專利名稱：用于無(wú)線裝置的測(cè)試臺(tái)以及其校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于無(wú)線裝置的測(cè)試臺(tái)，以及一種用于對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)的方法。
背景技術(shù)：
在制造傳輸和/或接收射頻(RF)信號(hào)的無(wú)線裝置(例如，蜂窩式電話)的過程中，在生產(chǎn)線上的指定測(cè)試臺(tái)上對(duì)無(wú)線裝置進(jìn)行測(cè)試，以確保裝置滿足傳輸或接收功能相關(guān)的性能參數(shù)。用于無(wú)線裝置的傳統(tǒng)測(cè)試臺(tái)具有固定裝置，這些固定裝置經(jīng)配置以在測(cè)試過程中將受測(cè)裝置(DUT)固定在特定位置，而探針將與DUT建立一個(gè)或多個(gè)傳播(有線)物理連接。合格的裝置將被接受并繼續(xù)組裝，不合格裝置將被拒絕并進(jìn)行維修。在合格和不合格邊緣的裝置可能被重新測(cè)試一次或兩次，以確認(rèn)它們是否合格。為了最大化制造效率和盈利性，理想情況下，測(cè)試應(yīng)占用盡可能少的時(shí)間。這對(duì)原創(chuàng)設(shè)計(jì)制造商(ODM)尤為重要，因?yàn)樗麄兊挠c優(yōu)化生產(chǎn)時(shí)間有關(guān)。具有公知的傳輸或接收性能，通常稱為黃金單元(GU)的參考無(wú)線裝置，可用于校準(zhǔn)并驗(yàn)證測(cè)試臺(tái)的校準(zhǔn)。GU也可用于確認(rèn)DUT的測(cè)試結(jié)果，或者確定DUT測(cè)試結(jié)果存在偏差。例如，如果兩個(gè)或更多連續(xù)DUT未通過測(cè)試，那么可用GU測(cè)試并比較測(cè)試結(jié)果，以發(fā)現(xiàn)DUT生產(chǎn)過程中的問題，例如，DUT中具有存在故障的部件或者測(cè)試臺(tái)的測(cè)試不夠準(zhǔn)確。為了更多層次且更為透徹地驗(yàn)證測(cè)試臺(tái)的校準(zhǔn)，可采用一些不同標(biāo)準(zhǔn)的⑶的組合，例如“剛剛合格”的GU(即，持續(xù)通過測(cè)試的剛剛在可接受范圍的單元)以及“剛剛不合格”的黃金單元(即，持續(xù)通不過測(cè)試的剛剛在不可接受的范圍的單元)。由于無(wú)線裝置的傳統(tǒng)測(cè)試臺(tái)需要與DUT建立傳導(dǎo)連接，且還需使用到⑶，因此存在若干潛在缺點(diǎn)。在測(cè)試臺(tái)與DUT或GU之間的物理連接通常需要對(duì)傳統(tǒng)測(cè)試臺(tái)定制相關(guān)的固定裝置和探針，因此僅限于特定的DUT類型(例如，特定品牌和型號(hào)的蜂窩式電話)或GU。此外，DUT或GU可能需要通過機(jī)械導(dǎo)向器來(lái)精確地定位在測(cè)試臺(tái)內(nèi)。因此，構(gòu)建特定DUT類型專用的測(cè)試臺(tái)，以及對(duì)不同的DUT類型重新構(gòu)造測(cè)試臺(tái)都需要大量精力、時(shí)間和金錢。此外，新測(cè)試固定裝置和相關(guān)軟件可能需要安裝在舊測(cè)試固定裝置的適當(dāng)位置，并且需要接受檢測(cè)和校準(zhǔn)。快速測(cè)試具有多個(gè)輸入端/多個(gè)輸出端的MIMO DUT可能極為復(fù)雜。DUT或⑶的物理連接和斷開連接會(huì)導(dǎo)致測(cè)試臺(tái)和DUT或⑶都受到磨損。最后，難以制造許多GU，并將它們維持在理想的性能水平。尤其難以制造和維護(hù)“剛剛合格”或“剛剛不合格”的GU來(lái)分別驗(yàn)證在合格和不合格邊緣的校準(zhǔn)。因此，所屬領(lǐng)域需要開發(fā)涉及能夠緩解現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的測(cè)試臺(tái)的校準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法。優(yōu)選地，這種系統(tǒng)和方法將免去在測(cè)試臺(tái)與DUT之間建立傳導(dǎo)物理連接以及使用專用⑶的需要。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種測(cè)試臺(tái)校準(zhǔn)方法，所述測(cè)試臺(tái)用于測(cè)試傳輸模式下的無(wú)線裝置，所述測(cè)試臺(tái)包括接收天線、具有校準(zhǔn)器天線的校準(zhǔn)器、信號(hào)發(fā)生器，以及信號(hào)分析器，所述方法包括以下步驟:(a)提供信號(hào)通道，所述信號(hào)通道包括:從所述信號(hào)發(fā)生器到所述校準(zhǔn)器天線的傳導(dǎo)通道，從所述校準(zhǔn)器天線到所述接收天線的無(wú)線通道，以及從所述掃描儀天線到所述信號(hào)分析器的傳導(dǎo)通道；(b)提供校準(zhǔn)信號(hào)腳本編碼，用于所述校準(zhǔn)器天線處具有目標(biāo)傳輸功率電平的校準(zhǔn)信號(hào)的；(C)使用所述信號(hào)發(fā)生器來(lái)生成通過所述信號(hào)通道的校準(zhǔn)信號(hào)；(d)使用信號(hào)分析器來(lái)測(cè)量所述校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平；以及(e)將所述校準(zhǔn)信號(hào)的目標(biāo)傳輸功率電平與所述校準(zhǔn)信號(hào)的所測(cè)量功率電平相關(guān)聯(lián)。