CN112491436A - 射频电路 - Google Patents

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Abstract

一种射频电路能够于一测试模式下执行一射频特性测试，包含：一测试信号产生器，用来于该测试模式下产生一测试信号；一射频接收器，耦接该测试信号产生器，用来传输该测试信号以产生一接收器模拟信号；一耦接电路，用来于该测试模式下导通以及于一操作模式下不导通，以于该测试模式下传输该接收器模拟信号至一射频传送器；该射频传送器，用来传输该接收器模拟信号以产生一传送器模拟信号；一测试结果产生器，耦接于该射频传送器与一测试结果输出端之间，包含一信号转换器，该信号转换器用来于该测试模式下依据该传送器模拟信号产生一转换信号，该测试结果输出端的一输出信号为该转换信号或源自于该转换信号，该输出信号代表该射频特性测试的结果。

Description

射频电路
技术领域
本发明涉及射频电路，尤其涉及能够执行射频特性测试的射频电路。
背景技术
纯射频电路不包含数字基频电路、模拟至数字转换器、以及数字至模拟转换器，因此，目前技术无法通过裸晶针测(Chip/Die Probing)测试来测量纯射频电路(裸晶)的射频特性，且一般裸晶针测测试的仪器为低阶测试仪器，多用于测量直流特性，无法用来测量射频特性。鉴于上述，目前技术通常在纯射频电路的封装完成后，才通过包含模拟至数字转换器以及数字至模拟转换器的装置来检测纯射频电路(封装电路)，以筛除有问题者；然而，若能对纯射频电路的裸晶进行射频特性测试，便能提早筛除有问题者，以减少封装及测试成本。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种射频电路，该射频电路无需任何模拟至数字转换器以及数字至模拟转换器也无需外部高规格射频收发仪器即能执行射频特性测试。
本发明的射频电路能够于一测试模式下执行一射频特性测试，该射频特性测试无需任何模拟至数字转换器以及数字至模拟转换器也无需外部高规格射频收发仪器，该射频电路的一实施例包含：一测试信号产生器，用来于该测试模式下产生一测试信号；一射频接收器，耦接该测试信号产生器，用来传输该测试信号以产生一接收器模拟信号；一接收开关，用来于该测试模式下不导通以及于一操作模式下导通，该接收开关耦接于该射频接收器与一模拟信号输入端之间，该模拟信号输入端用来耦接一模拟至数字转换器；一传送开关，用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通，该传送开关耦接于一模拟信号输出端与一射频传送器之间，该模拟信号输出端用来耦接一数字至模拟转换器；一耦接电路，用来于该测试模式下导通以及于该操作模式下不导通，以于该测试模式下将该接收器模拟信号传输至该射频传送器；该射频传送器，用来传输该接收器模拟信号以产生一传送器模拟信号；以及一测试结果产生器，耦接于该射频传送器与一测试结果输出端之间，包含一信号转换器，该信号转换器用来于该测试模式下依据该传送器模拟信号产生一转换信号，该测试结果输出端的一输出信号为该转换信号或源自于该转换信号，该输出信号代表该射频特性测试的结果。
本发明的射频电路的另一实施例包含：一测试信号产生器，用来于该测试模式下产生一测试信号；一射频传送器，耦接该测试信号产生器，用来传输该测试信号以产生一传送器模拟信号；一耦接电路，用来于该测试模式下导通以及于一操作模式下不导通，以于该测试模式下将该传送器模拟信号传输至一射频接收器；该射频接收器，用来传输该传送器模拟信号以产生一接收器模拟信号；一测试结果产生器，耦接于该射频接收器与一测试结果输出端之间，包含一信号转换器，该信号转换器用来于该测试模式下依据该接收器模拟信号产生一转换信号，该测试结果输出端的一输出信号为该转换信号或源自于该转换信号，该输出信号代表该射频特性测试的结果；一接收开关，用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通，该接收开关耦接于该射频接收器与一模拟信号输入端之间，该模拟信号输入端用来耦接一模拟至数字转换器；以及一传送开关，用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通，该传送开关耦接于该射频传送器与一模拟信号输出端之间，该模拟信号输出端用来耦接一数字至模拟转换器。
有关本发明的特征、实作与技术效果，兹配合附图作优选实施例详细说明如下。
附图说明
图1显示本发明的射频电路的一实施例；
图2显示图1的射频接收器的一实施例；
图3显示图1的射频传送器的一实施例；
图4显示测试结果产生器170的一实施例；以及
图5显示本发明的射频电路的另一实施例。
符号说明
100射频电路
110测试信号产生器
120射频接收器
130接收开关
140传送开关
150耦接电路
160射频传送器
170测试结果产生器
180T/R SW(射频信号输入/输出电路)
PADOUT测试结果输出端
RFIN/OUT传收端
RXADC_IN模拟信号输入端
TXDAC_OUT模拟信号输出端
ST测试信号
RXA接收器模拟信号
RXA1接收器模拟信号
TXA传送器模拟信号
SOUT输出信号
210LNA(低噪声放大器)
220缓冲级电路
230混频器
240TIA(转阻放大器)
250滤波器
LO1振荡信号
SLOW_FREQ低频信号
310滤波器
320混频器
330增益级电路
340PA(功率放大器)
LO2振荡信号
SHIGH_FREQ高频信号
410信号转换器
420缓冲级电路
SCON转换信号
500射频电路
510测试信号产生器
520射频传送器
530耦接电路
540射频接收器
550测试结果产生器
560接收开关
570传送开关
580T/R SW(射频信号输入/输出电路)
具体实施方式
本发明公开一种射频电路，该射频电路无需任何模拟至数字转换器以及数字至模拟转换器也无需外部高规格射频收发仪器即能执行射频特性测试。
图1显示本发明的射频电路的一实施例。图1的射频电路100能够于一测试模式下执行一射频特性测试，包含一测试信号产生器110、一射频接收器120、一接收开关130、一传送开关140、一耦接电路150、一射频传送器160、一测试结果产生器170、以及一射频信号输入/输出电路(T/R SW)180。本实施例中，射频电路100为一未封装的裸晶(die)，该射频特性测试为一裸晶针测(Chip Probing)测试；然此非本发明的实施限制。
请参阅图1。测试信号产生器110用来于该测试模式下产生一测试信号ST。测试信号产生器110的一实施例包含一单频(single tone)信号产生器，用来产生一单频信号作为该测试信号ST；举例而言，该单频信号产生器包含一锁相回路，该锁相回路依据一参考时钟产生一时钟信号作为该测试信号ST。该测试信号ST的特性(例如：频率与强度)可依实施需求(例如：测试信号产生器110于射频电路100中的位置)而定。
请参阅图1。射频接收器120耦接测试信号产生器110，用来传输该测试信号ST以产生一接收器模拟信号RXA。图2显示射频接收器120的一实施例，包含一低噪声放大器(LowNoise Amplifier,LNA)210、一缓冲级电路220(例如：一低噪声放大器)、一混频器230、一转阻放大器(Transimpedance Amplifier,TIA)240、以及一滤波器250，其中缓冲级电路220、转阻放大器240、与滤波器250的每一个视实施需求可选择性地被省略，其它电路视实施需求可选择性地包含于射频接收器120中。于一实作范例中，测试信号产生器110输出该测试信号ST至低噪声放大器210与混频器230之间的一节点，从而混频器230于该测试模式下依据一本地振荡信号LO1以及该测试信号ST产生一低频信号SLOW_FREQ，该接收器模拟信号RXA为该低频信号SLOW_FREQ或源自于该低频信号SLOW_FREQ(例如：转阻放大器240或滤波器250的输出)；然而，只要实作上可行，测试信号产生器110可输出该测试信号ST至射频接收器120的传输路径的任一处，例如低噪声放大器210与射频信号输入/输出电路180之间的位置，或混频器230与接收开关130之间的位置。值得注意的是，图2的实施例中，混频器230与射频信号输入/输出电路180之间的信号可为常用双端信号，混频器230与接收开关130之间的信号包含一同相信号(In-Phase signal)与一正交相信号(Quadrature-Phase signal)，此为本技术领域的通常知识，其细节在此省略。
请参阅图1。接收开关130用来于该测试模式下不导通以及于一操作模式下导通；接收开关130耦接于射频接收器120与一模拟信号输入端RXADC_IN之间，该模拟信号输入端RXADC_IN用来耦接一模拟至数字转换器。传送开关140用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通；传送开关140耦接于一模拟信号输出端TXDAC_OUT与射频传送器160之间，该模拟信号输出端TXDAC_OUT用来耦接一数字至模拟转换器。耦接电路150(例如：包含一开关的传输线路)，用来于该测试模式下导通以及于该操作模式下不导通，以于该测试模式下将该接收器模拟信号RXA传输至射频传送器160，为避免混淆，该射频传送器160所接收的该接收器模拟信号称为RXA1。图1的实施例中，耦接电路150的一端耦接于射频接收器120与接收开关130之间，另一端耦接于传送开关140与射频传送器160之间；然而，只要实作上可行，耦接电路150的两端可分别耦接于射频接收器120的传输路径的任一处以及射频传送器160的传输路径的任一处。举例而言，耦接电路150包含一第一端与一第二端；该第一端耦接于射频接收器120的混频器(例如：图2的混频器230)与滤波器(例如：图2的滤波器250)之间，或耦接于该滤波器(例如：图2的滤波器250)与接收开关130之间；该第二端耦接于射频传送器160的混频器(例如：图3的混频器320)与滤波器(例如：图3的滤波器310)之间，或耦接于该滤波器与传送开关140之间。
请参阅图1。射频传送器160用来传输该接收器模拟信号RXA1以产生一传送器模拟信号TXA。图3显示射频传送器160的一实施例，包含一滤波器310、一混频器320、一增益级电路330(例如：前级推动级放大器(preamplifier driver,PAD))、以及一功率放大器(PowerAmplifier,PA)340，其中滤波器310与增益级电路330的每一个视实施需求可选择性地被省略，其它电路视实施需求可选择性地包含于射频传送器160中。于一实作范例中，耦接电路150的一端耦接于该滤波器310/传送开关140与混频器320之间的一节点，以输出该接收器模拟信号RXA1至该节点，从而混频器320于该测试模式下依据一本地振荡信号LO2以及该接收器模拟信号RXA1产生一高频信号SHIGH_FREQ，该传送器模拟信号TXA为该高频信号SHIGH_FREQ或源自于该高频信号SHIGH_FREQ(例如：增益级电路330的输出信号)。于一实作范例中，测试结果产生器170耦接增益级电路330与功率放大器340之间的一节点，以接收来自该节点的该传送器模拟信号TXA并据以产生一输出信号SOUT；然而，只要实作上可行，测试结果产生器170可耦接射频传送器160的传输路径的任一处，例如功率放大器340与射频信号输入/输出电路180之间的位置，或混频器320与增益级电路330之间的位置。值得注意的是，前述测试信号ST的频率(例如：2.401GHz)视实施需求可选择性地不同于该第二本地振荡信号LO2的频率(例如：2.4GHz)。另值得注意的是，图3的实施例中，混频器320与射频信号输入/输出电路180之间的信号可为常用双端信号，混频器320与传送开关140之间的信号包含一同相信号与一正交相信号，此为本技术领域的通常知识，其细节在此省略。
请参阅图1。测试结果产生器170耦接于射频传送器160与一测试结果输出端PADOUT之间。图4显示测试结果产生器170的一实施例，包含一信号转换器410与一缓冲级电路420(例如：放大器)，其中缓冲级电路420视实施需求可选择性地被省略。信号转换器410用来于该测试模式下依据该传送器模拟信号TXA产生一转换信号SCON，该测试结果输出端PADOUT的输出信号SOUT为该转换信号SCON或源自于该转换信号SCON(例如：缓冲级电路420的输出信号)，该输出信号SOUT代表该射频特性测试的结果。于一实作范例中，信号转换器410包含下列电路的其中之一：一已知或自行开发的自混频器(self-mixer)，用来依据该传送器模拟信号TXA输出一电压强度值作为该转换信号SCON；一已知或自行开发的方均根(root-mean-square,RMS)值检测器，用来依据该传送器模拟信号TXA输出一电压方均根值作为该转换信号SCON；一已知或自行开发的平均值检测器，用来依据该传送器模拟信号输出一电压平均值作为该转换信号；以及一已知或自行开发的功率检测器，用来依据该传送器模拟信号TXA输出一功率值作为该转换信号SCON。值得注意的是，由于该测试信号ST是可控的且该测试信号ST的传输路径是已知的，该输出信号SOUT的特性(例如：瞬时或一段时间内的平均准位)是可以预知的，因此，通过判断该输出信号SOUT是否符合预期，便能得到该射频特性测试的结果。
请参阅图1。射频信号输入/输出电路180(例如：循环器(Circulator))耦接于射频接收器120与射频传送器160之间，用来于该操作模式下经由一传收端RFIN/OUT接收来自天线的一射频接收信号或输出一射频传送信号至天线。由于射频信号输入/输出电路180可为已知或自行开发的技术，其细节在此省略。
图5显示本发明的射频电路的另一实施例。图5的射频电路500能够于一测试模式下执行一射频特性测试，包含一测试信号产生器510、一射频传送器520、一耦接电路530、一射频接收器540、一测试结果产生器550、一接收开关560、一传送开关570、以及一射频信号输入/输出电路580。本实施例中，该射频电路为一未封装的裸晶，该射频特性测试为一裸晶针测测试，然此不是本发明的实施限制。
请参阅图5。测试信号产生器510用来于该测试模式下产生一测试信号ST。射频传送器520耦接测试信号产生器510，用来传输该测试信号ST以产生一传送器模拟信号TXA。耦接电路530用来于该测试模式下导通以及于一操作模式下不导通，以于该测试模式下将该传送器模拟信号TXA传输至一射频接收器540。射频接收器540用来传输该传送器模拟信号TXA以产生一接收器模拟信号RXA。测试结果产生器550耦接于射频接收器540与一测试结果输出端PADOUT之间，包含一信号转换器，该信号转换器用来于该测试模式下依据该接收器模拟信号RXA产生一转换信号SCON；测试结果输出端PADOUT的一输出信号SOUT为该转换信号SCON或源自于该转换信号SCON，该输出信号SOUT代表该射频特性测试的结果。接收开关560用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通；接收开关560耦接于射频接收器540与一模拟信号输入端RXADC_IN之间，该模拟信号输入端RXADC_IN用来耦接一模拟至数字转换器。传送开关570用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通；传送开关570耦接于射频传送器520与一模拟信号输出端TXDAC_OUT之间，该模拟信号输出端TXDAC_OUT用来耦接一数字至模拟转换器。射频信号输入/输出电路580耦接于射频接收器540与射频传送器520之间，用来于该操作模式下经由一传收端RFIN/OUT接收来自天线的一射频接收信号或输出一射频传送信号至天线。相较于图1，图5的实施例的测试信号产生器550输出该测试信号ST至射频传送器520，且测试结果产生器550接收接收器模拟信号RXA并据以产生该输出信号SOUT。
请参阅图1。于一实作范例中，射频接收器540(例如：图2的射频接收器120)包含一第一混频器(例如：图2的混频器230)，该第一混频器用来于该测试模式下依据一第一本地振荡信号以及该传送器模拟信号TXA产生一低频信号，该接收器模拟信号RXA为该低频信号或源自于该低频信号。于一实作范例中，射频传送器520(例如：图3的射频传送器160)包含一第二混频器(例如：图3的混频器320)，该第二混频器用来于该测试模式下依据一第二本地振荡信号以及该测试信号ST产生一高频信号，该传送器模拟信号TXA为该高频信号或源自于该高频信号。于一实作范例中，耦接电路530包含一第一端与一第二端，该第一端耦接于射频信号输入/输出电路580与前述第一混频器之间，该第二端耦接于射频信号输入/输出电路580与前述第二混频器之间；于另一实作范例中，该第一端耦接于该第一混频器与射频接收器540的一低噪声放大器(例如：图2的低噪声放大器210)之间，该第二端耦接于该第二混频器与射频传送器520的一功率放大器(例如：图3的功率放大器340)之间；值得注意的是，只要实作上可行，耦接电路530的两端可分别耦接于射频接收器540的传输路径的任一处以及射频传送器520的传输路径的任一处。于一实作范例中，测试结果产生器550(例如：图4的测试结果产生器170)从前述第一混频器与射频接收器540的一第一滤波器(例如：图2的滤波器250)之间的一第一节点接收该接收器模拟信号RXA，或从该第一滤波器与接收开关560之间的一第二节点接收该接收器模拟信号RXA；然而，只要实作上可行，测试结果产生器550可耦接射频接收器540的传输路径的任一处。于一实作范例中，测试信号产生器510输出该测试信号ST至射频传送器520的一第二滤波器(例如：图3的滤波器310)与前述第二混频器之间的一第三节点，或输出该测试信号ST至该第二滤波器与传送开关570之间的一第四节点。
由于本领域技术人员能够参酌图1～图4的实施例的公开来了解图5的实施例的细节与变化，亦即图1～图4的实施例的技术特征可合理地应用于图5的实施例中，因此，重复及冗余的说明在此予以省略。
请注意，在实施为可能的前提下，本技术领域技术人员可选择性地实施前述任一实施例中部分或全部技术特征，或选择性地实施前述多个实施例中部分或全部技术特征的组合，借此增加本发明实施时的弹性。
综上所述，本发明的射频电路无需任何模拟至数字转换器以及数字至模拟转换器也无需外部高规格射频收发仪器即能执行射频特性测试，因此本发明的射频电路于裸晶状态下即可接受该射频特性测试，以节省测试成本并省去不必要的封装成本。
虽然本发明的实施例如上所述，然而所述实施例并非用来限定本发明，本技术领域技术人员可依据本发明的明示或隐含的内容对本发明的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范围，换言之，本发明的专利保护范围须视本说明书的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种射频电路，能够于一测试模式下执行一射频特性测试，该射频特性测试无需搭配模拟至数字转换器以及数字至模拟转换器，该射频电路包含：
一测试信号产生器，用来于该测试模式下产生一测试信号；
一射频接收器，耦接该测试信号产生器，用来传输该测试信号以产生一接收器模拟信号；
一接收开关，用来于该测试模式下不导通以及于一操作模式下导通，该接收开关耦接于该射频接收器与一模拟信号输入端之间，该模拟信号输入端用来耦接一模拟至数字转换器；
一传送开关，用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通，该传送开关耦接于一模拟信号输出端与一射频传送器之间，该模拟信号输出端用来耦接一数字至模拟转换器；
一耦接电路，用来于该测试模式下导通以及于该操作模式下不导通，以于该测试模式下将该接收器模拟信号传输至该射频传送器；
该射频传送器，用来传输该接收器模拟信号以产生一传送器模拟信号；以及
一测试结果产生器，耦接于该射频传送器与一测试结果输出端之间，该测试结果产生器包含：
一信号转换器，用来于该测试模式下依据该传送器模拟信号产生一转换信号，该测试结果输出端的一输出信号为该转换信号或源自于该转换信号，该输出信号代表该射频特性测试的结果。
2.如权利要求1所述的射频电路，其中该射频接收器包含一第一混频器与一第二混频器，该第一混频器用来于该测试模式下依据一第一本地振荡信号以及该测试信号产生一低频信号，该接收器模拟信号为该低频信号或源自于该低频信号，该第二混频器用来于该测试模式下依据一第二本地振荡信号以及该接收器模拟信号产生一高频信号，该传送器模拟信号为该高频信号或源自于该高频信号。
3.如权利要求1所述的射频电路，其中该耦接电路包含一第一端与一第二端，该第一端耦接于该射频接收器与该接收开关之间，该第二端耦接于该传送开关与该射频传送器之间。
