TWI606703B - 使用無線測試信號測試射頻無線信號收發器之系統及方法 - Google Patents

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Description

使用無線測試信號測試射頻無線信號收發器之系統及方法
本發明係關於測試射頻(RF)無線信號收發器，且特別係關於測試該等裝置而無需使用載送RF測試信號之RF信號纜線。
許多現今的電子裝置使用無線技術作為連接及通訊這兩種目的。因為無線裝置發送以及接收電磁能量，且因為二或多個無線裝置可能因其信號頻率及功率頻譜密度而干擾彼此的運作，這些裝置及其無線技術必須遵循各種無線技術標準規格。
當設計該等裝置時，工程師必須額外留意以確保該等裝置符合或優於其包含之無線技術指定遵守基於標準規格之每一者。再者，當這些裝置未來大量製造時，其會接受測試以確保製造瑕疵不會導致不適當的運作，包括其是否遵循該包含之無線技術基於標準之規格。
為了在這些裝置製造及組裝後對其進行測試，目前的無線裝置測試系統(「測試器」)利用一子系統來分析接收自各裝置之信號。該等子系統通常至少包括一向量信號產生器(VSG)，其用於提供待傳輸至該裝置之來源信號，以及一向量信號分析器(VSA)，其用於分析由該裝置所產生之信號。由VSG產生的信號以及由VSA執行的分析通常係可程式設計的，如此 可使用不同頻率範圍、頻寬以及信號調變特性之各信號來測試各種裝置是否遵循各種無線技術標準。
受測裝置(DUT)之校準及效能檢定測試通常係使用導電信號路徑(諸如纜線)來進行，而非使用DUT與測試器藉以經由電磁輻射通信的無線信號路徑。據此，於測試器與DUT之間信號係經由該導電信號路徑載送，而非透過周遭的空間向外輻射。使用該等導電信號路徑有助於確保量測之可重複性及一致性，並且排除信號載送(傳輸及接收)中需要考量DUT之定位與定向。
對於一多輸入多輸出(MIMO)DUT，該DUT之各輸入/輸出必須提供一某種型式的信號路徑。舉例而言，對於意欲使用三個天線操作的MIMO裝置，必須提供用於測試之三個導電信號路徑，例如，纜線及連接。
但是，由於需要實體地連接及拆接該DUT及測試器之間的纜線，所以使用導電信號路徑顯著地影響各DUT所需的測試時間。而且，對於一MIMO DUT，在開始測試及終止測試時皆需要進行多次的連接及拆接動作。而且，由於在測試期間被載送的信號不是經由周遭的空間輻射(該信號通常採用的方式)，並且在該等測試期間未使用該DUT之天線總成，所以該等測試未模擬真實世界的操作，並且該測試結果未反映任何屬於天線的效能特性。
作為替代方案，可使用經由電磁輻射而非經由纜線傳導所載送之測試信號進行測試。該方式具有不需要連接及拆接測試纜線的優點，從而縮短相關於連接及拆接之測試時間。但是，由於源自於其他地方及散 佈於周遭空間的電磁信號，所以有輻射信號及接收器天線存在的「頻道」(即，藉以輻射及接收測試信號的周遭空間)原本就易受到信號干擾及錯誤。該DUT天線會接收該等信號以及可能因信號反射而包含來自各干擾信號源的多路徑信號。據此，與使用個別的導電信號路徑(例如，用於各天線連接的纜線)相比較，該「頻道」之「條件」通常不佳。
一種防止或至少顯著地減小來自該等外來信號之干擾的方法為使用一屏蔽外殼來隔離該DUT及測試器的輻射信號介面。但是，該等外殼典型地無法產生可相比的測量準確度及可重複性。此特別會發生在外殼小於最小無回波室。此外，該等外殼傾向於對該DUT之定位與定向敏感，並且亦對該等外殼內產生的多路徑信號之建設性干擾及破壞性干擾敏感。
據此，希望具有用於測試無線信號收發器(特別地為無線MIMO信號收發器)之系統及方法，其中可使用輻射電磁測試信號，藉此模擬真實世界系統操作並且避免連接及拆接測試纜線所需的測試時間，同時藉由避免歸因於外部產生之信號及多路徑信號效應所致的干擾信號而維持測試可重複性及準確度。
依據本發明，提供一種簡化無線測試一射頻(RF)多輸入多輸出(MIMO)信號收發器受測裝置(DUT)之系統及方法。在該DUT操作於一受控制的電磁環境情況中，該測試器將多個測試信號無線地傳輸至該DUT。依據該DUT之回饋信號資料控制該測試器傳輸之各自測試信號的信號相位。亦可依據該等回饋信號資料控制各測試信號之量值，從而實現無線通信頻道條件數k(H)之動態最佳化。