在一具體實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)信號(hào)腳本還規(guī)定了校準(zhǔn)信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)以下參數(shù):頻率；調(diào)制和數(shù)據(jù)速率；誤差矢量幅值；頻譜掩模和均勻性；占有帶寬；相位噪聲；I_Q不平衡；時(shí)鐘頻率偏移；中心頻率泄漏；或定序。另一方面，本發(fā)明提供一種測(cè)試臺(tái)，用于測(cè)試傳輸模式下的無(wú)線裝置，所述測(cè)試臺(tái)包括:(a)信號(hào)發(fā)生器，用于生成傳導(dǎo)校準(zhǔn)信號(hào)；(b)校準(zhǔn)器，包括至少一個(gè)校準(zhǔn)器天線，所述校準(zhǔn)器天線與所述信號(hào)發(fā)生器傳導(dǎo)連接，以無(wú)線傳輸所述校準(zhǔn)信號(hào)；(C)接收天線，用于無(wú)線接收所述校準(zhǔn)信號(hào)；(d)信號(hào)分析器，與所述接收天線傳導(dǎo)連接，以接收并測(cè)量所述校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平；(e)計(jì)算機(jī)，包括:(i)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼，以及實(shí)施本發(fā)明方法的程序指令集，所述校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼用于所述校準(zhǔn)器天線處具有目標(biāo)傳輸功率電平的校準(zhǔn)信號(hào)；(ii)處理器，所述處理器可操作地連接到所述存儲(chǔ)器、所述信號(hào)發(fā)生器；以及所述信號(hào)分析器，所述處理器配置為可執(zhí)行所述程序指令集。在一實(shí)施例中，所述校準(zhǔn)器還包括用于保護(hù)所述校準(zhǔn)器天線的外殼，其經(jīng)由校準(zhǔn)器信號(hào)通道與所述信號(hào)發(fā)生器傳導(dǎo)連接，其中所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道包括:(a)可選擇性地與所述信號(hào)分析器傳導(dǎo)連接的端口 ；(b)校準(zhǔn)器天線開關(guān)，用于選擇性地將所述校準(zhǔn)器天線與所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道相連接以及將所述端口與所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道斷開，或者斷開所述校準(zhǔn)器天線與所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道的連接并將所述端口連接到所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道。另一方面，本發(fā)明提供一種測(cè)試臺(tái)校準(zhǔn)方法，所述測(cè)試臺(tái)用于測(cè)試接收模式下的無(wú)線裝置，所述測(cè)試臺(tái)包括發(fā)射天線，具有校準(zhǔn)器天線的校準(zhǔn)器，信號(hào)發(fā)生器，以及信號(hào)分析器，所述方法包括以下步驟:(a)提供信號(hào)通道，所述信號(hào)通道包括從所述發(fā)生器到所述掃描儀天線的傳導(dǎo)通道，從所述發(fā)射天線到所述校準(zhǔn)器天線的無(wú)線通道，以及從所述校準(zhǔn)器天線到所述信號(hào)分析器的傳導(dǎo)通道；(b)提供校準(zhǔn)信號(hào)腳本編碼，用于所述信號(hào)分析器處具有目標(biāo)接收功率電平和相應(yīng)目標(biāo)BER的校準(zhǔn)信號(hào)；(c)使用信號(hào)發(fā)生器來(lái)生成通過所述信號(hào)通道的校準(zhǔn)信號(hào)；(d)將所述信號(hào)分析器處接收到的校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平設(shè)置成目標(biāo)接收功率電平;(e)測(cè)量在所述信號(hào)分析器處接收到的校準(zhǔn)信號(hào)的BER ；(f)必要時(shí)，改變由所述信號(hào)發(fā)生器生成的校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平，以使所測(cè)量的BER向目標(biāo)BER會(huì)聚；(g)將目標(biāo)接收功率電平和目標(biāo)BER與由信號(hào)發(fā)生器生成的校準(zhǔn)信號(hào)功率電平相關(guān)連，其中在所述信號(hào)發(fā)生器處，所測(cè)量的BER向目標(biāo)BER會(huì)聚。