用于测试能够确定多个射频信号的相对到达时间或到达角的待测设备（DUT）的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于提供具有高时间颗粒度和一致宽带延迟性能的可变时间延迟以用于测试射频(RF)信号收发器的到达时间(ToA)或到达角(AoA)性能的系统和方法。可将多个延迟施加到公共RF信号以提供对应于源自源位置并且在具有相对于相应正交轴的相应位置坐标的各个位置处接收的RF信号的多个延迟RF信号，加上对应于源自源位置并且在正交轴的交集处的位置处接收的RF信号的另一个延迟RF信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测试能够确定多个射频信号的相对到达时间或到达角的待测设备(DUT)的系统和方法相关专利申请本专利申请要求于2018年1月26日提交的美国专利申请号15/881,181的优先权，该专利申请的公开内容以引用方式明确地并入本文。
技术介绍
本专利技术涉及无线设备的测试，并且具体地涉及控制传输到RF信号收发器待测设备(DUT)的多个射频(RF)信号的延迟以测试其确定此类延迟RF信号的相对到达时间(ToA)或到达角(AoA)的能力。现今的许多电子设备使用无线信号技术来实现连接和通信的目的。由于无线设备发射和接收电磁能，并且由于两个或更多个无线设备的信号频率和功率谱密度有可能相互干扰对方的操作，因此这些设备及其无线信号技术必须遵守各种无线信号技术标准规范。在设计此类无线设备时，工程师极其小心地确保此类设备将达到或超过每一种所包括的无线信号技术的规定标准规范。此外，当这些设备后来被大量生产时，还需要对它们进行测试，以确保制造缺陷不会导致不当的操作，包括它们遵守所包括的无线信号技术标准规范。此类无线设备的测试通常涉及测试待测设备(DUT)的接收和发射子系统。测试系统将例如采用不同的频率、功率水平和/或信号调制技术向DUT发送规定的测试数据分组信号序列，以确定DUT接收子系统是否正常运行。类似地，DUT将以多种频率、功率水平和/或调制技术发送测试数据分组信号，供测试系统接收和处理，以确定DUT传输子系统是否正常运行。为了在制造和组装之后测试这些设备，当前无线设备测试系统通常采用具有各种子系统的测试系统来为每个待测设备(DUT)提供测试信号并分析从每个DUT接收的信号。一些系统(通常称为“测试器”)至少包括用于提供待发射到DUT的源信号的一个或多个测试信号源(例如，以矢量信号发生器(VSG)形式)和用于分析DUT所产生的信号的一个或多个接收器(例如，以矢量信号分析仪(VSA)形式)。由VSG产生测试信号以及由VSA执行信号分析通常为可编程的(例如，通过使用内部可编程控制器或外部可编程控制器，诸如个人计算机)，以便允许每一者都可用于使用不同的频率范围、带宽和信号调制特性来测试多种设备是否遵守多种无线信号技术标准。参照图1，典型的测试环境10a包括测试器12和DUT16，其中测试数据包信号21t和DUT数据包信号21d作为经由传导信号路径20a在测试器12和DUT16之间传导的RF信号进行交换，该传导信号路径通常以同轴的RF电缆20c和RF信号连接器20tc、20dc的形式。如上所述，测试器通常包括信号源14g(例如，VSG)和信号分析仪14a(例如，VSA)。测试器12和DUT16还可包括关于预定测试序列的预加载信息，通常体现在测试器12内的固件14f和DUT16内的固件18f中。这些固件14f、18f内关于预定测试流程的测试细节通常要求测试器12与DUT16之间通常经由数据分组信号21t、21d的某种形式的显式同步。另选地，测试可由控制器30控制，该控制器可内置于测试器12或者如这里所示外置(例如，编程个人计算机)。控制器30可经由一个或多个信号路径(例如，以太网布线等)31d与DUT16通信以传送命令和数据。如果置于测试器12外部，则控制器30还可经由一个或多个附加信号路径(例如，以太网布线等)31t与测试器12通信，以传送附加命令和数据。参照图2，另选的测试环境10b采用无线信号路径20b，测试数据包信号21t和DUT数据包信号21d可经由该无线信号路径通过测试器12和DUT16的相应天线系统20ta、20da通信。通常，当使用测试器测试无线设备(例如，无线保真(WiFi)、蓝牙、Zigbee、Z-Wave或类似设备)时，一旦已在测试器和DUT之间建立通信，则测试器和DUT将执行测试流程，在此期间，测试器或控制器控制DUT的行为(例如，通过经由与DUT相关联的驱动软件执行控制命令)。命令可包括指示DUT从测试器接收测试分组，或将分组发射到测试器。还可控制分组的特性，诸如功率水平、频率、数据速率、调制等。当前，更多的无线设备包括用于确定其物理位置的位置感知能力。内部无线定位系统使用能够从各种内部传感器获得的定位信息以及测量从外部源接收的信号的某些特性。例如，可通过测量输入信号参数诸如输入信号的到达时间(ToA)或到达角(AoA)来估计设备的相对位置。然而，已经证明在生产测试环境中执行此类能力的准确且时间有效的测试具有挑战性。