依據本發明之一實施例，一種用以簡化無線測試一射頻(RF)多輸入多輸出(MIMO)信號收發器受測裝置(DUT)之系統包含一結構、一導電信號路徑、複數個天線陣列及RF信號控制電路。該結構界定內部區域與外部區域並且經組態以允許置放一DUT於該內部區域內並且實質上係隔離於源自該外部區域之電磁輻射。該導電信號路徑耦合至該DUT並且在該內部區域與外部區域之間載送一或多個電信號。該複數個天線陣列之各者包含多個天線元件，至少部分地被安置在該內部區域內以輻射各自複數個相位控制的RF測試信號。該RF信號控制電路係耦合至該導電信號路徑及該複數個天線陣列，並且藉由以下手段回應來自該DUT之複數個信號資料，該信號資料相關於各自複數個相位控制的RF測試信號且經由該一或多個電信號載送，並且回應複數個RF測試信號：複製該複數個RF測試信號之各者，以提供各自複數個複製的RF測試信號；及依據該複數個信號資料控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位，以提供該各自複數個相位控制的RF測試信號。
依據本發明之另一實施例，簡化無線測試一射頻(RF)多輸入多輸出(MIMO)信號收發器受測裝置(DUT)之方法包含提供一結構、一導電信號路徑及複數個天線陣列。該結構界定內部區域與外部區域並且經組態以允許在該內部區域內置放一DUT且實質上隔離來自該外部區域之電磁輻射。該導電信號路徑耦合至該DUT並且在該內部區域與外部區域之間載送一或多個電信號。該複數個天線陣列之各者包含多個天線元件，至少部分安置在該內部區域內以輻射各自複數個相位控制的RF測試信號。進一步包含藉由以下手段回應來自該DUT之複數個信號資料，該信號資料相關於該 各自複數個相位控制的RF測試信號且經由該一或多個電信號載送，並且回應複數個RF測試信號：複製該複數個RF測試信號之各者，以提供各自複數個複製的RF測試信號；及依據該複數個信號資料控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位，以提供該各自複數個相位控制的RF測試信號。
10‧‧‧測試控制器
11a‧‧‧有線信號介面
11b‧‧‧有線信號介面
20‧‧‧對角線矩陣
20a‧‧‧矩陣
22‧‧‧對角線矩陣元素
24a、24b‧‧‧非零係數
100‧‧‧測試器
100a‧‧‧測試器
102‧‧‧天線
102a、102b、…、102n‧‧‧天線陣列/測試器天線
102aa、102ab、...、102am‧‧‧天線元件
103a、103b、…、103n‧‧‧測試信號
103aa、103ab、...、103am‧‧‧經接收信號/複合接收信號
103ai‧‧‧主入射信號分量
103br、103cr‧‧‧反射信號分量
104‧‧‧連接器
104a、104b、…、104n‧‧‧測試器連接器
106‧‧‧纜線
106a‧‧‧無線信號介面
107‧‧‧測試連接/導電或有線頻道
107a‧‧‧無線頻道
110‧‧‧信號源
100a‧‧‧測試器
111‧‧‧測試信號
110a、110b、…、110n‧‧‧向量信號產生器(VSG)/測試信號源
111a、111b、…、111n‧‧‧測試信號
130a‧‧‧RF信號控制電路
130b、…、130m‧‧‧RF信號控制電路
131aa、131ab、…、131am‧‧‧測試信號
132‧‧‧量值控制電路
133‧‧‧量值控制的測試信號
131aa、131ab、…、131am‧‧‧量值及相位控制的信號
134‧‧‧信號複製電路
135a、135b、…、135m‧‧‧複製的RF測試信號
136‧‧‧相位控制電路
137‧‧‧控制信號
138‧‧‧控制電路
139a、139b、…、139m‧‧‧控制信號
150‧‧‧RF信號控制電路
152‧‧‧相位控制電路
152a、152b、...、152m‧‧‧相位控制元件
153‧‧‧相位控制的信號
154‧‧‧信號組合器/分離器
155a‧‧‧經接收信號
155b‧‧‧回饋信號
156‧‧‧控制系統
157a、157b、...、157m‧‧‧相位控制信號
200‧‧‧受測裝置(DUT)
200a‧‧‧多輸入多輸出(MIMO)受測裝置(DUT)
202‧‧‧天線
202a‧‧‧第一DUT天線
203‧‧‧電磁信號
203a‧‧‧輻射電磁信號/DUT信號
203ai‧‧‧主入射信號分量
203b‧‧‧信號分量
203br‧‧‧反射信號分量
203c‧‧‧信號分量
203cr‧‧‧反射信號分量