再一方面，本發(fā)明提供一種測(cè)試臺(tái)，用于測(cè)試接收模式下的無(wú)線裝置，所述測(cè)試臺(tái)包括:(a)用于生成傳導(dǎo)校準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器；(b)發(fā)射天線，與所述信號(hào)發(fā)生器傳導(dǎo)連接，以無(wú)線傳輸所述校準(zhǔn)信號(hào)；(C)校準(zhǔn)器，包括至少一個(gè)校準(zhǔn)器天線，用于無(wú)線接收所述校準(zhǔn)信號(hào)；(d)信號(hào)分析器，所述信號(hào)分析器與所述校準(zhǔn)器天線傳導(dǎo)連接，以接收和測(cè)量所述校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平；(e)發(fā)生器信號(hào)振幅改變裝置，所述裝置可操作地連接到所述信號(hào)發(fā)生器，以改變由所述信號(hào)發(fā)生器生成的校準(zhǔn)信號(hào)的幅度；(f)分析器信號(hào)振幅改變裝置，所述裝置可操作地連接到所述信號(hào)分析器，以設(shè)置由所述信號(hào)分析器接收的校準(zhǔn)信號(hào)的振幅；(g)BER測(cè)量裝置，所述裝置可操作地連接到所述信號(hào)分析器，以測(cè)量由所述信號(hào)分析器接收的校準(zhǔn)信號(hào)的BER ；(h)計(jì)算機(jī)，包括:(i)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)所校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼，以及實(shí)施權(quán)利要求10所述方法的程序指令集，其中所述校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼用于所述信號(hào)分析器處具有目標(biāo)接收功率電平和相應(yīng)目標(biāo)BER的校準(zhǔn)信號(hào)；(ii)處理器，所述處理器可操作地連接到所述存儲(chǔ)器、所述信號(hào)發(fā)生器、所述信號(hào)分析器、所述發(fā)生器信號(hào)振幅改變裝置、所述分析器信號(hào)振幅改變裝置以及所述BER測(cè)量裝置，所述處理器配置為可執(zhí)行所述程序指令集。


附圖中，類似的元件具有類似的參考標(biāo)號(hào)。附圖不一定按比例繪制，重點(diǎn)在于體現(xiàn)本發(fā)明的原理。此外，示出的每項(xiàng)實(shí)施例僅代表使用本發(fā)明基本概念的若干可能的布置方式中的一種。附圖中:圖1A示出了本發(fā)明測(cè)試臺(tái)的一實(shí)施例的示意圖。圖1B示出了圖1A所示測(cè)試臺(tái)的實(shí)施例的物理實(shí)施方案。圖2示出了一種使用本發(fā)明測(cè)試臺(tái)來(lái)測(cè)試DUT的方法的一實(shí)施例的流程示意圖。圖3A示出了本發(fā)明校準(zhǔn)器的一實(shí)施例的示意圖。圖3B示出了圖1B所示測(cè)試臺(tái)的示意圖，其中校準(zhǔn)器用作GU仿真器。
圖4示出了本發(fā)明校準(zhǔn)方法的一實(shí)施例的流程示意圖，所述方法用于針對(duì)傳輸模式下的DUT，校準(zhǔn)本發(fā)明的測(cè)試臺(tái)。圖5示出了本發(fā)明測(cè)試臺(tái)的一實(shí)施例的電路示意圖，該實(shí)施例用于針對(duì)溫度影響校準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)。圖6示出了一種校準(zhǔn)方法的一實(shí)施例的流程圖，所述方法用于針對(duì)溫度影響校準(zhǔn)如圖5所示測(cè)試臺(tái)。圖7示出了本發(fā)明測(cè)試臺(tái)的一實(shí)施例的電路示意圖，該實(shí)施例用于針對(duì)溫度影響校準(zhǔn)測(cè)試臺(tái)。圖8示出了一種校準(zhǔn)方法的一實(shí)施例的流程圖，該方法用于針對(duì)溫度影響校準(zhǔn)如圖7所示測(cè)試臺(tái)。圖9示出了一種用于準(zhǔn)備校準(zhǔn)信號(hào)文件的方法的流程圖。圖10示出了本發(fā)明校準(zhǔn)器的一實(shí)施例的自動(dòng)檢測(cè)電路的電路示意圖。圖1lA到IlD示出了用于校準(zhǔn)本發(fā)明一實(shí)施例的測(cè)試臺(tái)的方法的一實(shí)施例的流程圖。圖12示出了本發(fā)明測(cè)試臺(tái)的自我校準(zhǔn)計(jì)算的實(shí)例。圖13A到13K示出了多幅電路示意圖和隨附的校準(zhǔn)計(jì)算實(shí)例，用于針對(duì)因電纜插入影響而造成的信號(hào)功率損耗來(lái)校準(zhǔn)本發(fā)明的測(cè)試臺(tái)。圖14A到14E示出了多幅電路示意圖和隨附的校準(zhǔn)計(jì)算實(shí)例，用于針對(duì)傳導(dǎo)信號(hào)損耗而校準(zhǔn)本發(fā)明的測(cè)試臺(tái)。圖15A到15C示出了在使用⑶校準(zhǔn)時(shí)，測(cè)試臺(tái)的一實(shí)施例的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種用于校準(zhǔn)無(wú)線裝置的測(cè)試臺(tái)的系統(tǒng)和方法。在描述本發(fā)明時(shí)，本專利申請(qǐng)文件未定義的所有術(shù)語(yǔ)都采用所屬領(lǐng)域認(rèn)可的常規(guī)意義。以下描述的是關(guān)于本發(fā)明的特定實(shí)施例或特定用途，它們僅作說明之用，不限制權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍。以下說明意圖涵蓋包括在由隨附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替代形式、修改形式和等效形式。本專利申請(qǐng)文件所用術(shù)語(yǔ)“無(wú)線裝置”是指以電磁輻射方式傳輸、接收或既傳輸也接收信號(hào)的任何裝置(無(wú)論功率和范圍多少)。無(wú)線裝置可以采用各種配置和協(xié)議，例如，但不限于，蜂窩式電話、WiF1、WiMax、藍(lán)牙、Zigbee等。在一實(shí)施例中，無(wú)線裝置包括同時(shí)具有藍(lán)牙和WiFi天線的蜂窩式電話。本專利申請(qǐng)文件“受測(cè)裝置”或“DUT”是指無(wú)線裝置，其無(wú)線傳輸或接收功能，或這兩項(xiàng)功能，正在接受無(wú)線裝置測(cè)試臺(tái)的測(cè)試。本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種包括無(wú)線校準(zhǔn)器的測(cè)試臺(tái)。圖1A和圖1B示出本發(fā)明的測(cè)試臺(tái)(5)的實(shí)施例，下文將對(duì)其進(jìn)行描述。測(cè)試臺(tái)(5)包括掃描儀(10)、輸入/輸出模塊(12)、測(cè)試模塊(14)、運(yùn)行測(cè)試軟件的計(jì)算機(jī)(15)、校準(zhǔn)器(16)，以及可選的溫度傳感器(未圖示)。其中掃描儀(10)包括接收和/或發(fā)射天線，或多個(gè)接收和/或發(fā)射天線組成的陣列。掃描儀(10)的天線檢測(cè)由DUTs、GUs或校準(zhǔn)器(16)發(fā)出的無(wú)線信號(hào)。在一實(shí)施例中，掃描儀(10)包括傳輸并檢測(cè)無(wú)線信號(hào)的天線探針陣列(101)、連接到RF輸入/輸出端口 (103)的RF開關(guān)(102)、用于接收天線探針陣列(101)檢測(cè)到的信號(hào)的接收器(104)，以及通過USB接口連接到計(jì)算機(jī)(15)的數(shù)據(jù)控制模塊(105)。天線探針(101)可以發(fā)射由計(jì)算機(jī)(15)或由測(cè)試模塊(14)生成的無(wú)線信號(hào)。掃描儀(10)可以封入能抵擋電磁輻射的防護(hù)箱或防護(hù)室(11)中，但是防護(hù)箱或防護(hù)室并不是必要的，例如，如果外部電磁輻射水平足夠低，因此不會(huì)影響任何測(cè)試結(jié)果時(shí)即可不配備。在一實(shí)施例中，掃描儀(10)是近場(chǎng)掃描儀(10)，例如，作為非限制性例子，本申請(qǐng)人的發(fā)明名稱為“多信道無(wú)吸收近場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)(Multichannel Absorberless NearField Measurement System)，，的 7，672, 640 號(hào)美國(guó)專利和共同待審的2007/0285322號(hào)專利申請(qǐng)中描述的近場(chǎng)掃描儀，該專利和專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容都在許可的情況下以引用方式并入本專利申請(qǐng)文件中。輸入/輸出模塊(12)用作測(cè)試模塊(14)與掃描儀(10)之間，以及測(cè)試模塊(14)與校準(zhǔn)器(16)之間的傳導(dǎo)信號(hào)接口。在一實(shí)施例中，如圖1A和IB所示，這些傳導(dǎo)信號(hào)通過測(cè)試模塊(14)與輸入/輸出模塊(12)之間的共軸電纜#2和#3以及SMA連接器，以及測(cè)試模塊(14)與校準(zhǔn)器(16)之間的共軸電纜#1和SMA連接器傳輸。電纜#1、#2和#3可以由一個(gè)電纜或串聯(lián)的若干電纜制成。輸入/輸出模塊(12)優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)低噪聲、低失真功率放大器(Al)，以便掃描儀(10)或校準(zhǔn)器(16)能夠以與DUT相當(dāng)?shù)碾娖絹?lái)發(fā)出無(wú)線信號(hào)(如下所述)。測(cè)試模塊(14)包括用于生成傳導(dǎo)信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器以及用于接收傳導(dǎo)信號(hào)的信號(hào)分析器。測(cè)試模塊(14)可操作地經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)USB連接到計(jì)算機(jī)(15)。測(cè)試模塊(14)可以包括裝置，例如，作為非限制性例子，LitePoint IQ2010 測(cè)試儀(LitePoint公司，加利福尼亞州，美國(guó))，該測(cè)試儀具有用于信號(hào)發(fā)生器的矢量信號(hào)發(fā)生器(VSG)以及用于信號(hào)分析器的矢量信號(hào)分析器(VSA)。典型的VSA通過功率電平、誤差矢量幅值(EVM)、占有的帶寬(OBW)、頻譜掩模、剩余中心頻率泄漏，副載波、頻率偏移等參數(shù)，以及所屬領(lǐng)域技術(shù)人員已知的參數(shù)等來(lái)分析信號(hào)的物理層完整性。計(jì)算機(jī)(15)具有用于存儲(chǔ)校準(zhǔn)和測(cè)試軟件以及校準(zhǔn)軟件腳本的存儲(chǔ)器，還具有用于執(zhí)行校準(zhǔn)和測(cè)試軟件的處理器。