用于测试高频接收电路的高频测试信号的生成制造技术

根据本公开的实施例描述了一种电路。该电路包括：用于接收高频振荡器信号的输入电路节点；测试信号发生器电路，包括至少一个调制器，并且被配置为通过调制高频振荡器信号以生成高频测试信号。该电路还包括至少一个接收信道，该接收信道包括接收器电路和耦合器，该耦合器被配置为将高频测试信号输送到接收器电路中。

【技术实现步骤摘要】
用于测试高频接收电路的高频测试信号的生成
本公开涉及高频电路领域。一些实施例涉及具有用于生成测试信号的电路的单片微波集成电路(MMIC)，其能够测试MMIC中包含的高频接收电路。
技术介绍
高频发射器和接收器存在于各种应用中，特别是在无线通信和雷达传感器领域。在汽车领域中，对雷达传感器的需求不断增长，尤其是在驾驶员辅助系统(高级驾驶辅助系统，ADAS)中，例如用于自适应巡航控制(ACC)系统中。这种系统可以自动调节汽车的速度，以便与前车(以及其他物体和行人)保持安全距离。汽车领域的其他应用还有例如盲点检测，车道变换辅助等。现代雷达系统使用高度集成的高频电路，它可以将雷达收发器高频前端的所有核心功能组合在一个壳体中(单芯片雷达收发器)。这种高度集成的高频电路通常被称为单片微波集成电路(MMIC)。高频前端通常(但不是必须)包括锁相环压控振荡器(VCO)，功率放大器(PA)，定向耦合器，混频器以及用于控制和监视高频前端的相关控制电路。MMIC还包括基带(或中间频带)模拟信号处理电路和模数转换器(ADC)，以处理数字信号。根据应用使用数控振荡器(DCO)代替压控振荡器。出版物US2017/0082756A1中已知一种用于补偿频率漂移的系统，其用于无线电接收器。该系统包括导频信号发生器，其生成两个导频信号。借助混频器和局部振荡器，这些导频信号被频移并施加到无线电接收器的中频信号上。基于信号复合，可以检测并补偿频率漂移。在传感器应用中，通常需要或必须测试一个或多个高频电路部件以保证传感器正确操作并保持所需的测量精度。为此，雷达传感器中使用的高压电路部件能够实现一个或多个测试/自测试，以测试和/或表征特定高频电路的组件。专利公开DE102015115017A1描述了一种具有自测功能的雷达传感器。
技术实现思路
本文描述了一种电路，根据实施例，该电路包括：输入电路节点，用于接收高频振荡器信号；测试信号发生器电路，包括至少一个调制器，并且被配置为通过调制高频振荡器信号生成高频测试信号。该电路还包括至少一个接收信道，该接收信道包括接收器电路和耦合器，该耦合器被配置为将高频测试信号传输到接收器电路中。根据另一实施例，该电路包括：输入电路节点，用于接收高频振荡器信号；第一调制器，被配置为通过使用第一信号调制高频振荡器信号以生成第一高频信号；第二调制器，被配置为通过使用第二信号调制高频振荡器信号以生成第二高频信号。该电路还包括高频合并电路，其被配置为通过合并第一高频信号和第二高频信号以生成高频测试信号。此外，本文将描述一种高频接收设备。根据实施例，该高频接收设备包括：用于连接天线的天线输入端；高频信号源，其被配置为提供高频振荡器信号；用于生成高频测试信号的电路；接收混频器，包括高频输入端和高频输出端；耦合器，其与天线输入端、用于生成高频测试信号电路的输出端以及接收混频器的高频输入端相连接，并且被配置为传输高频测试信号到接收混频器的高频输入端。用于生成高频测试信号的电路包括：输入电路节点，其与高频信号源耦合以接收高频振荡器信号；第一调制器，其被配置为通过使用第一信号调制高频振荡器信号以生成第一高频信号；第二调制器，其被配置为通过使用第二信号调制高频振荡器信号以生成第二高频信号。高频合并电路被配置为通过合并第一高频信号和第二高频信号以生成高频测试信号。此外，本文描述了一种方法，根据实施例，该方法包括：通过将多个调制信号调制到高频信号以生成高频测试信号，并且将高频测试信号输送到至少一个高频电路。根据另一实施例，该方法包括：通过使用第一信号调制高频振荡器信号以生成第一高频信号，以及通过使用第二信号调制高频振荡器信号以生成第二高频信号。该方法还包括：通过合并第一高频信号和第二高频信号以生成高频测试信号。附图说明以下将参考附图更详细地解释实施例。附图不一定按比例绘制，并且实施例不限于所示出的方面。相反，重点在于表示实施例的基本原理。