用于捕获在自动测试设备(ATE)上的测试期间由无线芯片发射的紧密接近电磁辐射的波导制造技术

测试装置具有用作波导的柔性塑料线缆。被测试设备(DUT)是工作在30‑300GHz的极高频率(EHF)频带中的小收发器和天线。DUT收发器的尺寸非常小，限制所发出的电磁辐射的功率以使得紧密接近通信被使用。用于接收的包络可以只从DUT收发器延伸大约一厘米，大约与测试插座的尺寸相同。槽被形成在测试插座中紧密接近天线的地方。槽接收塑料波导的端部。槽延伸至DUT收发器的包络中以使得紧密接近辐射被塑料波导捕获。该波导具有高相对介电常数和反射性金属强以使得辐射可以被运载至在包络外部的接收器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测试系统，并且更具体地涉及测量由设备发出的电磁辐射的测试器。
技术介绍
无线通信设备通常具有驱动天线的发射器芯片。天线可以被集成在发射器芯片内部，但是更常见地是发射器芯片和天线被集成到模块或其它设备上。已经开发了各种自动测试设备(ATE)以测试诸如发射器芯片之类的芯片。ATE可以被连接到喇叭天线上以直接测量由天线发出的电磁辐射。图1示出了被连接到ATE以测试来自收发器的被发射电磁辐射的喇叭天线。接口板被连接在ATE 128与被测试设备(DUT)收发器100之间，该DUT收发器100可以被置于接口板120上的插座(未被显示)中。在测试期间，ATE 128或其它测试仪器发出激励或输入信号，这些信号通过接口板120被路由到DUT收发器100的输入。来自DUT收发器100的电子输出通过接口板120被路由到ATE 128，该ATE 128可以执行诸如针对短路、开路、电源电流、编程寄存器、模式和接收器的各种电测试以及其它功能。但是，DUT收发器100的主要功能是驱动天线(未被显示)以发出诸如射频(RF)波之类的电磁辐射。天线可以作为与收发器集成电路(IC)一起形成DUT收发器100的模块的一部分。当ATE 128激活DUT收发器100发射信号时，电磁辐射波144从DUT收发器100中的天线处被发射。这些波144传播远离DUT收发器100。天线的被辐射的信号强度和物理几何形状使得电磁辐射波144具有一般可以被描述为具有包络114的图案，其中包络114内的辐射强度在例如可被接收器检测的阈值量以上。包络114可以是围绕DUT收发器100的自由空间包络或者可以通过例如被放在收发器附近的金属、塑料或散射材料的结构被修改。喇叭天线102可以被放在包络114内以接收这些波144。喇叭天线102具有形状像喇叭的张开的金属侧面，允许喇叭天线102收集电磁辐射。在喇叭的附近的检测器接收从喇叭的张开侧面弹开并进入喇叭的后面的电磁辐射。这个检测器将电磁辐射转换为被发送给ATE 128的电信号以评估从DUT收发器100发出的电磁辐射的强度。喇叭天线对于300MHz以上的无线电波特别有用。但是，它们往往尺寸很大且笨重。通常，DUT收发器100比喇叭天线102要小得多。物理上将大喇叭天线102放在DUT收发器100附近在很多测试环境下是很具挑战性的或者是不可能的。因而使用大喇叭天线可能不现实。图2示出了测试环境中的辐射腔体。一些DUT收发器100可以利用非常小的功率进行发射。接口板120上的DUT收发器104利用非常低的功率进行发射以使得所发出的电磁辐射波144形成较小的包络116。由于来自DUT发射器104的小辐射功率和喇叭天线102的实际尺寸，喇叭天线102可能不能完全接收被发射的信号。辐射腔体122帮助容纳辐射并将其引导至喇叭天线102。辐射腔体122还阻止不想要的噪声辐射到达喇叭天线102。噪声辐射可能在ATE测试环境中由被发送至接口板120或者ATE 128内或周围的高速信号产生。辐射腔体122中的开口被放在DUT收发器104上以接收较小的包络116。电磁辐射波144可以从辐射腔体122的金属化壁弹开，直到波144到达喇叭天线102。在喇叭天线102附近的检测器将这些电磁辐射波转换为被发送至ATE 128以进行评估的电信号。虽然辐射腔体122可以扩展喇叭天线102的范围，但是仍然存在由于DUT收发器104的小辐射功率所造成的限制。最终到达在喇叭天线102的附近的检测器的电磁辐射波144的量可能太低以至于不能准确地测量来自DUT收发器104的所发出的辐射。电磁辐射可能由于辐射腔体122内的不理想腔体壁的多次弹开而被过多地衰减。辐射腔体122可能太长或者太笨重以至于不能用在测试环境中。当被优化用于米至千米范围内的距离上的通信的典型的RF接收器不与发射器紧密接近(0.1mm至20mm)处时，该接收器不太可能能够准确地接收非常低功率的信号。