203i‧‧‧入射信號分量
203r‧‧‧反射信號分量
204‧‧‧連接器
204a、204b、…、204n‧‧‧DUT連接器
210、210a、210b、…、210n‧‧‧接收器
211‧‧‧測試信號
300‧‧‧屏蔽外殼
300a‧‧‧外殼
300b‧‧‧屏蔽外殼
301‧‧‧內部
301d‧‧‧端部
302‧‧‧外部區域/內部表面
304‧‧‧內部表面/反射表面
306‧‧‧內部表面/反射表面
320a、320b‧‧‧RF吸收劑材料
圖1描繪無線信號收發器的典型操作及可能的測試環境。
圖2描繪使用導電測試信號路徑之無線信號收發器測試環境。
圖3描繪使用導電信號路徑之MIMO無線信號收發器測試環境及該等測試環境之頻道模型。
圖4描繪使用輻射電磁信號之MIMO無線信號收發器測試環境及該等測試環境之頻道模型。
圖5描繪一依據例示性實施例之測試環境，於該測試環境中可使用輻射電磁測試信號測試MIMO DUT。
圖6描繪一測試環境，於此在屏蔽外殼內使用輻射電磁測試信號測試DUT。
圖7及圖8描繪測試環境之例示性實施例，於此於減小多路徑信號效應之屏蔽外殼內使用輻射電磁測試信號測試無線DUT。
圖9描繪於圖7及圖8之測試環境中使用之依據例示性實施例之屏蔽外殼之實體表示。
下列係本發明之例示性實施例於參照附圖下的詳細說明。此等說明意欲為說明性的而非限制本發明之範疇。該等實施例係以足夠細節予以說明使得本領域具通常知識者得以實施本發明，但應理解，可在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，可以某些改變來實施其他實施例。
在本揭示各處，如無相反於本文的明確指示，可理解所描述之各別電路元件在數目上可為單一的或是複數的。舉例而言，「電路」及「電路系統」一詞可包括一單一個元件或複數個元件，其可為主動的及/或被動的，且連接的或耦合的在一起(舉例而言，如同一或多個積體電路晶片)來提供描述的功能。另外，「信號」可參照一或多個電流、一或多個電壓或資料信號。在圖式之中，類似的或相關的元件會有類似的或相關的字母、數字或文數字標誌符。再者，雖然已經討論使用離散電子電路系統(較佳地以一或多個積體電路晶片的形式)的情況下實施本發明，惟取決於欲處理的信號頻率或資料率，可另外地使用一或多個經適當編程的處理器實施該等電路系統之任一部分的功能。再者，於圖形圖解各種實施例之功能區塊圖的情況，該功能區塊不必然地標示硬體電路系統之間的區塊。
請參考圖1，一無線信號收發器之典型操作環境及理想測試環境(至少就真實世界操作而論)具有無線通信之測試器100及DUT 200。典型地，亦將使用某種形式之測試控制器10(例如，個人電腦)，以經由有線信號介面11a、11b來與測試器100及DUT 200交換測試命令及資料。測試器100及DUT 200各具有一個(對於MIMO裝置，有多個)各自天線102、202，藉由導電信號連接器104、204(例如，同軸纜線連接，其許多類型係於本領域中所習知的)連接測試器100及DUT 200。測試信號(訊源及回應)係於測試 器100與DUT 200之間經由天線102、202無線地載送。舉例而言，於DUT 200之傳輸(TX)測試期間，DUT天線202會輻射電磁信號203。取決於天線發射場型之方向性，此信號203會朝向許多的方向輻射，導致測試器天線102接收到入射信號分量203i及反射信號分量203r。如上文所述，這些反射信號分量203r，通常為多路徑信號效應以及源自其他地方之電磁信號(圖中未繪示)的產物，導致建設性干擾及破壞性信號干擾，因而妨礙可靠的及可重複的信號接收及測試結果。
請參考圖2，為避免該等不可靠測試結果，使用導電信號路徑(諸如RF同軸纜線106)來連接測試器100及DUT 200之天線連接器104、204，以在測試器100與DUT 200之間提供一致的、可靠及可重複之導電信號路徑來載送測試信號。如上文所述，但是，在測試之前與之後連接及拆接纜線106所需的時間會延長整體的測試時間。
