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Dokumentenidentifikation DE102006037501A1 10.05.2007
Titel Testvorrichtung und -verfahren zum Liefern eines Empfängerüberlastungsschutzes während eines Testens von Sendeempfängern
Anmelder Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto, Calif., US
Erfinder Ives, Fred Herbert, Veradale, Wash., US;
Moore, George Stennis, Veradale, Wash., US
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Anmeldedatum 10.08.2006
DE-Aktenzeichen 102006037501
Offenlegungstag 10.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.05.2007
IPC-Hauptklasse H04B 17/00(2006.01)A, F, I, 20060810, B, H, DE
Zusammenfassung Eine Testvorrichtung (100) zum Testen von Sendeempfängern (20) umfasst einen Sender (130), der in einem ersten Zustand dahingehend wirksam ist, Signale zu senden, einen Empfänger (140), der in einem zweiten Zustand dahingehend wirksam ist, Signale zu empfangen, und einen Leistungskoppler (120), der den Sender (130) mit dem Empfänger (140) koppelt. Die Testvorrichtung (100) umfasst ferner eine Überlastungsschutzvorrichtung (160), die wirksam zwischen den Leistungskoppler (120) und den Empfänger (140) gekoppelt ist, um die Signalstärke eines empfangenen Signals an dem Empfänger (140) auf der Basis eines Steuersignals (180) zu verringern oder aufrechtzuerhalten. Eine Steuerung (170) bestimmt einen aktuellen Zustand des empfangene Signals und erzeugt das Steuersignal (180) auf der Basis des aktuellen Zustands des empfangene Signals.

Beschreibung[de]

Drahtlose Kommunikationsvorrichtungen, z.B. Mobiltelefone, Gegensprechanlagen, persönliche digitale Assistenten (PDA), Rufanlagen (Pager), Personal-Computer (PC), Laptop-Computer, Unterhaltungsgeräte usw., umfassen üblicherweise einen eingebauten Funksendeempfänger (d.h. Sender und Empfänger) zum direkten oder indirekten Kommunizieren mit anderen drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen. Jeder Sendeempfänger ist dahin gehend konfiguriert, unter Verwendung eines oder mehrerer Kommunikationsstandards in einem oder mehreren Frequenzbändern zu arbeiten. Beispiele von Kommunikationsstandards umfassen IEEE 802.11, Bluetooth, AMPS (advanced mobile phone services, moderne Mobiltelefondienste), digitales AMPS, weltweites System für mobilen Funkverkehr (GSM – global system for mobile communications), Codemultiplexzugriff (CDMA – code division multiple access), Breitband-CDMA, TDD (time division duplex) und/oder Variationen derselben, sind aber nicht auf diese beschränkt.

Hersteller von drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen testen üblicherweise die Vorrichtungssendeempfänger in jedem passenden Frequenzband für jeden passenden Kommunikationsstandard auf einen ordnungsgemäßen Betrieb hin, bevor sie die drahtlosen Kommunikationsvorrichtungen an Endbenutzer versenden. Beispielsweise umfassen übliche Sendeempfängertests EVM (error-vector magnitude, Fehlervektorgröße) bezüglich einer Sendermodulationsgenauigkeit, BER (bit error ratio, Bitfehlerverhältnis) oder SINAD (signal to noise and distortion, Störabstand einschließlich Verzerrungen) für die Empfängerempfindlichkeit bei Vorliegen von Signalen und Rauschen, und eine spektrale Maske in Bezug darauf, dass der Sender unerwünschte Signale hinzufügt. Drahtlose Kommunikationsvorrichtungen werden üblicherweise durch eine Sendeempfänger-Testvorrichtung getestet, die einen Testsendeempfänger zum Kommunizieren mit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung umfasst, um die verschiedenen Messungen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung durchzuführen.

Um Sendeempfänger in verschiedenen Frequenzbändern und/oder in Bezug auf unterschiedliche Kommunikationsstandards effektiv zu testen, sollte der Testsendeempfänger für ein allgemeines Testen aller potentiellen Frequenzbänder und Kommunikationsstandards entworfen sein. Somit sollte der Testsendeempfänger in der Lage sein, ein Testen in unterschiedlichen Sende- und Empfangsfrequenzbändern und ein Testen in demselben Frequenzband sowohl für ein Senden als auch für ein Empfangen zu ermöglichen. Moderne Kommunikationsstandards können einen Zeitvielfachzugriff (TDMA – time division multiple access), einen Frequenzvielfachzugriff (FDMA – frequency division multiple access), TDD (time division duplex), einen Codemultiplexzugriff (CDMA – code division multiple access) oder Kombinationen dieser Standards verwenden. Folglich weisen viele neue Systeme große Übergangssignale auf. Bei Systemen, die große Übergangssignale (z.B. WCDMA-Signale (WCDMA = wideband code division multiple access, Breitbandcodeteilungsmehrfachzugriff) und TD-SCDMA-Signale) verwenden, arbeiten Sender bei Leistungspegeln, die beträchtlich höher sind als bei Empfängern. Wenn also Sendeempfängervorrichtungen getestet werden, die zum Senden und Empfangen dasselbe Frequenzband verwenden, z.B. ein System, das TDD auf derselben Frequenz verwendet, muss zwischen dem Testsender und dem Testempfänger eine ausreichende Isolierung vorliegen, um eine Überlastung des Testempfängers zu vermeiden.

