專利名稱：一種射頻單板的測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通訊設備的測試裝置領域，具體地說，本發(fā)明涉及一種射頻單板的測試裝置。
背景技術：
隨著通訊技術的迅速發(fā)展，無線通訊業(yè)務在電信運營業(yè)中所占的地位 越來越重要，無線通訊系統(tǒng)設備也越來越多地被電信運營企業(yè)釆購和裝 備。為保證無線通訊系統(tǒng)設備的正常運行，電信設備制造商在將這些通訊 設備提供給電信運營商之前，需要對生產出來的單板質量進行檢測，將生 產制造過程中有問題的單板篩選出來，因此在生產制造過程中需要提供有 效的測試手段來保證用于最終組裝系統(tǒng)的各組成單板的生產質量。
對無線通訊系統(tǒng)設備的重要組成單板射頻類單板的生產測試，在現有 技術中， 一般有幾種測試設備和測試方法，下面對其分別進行闡述。
目前，最常用的測試裝置是采用傳統(tǒng)測試儀器如示波器、萬用表等， 對上電狀態(tài)下被測射頻單板上器件管腳或設計中預留的測試點進行測量， 通過測試到的信號波形或測量值對比設計指標來判斷單板運行情況。另一 種常用測試方法是釆用在線測試設備配合專用單板測試夾具來進行測量。 上述方式所釆用的測試裝置操作簡單，成本相對較低，但在測試效果方面 有明顯缺陷。由于射頻單板電路設計的特殊性，射頻單板電路一般為靜電 敏感、高頻、小信號、非線性設計，釆用上述測試方法，對普通器件是否 短路、開路基本可檢出，但對于射頻器件的指標和單板射頻通路的指標好 壞是無法判斷的，也就無法對射頻單板的好壞進行更有效的檢測。
更有效的測試方法，也是業(yè)界目前比較常用的方法是釆用專用測試夾 具配備專用的射頻測試儀器例如專用信號源、頻譜儀、射頻功率計等來搭建測試環(huán)境，對單板的各項指標進行詳細測試。對于釆用專用射頻測試儀 器來對射頻單板實施生產測試，具體的實施方法有兩種 一種是搭建好被 測射頻單板的儀表調測環(huán)境，釆用人工操作各種射頻測試儀器的方法來實 現被測單板的測試。人工操作各種射頻測試儀器的測試方法操作靈活，測 試項目完全，但其缺點也是明顯的 一方面專用儀表成本昂貴、維護復雜， 另一方面因為采用手工操作，測試效率低下，出錯幾率較大，且對操作人 員的技術素質有較高要求。另一種方法是釆用軟件程序控制儀表調測環(huán) 境，將各種射頻測試儀器的配置實現自動化，從而實現被測單板的自動測 試。在公開號為CN1399138A的中國發(fā)明專利中提供了一種基于GPIB總 線技術的射頻部件自動測試系統(tǒng)，釆用通用儀器提供的GPIB接口控制接 口實現對儀表的遙控，從而實現測試的自動化。這種測試系統(tǒng)相比較人工 測試系統(tǒng)雖然能夠減少人工千預、提高測試效率，但每套系統(tǒng)都需要價格 昂貴的高頻儀表，對儀表的整體利用率不高，測試維護費用很高。
對射頻單板批量生產來說，測試目的是為了過濾有故障的單板(例如 單板焊接有短路、開路、貼錯芯片、芯片損壞等故障)，這些故障絕大多 數都可導致單板的工作電流、增益、輸出功率等基本指標遠離正常值。而 按照目前所使用的方法，將昂貴的儀表用于檢測類似這些單板故障是非常 不劃算的，存在高投入、低產出的弊端。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為解決以上問題，而提供一種低成本的射頻單板的測 試裝置，其可用來對移動通訊系統(tǒng)中射頻子系統(tǒng)組成單板進行生產測試， 該生產測試裝置不需要專用射頻測試儀器便能夠對被測射頻單板的物理 通路進行故障定位，通過設計簡單的信號源、功率計完全可以對單板的工 作電流、增益、輸出功率等指標進行檢測，過濾出絕大多數的故障板，這 樣做將只有少量故障板流入后續(xù)工序釆用專用儀表檢測，不僅從整體上大 大降低了測試成本，而且測試系統(tǒng)組成簡單。