請參考圖3，當測試MIMO DUT 200a的時候，用於連接及拆接測試纜線之額外測試時間甚至變得更長。在該等情況中，需要多個測試纜線106來連接相對應之測試器104及DUT 204連接器，使得能夠載送來自測試器100a之RF信號源110(例如，VSG)的RF測試信號，以由DUT 200a內之RF信號接收器210予以接收。舉例而言，在典型測試環境中，用於測試MIMO裝置之測試器將具有一或多個VSG 110a、110b、…、110n，用以提供相對應之一或多個RF測試信號111a、111b、…、111n(例如，具有可變信號功率、封包內容及資料速率之封包資料信號)。經由各自測試器連接器104a、104b、…、104n及DUT連接器204a、204b、…、204n連接之該等相對應之測試纜線106a、106b、…、106n載送這些信號，以便將接收的RF 測試信號211a、211b、…、211n提供予在DUT 200a內之相對應之RF信號接收器210a、210b、…、210n。據此，連接及拆接這些測試纜線106所需之額外測試時間可增加n倍，此n倍對應於測試纜線106之數目。
如上文所述，使用連接測試器100a及DUT 200a之測試纜線確實具有提供一致、可靠及可重複測試連接之優點。如本領域中所習知者，這些測試連接107可被模型化為信號頻道H，其特徵為一對角線矩陣20，其中對角線矩陣元素22對應於各自信號頻道特性(例如，各自測試纜線106之信號路徑傳導性及損失)之係數h11、h22、…、hnn。
請參考圖4，依據一或多項例示性實施例，由測試器100a與DUT 200a之間對應於無線信號介面106a之無線頻道107a取代導電(或有線的)頻道107(圖3)。如上文所述，測試器100a及DUT 200a經由各自天線102、202陣列傳達測試信號111、211。在該等型測試環境中，不再藉由對角線矩陣20來表示信號頻道107a，而是藉由矩陣20a來表示信號頻道107a，該矩陣20a之對角線22外具有一或多個非零係數24a、24b。本領域中習此項技術者將易於明白，此係歸因於頻道107a中有多個可用的無線信號路徑。舉例而言，不同於纜線信號環境，於此理想上各DUT連接器204僅接收來自其相對應之測試器連接器104的信號。在此無線頻道107a中，第一DUT天線202a接收由所有測試器天線102a、102b、…、102n輻射之測試信號，例如，對應於頻道矩陣H係數h11、h12、…、及h1n。
依據習知的原理，頻道矩陣H之係數h對應於頻道107a之特性，該特性影響RF測試信號之傳輸及接收。這些係數h聯合地界定頻道條件數k(H)，其為H矩陣之範數與H之反矩陣之範數的乘積，如以下方程 式所表示：k(H)=｜│H││*││H-1││
影響這些係數的因素會改變頻道條件數，從而也會影響測量的誤差。舉例而言，在條件不佳之頻道中，小誤差可在測試結果中造成大誤差。在頻道數低的情況中，該頻道中的小誤差可在接收(RX)天線產生小測量誤差。但是，在頻道數高的情況中，該頻道中的小誤差可在接收天線產生大測量誤差。此頻道條件數k(H)亦對實體DUT在其測試環境(例如，屏蔽外殼)內之定位與定向及其各種天線204之定向敏感。據此，即使沒有源自其他地方或經由反射再入射接收天線204的外來干擾信號，可重複精確測試結果的可能性仍然很低。
請參考圖5，依據一或多項例示性實施例，測試器100a與DUT 200a之間的測試信號介面可為無線。DUT 200a被安置在屏蔽外殼300之內部301內。該等屏蔽外殼300可實作為金屬外殼，例如，其建構或至少效力方面類似於法拉第籠(Faraday cage)。此使DUT 200a隔離於源自於外殼300之外部區域302的輻射信號。依據例示性實施例，外殼300之幾何形狀使得其作用為一封閉式波導。
在別處，例如，在外殼300之內部表面302內或在其對面上安置多個(n)天線陣列102a、102b、…、102n，該天線陣列之各者輻射源自於測試器100a內之測試信號源110a、110b、…、110n的多個相位控制的RF測試信號103a、103b、…、103n(於下文中更詳細論述)。各天線陣列包含多 個(M)天線元件。舉例而言，第一天線陣列102a包含m個天線102aa、102ab、…、102am。由各自RF信號控制電路130a提供的各自相位控制的RF測試信號131aa、131ab、…、131am驅動這些天線元件102aa、102ab、…、102am之各者。
如第一RF信號控制電路130a之實例中所描述，藉由信號量值控制電路132增加(例如，放大)或減小(例如，衰減)來自第一RF測試信號源110a之RF測試信號111a的量值。藉由信號複製電路134(例如，信號除法器)複製經量值控制的測試信號133。藉由各自相位控制電路136a、136b、…、136m相位控制(例如，移位)經量值控制與複製的RF測試信號135a、135b、…、135m之各自信號，以產生量值及相位控制的信號131aa、131ab、…、131am來驅動天線陣列102a之天線元件102aa、102ab、…、102am。