例如，移动应用中AoA测试的时间延迟分辨率通常在几十皮秒(psec)的范围内，这是很难生成的信号。而且，一种测试技术涉及空中(OTA)测试。然而，OTA测试需要信号源和待测设备(DUT)之间的距离较大，以确保在接收天线处接收平面信号波。此外，不同延迟和入射角的测试需要改变DUT相对于源的此类距离和重新取向(例如，旋转)。这两个要求都很难在测试环境中实施。因此，鉴于此类设备的用户对准确定位数据的需求增加，需要执行此类测试的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术公开了用于提供具有高时间颗粒度和一致宽带延迟性能的可变时间延迟以用于测试射频(RF)信号收发器的到达时间(ToA)或到达角(AoA)性能的系统和方法。可将多个延迟施加到公共RF信号以提供对应于源自源位置并且在具有相对于相应正交轴的相应位置坐标的各个位置处接收的RF信号的多个延迟RF信号，加上对应于源自源位置并且在正交轴的交集处的位置处接收的RF信号的另一个延迟RF信号。根据示例性实施方案，一种用于测试能够确定多个射频(RF)信号的相对到达时间(ToA)或到达角(AoA)的待测设备(DUT)的系统包括：RF信号源，该RF信号源提供公共RF信号；多个信号端子；以及延迟电路，该延迟电路与RF信号源和多个信号端子电连通，所述延迟电路通过将多个可变延迟施加到公共RF信号以向多个信号端子中的每个信号端子提供多个延迟RF信号中的相应一个延迟RF信号来响应一个或多个控制信号。该多个延迟RF信号包括：第一延迟RF信号，该第一延迟RF信号对应于源自源位置并且在第一位置处接收的第一RF信号，该第一位置具有相对于多个正交轴中的第一正交轴的第一多个位置坐标中的一个位置坐标；以及参考延迟RF信号，该参考延迟RF信号对应于源自源位置并且在多个正交轴的交集处的参考位置处接收的第四RF信号，其中响应于多个可变延迟中的第一可变延迟和第二可变延迟，第一多个位置坐标包括第一多个位置坐标中的第一不同位置坐标和第二不同位置坐标。根据另一个示例性实施方案，一种用于测试能够确定多个射频(RF)信号的相对到达时间(ToA)或到达角(AoA)的待测设备(DUT)的方法包括：生成公共RF信号；提供多个信号端子；并且通过将多个可变延迟施加到公共RF信号以向多个信号端子中的每个信号端子传送多个延迟RF信号中的相应一个延迟RF信号来响应一个或多个控制信号。该多个延迟RF信号包括：第一延迟RF信号，该第一延迟RF信号对应于源自源位置并且在第一位置处接收的第一RF信号，该第一位置具有相对于多个正交轴中的第一正交轴的第一多个位置坐标中的一个位置坐标；以及参考延迟RF信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括用于测试能够确定多个射频(RF)信号的相对到达时间(ToA)或到达角(AoA)的待测设备(DUT)的系统的装置，所述装置包括：/nRF信号源，所述RF信号源提供公共RF信号；/n多个信号端子；和/n延迟电路，所述延迟电路与所述RF信号源和所述多个信号端子电连通，所述延迟电路通过将多个可变延迟施加到所述公共RF信号以向所述多个信号端子中的每个信号端子提供多个延迟RF信号中的相应一个延迟RF信号来响应一个或多个控制信号，所述多个延迟RF信号包括/n第一延迟RF信号，所述第一延迟RF信号对应于源自源位置并且在第一位置处接收的第一RF信号，所述第一位置具有相对于多个正交轴中的第一正交轴的第一多个位置坐标中的一个位置坐标，以及/n参考延迟RF信号，所述参考延迟RF信号对应于源自所述源位置并且在所述多个正交轴的交集处的参考位置处接收的参考RF信号；/n其中响应于所述多个可变延迟中的第一可变延迟和第二可变延迟，所述第一多个位置坐标包括所述第一多个位置坐标中的第一不同位置坐标和第二不同位置坐标。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180126 US 15/881,1811.一种包括用于测试能够确定多个射频(RF)信号的相对到达时间(ToA)或到达角(AoA)的待测设备(DUT)的系统的装置，所述装置包括：
RF信号源，所述RF信号源提供公共RF信号；
多个信号端子；和
延迟电路，所述延迟电路与所述RF信号源和所述多个信号端子电连通，所述延迟电路通过将多个可变延迟施加到所述公共RF信号以向所述多个信号端子中的每个信号端子提供多个延迟RF信号中的相应一个延迟RF信号来响应一个或多个控制信号，所述多个延迟RF信号包括
第一延迟RF信号，所述第一延迟RF信号对应于源自源位置并且在第一位置处接收的第一RF信号，所述第一位置具有相对于多个正交轴中的第一正交轴的第一多个位置坐标中的一个位置坐标，以及
参考延迟RF信号，所述参考延迟RF信号对应于源自所述源位置并且在所述多个正交轴的交集处的参考位置处接收的参考RF信号；
其中响应于所述多个可变延迟中的第一可变延迟和第二可变延迟，所述第一多个位置坐标包括所述第一多个位置坐标中的第一不同位置坐标和第二不同位置坐标。