本發(fā)明提供的一種射頻單板的測試裝置，包括接口適配單元，與被測 單板連接，根據被測單板的接口類型和測試點類型選擇合適的信號適配方式；射頻信號源單元，與上述接口適配單元連接，通過上述接口適配單元 向被測單板提供射頻信號，該射頻信號的頻率和功率可在一定范圍內設 置，功率、頻率精度、步進、諧波抑制等指標需滿足被測單板測試需要；射頻信號檢測單元，與上述接口適配單元連接，檢測被測單板通過上述接 口適配單元輸出的射頻信號，其檢測精度需要滿足測試要求；輔助檢測單 元，與上述接口適配單元連接，通過上述接口適配單元為被測單板提供工 作電源，并檢測被測單板的工作電流；主控單元，與上述射頻信號源單元、 射頻信號檢測單元和輔助檢測單元分別連接，控制該射頻信號源單元、射 頻信號檢測單元及輔助檢測單元配置被測單板所需的測試環(huán)境，并且控制 射頻信號源單元向被測單板輸入射頻信號，控制射頻信號檢測單元測試被 測單板輸出的射頻信號的頻率和功率等，判斷測試結果以決定被測單板是 否有故障。
其中，上述主控單元還至少包括測試流程控制模塊，其中測試流程通 過軟件實現；與上述測試流程控制模塊連接的通訊模塊，以及與通訊模塊 連接的通訊口，主控單元通過上述通訊口與射頻信號源單元、射頻信號檢 測單元和輔助檢測單元通訊。主控單元可以是計箅機(PC)或專用測試平臺(如基于CPCI總線的測試平臺)，相應的通訊方式可采用RS232、 SPI 等串行接口或CPCI總線，測試流程由運行于PC或測試平臺上的軟件實 現，該軟件可根據測試需要定制。主控單元還可以提供用戶交互界面，進 行測試結果報表和數據遠程錄入數據庫的操作。
上述射頻信號源單元至少包括與上述主控單元連接的控制模塊，其可 以釆用單片機小系統(tǒng)或其他小系統(tǒng)配合邏輯芯片實現，用于控制射頻電 路，并與主控單元通訊；與控制模塊連接的頻率合成模塊，其可以是鎖相 環(huán)電路或數字頻率合成器件，用于提供所需頻率的射頻信號；與控制模 塊連接的增益控制模塊，其至少包括射頻放大電路和衰減電路，用于處理 頻率合成模塊輸出的射頻信號，實現對射頻信號的指標要求；與增益控制 模塊連接的射頻通路模塊，其至少包括濾波器電路，用于對輸出的射頻信 號進行濾波處理；與射頻通路模塊和接口適配單元連接的射頻輸出接口模 塊，其至少包括輸出匹配電路和接口連接器，用于對射頻信號進行匹配處
理并提供輸出射頻信號的對外接口 。上述射頻信號源單元可以由多種頻段 的模塊組成，根據被測單板的頻段選擇不同模塊進行組合。
上述射頻信號檢測單元至少包括射頻輸入接口模塊，其至少包括輸入 匹配電路和接口連接器，與上述接口適配單元連接，用于接收被測單板的
輸出信號；射頻通路模塊，至少包括射頻放大電路，衰減電路，濾波和匹 配電路，與上述射頻輸入接口模塊連接，用于設置檢測的動態(tài)范圍，實現 對輸入的射頻信號的動態(tài)范圍的檢測指標要求；頻率檢測模塊，至少包括 邏輯芯片和外部處理電路，與射頻通路模塊連接，檢測輸入的射頻信號 的頻率；功率檢測模塊，其至少包括專用功率檢測芯片和模數轉換器
(Analog-to-digital Converter,以下簡稱ADC)，與射頻通路模塊連接，檢測 輸入的射頻信號的功率；控制模塊，分別與頻率檢測模塊、功率檢測模塊 和上述主控單元連接，可以釆用單片機小系統(tǒng)配合邏輯芯片實現，用于控 制射頻電路可控部件讀取上述檢測值，以及與主控單元的通訊。
上述輔助信號檢測單元至少包括電源模塊，通過接口適配單元與被測 單板連接，分別為本單元和被測單板提供工作電源，為保證結果的準確性，
上述兩個單元的工作電源要區(qū)分；電流檢測模塊，檢測被測單板的工作電 流；控制模塊，分別與電源模塊和電流檢測模塊連接，控制被測單板上電、 讀取電流檢測結果，并與主控單元通訊。輔助檢測單元單元還可以包括監(jiān) 控信號測試模塊，在被測單板有監(jiān)控接口的情況下與被測單板的監(jiān)控接口 連接，測試被測單板的監(jiān)控信號。
上述接口適配單元釆用的信號根據被測單板接口類型選擇其他符合 要求的結構形式，其適配方式可以是專用測試夾具(釆用射頻測試探針) 或測試快插器件。
上述被測單板上具有射頻插座和普通插座，用于信號的輸入輸出。
本發(fā)明提供的射頻單板的測試裝置的優(yōu)點在于，其主要組成單元都可 參考本技術領域內的成熟設計電路實現，因此組成簡單，投入開發(fā)成本低， 易于實現，有利于降低測試設備的投入成本。同時，釆用本發(fā)明的測試裝 置，可以方便、快速、有效地對被測單板進行頻率、功率、增益測試，整
體利用率高，適合于對大批量加工的射頻單板進行生產測試。
下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。對于 所屬技術領域的技術人員而言，從對本發(fā)明的詳細說明中，本發(fā)明的上述 和其他目的、特征和優(yōu)點將顯而易見。


圖1為本發(fā)明一較佳實施例的射頻單板的測試裝置的整體框圖。
圖2為本發(fā)明一較佳實施例的被測單板所包括的接口信號的示意圖。
圖3為本發(fā)明一較佳實施例的射頻信號源單元的結構圖。
圖4為本發(fā)明一較佳實施例的射頻信號檢測單元的結構圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的射頻單板的測試裝置作 進一步的詳細說明。
本發(fā)明所述的一種射頻單板的測試裝置包括主控單元、射頻信號源單 元、射頻信號檢測單元、輔助檢測單元、接口適配單元。
圖1表示本發(fā)明一較佳實施例的由以上各單元組成的射頻單板的測試 裝置，并示出了被測單板與裝置各組成單元之間的信號流向。主控單元101 與射頻信號源單元102、射頻信號檢測單元103、輔助檢測單元104之間 通過通訊接口交互測試命令和測試結果信息。主控單元101的實現形式可 以很靈活，采用一般的PC機、專用測試平臺(如基于CPCI總線的測 試平臺)或其它形式實現控制，通訊接口則可釆用RS232、 SPI等常見通 訊接口形式，釆用基于CPCI平臺模塊形式，則其他各單元可通過CPCI 總線與主控單元101通訊。主控單元101除基本功能外，還可以根據測試 現場的實際情況，提供所需用戶交互界面，以及其他擴展功能，比如測試 結果報表，數據遠程錄入數據庫等，從而可在需要時對測試數據進行分析， 形成單板測試故障分析平臺，給單板的生產加工、測試提供可參考的歷史 數據信息。
射頻信號源單元102根據主控單元101的指令，提供被測單板所需射 頻輸入信號。根據被測單板測試所需信號頻段，射頻信號源單元102可分 為多個模塊，在不同的測試系統(tǒng)中組合使用。射頻信號檢測單元103根據 主控單元IOI的指令，接收被測單板輸出的射頻信號，通過頻率檢測模塊 和功率檢測模塊獲取射頻信號頻率值和功率值，并上報給主控單元101。 輔助檢測單元104根據主控單元101的指令，給被測單板上電，同時檢測 被測單板的工作電流，將檢測結果上報給主控單元IOI,并在測試過程中根據指令對被測單板監(jiān)控接口信號進行測試，將測試結果上報給主控單元 101。
圖2表示被測單板與測試裝備的接口，包括射頻輸入信號、射頻輸出 信號、電源信號和監(jiān)控接口信號。通常單板上以各種形式的射頻插座(如 SMA插座、MCX插座等)、普通插座提供信號的接入接出。接口適配單 元105根據被測單板的接口類型以及提供的測試點類型，釆用合適的信號 適配方式，比如可釆用射頻測試針、測試快插器件等方式。