藉由相對應之RF信號控制電路130b、…、130m以類似方式驅動其餘天線陣列102b、…、102n及其各自天線元件。此產生相對應數目之複合輻射信號103a、103b、…、103n，依據頻道矩陣H，藉由DUT 200a之天線202a、202b、…、202n予以載送及接收，如上文所述。DUT 200a處理其相對應之接收測試信號211a、211b、…、211m並且提供指示這些經接收信號之特性(例如，量值、相對相位等)的一或多個回饋信號201。這些回饋信號201a被提供至RF信號控制電路130內的控制電路138。此控制電路138提供用於量值控制電路132及相位控制電路136的控制信號137、139a、139b、…、139m。據此，提供一閉路控制路徑，從而增益及相位控制來自測試器100a之輻射信號，使DUT 200a能接收該信號。(替代地，可包含此控制電路130作為測試器100a之部件)。
依據習知的頻道最佳化技術，控制電路138使用來自DUT 200a的回饋資料201a，以類似於最小化頻道條件數k(H)的方式改變輻射信號之量值及相位，達成最佳頻道條件並且產生如各DUT天線202處測得之具有約相等量值之經接收信號。此將建置一通信頻道，透過此通信頻道，輻射信號產生的測試結果實質上匹敵使用導電信號路徑(例如，RF信號纜線)產生的測試結果。
在相繼的傳輸及頻道條件回饋事件後，藉由RF信號控制電路130之控制電路138的此操作將改變各天線陣列102a、102b、…、102n之信號量值及相位，以反覆達成最佳化的頻道條件數k(H)。一旦已達成該等最佳化的頻道條件數k(H)，可保留相對應之量值及相位設定，並且測試器100a及DUT 200a可繼續進行之後的測試序列，如同在纜線測試環境進行一樣。
實務上，將一參考DUT安置在屏蔽外殼300內的一測試夾具，用於在透過上文所述之反覆程序最佳化頻道條件中使用。之後，可相繼測試相同設計之進一步DUT，而不需要在所有例項中執行頻道最佳化，此係因為外殼300之控制的頻道環境中遇到的路徑損失應妥善在正常測試容限內。
仍參考圖5，舉例而言，模型化最初傳輸，以產生頻道條件數13.8db，並且h11及h22係數的量值分別為-28db及-28.5db。頻道H之量值矩陣將表示為如下：
反覆調整量值及相位後，如上文所述，頻道條件數k(H)減小至2.27db，並且h11及h22係數的量值分別為-0.12db及-0.18db，而產生如下頻道量值矩陣：
這些結果可茲匹敵於使用纜線測試環境的結果，從而顯示此無線測試環境可提供可茲相匹敵的準確度。剔除連接及拆接纜線信號路徑的時間，以及將量值及相位調整的縮短時間列入因素，整體接收信號測試時間顯著地縮短。
請參考圖6，可更佳瞭解多路徑信號效應對頻道條件的影響。如上文所述，一旦將DUT 200a安置在外殼300之內部301內，DUT 200a會於傳輸測試期間自各天線202a輻射電磁信號203a。此信號203a包含外向且遠離測試器100a之天線102a輻射的分量203b、203c。但是，這些信號分量203b、203c反射離開外殼300之內部表面304、306，並且作為反射信號分量203br、203cr入射，而根據多路徑信號條件來與主入射信號分量203ai進行建設性或破壞性的組合。如上文所述，取決於干擾之建設性及破壞性 本質，對於用在適當校準及效能檢定中測試結果將通常傾向於不可靠且不準確。
請參考圖7，依據一例示性實施例，RF吸收劑材料320a、320b安置在反射表面304、306處。結果，反射信號分量203br、203cr顯著衰減，從而對主入射信號分量203ai產生較少的建設性或破壞性干擾。
