236ba, ..., 236bm)를 위해 적절한 위상 제어 신호(207ap, 207bp)를 제공한다.

복사 신호의 위상을 반복적으로 조정함으로써, 상술한 바와 같이, 직접 결합 채널 행렬(H) 계수(103aa, 103ba)는 최대화되고 교차 결합 계수(103ab, 103bb)는 최소화된다(예를 들면, 최종 교차 결합 계수는 이상적으로는 직접 결합 계수 보다 10dB 더 작게 된다.)

도 21을 참조하면, 또다른 예시적인 실시예에 따라, DUT(200a, 200b)로의 전송을 위해 복제되는 테스트 신호(111a, 111b)의 크기를 제어하도록 제어 시스템(206)은 이득 제어 신호(207ag, 207bg)를 제공하기 위해 더 구성될 수 있다. 이러한 신호 크기는 신호 이득 스테이지(예를 들면, 가변 이득 증폭기 또는 신호 감쇠기)(232a, 232b)를 제어함으로써 제어될 수 있다. 이는 이롭게도 채널 행렬(H)의 직접 결합 계수(103aa, 103ba) 및 교차 결합 계수(103ab, 103bb)의 상대적 크기를 더 최적화하도록 제공할 수 있다. 예를 들면, 여전히 교차 결합 계수(103ab, 103bb)의 충분한 감쇠(예를 들면 10dB 이상)를 유지하면서 직접 결합 계수(103aa, 103ba)의 크기가 정규화될 수 있다.

본 발명의 동작의 구조 및 방법에서의 다양한 기타 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 취지를 벗어나지 않고 당업자에게 명확할 것이다. 본 발명이 특정한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시예에 과도하게 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 하기의 청구 범위는 본 발명의 범위를 정의하고, 이들 청구범위 및 그 등가물의 범위 내에서의 구조 및 방법이 그에 의해 커버되는 것으로 의도된다.