Eine Lösung bezüglich der Vermeidung einer Empfängerüberlastung besteht darin, an dem vorderen Ende des Testsendeempfängers ein Hochisolationschaltmodul zu verwenden, um die Antenne zwischen dem Sender und dem Empfänger umzuschalten. Jedoch schützen sich diese Umschaltlösungen auf eine präzise Zeitgebung, die beim Testen von Sendeempfängervorrichtungen, die zur Verwendung bei asymmetrischen Sende-/Empfangssystemen entworfen sind, bei denen die Bandbreitenzeitschlitze nicht gleichmäßig zwischen Sende- und Empfangsmodi aufgeteilt sind, eventuell nicht möglich ist. Außerdem ist es schwierig, bei HF-Frequenzen eine hohe Isolation zu erhalten. Eine weitere Lösung bezüglich eines Vermeidens einer Empfängerüberlastung besteht darin; mehrere Empfänger zu verwenden, die dahin gehend programmiert sind, unterschiedliche Leistungspegel zu empfangen. Jedoch erhöht die für jeden zusätzlichen Empfänger erforderliche zusätzliche Hardware die Kosten und Komplexität der Sendeempfänger-Testvorrichtung, was nicht erwünscht ist. Somit besteht ein Bedarf an einer Sendeempfänger-Testvorrichtung, die einen ausreichenden Schutz vor einer Empfängerüberlastung liefert, wenn sowohl symmetrische als auch asymmetrische Systeme getestet werden, ohne dass zusätzliche Empfänger benötigt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Testvorrichtung zum Testen eines Sendeempfängers und ein Verfahren zum Liefern eines Schutzes vor einer Empfängerüberlastung mit verbesserten Charakteristika zu liefern.

Diese Aufgabe wird durch eine Testvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liefern eine Sendeempfänger-Testvorrichtung, die einen Schutz vor einer Empfängerüberlastung liefert. Die Testvorrichtung umfasst einen Sender, der in einem ersten Zustand dahin gehend wirksam ist, Signale zu senden, einen Empfänger, der in einem zweiten Zustand dahin gehend wirksam ist, Signale zu empfangen, und einen Leistungskoppler, der den Sender mit dem Empfänger koppelt. Ferner umfasst die Testvorrichtung eine Überlastungsschutzvorrichtung, die wirksam zwischen den Leistungskoppler und den Empfänger gekoppelt ist, um die Signalstärke eines empfangenen Signals an dem Empfänger auf der Basis eines Steuersignals zu reduzieren. Eine Steuerung ermittelt einen aktuellen Zustand des empfangenen Signals und erzeugt das Steuersignal auf der Basis des aktuellen Zustands des empfangenen Signals.

Bei einem Ausführungsbeispiel erzeugt die Steuerung das Steuersignal, um die Signalstärke des empfangenen Signals zu verringern, wenn der aktuelle Zustand des empfangenen Signals der erste Zustand ist, der einem Sendemodus entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel erzeugt die Steuerung das Steuersignal ferner, um die Signalstärke des empfangenen Signals wiederherzustellen, wenn der aktuelle Zustand des empfangenen Signals der einem Empfangsmodus entsprechende zweite Zustand ist.

Beispielsweise umfasst die Steuerung bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel einen Komparator zum Vergleichen eines Signalpegels des empfangenen Signals mit einer Schwelle. Die Steuerung erzeugt das Steuersignal, um die Signalstärke des empfangenen Signals zu verringern, wenn der Signalpegel größer als die Schwelle ist. Die Steuerung erzeugt das Steuersignal, um die Signalstärke des empfangenen Signals wiederherzustellen, wenn der Signalpegel geringer ist als die Schwelle. Bei einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel umfasst die Steuerung eine Zählvorrichtung, die dahin gehend wirksam ist, Pulse eines Taktsignals zu zählen, um einen Pulszählwert zu erzeugen, und einen Komparator, der dahin gehend wirksam ist, den Pulszählwert mit Zeitgebungsinformationen, die Zeitschlitzanfänge anzeigen, zu vergleichen. Die Steuerung erzeugt das Steuersignal, wenn der Pulszählwert gleich der Zeitgebungsinformation ist.