2.根据权利要求1所述的装置，其中：
所述多个延迟RF信号还包括第二延迟RF信号，所述第二延迟RF信号对应于源自所述源位置并且在第二位置处接收的第二RF信号，所述第二位置具有相对于所述多个正交轴中的第二正交轴的第二多个位置坐标中的一个位置坐标；并且
响应于所述多个可变延迟中的所述第一可变延迟和所述第二可变延迟，所述第二多个位置坐标包括所述第二多个位置坐标中的第一不同位置坐标和第二不同位置坐标。


3.根据权利要求2所述的装置，其中：
所述多个延迟RF信号还包括第三延迟RF信号，所述第三延迟RF信号对应于源自所述源位置并且在第三位置处接收的第三RF信号，所述第三位置具有相对于所述多个正交轴中的第三正交轴的第三多个位置坐标中的一个位置坐标；并且
响应于所述多个可变延迟中的所述第一可变延迟和所述第二可变延迟，所述第三多个位置坐标包括所述第三多个位置坐标中的第一不同位置坐标和第二不同位置坐标。


4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一多个位置坐标包括沿所述多个正交轴中的所述第一正交轴的第一多个距离坐标。


5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一多个位置坐标包括相对于所述多个正交轴中的所述第一正交轴的第一多个锐角AoA。


6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一延迟RF信号和所述参考延迟RF信号相对于所述公共RF信号分别由第一时间延迟和参考时间延迟所延迟。


7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一延迟RF信号和所述参考延迟RF信号相对于所述公共RF信号分别具有第一信号相位和参考信号相位。


8.根据权利要求1所述的装置，其中所述延迟电路包括多个无源时间延迟电路元件。


9.根据权利要求1所述的装置，其中所述延迟电路包括第一可编程延迟电路和参考可编程延迟电路，所述第一可编程延迟电路和所述参考可编程延迟电路通过将第一延迟和参考延迟施加到所述公共RF信号以分别提供所述第一延迟RF信号和所述参考延迟RF信号来响应所述一个或多个控制信号。


10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一可编程延迟电路和所述参考可编程延迟电路中的每者包括：
第一延迟级，所述第一延迟级包括第一多个无源时间延迟电路元件，并且所述第一延迟级通过延迟所述公共RF信号以向对应于所述公共RF信号的中间延迟信号提供第一多个添加时间延迟中的一个添加时间延迟来响应所述一个或多个控制信号的第一部分；和
第二延迟级，所述第二延迟级与所述第一延迟级电连通，所述第二延迟级包括第二多个无源时间延迟电路元件，并且所述第二延迟级通过延迟所述中间延迟信号以向所述第一延迟RF信号、所述第二延迟RF信号和所述参考延迟RF信号中的相应一者提供第二多个添加时间延迟中的一个添加时间延迟来响应所述一个或多个控制信号的第二部分。


11.根据权利要求10所述的装置，其中：
所述第一多个添加时间延迟包括第一较低时间延迟、第一中间时间延迟和第一较高时间延迟；
所述第二多个添加时间延迟包括第二较低时间延迟、第二中间时间延迟和第二较高时间延迟；
所述第一中间时间延迟和所述第二中间时间延迟分别比所述第一较低时间延迟和所述第二较低时间延迟长一倍；并且
所述第一较高时间延迟和所述第二较高时间延迟分别比所述第一较低时间延迟和所述第二较低时间延迟长两倍。


12.根据权利要求10所述的装置，其中：
所述第一多个添加时间延迟包括第一较低时间延迟、第一中间时间延迟和第一较高时间延迟；
所述第二多个添加时间延迟包括第二较低时间延迟、第二中间时间延迟和第二较高时间延迟；
所述第一中间时间延迟和所述第二中间时间延迟分别比所述第一较低时间延迟和所述第二较低时间延迟长七倍；并且
所述第一较高时间延迟和所述第二较高时间延迟分别比所述第一较低时间延迟...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵彦方，克里斯蒂安·沃尔夫·厄尔高，
申请(专利权)人：莱特普茵特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US