在图片显示：图1以草图图解用于距离和/或速度测量的调频连续波(FMCW)雷达系统的工作原理。图2包括两个时序图，用于图解由FMCW系统生成的高频信号的频率调制。图3以框图图解FMCW雷达系统的基本结构。图4以框图图解雷达系统发射信道和接收信道的示例性实施。图5以框图图解具有附加高频测试信号发生器电路的雷达系统接收信道的示例，其允许测试高频前端包含的接收器电路。图6示例性示出单音频信号和双音频信号的频谱，其在图5示例中作为测试信号出现。图7是改进的测试信号发生器电路的实施例的框图，其在图5的示例中使用。图8示出图7实施例的示例性实施。图9示例性示出单音频信号和双音频信号的频谱，其作为测试信号在图7或8示例中出现。图10示例性示出不同相位的单音频信号的频谱，其作为测试信号在图7或8示例中出现。图11以流程图图解用于生成高频测试信号以测试高频接收电路的方法的实施例。图12以流程图图解利用高频测试信号定量测试高频接收电路的方法的实施例。具体实施方式这里描述的实施例将在下文雷达接收器或收发器中描述。然而，这里描述的各种实施例不限于雷达应用，并且还可以用在其他区域中，例如高频通信设备的高频收发器中。图1示出了应用FMCW雷达系统作为传感器测量物体的距离和速度，该物体通常被称为雷达目标。在本示例中，雷达设备10包括单独的发射(TX)和接收(RX)天线5和6(双基地或虚拟单基地雷达配置)。然而应该注意，也可以使用单个天线同时作为发射天线和接收天线(单基地雷达配置)。发射天线5发射连续的高频信号SRF(t)，其例如通过线性啁啾信号(周期性，线性频率斜坡)进行频率调制。发射信号SRF(t)在雷达目标T处反向散射，并且所述反向散射(反射)信号yRF(t)由RX天线6接收。图2示例性示出了上述信号sRF(t)的频率调制。如图2所示，信号sRF(t)由一组“啁啾”组成，即信号sRF(t)包括一组具有上升(上啁啾)或下降(下啁啾)频率的正弦波形序列(参见图2中的上图)。在本示例中，啁啾的瞬时频率f(t)在时间段TRAMP内线性地从起始频率fSTART增加到停止频率fSTOP(参见图2中的下图)。这种啁啾也称为线性频率斜坡。图2示出了三个相同的线性频率斜坡。然而应该注意，参数fSTART，fSTOP，TRAMP和各个频率斜坡之间的中断可以变化。频率变化不一定必须是线性的。根据实现方式，例如，还可以使用指数(指数啁啾)或双曲线(双曲线啁啾)频率变化的发送信号。图3以框图示例性示出雷达设备1(雷达传感器)可能的结构。类似的结构也可以在高频收发器中找到，其应用在例如无线通信系统中。因此，至少一个TX天线5(TX天线)和至少一个RX天线6(RX天线)与高频前端10相连，其可以包括所有高频信号处理所需的电路元件。这些电路元件包括例如本地振荡器(LO)、高频功率放大器、低噪声放大器(LNA)、定向耦合器(例如，鼠竞杂耦合器，环行器等)以及将高频信号下变频到基带或中频带的混频器。该高频前端10如有必要可以与其它的电路部件一起集成到在单片微波集成电路(MMIC)中。该示例示出了具有单独的RX和TX天线的双基地(或虚拟单基地)雷达系统。在单基地雷达系统中，单个天线将用于发射和接收电磁(雷达)信号。在这种情况下，定向耦合器被用于(例如，循环)从雷达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路，包括：输入电路节点，用于接收高频振荡器信号(sLO(t))；第一调制器(111a)，被配置为通过使用第一信号(s1(t))调制所述高频振荡器信号(sLO(t))以生成第一高频信号(sRF1(t))；第二调制器(111b)，被配置为通过使用第二信号(s2(t))调制所述高频振荡器信号(sLO(t))以生成第二高频信号(sRF2(t))；和高频合并电路(114)，被配置为通过合并所述第一高频信号(sRF1(t))和所述第二高频信号(sRF2(t))以生成高频测试信号(sRFTEST(t))。

【技术特征摘要】