圖3表示本發(fā)明一較佳實施例的射頻信號源單元。其中控制模塊301 實現對整個單元的可控器件的控制，以及單元與外部的通訊功能，可釆用 成熟的單片機小系統(tǒng)或其他小系統(tǒng)配合邏輯芯片實現；頻率合成模塊302 提供所需頻率的射頻信號，可釆用鎖相環(huán)電路或數字頻率合成器件實現， 具體頻率值由控制模塊301通過頻率合成模塊302的配置接口進行設置； 增益控制模塊303對頻率合成模塊302輸出信號的幅度進行處理，通常由 射頻放大電路和衰減電路組成，具體幅度值由控制模塊301通過衰減電路 的控制接口進行控制；射頻通路模塊304則由濾波電路和通路上的匹配電 路組成，實現輸出信號的濾波處理；射頻輸出接口模塊305主要由輸出匹 配電路和接口連接器組成，實現與外部電路的連接。
圖4表示本發(fā)明一較佳實施例的射頻信號檢測單元。其中控制模塊 401實現對整個單元的可控器件的控制，以及單元與外部的通訊功能，可釆用成熟的單片機小系統(tǒng)或其他小系統(tǒng)配合邏輯芯片實現；頻率檢測模塊 402可采用邏輯芯片和外部處理電路實現，外部處理電路實現對射頻信號 的電平轉換，邏輯芯片實現對信號頻率的檢測；功率檢測模塊403可釆用比較成熟的專用功率檢測芯片作為核心部件，另外通過ADC將檢測結果 轉為控制模塊可以讀取的數據；射頻通路模塊404可由射頻放大電路、衰 減電路、濾波和匹配電路組成，從而提供較寬范圍的檢測動態(tài)范圍；射頻 輸入接口模塊405主要由輸入匹配電路和接口連接器組成，實現與外部電 路的連接。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范 圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對本發(fā)明進行修改或者等同替換的, 均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求的保護范圍當中。
權利要求
1.一種射頻單板的測試裝置，其特征在于，包括接口適配單元，與被測單板連接，根據被測單板的接口類型和測試點類型選擇合適的信號適配方式；射頻信號源單元，與上述接口適配單元連接，通過上述接口適配單元向被測單板提供射頻信號；射頻信號檢測單元，與上述接口適配單元連接，檢測被測單板通過上述接口適配單元輸出的射頻信號；輔助檢測單元，與上述接口適配單元連接，通過上述接口適配單元為被測單板提供工作電源，并檢測被測單板的工作電流；主控單元，與上述射頻信號源單元、射頻信號檢測單元和輔助檢測單元分別連接，控制所述射頻信號源單元、射頻信號檢測單元及輔助檢測單元配置測試環(huán)境，并且控制射頻信號源單元向被測單板輸入射頻信號，控制射頻信號檢測單元測試被測單板輸出的射頻信號的頻率和功率，判斷測試結果以決定被測單板是否有故障。
2. 根據權利要求l所述的測試裝置，其特征在于上述主控單元還至少包括測試流程控制模塊，其中測試流程通過軟件 實現；與上述測試流程控制模塊連接的通訊模塊，以及與通訊模塊連接的 通訊口，主控單元通過上述通訊口與射頻信號源單元、射頻信號檢測單元 和輔助檢測單元通訊。
3. 根據權利要求2所述的測試裝置，其特征在于上述主控單元可為計算機或專用測試平臺，上述通訊口可為SPI接口 或RS232接口或釆用CPCI總線與所述單元進行通訊。
4. 根據權利要求2或3所述的測試裝置，其特征在于上述主控單元 還提供用戶交互界面，進行測試結果報表和數據遠程錄入數據庫的操作。
5. 根據權利要求1或2所述的測試裝置，其特征在于上述射頻信號源單元至少包括與上述主控單元連接的控制模塊，用于控制射頻電路，并與主控單元通訊；與控制模塊連接的頻率合成模塊，提 供所需頻率的射頻信號；與控制模塊連接的增益控制模塊，處理頻率合成 模塊輸出的射頻信號；與增益控制模塊連接的射頻通路模塊，用于對輸出 的射頻信號進行濾波處理；與射頻通路模塊和接口適配單元連接的射頻輸 出接口模塊，對射頻信號進行常規(guī)處理并發(fā)送輸出的射頻信號。
6. 根據權利要求5所述的測試裝置，其特征在于上述射頻信號源單 元由多種頻段的模塊組成，根據被測單板的頻段選擇組合上述模塊。
7. 根據權利要求6所述的測試裝置，其特征在于在上述射頻信號源 單元中，上述控制模塊可釆用單片機小系統(tǒng)或其它小系統(tǒng)配合邏輯芯片實現；上述頻率合成模塊釆用鎖相環(huán)電路或數字頻率合成器件實現；上述 增益控制模塊至少包括射頻放大電路和衰減電路；上述射頻通路模塊至少 包括射頻濾波器電路；上述射頻輸出接口模塊至少包括輸出匹配電路和接 口連接器。
8. 根據權利要求1或2所述的測試裝置，其特征在于上述射頻信號檢測單元至少包括射頻輸入接口模塊，與上述接口適配單元連接，接收被測單板輸入的射頻信號；射頻通路模塊，與上述射頻輸 入接口模塊連接，設置檢測的動態(tài)范圍；頻率檢測模塊，與射頻通路模塊 連接，檢測輸入的射頻信號的頻率；功率檢測模塊，與射頻通路模塊連接， 檢測輸入的射頻信號的功率；控制模塊，分別與頻率檢測模塊、功率檢測 模塊和上述主控單元連接，用于控制射頻電路讀取和轉換上述檢測值，以 及與主控單元的通訊。
9. 根據權利要求8所述的測試裝置，其特征在于在上述射頻信號檢 測單元中，上述射頻輸入接口模塊至少包括輸入匹配電路和接口連接器； 上述射頻通路模塊至少包括射頻放大電路，衰減電路，濾波和匹配電路； 上述頻率檢測模塊釆用邏輯芯片和外部處理電路實現，其中邏輯芯片 檢測射頻信號頻率，外部處理電路對射頻信號進行電平轉換；上述功 率檢測模塊至少包括專用功率檢測芯片和模數轉換器，其中模數轉換器將控制結果轉化為控制模塊可讀取的數據；上述控制模塊釆用單片機小系統(tǒng) 或其它小系統(tǒng)配合邏輯芯片實現。
10. 根據權利要求1或2所述的測試裝置，其特征在于上述輔助信號檢測單元至少包括電源模塊，通過接口適配單元與被測 單板連接，分別為本單元和被測單板提供工作電源；電流檢測模塊，檢測 被測單板的工作電流；控制模塊，分別與電源模塊和電流檢測模塊連接， 控制被測單板的上電、讀取電流檢測結果，并與主控單元通訊。
11. 根據權利要求IO所述的測試裝置，其特征在于上述輔助檢測單 元單元還包括監(jiān)控信號測試模塊，與被測單板的監(jiān)控接口連接，測試被測 單板的監(jiān)控信號。
12. 根據權利要求l或2所述的測試裝置，其特征在于上述接口適 配單元釆用的信號適配方式可包括測試夾具、射頻測試針和測試快插器件。
13. 根據權利要求l或2所述的測試裝置，其特征在于上述被測單 板上具有射頻插座和普通插座，用于信號的輸入輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種射頻單板的測試裝置，包括接口適配單元，與被測單板連接，選擇合適的信號適配方式；射頻信號源單元，與接口適配單元連接，向被測單板提供射頻信號；射頻信號檢測單元，與接口適配單元連接，檢測被測單板輸出的射頻信號；輔助檢測單元，與接口適配單元連接，為被測單板提供工作電源，并檢測被測單板的工作電流；主控單元，與射頻信號源單元、射頻信號檢測單元和輔助檢測單元分別連接，配置測試環(huán)境，控制射頻信號源單元向被測單板輸入射頻信號，控制射頻信號檢測單元測試被測單板輸出的射頻信號的頻率和功率，判斷測試結果以決定被測單板是否有故障。該測試裝置的優(yōu)點在于投入開發(fā)成本低，易于實現，整體利用率高。
文檔編號H04B17/00GK101174907SQ20061015039
公開日2008年5月7日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權日2006年11月1日
發(fā)明者吳德榮, 鵬 張, 錢崇麗, 閆曉艷 申請人:中興通訊股份有限公司