可包含額外RF信號控制電路150以在天線陣列102a與測試器100a之間使用，該天線陣列102a係安裝在外殼300a之內部301內或內部表面302之上。(替代地，可包含此額外控制電路150作為測試器100a之部件)。入射至天線元件102aa、102ab、…、102am的輻射信號產生經接收的信號103aa、103ab、…、103am，其中由相位控制電路152控制(例如，移位)各自信號相位，該相位控制電路152係依據控制系統156提供的一或多個相位控制信號157a、157b、…、157m控制相位控制元件152a、152b、…、152m。於信號組合器154中將所得相位控制的信號153組合，以便將接收的信號155a提供測試器100a且將一回饋信號155b提供控制系統156。控制系統156，其為閉路控制網路之一部份，處理此回饋信號155b，以便視需要調整複合接收信號103aa、103ab、…、103am之各自相位來最小化相關於外殼300a內部區域301之表觀信號路徑損失。在外殼300a內變更DUT 200a之定位與定向情況中，此閉路控制網路亦允許系統重新組態由這些天線102a及相位控制電路152啟用之相位式陣列。結果，使用此回饋迴路最小化路徑損失後，可達成在外殼300a內使用輻射信號環境準確且可重複地載送DUT信號203a至測試器100a。
請參考圖8，可針對DUT接收信號測試達成產生準確且可 重複測試結果的類似控制及改進。在此情況中，藉由信號組合器/分離器154複製由測試器100a提供的測試信號111a，並且若需要，在由天線元件102aa、102ab、…、102am輻射之前，由相位控制電路152調整複製的測試信號153之各自相位。如同前述情況中，反射信號分量103br、103cr顯著衰減，從而對主入射信號分量103ai製造較少的建設性或破壞性干擾。來自DUT 200a的一或多個回饋信號203a提供用於控制複製的測試信號153之相位所需的資訊給控制系統156，以最小化相關於外殼300a內部301的表觀信號路徑損失，從而建立一致且可重複信號路徑損失的條件。
請參考圖9，依據一或多項例示性實施例，可實質上如所示實作屏蔽外殼300b。如上文所述，DUT可定位在外殼300b之內部301之一端面301d、其為內部區域301b之對面，該內部區域301b包含或面對測試器天線陣列102a、102b、…、102n所在之內部表面302(圖5)。位於其間為一內部區域301a，其係由RF吸收劑材料320環繞所構成之波導腔室。
本發明結構與操作方法的各種其他修改或變更，在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，對本領域具通常知識者而言係顯而易見的。儘管已藉由特定較佳實施例說明本發明，應理解本發明如所申請的不應不當地受限於該較佳實施例。吾人意欲以下列的申請專利範圍界定本發明的範疇以及該申請專利範圍內之結構與方法從而涵蓋該等結構與方法之等效者。
100a‧‧‧測試器
102a‧‧‧天線陣列/測試器天線
102aa、102ab、...、102am‧‧‧天線元件
103aa、103ab、...、103am‧‧‧經接收信號/複合接收信號
150‧‧‧RF信號控制電路
152‧‧‧相位控制電路
152a、152b、...、152m‧‧‧相位控制元件
153‧‧‧相位控制的信號
154‧‧‧信號組合器/分離器
155a‧‧‧經接收信號
155b‧‧‧回饋信號
156‧‧‧控制系統
200a‧‧‧多輸入多輸出(MIMO)受測裝置(DUT)
202a‧‧‧第一DUT天線
203a‧‧‧輻射電磁信號/DUT信號
203ai‧‧‧主入射信號分量
203b‧‧‧信號分量
203br‧‧‧反射信號分量
203c‧‧‧信號分量
203cr‧‧‧反射信號分量
300a‧‧‧外殼
301‧‧‧內部
302‧‧‧外部區域/內部表面
304‧‧‧內部表面/反射表面
306‧‧‧內部表面/反射表面
320a、320b‧‧‧RF吸收劑材料

Claims (20)

  1. 一種包含用於簡化無線測試一射頻(RF)多輸入多輸出(MIMO)信號收發器受測裝置(DUT)之系統的裝置，其包括：一結構，其界定內部區域與外部區域，並且經組態用以允許置放一DUT於該內部區域內並且實質上隔離源自該外部區域之電磁輻射；一導電信號路徑，其用以提供一有線連接至該DUT，並且於該內部區域與外部區域之間載送一或多個電資料信號；複數個天線陣列，該等天線陣列之各者包含多個天線元件，至少部分安置在該內部區域內以輻射各自複數個相位控制的RF測試信號，而由該DUT進行無線接收；以及RF信號控制電路，其耦合至該導電信號路徑及該複數個天線陣列，藉由以下的手段回應來自該DUT之複數個信號資料，該信號資料係相關於由該DUT所無線接收的各自複數個相位控制的RF測試信號且經由該一或多個電資料信號載送，以及回應複數個RF測試信號：複製該複數個RF測試信號之各者，以提供各自複數個複製的RF測試信號，及依據該複數個信號資料控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位，以提供該各自複數個相位控制的RF測試信號其中該RF信號控制電路經由複數條傳導信號路徑以接收該複數個RF測試信號，該複數條傳導信號路徑直接來自於該複數個RF測試信號的起始點，並且該內部區域含有在該DUT和該複數個RF測試信號的該起始點之 間的唯一空中傳輸(OTA)信號環境。
  2. 如請求項1所述之裝置，其中，依據該複數個信號資料，該控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位以提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆地控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位。
  3. 如請求項1所述之裝置，其中：該內部區域之至少一部分及該複數個天線陣列一起界定一無線通信頻道之至少一部分，該無線通信頻道之特性係藉由一含有複數個無線通信頻道係數之無線通信頻道矩陣H所決定；以及來自該DUT之該複數個信號資料進一步關聯於該複數個無線通信頻道係數。
  4. 如請求項3所述之裝置，其中：該無線通信頻道矩陣H之一函數包括一無線通信頻道條件數k(H)；以及依據該複數個信號資料，該控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位以提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆地控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位以減小該無線通信頻道條件數k(H)。
  5. 如請求項1所述之裝置，其中該RF信號控制電路藉由以下進一步回應來自該DUT之該複數個信號資料：依據該複數個信號資料控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自量值。
  6. 如請求項5所述之裝置，其中，依據該複數個信號資料，該控制該 各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位及量值以提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位及量值。
  7. 如請求項5所述之裝置，其中：該內部區域之至少一部分及該複數個天線陣列一起界定一無線通信頻道之至少一部分，該無線通信頻道之特徵可藉由含有複數個無線通信頻道係數之無線通信頻道矩陣H所決定；以及來自該DUT之該複數個信號資料關聯於該複數個無線通信頻道係數。
  8. 如請求項7所述之裝置，其中：該無線通信頻道矩陣H之一函數包括一無線通信頻道條件數k(H)；以及依據該複數個信號資料，該控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位以提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該等各自相位及量值以減小該無線通信頻道條件數k(H)。
  9. 如請求項1所述之裝置，其中該RF信號控制電路包括RF信號相位控制電路，該RF信號相位控制電路藉由控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位而回應與該複數個信號資料相關之第一一或多個控制信號。
  10. 如請求項9所述之裝置，其中該RF信號控制電路進一步包括RF信號放大器電路，該RF信號放大器電路藉由控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自量值回應與該複數個信號資料相關之 第二一或多個控制信號。