計(jì)算機(jī)(15)可操作地連接到VSG、VSA、掃描儀(10)，并且可通過USB接口進(jìn)一步連接到校準(zhǔn)器(16)。校準(zhǔn)器(16)可以通過在計(jì)算機(jī)(15)的指導(dǎo)下，將由VSG生成的無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)綊呙鑳x(10)以傳導(dǎo)傳輸?shù)絍SA來(lái)仿真?zhèn)鬏斈Ｊ较碌腉U。或者，校準(zhǔn)器(16)可以通過在計(jì)算機(jī)(15)的指導(dǎo)下，從掃描儀(10)接收由VSG生成的無(wú)線信號(hào)來(lái)仿真接收模式下的GU。校準(zhǔn)器(16)可與系統(tǒng)一起(在部件的技術(shù)限制之內(nèi))用于仿真任何標(biāo)準(zhǔn)(例如，“好”、“壞”、“剛剛合格”、或者“剛剛不合格”等)任何類型的DU或GU，因?yàn)橛尚?zhǔn)器(16)傳輸或接收的信號(hào)均是由VSG根據(jù)計(jì)算機(jī)(15)的指導(dǎo)下生成的，并且信號(hào)參數(shù)可以依據(jù)用戶的意愿進(jìn)行編程。圖3A示出了校準(zhǔn)器(16)的一實(shí)施例的示意圖。校準(zhǔn)器(16)包括可以經(jīng)由端口 P4通過印刷電路板與輸入/輸出模塊(12)傳導(dǎo)連接的校準(zhǔn)器天線(160)。校準(zhǔn)器天線(160)以不同頻率傳輸和接收無(wú)線信號(hào)。例如，頻率可以包括WLAN2.4和5GHz帶以及802.lib、g、a和n，具有20MHz和40MHz的帶寬。在一實(shí)施例中，校準(zhǔn)器天線(160)是雙頻帶天線
(160)。雙頻帶天線(160)優(yōu)選是平衡天線，其不易受附近的地平面、部件和拾音器噪聲的影響，并且比單頻帶天線更加全方位。校準(zhǔn)器(16)可進(jìn)一步包括的端口 P6、開關(guān)SW6、USB接口(164)、校準(zhǔn)器存儲(chǔ)器(166)和指示器(168)。端口 P6可以選擇性地經(jīng)由端口 P5連接到輸入/輸出模塊(12或與輸入/輸出模塊(12)斷開連接。在計(jì)算機(jī)(15)的指導(dǎo)下，USB接口(164)選擇性地切換開關(guān)SW6，以將校準(zhǔn)器天線(160)或端口 P6傳導(dǎo)連接到端口 P4。USB接口(164)也控制指示器(168)，以顯示校準(zhǔn)器的連接狀態(tài)(例如，端口 P6是否連接到端口 P5)以及校準(zhǔn)器(16)的信號(hào)傳輸狀態(tài)(例如，校準(zhǔn)器(16)是否正在傳輸或接收無(wú)線信號(hào))。在一實(shí)施例中，指示器(168)是多色LED。存儲(chǔ)器(166)可用于存儲(chǔ)用于控制文本的軟件指令集，用于校準(zhǔn)系統(tǒng)的信號(hào)參數(shù)，以及用于選擇合適校準(zhǔn)文件并避免混淆的唯一標(biāo)示符。圖3B示出了經(jīng)由共軸電纜#1與輸入/輸出模塊(12)物理相連的校準(zhǔn)器(16)的一實(shí)施例。校準(zhǔn)器可包括包封校準(zhǔn)器天線(16)的塑料盒，大小大約等于典型蜂窩式電話的大小。天線(16)在盒內(nèi)的位置可以在盒外標(biāo)注，以便于將校準(zhǔn)器(16)正確放置在掃描儀
(10)上。優(yōu)選地，校準(zhǔn)器(16)保持連接，以便測(cè)試臺(tái)(5)即使是在生產(chǎn)過程中也可快速且方便地校準(zhǔn)，而不會(huì)導(dǎo)致測(cè)試臺(tái)(5)出現(xiàn)額外磨損。在一實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括溫度傳感器(未圖示)，其可操作地連接到計(jì)算機(jī)，用于監(jiān)視系統(tǒng)(5)部件的溫度變化，這些部件的性能均有受到溫度變化的影響?？赏ㄟ^在測(cè)試臺(tái)(5)的不同區(qū)域分別安置溫度傳感器來(lái)獲得更多層次(more granularity)。現(xiàn)在將參考圖5所示的系統(tǒng)實(shí)施例，以示例方式來(lái)描述測(cè)試臺(tái)(5)的使用和操作的一實(shí)施例，以及以下階段:階段A:準(zhǔn)備校準(zhǔn)信號(hào)文件；階段B:測(cè)試模塊(14)的自我校準(zhǔn)(可選)；階段C:測(cè)試臺(tái)(5)針對(duì)電纜插入損耗和傳導(dǎo)損耗進(jìn)行校準(zhǔn)；階段D:測(cè)試臺(tái)(5)針對(duì)傳輸和接收模式下的DUT校準(zhǔn)合并的傳導(dǎo)和無(wú)線信號(hào)損耗；階段E:測(cè)試臺(tái)(5)針對(duì)溫度影響進(jìn)行校準(zhǔn)(可選)；階段F:測(cè)試臺(tái)(5)利用⑶進(jìn)行校準(zhǔn)(可選)；階段G:測(cè)試臺(tái)(5)將校準(zhǔn)器(16)用作仿真器來(lái)校準(zhǔn)(可選)；以及階段H:DUT測(cè)試。下述例子僅供說明本發(fā)明示例性實(shí)施例，而不對(duì)權(quán)利要求所定義的本發(fā)明構(gòu)成限制。階段A:準(zhǔn)備校準(zhǔn)信號(hào)腳本。