2017.12.08 DE 102017129330.2;2018.11.28 DE 10201811.一种电路，包括：输入电路节点，用于接收高频振荡器信号(sLO(t))；第一调制器(111a)，被配置为通过使用第一信号(s1(t))调制所述高频振荡器信号(sLO(t))以生成第一高频信号(sRF1(t))；第二调制器(111b)，被配置为通过使用第二信号(s2(t))调制所述高频振荡器信号(sLO(t))以生成第二高频信号(sRF2(t))；和高频合并电路(114)，被配置为通过合并所述第一高频信号(sRF1(t))和所述第二高频信号(sRF2(t))以生成高频测试信号(sRFTEST(t))。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述第一信号(s1(t))和所述第二信号(s2(t))是频率和/或相位不同的音频信号。3.根据权利要求1所述的电路，还包括：信号源，被配置为生成所述第一信号(s1(t))和所述第二信号(s2(t))，其中所述第一信号(s1(t))和所述第二信号(s2(t))分别具有基本单个的频率(f1，f2)和相位4.根据权利要求3所述的电路，其中所述第一信号源包括：第一数字信号发生器(112a)和位于下游的第一数模转换器(113a)，所述第一数模转换器(113a)被配置为提供第一信号(s1(t))作为输出信号；和第二数字信号发生器(112b)和位于下游的第二数模转换器(113b)，所述第二数模转换器(113b)被配置为提供第二信号(s2(t))作为输出信号。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路，其中所述第一信号(s1(t))和所述第二信号(s2(t))分别是复值信号，其相应地通过同相信号分量(s1I(t)，s2I(t))和正交信号分量(s1Q(t)，s2Q(t))表示，其中所述第一调制器(111a)和所述第二调制器(111b)是IQ调制器。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路，还包括：高频接收电路，其包括接收混频器(104)和位于所述接收混频器(104)上游的耦合器(110)，所述耦合器(110)被配置为接收所述高频测试信号(sRFTEST(t))并传递到所述接收混频器(104)的高频输入端。7.根据权利要求6所述的电路，其中所述高频接收电路还包括：模数转换器(30)，其与所述接收混频器(104)的输出端耦合，并且被配置为将所述接收混频器(104)的输出信号数字化并生成相应的数字信号(y[n])。8.根据权利要求7所述的电路，还包括：处理器(40)，其与所送模数转换器(30)耦合并且被配置为计算所述数字信号(y[n])的至少部分频谱。9.根据权利要求8所述的电路，其中所述处理器(40)还被配置为基于所述数字信号(y[n])的频谱提供关于所述高频接收电路的线性度的信息。10.根据权利要求9所述的电路，其中所述高频接收电路还包括：高频放大器(103)，其连接在所述耦合器(110)和所述接收混频器(104)之间，其中关于所述高频接收电路的线性度的信息包括：关于所述高频放大器(103)和所述接收混频器合并的线性度的信息。11.根据权利要求9或10的电路，其中关于所述高频接收电路的线性度的信息包括：关于所述数字信号(y[n])的与所述高频测试信号(sRFTEST(t))没有对应关系的频谱线的信息。12.根据权利要求1至11中任一项所述的电路，其中所述第一高频信号(sRF1(t))包括以下频谱线：其与所述第一信号(s1(t))的频率的整数倍相对应，并且偏移所述高频振荡器信号(sLO(t))的频率，其中所述第二高频信号(sRF2(t))包括以下频谱线：其与所述第二信号(s2(t))的频率的整数倍相对应，并且偏移所述高频振荡器信号(sLO(t))的频率，并且其中所述第一高频信号(sRF1(t))和所述第二高频信号(sRF2(t))不包括以下频谱线：其与所述第一信号(s1(t))的频率的整数倍与所述第二信号(s2(t))的频率的整数倍的和和/或差相对应，并且偏移所述高频振荡器信号(sLO(t))的频率。13.根据权利要求2所述的电路，其中所述音频信号是单音频信号。14.一种方法，包括：通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·克里斯托弗斯，V·费奥雷，H·科尔曼，C·拉普，J·O·施拉特内克，P·安特克彻尔，C·瓦格纳，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE