CN217935623U - 一种多发多收的射频芯片测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多发多收的射频芯片测试装置，由嵌入式计算机、计算机总线、N个射频信号发生器、N个射频信号分析仪、数字控制接口模块和矩阵开关模块组成，N为1‑8；其中：射频信号发生器、射频信号分析仪和数字控制接口模块的一端分别通过计算机总线与嵌入式计算机连接，射频信号发生器和射频信号分析仪的另一端分别连接矩阵开关模块；数字控制接口模块内含FPGA载板,数字控制接口模块另一端经FPGA载板通过线缆与被测射频芯片连接，计算机总线控制数字控制接口模块与射频芯片进行数据交换。本实用新型构思新颖，利用矩阵开关多路复用、仪器复用节省设备资源，而且自动化程度高，兼容性强，扩展容易。

Description

一种多发多收的射频芯片测试装置

技术领域

本实用新型属于测试***技术领域，具体涉及一种多发多收的射频芯片测试装置。

背景技术

射频芯片是一种高集成度的射频收发器，芯片内集成多个发射、接收通道以及复杂的数字处理电路。射频芯片工作频率范围广，测量的射频指标繁多，现有***大多采用仪器堆叠，仪器不能复用，造价高，由于测试流程复杂，人工用信号源、频谱仪反复复杂的测量工作，十分依赖测试人员能力，不仅测试效率低，而且器件损耗严重。为此，设计了一种多发多收的射频芯片测试装置，其采用射频信号发生器模拟信号源工作，射频信号分析仪模拟频谱仪工作，数字控制模块控制与射频芯片交换数据，开关矩阵模块自由切换射频测试路径，最终实现自动测试射频芯片的多个射频指标。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多收多发的射频芯片测试装置。本实用新型采用射频模块组合成射频信号发生器或射频信号分析仪，与具备高速总线的计算机连接，通过控制射频信号发生器发射信号、射频信号分析仪接收信号、数字控制接口模块与射频芯片交换数据，同时矩阵开关模块自由切换射频测试路径，对发送及接收信号进行处理，自动化地测试射频芯片的射频指标。

本实用新型提出的一种多发多收的射频芯片测试装置，由嵌入式计算机、计算机总线、N个射频信号发生器、N个射频信号分析仪、数字控制接口模块和矩阵开关模块组成，N为1-8；其中：射频信号发生器、射频信号分析仪和数字控制接口模块的一端分别通过计算机总线与嵌入式计算机连接，射频信号发生器和射频信号分析仪的另一端分别连接矩阵开关模块；数字控制接口模块内含FPGA载板，数字控制接口模块另一端经FPGA载板通过线缆与被测射频芯片连接，计算机总线控制数字控制接口模块与射频芯片进行数据交换。。

本实用新型中，所述矩阵开关模块连接被测射频芯片。

本实用新型中，所述矩阵开关模块内含有合路器、射频开关(SPDT)、功率计、衰减器、放大器、射频端子和DO控制器，矩阵开关模块内提供N条信号路径，分别为信号发射路径、信号校准路径、信号自发自收路径和信号接收路径，N为1-20；

射频信号发生器通过射频端子前端连接到矩阵开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关(SPDT)、衰减器和放大器后，通过射频端子连接到被测射频芯片，组成信号发射路径；当射频信号发生器为两个以上时，每个射频信号发生器分别连接合路器后，再任意组合串联射频开关(SPDT)、衰减器和放大器，组成两个以上信号叠加的信号发射路径；

射频信号发生器通过射频端子前端连接到矩阵开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关(SPDT)、衰减器、放大器和功率计，组成信号校准路径；

射频信号发生器通过射频端子前端连接到矩阵开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关(SPDT)、衰减器和放大器后，通过射频端子连接到射频信号分析仪，组成信号自发自收路径；

被测射频芯片通过射频端子前端连接到矩阵开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关(SPDT)、放大器和衰减器后，再通过射频端子连接到射频信号分析仪，组成信号接收路径；

DO控制器连接到射频开关(SPDT)控制端，通过控制射频开关(SPDT)闭合，实现路径的自由切换。

射频信号发生器模拟多种信号，计算机通过控制矩阵开关模块内的射频开关(SPDT)自由切换射频路径，将处理后的信号路由到射频芯片的不同通道上，对射频芯片接收通道进行测试；射频信号分析仪可接收多频段信号，计算机通过控制矩阵开关模块内的射频开关(SPDT)，将射频芯片发射的信号处理后，路由到射频信号分析仪进行分析，对射频芯片发射通道进行测试；数字接口控制模块包含FPGA载板，计算机通过控制数字接口控制模块与射频芯片交换数据。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型构思新颖，利用矩阵开关多路复用、仪器复用节省设备资源，而且自动化程度高，兼容性强，扩展容易。

附图说明

图1为本实用新型的结构图示。

图2为实施例1一发两收频率范围在100MHz-6GHz的射频芯片的测试装置图示。

图3为实施例1一发两收频率范围在100MHz-6GHz的射频芯片的矩阵开关模块内部设计图示。

图4为实施例2四发四收频率范围在30MHz-20GHz的射频芯片的测试装置图示。

图中标号：1为嵌入式计算机，2为计算机总线，3为射频信号发生器，4为射频信号分析仪，5为数字控制接口模块，6为矩阵开关模块。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本实用新型。

实施例1：

对一发两收频率范围在100MHz-6GHz的射频芯片进行测试，下面对此应用场景进行说明，参照图2。

测试装置为：嵌入式计算机1采用1个简仪科技9槽PXIe机箱PXIe-62590和1个简仪科技控制器PXIe-63977；数字控制接口模块5采用1个PXIe FPGA 1010载板，与被测射频芯片连接交换数据；3个射频信号发生器3，其中第一射频信号发生器3（1块聚星仪器20 GHz信号源JXI-7910）模拟100 MHz - 6 GHz单频CW信号RF IN，第二射频信号发生器3（1块聚星仪器中频模块JXI-7506(1)）模拟100 MHz – 400MHz矢量VSG信号UHF IN1\UHF IN2，第三射频信号发生器3（1块聚星仪器中频模块JXI-7506(2)+1块聚星仪器6GHz上变频模块JXI-7760组合使用）模拟400 MHz – 6GHz矢量VSG信号RF VECTOR；1个射频信号分析仪4，射频信号分析仪4（1块聚星仪器中频模块JXI-7506(2)+1块聚星仪器6GHz上变频模块JXI-7660组合使用），接收分析100 MHz – 6GHz射频信号。

射频信号发生器3、射频信号分析仪4、被测射频芯片通过射频端子和与矩阵开关模块连接，其中RF IN \RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2与射频信号发生器3连接，RX1-RX2、TX1与被测射频芯片连接，RF OUT/UHF OUT与射频信号分析仪4连接，数字控制接口模块5与被测射频芯片连接，矩阵开关模块内部设计图参照图3。

测试射频芯片接收通道时，控制矩阵开关模块6切换到信号发射路径。射频信号发生器3模拟的信号由RF IN \RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2经第一个合路器输入，计算机通过控制第六、第七SPDT，选择输入信号源；控制第四、第五SPDT，配合衰减器1对信号处理；控制第一、第二和第三SPDT，将信号路由到被测射频芯片测试通道RX1-RX2。

测试射频芯片发射通道时，控制矩阵开关模块6切换到信号接收路径。计算机通过控制第八SPDT，选择被测射频芯片测试通道TX1；通过控制第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三SPDT，配合衰减器2、放大器1、放大器2对信号处理，将信号路由到射频信号分析仪RF OUT/UHF OUT。

校准发射信号时，控制矩阵开关模块6切换到信号校准路径。射频信号发生器3模拟的信号由RF IN \RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2经第一个合路器输入，计算机通过控制第六、第七SPDT，选择输入信号源；控制第四、第五SPDT，配合衰减器1对信号处理；控制第一、第三SPDT，将信号路由到功率计进行校准。

校准接收信号时，控制矩阵开关模块6切换到信号自发自收路径。射频信号发生器3模拟的信号由RF IN \RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2经第一个合路器输入，计算机通过控制第六、第七SPDT，选择输入信号源；控制第二、第三、第四、第五、第八、第九、第十、第十一、第十三SPDT，配合衰减器1、衰减器2、放大器1、放大器2对信号处理，将信号路由到射频信号分析仪RF OUT/UHF OUT。

实施例2：

对4发4收频率范围为30MHz-20GHz的射频芯片进行测试，下面对此应用场景进行说明，参照图4。

测试装置为：嵌入式计算机1采用1个简仪科技9槽PXIe机箱PXIe-62590和1个简仪科技控制器PXIe-63977；数字控制接口模块5采用1个PXIe FPGA 1010载板，与被测射频芯片连接交换数据；射频信号发生器3有4个，其中第一射频信号发生器3（1块聚星仪器20 GHz信号源JXI-7910(1)）模拟100 MHz - 20 GHz单频CW信号RF IN1，第二射频信号发生器3（1块聚星仪器20 GHz信号源JXI-7910(2)），模拟100 MHz - 20 GHz单频CW信号RF IN2，第三射频信号发生器3（1块聚星仪器中频模块JXI-7506(1)）模拟100 MHz – 400MHz矢量VSG信号UHF IN1/UHF IN2，第四射频信号发生器3（1块聚星仪器中频模块JXI-7506(2)+1块聚星仪器6GHz上变频模块JXI-7760组合使用）模拟400 MHz – 6GHz矢量VSG信号RF IN VECTOR；射频信号分析仪4有2个，第一射频信号分析仪4（1块聚星仪器中频模块JXI-7506(1)）接收30M-400MHz射频信号UHF OUT，第二射频信号分析仪4（1块聚星仪器中频模块JXI-7506(2)+1块聚星仪器6GHz上变频模块JXI-7660+1块Signal Core公司SC5318A组合使用），接收400MHz – 20GHz射频信号RF OUT。

射频信号发生器3、射频信号分析仪4、被测射频芯片通过射频端子与矩阵开关模块6连接，其中RF IN1\RF IN2\RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2与射频信号发生器连接，RX1-RX4、TX1-TX4与被测射频芯片连接，RF OUT/UHF OUT与射频信号分析仪连接，数字控制接口模块5与被测射频芯片连接，矩阵开关内部设计图参照图3。

测试射频芯片接收通道时，控制矩阵开关模块6切换到信号发射路径。射频信号发生器3模拟的信号由RF IN1\RF IN2\RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2经第一合路器、第二合路器输入，计算机通过控制第六、第七个SPDT，选择输入信号源；控制第四、第五SPDT，配合衰减器1对信号处理；控制第一、第二、第三、第十、第十一SPDT，将信号路由到被测射频芯片测试通道RX1-RX4。。

测试射频芯片发射通道时，控制矩阵开关模块6切换到信号接收路径。被测射频芯片输出信号由TX1-TX4输入，计算机通过控制第八、第十四、第十五、第十六SPDT，选择被测射频芯片测试通道TX1-TX4；通过控制第九、第十、第十一、第十二、第十三SPDT，配合衰减器2、放大器1、放大器2对信号处理，将信号路由到射频信号分析仪RF OUT/UHF OUT。

校准发射信号时，控制矩阵开关模块6切换到信号校准路径。射频信号发生器3模拟的信号由RF IN1\RF IN2\RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2经第一合路器、第二合路器输入，计算机通过控制第六、第七个SPDT，选择输入信号源；控制第四、第五SPDT，配合衰减器1对信号处理；控制第一、第三SPDT，将信号路由到功率计进行校准。

校准接收信号时，控制矩阵开关模块6切换到信号自发自收路径。射频信号发生器3模拟的信号由RF IN1\RF IN2\RF VECTOR\UHF IN1\UHF IN2经第一合路器、第二合路器输入，计算机通过控制第六、第七个SPDT，选择输入信号源；控制第二、第三、第四、第五、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三SPDT，配合衰减器1、衰减器2、放大器1、放大器2对信号处理，将信号路由到射频信号分析仪RF OUT/UHF OUT。

Claims (3)

1.一种多发多收的射频芯片测试装置，其特征在于：由嵌入式计算机、计算机总线、N个射频信号发生器、N个射频信号分析仪、数字控制接口模块和矩阵开关模块组成，N为1-8；其中：射频信号发生器、射频信号分析仪和数字控制接口模块的一端分别通过计算机总线与嵌入式计算机连接，射频信号发生器和射频信号分析仪的另一端分别连接矩阵开关模块；数字控制接口模块另一端经FPGA载板通过线缆与被测射频芯片连接，计算机总线控制数字控制接口模块与射频芯片进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的一种多发多收的射频芯片测试装置，其特征在于：所述矩阵开关模块连接被测射频芯片。

3.根据权利要求1所述的一种多发多收的射频芯片测试装置，其特征在于：所述矩阵开关模块内含有合路器、射频开关、功率计、衰减器、放大器、射频端子和DO控制器，矩阵开关模块内提供N条信号路径，分别为信号发射路径、信号校准路径、信号自发自收路径和信号接收路径，N为1-20；

射频信号发生器通过射频端子前端连接到矩阵开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关、衰减器和放大器后，通过射频端子连接到被测射频芯片，组成信号发射路径；当射频信号发生器为两个以上时，每个射频信号发生器分别连接合路器后，再任意组合串联射频开关(SPDT)、衰减器和放大器，组成两个以上信号叠加的信号发射路径；

射频信号发生器通过射频端子前端连接到矩阵开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关、衰减器、放大器和功率计，组成信号校准路径；

射频信号发生器通过射频端子前端连接到矩阵开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关、衰减器和放大器后，通过射频端子连接到射频信号分析仪，组成信号自发自收路径；

被测射频芯片通过射频端子前端连接到开关模块，射频端子后端任意组合串联射频开关、放大器和衰减器后，再通过射频端子连接到射频信号分析仪，组成信号接收路径；

DO控制器连接到射频开关控制端，通过控制射频开关(SPDT)闭合，实现路径的自由切换。

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