4.如权利要求1所述的射频电路，其中该射频接收器包含一第一混频器与一第一滤波器，该射频传送器包含一第二混频器与一第二滤波器，该第一滤波器位于该第一混频器与该接收开关之间，该第二滤波器位于该第二混频器与该传送开关之间，该耦接电路包含一第一端与一第二端，该第一端耦接于该第一混频器与该第一滤波器之间，或耦接于该第一滤波器与该接收开关之间，该第二端耦接于该第二混频器与该第二滤波器之间，或耦接于该第二滤波器与该传送开关之间。
5.如权利要求1所述的射频电路，进一步包含一射频信号输入/输出电路耦接于该射频接收器与该射频传送器之间，其中该射频接收器包含一第一混频器与一低噪声放大器，该射频传送器包含一第二混频器与一功率放大器，该低噪声放大器耦接于该射频信号输入/输出电路与该第一混频器之间，该功率放大器耦接于该射频信号输入/输出电路与该第二混频器之间，该测试信号产生器输出该测试信号至该低噪声放大器与该第一混频器之间的一第一节点，该测试结果产生器从该第二混频器与该功率放大器之间的一第二节点接收该传送器模拟信号。
6.一种射频电路，能够于一测试模式下执行一射频特性测试，该射频电路包含：
一测试信号产生器，用来于该测试模式下产生一测试信号；
一射频传送器，耦接该测试信号产生器，用来传输该测试信号以产生一传送器模拟信号；
一耦接电路，用来于该测试模式下导通以及于一操作模式下不导通，以于该测试模式下将该传送器模拟信号传输至一射频接收器；
该射频接收器，用来传输该传送器模拟信号以产生一接收器模拟信号；
一测试结果产生器，耦接于该射频接收器与一测试结果输出端之间，该测试结果产生器包含：
一信号转换器，用来于该测试模式下依据该接收器模拟信号产生一转换信号，该测试结果输出端的一输出信号为该转换信号或源自于该转换信号，该输出信号代表该射频特性测试的结果；
一接收开关，用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通，该接收开关耦接于该射频接收器与一模拟信号输入端之间，该模拟信号输入端用来耦接一模拟至数字转换器；以及
一传送开关，用来于该测试模式下不导通以及于该操作模式下导通，该传送开关耦接于该射频传送器与一模拟信号输出端之间，该模拟信号输出端用来耦接一数字至模拟转换器。
7.如权利要求6所述的射频电路，其中该射频接收器包含一第一混频器与一第二混频器，该第一混频器用来于该测试模式下依据一第一本地振荡信号以及该传送器模拟信号产生一低频信号，该接收器模拟信号为该低频信号或源自于该低频信号，该第二混频器用来于该测试模式下依据一第二本地振荡信号以及该测试信号产生一高频信号，该传送器模拟信号为该高频信号或源自于该高频信号。
8.如权利要求6所述的射频电路，进一步包含一射频信号输入/输出电路耦接于该射频接收器与该射频传送器之间，其中该射频接收器包含一第一混频器，该射频传送器包含一第二混频器，该耦接电路包含一第一端与一第二端，该第一端耦接于该射频信号输入/输出电路与该第一混频器之间，该第二端耦接于该射频信号输入/输出电路与该第二混频器之间。
9.如权利要求6所述的射频电路，进一步包含一射频信号输入/输出电路耦接于该射频接收器与该射频传送器之间，其中该射频接收器包含一第一混频器与一低噪声放大器，该射频传送器包含一第二混频器与一功率放大器，该低噪声放大器耦接于该射频信号输入/输出电路与该第一混频器之间，该功率放大器耦接于该射频信号输入/输出电路与该第二混频器之间，该耦接电路包含一第一端与一第二端，该第一端耦接于该第一混频器与该低噪声放大器之间，该第二端耦接于该第二混频器与该功率放大器之间。
10.如权利要求6所述的射频电路，其中该射频接收器包含一第一滤波器与一第一混频器，该射频传送器包含一第二滤波器与一第二混频器，该第一滤波器位于该接收开关与该第一混频器之间，该第二滤波器位于该传送开关与该第二混频器之间，该测试结果产生器从该第一混频器与该第一滤波器之间的一第一节点接收该接收器模拟信号，或从该第一滤波器与该接收开关之间的一第二节点接收该接收器模拟信号，该测试信号产生器输出该测试信号至该第二滤波器与该第二混频器之间的一第三节点，或输出该测试信号至该第二滤波器与该传送开关之间的一第四节点。
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