Claims

무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법으로서:
복수의 각각의 RF 테스트 신호 위상을 구비하고, 구조물의 내부 영역 내에 배치된 DUT로부터 복사 공통 RF 테스트 신호에 연관된 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계로서,
상기 공통 RF 테스트 신호는 RF 신호 주파수 범위를 정의하는 복수의 RF 신호 주파수를 포함하고, 및
상기 구조물은 상기 내부 영역과 외부 영역을 정의하고, 상기 외부 영역으로부터 발생한 전자기 복사로부터 상기 내부 영역을 실질적으로 차단하도록 구성되는,
상기 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계;
복수의 위상 제어 RF 신호를 제공하도록 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 적어도 일부의 각각의 위상을 제어하는 단계;
상기 복수의 RF 신호 주파수 중 각각의 신호 주파수에서의 신호 파워 레벨을 가지는 합성 RF 신호를 제공하도록 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 조합하는 단계; 및
상기 복수의 RF 신호 주파수의 일부의 각각의 쌍에서의 상기 신호 파워 레벨 사이의 복수의 파워 레벨 차이의 각각이 미리 정해진 최소 값과 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 상기 수신하는 단계, 상기 제어하는 단계, 및 상기 조합하는 단계를 반복하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제1 항에 있어서, 복수의 각각의 RF 테스트 신호 위상을 구비하고, 구조물의 내부 영역 내에 배치된 DUT로부터 복사된 공통 RF 테스트 신호에 연관된 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 상기 단계는 복수의 안테나 어레이로 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 안테나 어레이의 각각은 상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 다중 안테나 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제1 항에 있어서, 복수의 위상 제어 RF 신호를 제공하도록 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 적어도 일부의 각각의 위상을 제어하는 상기 단계는 상기 각각의 위상을 반복적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제1 항에 있어서, 복수의 위상 제어 RF 신호를 제공하도록 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 적어도 일부의 각각의 위상을 제어하는 상기 단계는:
상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 상기 적어도 일부 중 각각의 하나에 대해 각각의 신호 위상 변이 값을 정의하는 단계; 및
상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 상기 적어도 일부의 하나 이상의 서브 부분의 각각의 하나에 대해 상기 각각의 신호 위상 변이 값을 조정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 RF 신호 주파수 중 각각의 신호 주파수에서의 신호 파워 레벨을 가지는 합성 RF 신호를 제공하도록 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 조합하는 상기 단계는 상기 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 RF 신호 주파수의 일부의 각각의 쌍에서의 상기 신호 파워 레벨 사이의 복수의 파워 레벨 차이의 각각이 미리 정해진 최소 값과 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 상기 수신하는 단계, 상기 제어하는 단계, 및 상기 조합하는 단계를 반복하는 상기 단계는 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 상기 적어도 일부의 하나 이상의 서브 부분의 각각에 대해 각각의 신호 위상 변이 값을 반복적으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법은:
복수의 각각의 RF 테스트 신호 위상을 구비하고, 구조물의 내부 영역 내에 배치된 DUT로부터 복사된 공통 RF 테스트 신호에 연관된 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계로서,
상기 공통 RF 테스트 신호는 RF 신호 주파수 범위를 정의하는 복수의 RF 신호 주파수를 포함하고, 및
상기 구조물은 상기 내부 영역과 외부 영역을 정의하고, 상기 외부 영역으로부터 발생한 전자기 복사로부터 상기 내부 영역을 실질적으로 차단하도록 구성되는,
상기 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계;
복수의 위상 제어 RF 신호를 제공하도록 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 적어도 일부의 각각의 위상을 제어하는 단계;
합성 RF 신호를 제공하도록 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 조합하는 단계;
상기 복수의 RF 신호 주파수의 일부의 각각에서의 상기 합성 RF 신호의 파워 레벨을 측정하는 단계;
상기 복수의 RF 신호 주파수의 일부의 각각의 쌍에서의 상기 파워 레벨 사이의 복수의 파워 레벨 차이를 연산하는 단계; 및
상기 복수의 파워 레벨 차이의 적어도 일부의 각각이 미리 정해진 최소 값과 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 상기 수신하는 단계, 상기 제어하는 단계, 및 상기 조합하는 단계를 반복하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제7 항에 있어서, 복수의 각각의 RF 테스트 신호 위상을 구비하고, 구조물의 내부 영역 내에 배치된 DUT로부터 복사된 공통 RF 테스트 신호에 연관된 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 상기 단계는 복수의 안테나 어레이로 적어도 하나의 복수의 무선 RF 테스트 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 안테나 어레이의 각각은 상기 내부 영역 내에 적어도 부분적으로 위치되는 다중 안테나 엘리먼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제7 항에 있어서, 복수의 위상 제어 RF 신호를 제공하도록 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 적어도 일부의 각각의 위상을 제어하는 상기 단계는 상기 각각의 위상을 반복적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제7 항에 있어서, 복수의 위상 제어 RF 신호를 제공하도록 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 적어도 일부의 각각의 위상을 제어하는 상기 단계는:
상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 상기 적어도 일부 중 각각의 하나에 대해 각각의 신호 위상 변이 값을 정의하는 단계; 및
상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 상기 적어도 일부의 하나 이상의 서브 부분의 각각의 하나에 대해 상기 각각의 신호 위상 변이 값을 조정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제7 항에 있어서, 상기 복수의 RF 신호 주파수 중 각각의 신호 주파수에서의 신호 파워 레벨을 가지는 합성 RF 신호를 제공하도록 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 조합하는 상기 단계는 상기 적어도 상기 복수의 위상 제어 RF 신호를 합산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.
제1 항에 있어서, 상기 복수의 파워 레벨 차이의 적어도 일부의 각각이 미리 정해진 최소 값과 최대 값 사이의 값을 가질 때까지 상기 수신하는 단계, 상기 제어하는 단계, 및 상기 조합하는 단계를 반복하는 상기 단계는 상기 복수의 각각의 RF 테스트 신호의 상기 적어도 일부의 하나 이상의 서브 부분의 각각에 대해 각각의 신호 위상 변이 값을 반복적으로 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수(RF) 신호 트랜시버 피시험 장치(DUT)의 무선 테스트를 수행하는 방법.