校準(zhǔn)信號(hào)腳本對(duì)關(guān)于即將在后續(xù)校準(zhǔn)階段中生成的校準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)的信息進(jìn)行編碼。圖9示出了準(zhǔn)備校準(zhǔn)信號(hào)腳本的示例性過程。校準(zhǔn)信號(hào)腳本可以電子表格的形式手動(dòng)或自動(dòng)生成，然后存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)(15)的存儲(chǔ)器或校準(zhǔn)器(16)的存儲(chǔ)器(166)中。例如，如下進(jìn)一步所述，當(dāng)校準(zhǔn)器(16)用于仿真?zhèn)鬏斈Ｊ较碌腉U時(shí)，校準(zhǔn)腳本可以含有關(guān)于將由校準(zhǔn)器天線(16)發(fā)射的校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平的信息。當(dāng)校準(zhǔn)器(16)用于仿真接收模式下的GU時(shí)，校準(zhǔn)腳本可以含有關(guān)于GU的目標(biāo)BER的目標(biāo)靈敏度級(jí)別的信息。可以編碼的其他信號(hào)參數(shù)包括:(a)單位頻率的傳輸電平；(b)調(diào)制和數(shù)據(jù)速率；(c)用誤差矢量幅值(EVM)參數(shù)衡量的相關(guān)信號(hào)完整性；(d)頻率掩模和均勻性；
(e)占有的帶寬(OBW) ；(f)相位噪聲和IQ不平衡；(g)時(shí)鐘頻率偏移；以及(h)中心頻率泄漏。校準(zhǔn)腳本文件也可以對(duì)關(guān)于以下內(nèi)容的信息進(jìn)行編碼:DUT或DUT型的測(cè)試安裝；標(biāo)識(shí)號(hào)；軟件版本;WLAN芯片集驅(qū)動(dòng)器版本；日期；與掃描儀板之間的距離。一旦校準(zhǔn)信號(hào)腳本已準(zhǔn)備就緒，校準(zhǔn)流程就可以繼續(xù)。圖1lA到IlD示出了用于圖5所示測(cè)試臺(tái)(5)的實(shí)施例的校準(zhǔn)流程的一實(shí)施例。校準(zhǔn)流程從計(jì)算機(jī)(15)讀取準(zhǔn)備的校準(zhǔn)信號(hào)腳本(步驟1101)開始。在優(yōu)選實(shí)施例中，校準(zhǔn)流程對(duì)每個(gè)DUT類型執(zhí)行一次，且硬件和電纜的手動(dòng)處理最少。可以理解的是，所有的校準(zhǔn)步驟都可以在計(jì)算機(jī)(15)的指示下自動(dòng)進(jìn)行，以控制各種部件并存儲(chǔ)信息，并幾乎不需要用戶手動(dòng)處理測(cè)試臺(tái)(5)或執(zhí)行計(jì)算。階段B:測(cè)試模塊(14)的自我校準(zhǔn)(可選)。驗(yàn)證測(cè)試模塊(14)的校準(zhǔn)(圖1IA:步驟1102)。VSG僅使用測(cè)試模塊(14)內(nèi)的信號(hào)通道與VSA傳導(dǎo)連接。VSG根據(jù)校準(zhǔn)測(cè)試腳本生成信號(hào)。圖12示出了該測(cè)試模塊自我校準(zhǔn)計(jì)算的實(shí)例。自我校準(zhǔn)因數(shù)(L列)作為VSG生成的信號(hào)的功率電平(J列)與VSA接收到的信號(hào)的功率電平(K列)之差來(lái)計(jì)算。存儲(chǔ)自我校準(zhǔn)因數(shù)，并準(zhǔn)備用于后續(xù)校準(zhǔn)步驟中，具體是將其添加到即將由VSG生成的信號(hào)的功率電平中。步驟C:測(cè)試臺(tái)(5)針對(duì)電纜插入損耗進(jìn)行校準(zhǔn)。測(cè)試臺(tái)(5)針對(duì)電纜#1、#2和#3的電纜插入損耗進(jìn)行校準(zhǔn)(圖11A，步驟1103-1110)。通常，完成校準(zhǔn)的方法是按順序建立從VSG經(jīng)由電纜到VSA的多條傳導(dǎo)信號(hào)通道，根據(jù)通過這些通道的校準(zhǔn)信號(hào)腳本，使用VSG生成具有已知功率電平的信號(hào)，使用VSA來(lái)在信號(hào)通道的末端測(cè)量信號(hào)的功率電平，以及在考慮到其他已功率損耗之后，計(jì)算VSG與VSA處信號(hào)的功率電平差。如下所述，校準(zhǔn)器(16)用于形成傳導(dǎo)信號(hào)通道的多個(gè)部分。確定電纜#2和電纜#3的合并插入損耗(步驟1103)。計(jì)算機(jī)(15)切換連接，以建立同時(shí)通過電纜#2和#3的信號(hào)通道，如圖13A中用“X”強(qiáng)調(diào)顯示。VSG根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)腳本生成信號(hào)。該信號(hào)由VSA接收，并被測(cè)量和臨時(shí)存儲(chǔ)。圖13B例示了根據(jù)以下公式合并計(jì)算電纜#2和#3的電纜插入損耗，IL23ffl(f)(在所有公式中，變量f是信號(hào)的頻率)(步驟1110):`IL23m (f) = Lvsg (f) -Lvsa (f) -1LP3_P2 (f)(式 I)其中:Lvsg(f):由VSG發(fā)出的經(jīng)過編程和校準(zhǔn)的信號(hào)的電平(dB)Lvsa (f):由VSA接收的已測(cè)量信號(hào)的電平(dB)ILp3^p2 (f):之前在各種頻率下測(cè)量的從端口 P3到P2的插入損耗工廠校準(zhǔn)(dB)。這里，所有電平(L)均以dB給出且指的是毫瓦特(dBm).