Bei einem Aspekt der Erfindung umfasst die Überlastungsschutzvorrichtung ein Dämpfungsglied, das dahin gehend wirksam ist, die Signalstärke des empfangenen Signals zu dämpfen. Bei einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst die Überlastungsschutzvorrichtung einen Hochisolationsschalter, der in einem ersten Modus dahin gehend wirksam ist, das empfangene Signal an den Empfänger zu liefern, und in einem zweiten Modus, das empfangene Signal zu blockieren, um zu verhindern, dass das empfangene Signal in den Empfänger eintritt.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liefern ferner ein Verfahren zum Liefern eines Empfängerüberlastungsschutzes während des Testens eines Sendeempfängers. Das Verfahren umfasst ein Liefern eines ersten Zustandes zum Senden von Signalen und eines zweiten Zustandes zum Empfangen von Signalen. Das Verfahren umfasst ferner ein Bestimmen eines aktuellen Zustands eines empfangenen Signals. Wenn der aktuelle Zustand der erste Zustand ist, umfasst das Verfahren ein Verringern der Signalstärke des empfangenen Signals.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm, das ein exemplarisches Testsystem zum Testen einer im Test befindlichen Sendeempfängervorrichtung (DUT – device unter test, im Test befindliche Vorrichtung) gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

2 ein Blockdiagramm eines Abschnitts einer exemplarischen Testvorrichtung, das eine exemplarische Steuerung zum Liefern eines Empfängerüberlastungsschutzes gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

3 ein ausführlicheres Blockdiagramm der Steuerung der 2;

4 ein Blockdiagramm eines Abschnitts einer exemplarischen Testvorrichtung, das eine weitere exemplarische Steuerung zum Liefern eines Empfängerüberlastungsschutzes gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und

5 ein Flussdiagramm, das ein exemplarisches Verfahren zum Liefern eines Empfängerüberlastungsschutzes während des Testens einer DUT gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

1 ist ein Blockdiagramm, das ein exemplarisches Testsystem 10 veranschaulicht, das eine Testvorrichtung 100 zum Testen einer oder mehrerer im Test befindlicher Sendeempfängervorrichtungen (DUT) 20 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Testvorrichtung 100 umfasst eine Antenne 110, einen Leistungskoppler 120, einen Sender 130, einen Empfänger 140 und ein Messsystem 150. Der Sender 130 und der Empfänger sind beide über den Leistungskoppler 120 mit der Antenne 110 gekoppelt, wodurch die Testvorrichtung 100 befähigt wird, sowohl symmetrische Sendeempfänger als auch asymmetrische Sendeempfänger, die in denselben oder unterschiedlichen Sende- und Empfangsfrequenzbändern arbeiten, zu testen. Die Verbindung von der DUT 20 zu dem Leistungskoppler 120 kann durch die Antenne 110 erfolgen, wie gezeigt ist, oder alternativ dazu mit einer direkten Koaxialkabelverbindung von der DUT 20 zu dem Leistungskoppler 120. Ferner ist der Sender 130 mit dem Messsystem 150 gekoppelt, um Hochfrequenzsignale (HF-Signale) zur Übertragung an die DUT 20 zu erzeugen, und der Empfänger 140 ist mit dem Messsystem 150 gekoppelt, um von der DUT 20 empfangene HF-Signale an das Messsystem 150 zu liefern.

Der Sender 130 umfasst üblicherweise eine Datenmodulationsstufe, eine oder mehrere Zwischenfrequenzstufen und eine Leistungsverstärkerstufe. Die Datenmodulationsstufe wandelt Rohdaten gemäß einem bestimmten Drahtlos-Kommunikationsstandard in Basisbandsignale um. Die Zwischenfrequenzstufen mischen die Basisbandsignale mit einem oder mehreren lokalen Oszillatoren, um HF-Signale zu erzeugen. Die Leistungsverstärkerstufe verstärkt die HF-Signale vor einer Übertragung über die Antenne 110 und den Leistungskoppler 120 auf die entsprechende Sendeleistung.

Der Empfänger 140 umfasst üblicherweise einen rauscharmen Verstärker, eine oder mehrere Zwischenfrequenzstufen, eine Filterstufe und eine Datenwiedergewinnungsstufe. Der rauscharme Verstärker empfängt ein ankommendes HF-Signal bei einer empfangenen Leistung über die Antenne 110 und den Leistungskoppler 120 und verstärkt es. Die Zwischenfrequenzstufen mischen das verstärkte HF-Signal mit einem oder mehreren lokalen Oszillatoren, um das verstärkte HF-Signal in ein Basisbandsignal umzuwandeln. Die Filterstufe filtert die Basisbandsignale, um unerwünschte Signale außerhalb des Bandes zu dämpfen, um ein gefiltertes Signal zu erzeugen. Die Datenwiedergewinnungsstufe demoduliert das gefilterte Signal, um die Rohdaten gemäß dem jeweiligen Drahtlos-Kommunikationsstandard wiederzugewinnen.