接收器应当最优地与低功率发射器紧密接近地被放置。最优放置可以是从0.1mm至20mm。由于很多测试装置(fixture)都很大且笨重，通常尺寸远大于20mm，阻碍接收器物理上被放在与正在测试装置中被测试的DUT发射器足够近的地方，所以这是个问题。具有更长波长的较低频率与较高频率信号相比具有更大的近场区域。因而，通常结合射频标识(RFID)使用的无线电波具有大约几米的近场区域，但是数据速率被无线电频率限制为大概几kHz到几MHz。因而，RFID系统往往发射少量的数据，例如标识符。希望能无线地发射要求高数据速率的视频及其它数据。RFID受无线电波的低频的过度限制。受让人已开发了使用极高频率(EHF)电磁辐射而不使用射频(RF)电磁辐射的无线通信系统。EHF辐射具有30GHz到300GHz范围内的频率。这个更高的频率允许数据速率比利用MHz范围内的RF传输快1000倍。但是，辐射波长比用于当前RFID系统的辐射波长小得多。喇叭天线102可能太笨重以至于不能被放在DUT收发器104的1-2cm距离内。喇叭天线102还可能对发射器造成不希望有的负载效应并且可能甚至会偏移其所发射的频率。因而，测试EHF收发器是有问题的。可以从例如用于DUT收发器104中的小型IC驱动的天线发射的能量的量可能非常小，使得典型的接收器不能在大于20mm的距离处完全地获取被发射的信号。需要一种收集和检测电磁辐射的测试系统。需要一种能够将往来于DUT的辐射引导至测试装置以外的位置处的测试装置。需要一种可以收集少量辐射的测试方法，所述少量辐射只能在发射天线的几厘米距离内被检测到。需要一种收集从发射器发出的少量辐射的低成本方法。还需要一种可以被添加到ATE的EHF近场辐射收集器。附图说明图1示出了被连接到ATE以对从收发器发出的电磁辐射进行测试的喇叭天线。图2示出了测试环境中的辐射腔体。图3示出了具有塑料波导的测试系统，该塑料波导捕获从DUT收发器发出的紧密接近电磁辐射。图4示出了具有塑料波导的测试系统，该塑料波导捕获从DUT收发器向下发出的紧密接近电磁辐射。图5示出了具有塑料波导的测试系统，该塑料波导捕获从DUT收发器向侧面发出的紧密接近电磁辐射。图6是用于测试DUT收发器的测试装置的三维透视图。图7A-B示出了在测试装置中被切割出以捕获来自DUT收发器的向上引导的紧密接近辐射的槽。图8A-B示出了在测试装置中被切割出以捕获来自DUT收发器的向下引导的紧密接近辐射的槽。图9示出了用于捕获来自多发射器DUT的紧密接近发射的并行测试装置。图10示出了用于捕获来自多个DUT收发器的紧密接近发射的并行测试装置。图11示出了用于捕获来自多个DUT收发器的紧密接近发射并将所捕获的发射合并入天线喇叭中的并行测试装置。图12示出了空间上将所捕获的辐射复用到喇叭天线中的天线喇叭阵列。图13A-B示出了测试固件中的周期性的紧密接近引向器。具体实施方式本专利技术涉及紧密接近测试的改进。以下描述被呈现以允许本领域普通技术人员制作并使用如特定申请及其要求的上下文中所提供的本专利技术。对优选实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说将是很明显的，并且这里所限定的总体原则可以被应用于其它实施例。因此，本专利技术不希望被局限于所示出和描述的特定实施例，而是要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测试发出紧密接近电磁辐射的被测试设备(DUT)的测试系统，所述测试系统包括：在测试期间保持所述DUT的测试插座；接口板，所述接口板在所述DUT被保持在所述测试插座中时被电连接在测试控制器与所述DUT的电接触之间；被形成在所述测试插座中的开口，所述开口延伸到在所述DUT被所述测试控制器测试并被保持在所述测试插座中时由所述DUT产生的电磁辐射的包络中；具有被插入到所述开口中的第一端的塑料波导，所述塑料波导的所述第一端被放置为接收在测试期间由所述DUT发出的电磁辐射；以及被放置在所述塑料波导的第二端附近的接收器天线，其中在测试期间由所述DUT发出的所述电磁辐射被所述塑料波导运载并被引导到所述接收器天线上；其中所述接收器天线在物理上位于所述包络外部；其中所述接收器天线接收在测试期间由所述DUT发出并且由所述塑料波导运载的所述电磁辐射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测试发出紧密接近电磁辐射的被测试设备(DUT)的测试系统，所述测试系统包括：在测试期间保持所述DUT的测试插座；接口板，所述接口板在所述DUT被保持在所述测试插座中时被电连接在测试控制器与所述DUT的电接触之间；被形成在所述测试插座中的开口，所述开口延伸到在所述DUT被所述测试控制器测试并被保持在所述测试插座中时由所述DUT产生的电磁辐射的包络中；具有被插入到所述开口中的第一端的塑料波导，所述塑料波导的所述第一端被放置为接收在测试期间由所述DUT发出的电磁辐射；以及被放置在所述塑料波导的第二端附近的接收器天线，其中在测试期间由所述DUT发出的所述电磁辐射被所述塑料波导运载并被引导到所述接收器天线上；其中所述接收器天线在物理上位于所述包络外部；其中所述接收器天线接收在测试期间由所述DUT发出并且由所述塑料波导运载的所述电磁辐射。