接下來(lái)，確定電纜#3的大約插入損耗(步驟1104)。計(jì)算機(jī)(15)切換連接以建立通過電纜#3 (但不通過電纜#2)的信號(hào)通道，如圖13C中用“X”強(qiáng)調(diào)示出。VSG根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)腳本生成同過信號(hào)通道的信號(hào)。信號(hào)由掃描儀(10)接收，并被測(cè)量并臨時(shí)存儲(chǔ)。圖13D例示了如何根據(jù)以下公式計(jì)算電纜#3的大約插入損耗，IL3ffl(f)+e (f)(步驟1110):IL3m (f) + ε (f) = Lvsg (f) —L_x (f)(式 2)其中:Lvsg(f):由VSG發(fā)出的經(jīng)過編程和校準(zhǔn)的信號(hào)的電平(dB)；Lefxex(f):由掃描儀(10)接收的測(cè)量信號(hào)的電平(dB)。
接下來(lái)，確定電纜#2的大約插入損耗(步驟1105)。計(jì)算機(jī)(15)切換連接以建立通過電纜#2 (但不通過電纜#3)的信號(hào)通道，如圖13E中的“X”強(qiáng)調(diào)示出。VSG根據(jù)校準(zhǔn)信號(hào)腳本生成通過信號(hào)通道的信號(hào)。信號(hào)由掃描儀(10)接收，并被測(cè)量和臨時(shí)存儲(chǔ)。圖13F例示了根據(jù)以下公式，計(jì)算電纜#2的大約插入損耗值，IL2m(f)+e (f)，(步驟1110):IL2m (f)+ ε (f) = Lvsg (f)-L
EFxEX2m (f)(等式3)其中:Lvsg(f):由VSG發(fā)出的經(jīng)過編程和校準(zhǔn)的信號(hào)的電平(dB)；LEFxEX2ffl(f):由掃描儀(10)接收的測(cè)量信號(hào)的電平(dB)。根據(jù)上文確定的值，更準(zhǔn)確地計(jì)算出IL23m(f)、IL2m (f)+ ε (f)和IL3m(f)+e (f)、電纜#2的插入損耗、ILcablefl2 (f)以及電纜#3的插入損耗、ILcablefl3(f)，圖13G示例通過在“排除”傳感器(10)中的任何潛在不精確因素或頻率變化的情況下解以下公式來(lái)計(jì)算這些值(步驟1110): ILcable#3 (f) +IL Cdble#2 (f) = IL23m (f)(等式 4)
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試臺(tái)校準(zhǔn)方法，所述測(cè)試臺(tái)用于測(cè)試傳輸模式下的無(wú)線裝置，所述測(cè)試臺(tái)包括接收天線、具有校準(zhǔn)器天線的校準(zhǔn)器、信號(hào)發(fā)生器以及信號(hào)分析器，所述方法包括以下步驟: a、提供信號(hào)通道，所述信號(hào)通道包括從所述信號(hào)發(fā)生器到所述校準(zhǔn)器天線的傳導(dǎo)通道、從所述校準(zhǔn)器天線到所述接收天線的無(wú)線通道、以及從所述接收天線到所述信號(hào)分析器的傳導(dǎo)通道； b、為所述校準(zhǔn)器天線處具有目標(biāo)傳輸功率電平的校準(zhǔn)信號(hào)提供校準(zhǔn)信號(hào)腳本編碼； C、使用所述信號(hào)發(fā)生器生成通過所述信號(hào)通道的所述校準(zhǔn)信號(hào)； d、使用所述信號(hào)分析器測(cè)量所述校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平；以及 e、將所述校準(zhǔn)信號(hào)的所述目標(biāo)傳輸功率電平與所述校準(zhǔn)信號(hào)的測(cè)量功率電平相關(guān)聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述校準(zhǔn)信號(hào)腳本額外地指定所述校準(zhǔn)信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)以下參數(shù):頻率、調(diào)制和數(shù)據(jù)速率、誤差矢量幅值、頻譜掩模和均勻性；占有的帶寬、相位噪聲；I_Q不平衡；時(shí)鐘頻率偏移、中心頻率泄漏；或者時(shí)序。
3.—種測(cè)試臺(tái)，用于測(cè)試傳輸模式下的無(wú)線裝置，所述測(cè)試臺(tái)包括: a、信號(hào)發(fā)生器，用于生成傳導(dǎo)校準(zhǔn)信號(hào)； b、校準(zhǔn)器，包括至少一個(gè)校準(zhǔn)器天線，所述天線與所述信號(hào)發(fā)生器傳導(dǎo)連接，以無(wú)線傳輸所述校準(zhǔn)信號(hào)； C、至少一個(gè)接收天線，用于無(wú)線接收所述校準(zhǔn)信號(hào)； d、信號(hào)分析器，所述信號(hào)分析器與所述接收天線傳導(dǎo)連接，以接收并測(cè)量所述校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平；以及 e、計(jì)算機(jī)，包括: 1、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼，以及實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的程序指令集，其中所述校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼用于所述校準(zhǔn)器天線處所述校準(zhǔn)信號(hào)的目標(biāo)傳輸功率電平； i1、處理器，所述處理器可操作地連接到所述存儲(chǔ)器、所述信號(hào)發(fā)生器以及所述信號(hào)分析器，所述處理器配置為可執(zhí)行所述程序指令集。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中所述校準(zhǔn)器可以選擇性地置于所述無(wú)線掃描儀上或與其分開。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中所述校準(zhǔn)器還包括用于保護(hù)所述校準(zhǔn)器天線的夕卜殼。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中所述校準(zhǔn)器天線經(jīng)由校準(zhǔn)器信號(hào)通道與所述信號(hào)發(fā)生器傳導(dǎo)連接，所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道包括: a、端口，可以選擇性地與所述信號(hào)分析器傳導(dǎo)連接； b、校準(zhǔn)器天線開關(guān)，用于選擇性地將所述校準(zhǔn)器天線連接到所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道，以及斷開所述端口與所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道的連接，或者斷開所述校準(zhǔn)器天線與所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道的連接以及將所述端口連接到所述校準(zhǔn)器信號(hào)通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述測(cè)試臺(tái)，其中所述校準(zhǔn)器天線開關(guān)可操作地連接到所述計(jì)算機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中所述接收天線包含在近場(chǎng)掃描儀中。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中存儲(chǔ)所述校準(zhǔn)信號(hào)文件的所述存儲(chǔ)器是可以修改的。