Bei einem exemplarischen Testbetrieb zum Testen der Empfindlichkeit eines Empfängers in der Sendeempfänger-DUT 20 liefert das Messsystem 150 eine Testsymbolsequenz an den Testvorrichtungssender 130. Der Testvorrichtungssender 130 erzeugt ein moduliertes Testsignal aus der Testsymbolsequenz und sendet das modulierte Testsignal bei einem niedrigen Pegel über die Antenne 110 und den Leistungskoppler 120 an die DUT 20. Die DUT 20 demoduliert das modulierte Testsignal, um ankommende Daten gemäß dem jeweiligen implementierten Drahtlos-Kommunikationsstandard wiederzuerlangen, und liefert ein demoduliertes Ausgangssignal, das die wiedererlangten ankommenden Daten umfasst (d.h. eine DUT20-Empfängerversion der Testsymbolsequenz), an den DUT20-Senderabschnitt, wobei sie ermöglicht, dass es an die Antenne 110 der Testvorrichtung 100 zurückgesendet wird. Dieses Signal wird zu dem Messsystem 150 zurückgeleitet, wo die Empfindlichkeit der DUT 20 mit der Testsymbolsequenz verglichen wird. Das Ergebnis ist die DUT20-Empfängerdemodulationsleistungsfähigkeitsmessung, die üblicherweise als Bitfehlerverhältnis (BER – bit error ratio) ausgedrückt wird.

Bei einem exemplarischen Testbetrieb zum Testen des Modulationsfehlers eines Senders der Sendeempfänger-DUT 20 erfasst das Messsystem 150 über die Standardschnittstelle eine Testsymbolsequenz aus dem Sender in der DUT 20. Das Messsystem 150 misst den Modulationsfehler des Senders der DUT 20, indem es die wiedergewonnene Testsymbolsequenz in dem demodulierten Ausgangssignal mit der in den Sender der DUT 20 eingegebenen ursprünglichen Testsymbolsequenz vergleicht, um den gemessenen Fehler zu ermitteln. Der Sendermodulationsfehler der DUT 20 wird üblicherweise als Fehlervektorgröße (EVM – error vector magnitude) ausgedrückt.

Üblicherweise erzeugt der Sender 130 der Testvorrichtung 100 ein Testsignal und sendet es in einem Sendezeitschlitz an die DUT 20, während der Empfänger 140 der Testvorrichtung 100 in einem Empfangszeitschlitz ein Signal von der DUT 20 empfängt. Wenn jedoch große Übergangssignale getestet werden und sowohl der Sender 130 als auch der Empfänger 140 auf dieselbe Frequenz abgestimmt sind, kann eine Signalkopplung zwischen dem Sender 130 und dem Empfänger 140 den Empfänger 140 während Sendezeitschlitzen möglicherweise überlasten. Nach einer Überlastung kann der Empfänger 140 zwischen 100 ns und 10 ms für die Wiedergewinnung erfordern, was verhindern kann, dass der Empfänger 140 während Empfangszeitschlitzen effektive Messungen durchführt.

Somit umfasst die Testvorrichtung 100 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ferner eine Überlastungsschutzvorrichtung 160 und eine Überlastungssteuerung 170 zum Schutz des Empfängers 140 vor Überlastungsbedingungen. Die Überlastungsschutzvorrichtung 160 ist zwischen den Leistungskoppler 120 und den Empfänger 140 gekoppelt und arbeitet entweder dahin gehend, die Signalstärke (d.h. Leistung) eines an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegenden empfangenen Signals zu verringern oder die Signalstärke des an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegenden empfangenen Signals wiederherzustellen, bevor sie das Signal an den Empfänger 140 liefert. Gemäß der Verwendung in dem vorliegenden Dokument bezieht sich der Ausdruck „die Signalstärke wiederherstellen" auf die Signalstärke des empfangenen Signals an dem Ausgang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 während eines beträchtlichen Teils eines Empfangszeitschlitzes.