2.根据权利要求1所述的测试系统，其中所述DUT在能够传递所述测试控制器的测试例程时具有足够的辐射功率以实现被置于所述包络内的接收器天线的可靠接收，但是不具有足够的辐射功率以实现被置于所述包络外部的接收器天线的可靠接收。3.根据权利要求2所述的测试系统，其中所述包络在其最长的尺寸上小于2厘米；其中所述DUT具有小于5厘米的最长尺寸；其中所述DUT中的天线具有小于1厘米的最长尺寸。4.根据权利要求2所述的测试系统，其中所述DUT工作在30GHz到300GHz的极高频率(EHF)区域中；其中从所述DUT发出的所述电磁辐射是具有30GHz与300GHz之间的频率的EHF辐射，其中所述DUT是EHF发射器。5.根据权利要求4所述的测试系统，其中所述开口是被切割到所述测试插座中的槽，所述槽的尺寸被确定为接收所述塑料波导，并且其中所述塑料波导的所述第一端被置于所述包络内。6.根据权利要求5所述的测试系统，其中所述DUT具有在向上方向上辐射的天线，其中所述包络在所述DUT上方；其中所述塑料波导的所述第一端被置于所述DUT中的天线上面并且面向所述DUT以接收在测试期间由所述DUT中的天线发出的电磁辐射。7.根据权利要求5所述的测试系统，其中所述测试插座还包括：被连接到所述接口板的插座基底；用于在测试期间接收所述DUT的在所述插座基底中的DUT腔室；位于所述插座基底上面的插座活塞，所述插座活塞在测试期间将所述DUT按压到所述DUT腔室中；其中当所述DUT具有在向上方向上辐射的天线并且所述包络延伸到所述插座活塞中时，所述开口被形成在所述插座活塞中；其中当所述DUT具有在向下方向上辐射的天线并且所述包络延伸到所述插座基底中时，所述开口被形成在所述插座基底中。8.根据权利要求7所述的测试系统，其中当所述DUT具有在水平方向上辐射的天线并且所述包络延伸到所述插座基底的侧面中时，所述开口被水平地形成在所述插座基底的所述侧面中。9.根据权利要求2所述的测试系统，还包括：收发器；其中所述接收器天线在所述收发器中；其中所述塑料波导将由所述DUT发出的所述电磁辐射引导至所述收发器中的所述接收器天线中；其中所述测试控制器将由所述收发器接收的数据与预定数据模式进行比较，当接收的所述数据与所述预定数据模式不匹配时，所述测试控制器指示所述DUT是坏的。10.根据权利要求9所述的测试系统，其中所述收发器包括旨在于在终端用户系统中与所述DUT配对的设备类型的已知为良好的收发器。11.根据权利要求4所述的测试系统，其中所述DUT是包含EHF收发器集成电路(IC)和由所述EHF收发器IC驱动的天线的模块。12.根据权利要求4所述的测试系统，其中所述DUT是包含EHF收发器电路的集成电路IC，所述EHF收发器电路与由所述EHF收发器电路驱动的天线被集成在相同的半导体基板上。13.根据权利要求2所述的测试系统，其中所述DUT是包含多个收发器集成电路(IC)的、具有多个天线的模块，其中每个天线生成针对所述多个收发器IC中的一个收发器IC的包络；多个所述塑料波导，每个塑料波导具有位于所述DUT的所述多个天线中的不同的一个天线的包络中的第一端。14.根据权利要求13所述的测试系统，还包括：接收所述多个塑料波导的第二端的适配器，所述适配器合并由所述多个塑料波导运载的电磁辐射以用于由接收器接收。15.根据权利要求13所述的测试系统，其中所述塑料波导具有金属化外壁。16.一种测试装置，包括：被测试的多个发射器设备，每个发射器设备利用在至少30GHz的载波上的编码数据来驱动天线，每个天线在被所述载波驱动时生成电磁辐射的包络；其中接收器在被置于所述包络外部时不能可靠地接收所述编码数据；多个塑料波导，每个塑料波导具有位于所述多个发射器设备中的不同的一个发射器设备的包络内的第一端，其中所述第一端收集来自所述包络内的电磁辐射；其中每个塑料波导由具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·艾萨克，B·萨哈德，G·D·麦科马克，I·A·凯勒斯，F·G·威斯，
申请(专利权)人：基萨公司，
类型：发明
国别省市：美国;US