10.一種測(cè)試臺(tái)校準(zhǔn)方法，所述測(cè)試臺(tái)用于測(cè)試接收模式下的無(wú)線裝置，所述測(cè)試臺(tái)包括發(fā)射天線、具有校準(zhǔn)器天線的校準(zhǔn)器、信號(hào)發(fā)生器以及信號(hào)分析器，所述方法包括以下步驟: a、提供信號(hào)通道，所述信號(hào)通道包括從所述發(fā)生器到所述發(fā)射天線的傳導(dǎo)通道；從所述發(fā)射天線到所述校準(zhǔn)器天線的無(wú)線通道；以及從所述校準(zhǔn)器天線到所述信號(hào)分析器的傳導(dǎo)通道； b、為所述信號(hào)分析器處具有目標(biāo)接收功率電平和相應(yīng)目標(biāo)BER的校準(zhǔn)信號(hào)提供校準(zhǔn)信號(hào)腳本編碼； C、使用所述信號(hào)發(fā)生器生成通過所述信號(hào)通道的所述校準(zhǔn)信號(hào)； d、將在所述信號(hào)分析器處接收的所述校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平設(shè)置成所述目標(biāo)接收功率電平； e、測(cè)量在所述信號(hào)分析器處接收的所述校準(zhǔn)信號(hào)的所述BER； f、如果必要，改變由所述信號(hào)發(fā)生器生成的所述校準(zhǔn)信號(hào)的功率電平，以使所測(cè)量的BER向所述目標(biāo)BER會(huì)聚；以及 g、將所述目標(biāo)接收功率電平和所述目標(biāo)BER與由所述信號(hào)發(fā)生器生成的所述校準(zhǔn)信號(hào)的動(dòng)率電平相關(guān)聯(lián)，其中所述信號(hào)發(fā)生器處測(cè)量的BER向所述目標(biāo)BER會(huì)聚。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述校準(zhǔn)信號(hào)腳本額外地指定所述校準(zhǔn)信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)以下信號(hào)參數(shù):頻率、調(diào)制和數(shù)據(jù)速率；誤差矢量幅值、頻譜掩模和均勻性；占有的帶寬；相位噪聲；I_Q不平衡；時(shí)鐘頻率偏移；中心頻率泄漏；或時(shí)序。
12.一種測(cè)試臺(tái)，用于測(cè)試接收模式下的無(wú)線裝置，所述無(wú)線裝置包括: a、信號(hào)發(fā)生器，用于生成傳導(dǎo)校準(zhǔn)信號(hào)； b、至少一個(gè)發(fā)射天線，所述發(fā)射天線與所述信號(hào)發(fā)生器傳導(dǎo)連接，以無(wú)線傳輸所述校準(zhǔn)信號(hào)； C、校準(zhǔn)器，包括至少一個(gè)校準(zhǔn)器天線，所述校準(zhǔn)器天線用于無(wú)線接收所述校準(zhǔn)信號(hào)； d、信號(hào)分析器，所述信號(hào)分析器與所述校準(zhǔn)器天線傳導(dǎo)連接，以接收并測(cè)量所述校準(zhǔn) 號(hào)的功率電平； e、發(fā)生器信號(hào)振幅改變裝置，所述發(fā)生器信號(hào)振幅改變裝置可操作地連接到所述信號(hào)發(fā)生器，以改變由所述信號(hào)發(fā)生器生成的校準(zhǔn)信號(hào)的振幅； f、分析器信號(hào)振幅改變裝置，該分析器信號(hào)振幅改變裝置可操作地連接到所述信號(hào)分析器，以設(shè)置所述信號(hào)分析器接收到的所述校準(zhǔn)信號(hào)的振幅； g、BER測(cè)量裝置，該BER測(cè)量裝置可操作地連接到所述信號(hào)分析器， 以測(cè)量所述信號(hào)分析器接收到的所述校準(zhǔn)信號(hào)的BER ;以及 h、計(jì)算機(jī)，包括: i、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼，以及實(shí)施權(quán)利要求10所述方法的程序指令集，其中所述校準(zhǔn)信號(hào)文件編碼用于所述信號(hào)分析器處的所述校準(zhǔn)信號(hào)的目標(biāo)接收功率電平和相應(yīng)目標(biāo)BER ； i1、處理器，所述處理器可操作地連接到所述存儲(chǔ)器、所述信號(hào)發(fā)生器、所述信號(hào)分析器、所述生成器信號(hào)振幅改變裝置、所述分析器信號(hào)振幅改變裝置，以及所述BER測(cè)量裝置，所述處理器配置為可執(zhí)行所述程序指令集。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中所述校準(zhǔn)器可以選擇性地置于所述無(wú)線掃描儀之上或者與其分開。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中所述校準(zhǔn)器還包括用于保護(hù)所述校準(zhǔn)器天線的外殼。
15.根據(jù)權(quán) 利要求3所述的測(cè)試臺(tái)，其中存儲(chǔ)所述校準(zhǔn)信號(hào)文件的存儲(chǔ)器是可修改的。
全文摘要
一種用于無(wú)線裝置的測(cè)試臺(tái)以及所述測(cè)試臺(tái)的校準(zhǔn)方法。所述測(cè)試臺(tái)包括信號(hào)發(fā)生器、校準(zhǔn)器、具有接收和發(fā)射天線的掃描儀、信號(hào)分析器以及計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)的指導(dǎo)下，信號(hào)發(fā)生器根據(jù)可編程校準(zhǔn)信號(hào)腳本生成校準(zhǔn)信號(hào)。所述校準(zhǔn)器可用于仿真?zhèn)鬏斈Ｊ较碌臒o(wú)線裝置，方法是將所述校準(zhǔn)信號(hào)傳輸?shù)剿鰭呙鑳x以供信號(hào)分析器進(jìn)行分析，或者可用于仿真接收模式的無(wú)線裝置，方法是從所述掃描儀接收所述校準(zhǔn)信號(hào)以供信號(hào)分析器進(jìn)行分析。校準(zhǔn)所述測(cè)試臺(tái)的操作的方法是將校準(zhǔn)信號(hào)腳本規(guī)定的與信號(hào)分析器的測(cè)量的校準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)參數(shù)相關(guān)聯(lián)。
文檔編號(hào)H04B17/00GK103152109SQ201210521519
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者帕特里克·拉達(dá), R·帕斯頓 申請(qǐng)人:Emscan公司