Ein an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 empfangenes Signal ist entweder ein Signal, das seitens der Antenne 110 von der DUT 20 empfangen und über den Leistungskoppler 120 hindurch mit der Überlastungsschutzvorrichtung 160 gekoppelt wird, oder ein Signal, das durch den Sender 130 gesendet und über ein Leck durch den Leistungskoppler 120 mit der Überlastungsschutzvorrichtung 160 gekoppelt wird. Bei den meisten modernen Kommunikationsumgebungen liegen Signale, die durch die Antenne 110 empfangen werden, bei beträchtlich niedrigeren Leistungspegeln als Signale, die durch den Sender 130 gesendet werden. Um also eine Überlastung des Empfängers 140 in diesen Kommunikationsumgebungen zu verhindern, verringert die Überlastungsschutzvorrichtung 160 den Leistungspegel derjenigen Signale, die durch den Sender 130 gesendet und durch den Leistungskoppler 120 mit dem Empfänger 140 gekoppelt werden.

Die Überlastungsschutzvorrichtung 160 wird durch ein durch die Überlastungssteuerung 170 erzeugtes Steuersignal 180 gesteuert. Die Überlastungssteuerung 170 ermittelt den aktuellen Zustand eines an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegenden empfangenen Signals und erzeugt das Steuersignal 180 auf der Basis des aktuellen Zustands. Der aktuelle Zustand entspricht entweder einem Sendeleistungspegel, der einem gekoppelten Signal zugeordnet ist, das in einem Sendezeitschlitz von dem Sender 130 gesendet wird, oder einem Empfangsleistungspegel, der einem Eingangssignal zugeordnet ist, das in einem Empfangszeitschlitz durch die Antenne 110 empfangen wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel bestimmt die Überlastungssteuerung 170 den aktuellen Zustand des empfangenen Signals aus dem empfangenen Signal selbst. Beispielsweise kann die Überlastungssteuerung 170 den Leistungspegel des empfangenen Signals messen und den aktuellen Zustand auf der Basis des gemessenen Leistungspegels ermitteln. Wenn der gemessene Leistungspegel hoch ist, z.B. der Sendeleistungspegel, erzeugt die Überlastungssteuerung 170 das Steuersignal 180 in einem ersten Zustand (z.B. logische „1"), um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, verringert. Wenn der gemessene Leistungspegel niedrig ist, z.B. der Empfangsleistungspegel, erzeugt die Überlastungssteuerung 170 das Steuersignal 180 in einem zweiten Zustand (z.B. logische „0"), um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, wiederherstellt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ermittelt die Überlastungssteuerung 170 den aktuellen Zustand des empfangenen Signals synchron zu Sende- und Empfangszeitschlitzen. Bei Sendezeitschlitzen erzeugt die Überlastungssteuerung 170 das Steuersignal 180 in dem ersten Zustand (z.B. logische „1"), um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, verringert. In Empfangszeitschlitzen erzeugt die Überlastungssteuerung 170 das Steuersignal 180 in dem zweiten Zustand (z.B. logische „0"), um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, wiederherstellt.

Die Überlastungsschutzvorrichtung 160 umfasst eine beliebige Vorrichtung, die in der Lage ist, die Signalstärke eines Signals zu modifizieren. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Überlastungsschutzvorrichtung 160 beispielsweise ein programmierbares Dämpfungsglied, das zumindest zwei unterschiedliche Dämpfungseinstellungen aufweist. Eine der Dämpfungseinstellungen bewirkt, dass das Dämpfungsglied die Signalstärke des empfangenen Signals um einen ersten Dämpfungsbetrag dämpft, wohingegen eine andere Dämpfungseinstellung bewirkt, dass das Dämpfungsglied die Signalstärke des empfangenen Signals um einen zweiten Dämpfungsbetrag, der größer ist als der erste Dämpfungsbetrag, dämpft. Allgemein dämpft die erste Dämpfungseinstellung weniger als fünfzig Prozent des Signals, und die zweite Dämpfungseinstellung dämpft mehr als fünfzig Prozent des Signals. Bei einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel dämpft die erste Dämpfungseinstellung beispielsweise zehn Prozent des Signals oder weniger und leitet neunzig Prozent des Signals oder mehr an den Empfänger 140, wohingegen die zweite Dämpfungseinstellung neunzig Prozent des Signals oder mehr dämpft und zehn Prozent des Signals oder weniger an den Empfänger 140 weiterleitet.