  11. 一種簡化無線測試一射頻(RF)多輸入多輸出(MIMO)信號收發器受測裝置(DUT)之方法，其包括：提供一結構，該結構界定內部區域與外部區域並且經組態用以允許置放一DUT於該內部區域內並且實質上隔離源自該外部區域之電磁輻射；提供一導電信號路徑，該導電信號路徑提供一有線連接至該DUT並且於該內部區域與外部區域之間載送一或多個電資料信號；提供複數個天線陣列，該等天線陣列之各者包含多個天線元件，至少部分安置在該內部區域內以輻射各自複數個相位控制的RF測試信號，而由該DUT進行無線接收；經由複數條傳導信號路徑以接收該複數個RF測試信號，該複數條傳導信號路徑直接來自於該複數個RF測試信號的起始點，並且該內部區域含有在該DUT和該複數個RF測試信號的該起始點之間的唯一空中傳輸(OTA)信號環境；以及藉由以下手段回應來自該DUT之複數個信號資料，該信號資料相關於由該DUT所無線接收的各自複數個相位控制的RF測試信號且經由該一或多個電資料信號載送，並且回應複數個RF測試信號：複製該複數個RF測試信號之各者，以提供各自複數個複製的RF測試信號，及依據該複數個信號資料控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位，以提供該各自複數個相位控制的RF測試信號。
  12. 如請求項11所述之方法，其中，依據該複數個信號資料控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位以提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位。
  13. 如請求項11所述之方法，其中：該內部區域之至少一部分及該複數個天線陣列一起界定一無線通信頻道之至少一部分，該無線通信頻道之特性可藉由含有複數個無線通信頻道係數之一無線通信頻道矩陣H所決定；以及來自該DUT之該複數個信號資料進一步關聯於該複數個無線通信頻道係數。
  14. 如請求項13所述之方法，其中：該無線通信頻道矩陣H之一函數包括一無線通信頻道條件數k(H)；以及依據該複數個信號資料，該控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位以提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位以減小該無線通信頻道條件數k(H)。
  15. 如請求項11所述之方法，進一步包括藉由依據該複數個信號資料控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自量值回應來自該DUT之該複數個信號資料。
  16. 如請求項15所述之方法，其中，依據該複數個信號資料，該控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位及量值以 提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位及量值。
  17. 如請求項15所述之方法，其中：該內部區域之至少一部分及該複數個天線陣列一起界定一無線通信頻道之至少一部分，該無線通信頻道之特性可藉由含有複數個無線通信頻道係數之一無線通信頻道矩陣H所決定；以及來自該DUT之該複數個信號資料關聯於該複數個無線通信頻道係數。
  18. 如請求項17所述之方法，其中：該無線通信頻道矩陣H之一函數包括一無線通信頻道條件數k(H)；以及依據該複數個信號資料，該控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位以提供該複數個相位控制的RF測試信號包括反覆控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位及量值以減小該無線通信頻道條件數k(H)。
  19. 如請求項11所述之方法，其中，依據該複數個信號資料，該控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之各自相位以提供該各自複數個相位控制的RF測試信號包括：藉由控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自相位而回應與該複數個信號資料相關之第一一或多個控制信號。
  20. 如請求項19所述之方法，進一步包括藉由控制該各自複數個複製的RF測試信號之各者之至少一部分之該各自量值回應相關於該複數個信號資料之第二一或多個控制信號。
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