Ein Beispiel eines Dämpfungsglieds ist das Dämpfungsglied AT040G GaAs von Agilent Technologies, das einen durchsichtigen Keramikdeckel aufweist. Das Dämpfungsglied kann zu Beginn des Sendezeitschlitzes rasch auf 40 dB eingestellt werden, und kann zu Beginn des Empfangszeitschlitzes in einem beliebigen von 1dB-Schritten rasch auf einen Nennwert, z.B. zwischen 0 und 15 dB, zurückgesetzt werden. Die Einschwingzeit und die Überlastungswiederherstellung des Dämpfungsglieds AT040G kann erhöht werden, indem ein rotes LED-Licht über dem Deckel auf das GaAs-Dämpfungsglied-Halbleiterstück in dem AT040G-Dämpfungsgliedpaket gestrahlt wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Überlastungsschutzvorrichtung 160 ein programmierbarer Austastschalter, der dahin gehend wirksam ist, in einem ersten Modus das empfangene Signal an den Empfänger 140 weiterzuleiten, und in einem zweiten Modus das empfangene Signal zu blockieren, um zu verhindern, dass das empfangene Signal in den Empfänger 140 eintritt. Somit ist der Schalter in dem ersten Modus geschlossen, um das empfangene Signal auf den Empfängersignalpfad zu schalten, und in dem zweiten Modus ist der Schalter offen, um das empfangene Signal weg von dem Empfängersignalpfad zu schalten. Ein Beispiel eines Schalters ist der einpolige GaAs-Schalter TC751 von Agilent Technologies mit einer LED-Innenbeleuchtung, um das Signal weg von dem Signalpfad zu schalten.

Unter Bezugnahme auf 2 ist eine exemplarische Überlastungssteuerung 170 zum Steuern der Überlastungsschutzvorrichtung 160 der Testvorrichtung 100 gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 2 umfasst die Überlastungssteuerung 170 einen Signalüberlastungsdetektor 220, der dahin gehend wirksam ist, Überlastungsbedingungen des Empfängers 140 zu erfassen. Der Signalüberlastungsdetektor 220 ist dahin gehend verbunden, ein durch den Leistungskoppler 120 an dem vorderen Ende der Überlastungsschutzvorrichtung 160 geliefertes empfangenes Signal 210 zu erfassen und das Steuersignal 180 in Abhängigkeit von dem empfangenen Signal 210 zu der Überlastungsschutzvorrichtung 160 zu erzeugen.

Im Einzelnen ist der Signalüberlastungsdetektor 220 dahin gehend wirksam, die Signalstärke (d.h. Leistung) des empfangenen Signals 210 zu messen. Wenn die gemessene Signalstärke angibt, dass der Empfänger 140 überlastet ist (z.B. die Leistung des empfangenen Signals 210 hoch ist, was dem Sendeleistungspegel entspricht), erzeugt der Signalüberlastungsdetektor 220 das Steuersignal 180 in einem ersten Zustand (z.B. logische „1"), um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, verringert. Wenn die gemessene Signalstärke angibt, dass der Empfänger 140 nicht überlastet ist (z.B. die Leistung des empfangenen Signals 210 niedrig ist, was dem Empfangsleistungspegel entspricht), erzeugt der Signalüberlastungsdetektor 220 das Steuersignal 180 in einem zweiten Zustand (z.B. logische „0"), um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, wiederherstellt.

3 ist ein ausführlicheres Blockdiagramm des Signalüberlastungsdetektors 220 der 2. Bei 3 umfasst der Signalüberlastungsdetektor 220 einen Komparator 310 und einen Speicher 320, der einen vorbestimmten Schwellenpegel 330 speichert. Der vorbestimmte Schwellenpegel 330 ist dahin gehend eingestellt, zwischen dem Sendeleistungspegel und dem Empfangsleistungspegel zu unterscheiden. Somit definiert der vorbestimmte Schwellenpegel 330 einen Leistungspegel, der einem Übergang zwischen dem Sendeleistungspegel und dem Empfangsleistungspegel entspricht. Leistungspegel, die höher sind als der Schwellenpegel 330, zeigen an, dass das empfangene Signal von dem Sender der Testvorrichtung gekoppelt wird, wohingegen Leistungspegel, die unter dem Schwellenpegel 330 liegen, anzeigen, dass das empfangene Signal durch die Antenne der Testvorrichtung empfangen wird.

Bei einem exemplarischen Betrieb nimmt der Komparator 310 als Eingang sowohl das an dem vorderen Ende der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegende empfangene Signal 210 als auch den Schwellenpegel 330, führt einen Vergleich zwischen dem Signalpegel des empfangenen Signals 210 und dem Schwellenpegel 330 durch, und gibt das Steuersignal 180 auf der Basis der Ergebnisse des Vergleichs aus. Wenn der Komparator 330 bestimmt, dass der Signalpegel des empfangenen Signals 210 höher ist als der Schwellenpegel 330, gibt der Komparator 310 das Steuersignal 180 in einem ersten Zustand (z.B. logische „1") aus, um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, verringert. Wenn der Komparator 330 bestimmt, dass der Signalpegel des empfangenen Signals 210 niedriger ist als der Schwellenpegel 330, gibt der Komparator 310 das Steuersignal 180 in einem zweiten Zustand (z.B. logische „0") aus, um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, wiederherstellt.

4 ist ein Blockdiagramm eines Teils einer exemplarischen Testvorrichtung 100, das eine weitere exemplarische Steuerung 170 zum Liefern eines Empfängerüberlastungsschutzes gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Bei 4 umfasst die Steuerung 170 eine Zählvorrichtung 410, einen Komparator 450 und einen Speicher 430. Der Speicher 430 speichert Zeigebungsinformationen 440, die Zeitschlitzanfänge anzeigen. Bei einem Ausführungsbeispiel umfassen die Zeitgebungsinformationen 440 Zeitschlitzlängen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel umfassen die Zeitgebungsinformationen 440 einen oder mehrere Zeitpunkte, zu denen neue Zeitschlitze beginnen.

Die Zählvorrichtung 410, der Sender 130 und der Empfänger 140 werden allesamt durch ein Taktsignal getaktet, das durch ein Messsystem, das den Systemtakt 405 umfasst, erzeugt wird. Das Taktsignal steuert die Zeitgebung von durch den Sender 130 gesendeten Sendezeitschlitzen und von durch den Empfänger 140 empfangenen Empfangszeitschlitzen. Die Zählvorrichtung 410 ist ferner dahin gehend wirksam, Pulse des Taktsignals zu zählen und einen Pulszählwert 420 zu dem Komparator 450 zu erzeugen. Somit nimmt der Komparator 450 als Eingang den durch die Zählvorrichtung 410 ausgegebenen Pulszählwert 420 und die von dem Speicher 430 wiedergewonnenen Zeitgebungsinformationen 440. Der Komparator 450 ist dahin gehend wirksam, einen Vergleich des Pulszählwerts 420 mit den Zeitgebungsinformationen 440 durchzuführen und das Steuersignal 180 auf der Basis der Ergebnisse des Vergleichs auszugeben. Allgemein stellt der Komparator den Zustand des Steuersignals dahin gehend ein, zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke des empfangenen Signals auf eine Erfassung eines Anfangs eines Sendezeitschlitzes hin verringert, und stellt den Zustand des Steuersignals 180 dahin gehend ein, zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke des empfangenen Signals auf ein Erfassen eines Anfangs eines Empfangszeitschlitzes hin wiederherstellt.

Beispielsweise umfassen bei einem Ausführungsbeispiel die in den Komparator 450 eingegebenen Zeitgebungsinformationen 440 eine Gesamtanzahl von Taktpulsen, die einer Länge eines aktuellen Zeitschlitzes entsprechen. Die Zählvorrichtung 410 wird zu Beginn des aktuellen Zeitschlitzes initialisiert und erzeugt einen Pulszählwert 420, der die Anzahl von Taktpulsen angibt, die seit dem Beginn des aktuellen Zeitschlitzes aufgetreten sind. Der Komparator 450 vergleicht die aktuelle Zahl von Taktpulsen in dem Pulszählwert 420 mit der Gesamtanzahl von Taktpulsen in den Zeitgebungsinformationen 440. Wenn die aktuelle Anzahl von Taktpulsen in dem Pulszählwert 420 der Gesamtanzahl von Taktpulsen in den Zeitgebungsinformationen 440 gleicht, schaltet der Komparator 450 den Zustand des Steuersignals 180, um anzugeben, dass der aktuelle Zeitschlitz beendet ist und ein neuer Zeitschlitz beginnt. Wenn außerdem der Pulszählwert 420 gleich den Zeitgebungsinformationen 450 ist, stellt der Komparator 450 die Zählvorrichtung 410 neu ein, um ein Zählen von Taktpulsen für den neuen Zeitschlitz zu beginnen. Die Zeitschlitzlänge kann für jeden Zeitschlitz dieselbe sein, kann für Sende- und Empfangszeitschlitze unterschiedlich oder kann für jeden Zeitschlitz unterschiedlich sein. Ungeachtet dessen wird die entsprechende Zeitschlitzlänge für den aktuellen Zeitschlitz in den Komparator 450 eingegeben.

Falls beispielsweise der aktuelle Zeitschlitz ein Empfangszeitschlitz ist, so gibt der Komparator 450 dann, wenn der Pulszählwert 420 den Zeitgebungsinformationen 450 gleicht, was das Ende des Empfangszeitschlitzes und den Anfang eines neuen Sendezeitschlitzes angibt, das Steuersignal 180 in einem ersten Zustand (z.B. logische „1") aus, um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, verringert. Falls, als weiteres Beispiel, der aktuelle Zeitschlitz ein Sendezeitschlitz ist, schaltet der Komparator 450 dann, wenn der Pulszählwert 420 den Zeitgebungsinformationen 450 gleicht, was das Ende des Sendezeitschlitzes und den Anfang eines Empfangszeitschlitzes angibt, den Zustand des Steuersignals 180 in einen zweiten Zustand (z.B. logische „0"), um zu bewirken, dass die Überlastungsschutzvorrichtung 160 die Signalstärke jeglichen Signals, das an dem Eingang der Überlastungsschutzvorrichtung 160 vorliegt, wiederherstellt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel arbeitet die Zählvorrichtung 410 als Zeitsammler, und die in den Komparator 450 eingegebenen Zeitgebungsinformationen 440 umfassen einen Zeitpunkt, zu dem ein neuer Zeitschlitz, der unmittelbar auf den aktuellen Zeitschlitz folgt, beginnen sollte. Der Pulszählwert 420, der durch die Zählvorrichtung 410 erzeugt wird, gibt die aktuelle Systemzeit in der Testvorrichtung an. Der Komparator 450 vergleicht die aktuelle Systemzeit in dem Pulszählwert 420 mit der Zeit, zu der ein neuer Zeitschlitz in den Zeitgebungsinformationen 440 beginnen sollte. Wenn die aktuelle Systemzeit der Anfangszeit für den neuen Zeitschlitz gleicht, schaltet der Komparator 450 den Zustand des Steuersignals 180, um anzuzeigen, dass der aktuelle Zeitschlitz beendet ist und ein neuer Zeitschlitz beginnt.

5 ist ein Flussdiagramm, das einen exemplarischen Prozess 500 zum Bereitstellen eines Empfängerüberlastungsschutzes während eines Testens eines Sendeempfängers gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Anfänglich werden bei Block 510 Zustände zum Senden von Signalen und zum Empfangen von Signalen in eine Testvorrichtung geladen, die einen Sender und einen Empfänger umfasst. Beispielsweise kann ein einem ersten Leistungspegel entsprechender Sendezustand zum Senden von Signalen durch den Testvorrichtungssender geliefert werden, und ein einem zweiten Leistungspegel entsprechender Empfangszustand kann zum Empfangen von Signalen an dem Testvorrichtungsempfänger vorgesehen sein. Bei Block 520 wird ein aktueller Zustand eines an dem Eingang des Testvorrichtungsempfängers vorliegenden Signals ermittelt. Bei einem Ausführungsbeispiel wird der aktuelle Zustand des empfangenen Signals aus dem empfangenen Signal selbst ermittelt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird der aktuelle Zustand des empfangenen Signals aus dem aktuellen Zeitschlitz ermittelt.

Bei Block 530 wird danach eine Bestimmung dessen durchgeführt, ob der aktuelle Zustand dem Sendezustand entspricht. Wenn der aktuelle Zustand der Sendezustand ist (Y-Zweig von Block 530), wird bei Block 540 die Signalstärke des empfangenen Signals an dem Testvorrichtungsempfänger verringert, um eine Überlastung des Testvorrichtungsempfängers zu verhindern. Wenn jedoch der aktuelle Zustand der Empfangszustand ist (N-Zweig von Block 530), wird bei Block 550 die Signalstärke des empfangenen Signals an dem Testvorrichtungsempfänger wiederhergestellt, um den Testvorrichtungsempfänger zu befähigen, das empfangene Signal zu empfangen und zu verarbeiten.

Wie Fachleute erkennen werden, können die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen innovativen Konzepte innerhalb einer großen Bandbreite von Anwendungen modifiziert und variiert werden. Demgemäß sollte der Schutzumfang des Gegenstands der Erfindung nicht auf die erörterten spezifischen exemplarischen Lehren beschränkt sein, sondern wird stattdessen durch die folgenden Patentansprüche definiert.


Anspruch[de]
Testvorrichtung zum Testen eines Sendeempfängers, wobei die Testvorrichtung folgende Merkmale aufweist

einen Sender (130), der in einem ersten Zustand dahin gehend wirksam ist, Signale zu senden;

einen Empfänger (140), der in einem zweiten Zustand dahin gehend wirksam ist, Signale zu empfangen;

einen Leistungskoppler (120), der den Sender (130) mit dem Empfänger (140) koppelt;

eine Überlastungsschutzvorrichtung (160), die wirksam zwischen den Leistungskoppler (120) und den Empfänger (140) gekoppelt ist, um die Signalstärke eines empfangenen Signals an dem Empfänger (140) auf der Basis eines Steuersignals (180) zu reduzieren; und

eine Steuerung (170), die dahin gehend wirksam ist, einen aktuellen Zustand des empfangenen Signals zu ermitteln und das Steuersignal (180) auf der Basis des aktuellen Zustands des empfangenen Signals zu erzeugen.
Testvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Steuerung (170) dahin gehend wirksam ist, das Steuersignal (180) zu erzeugen, um die Signalstärke des empfangenen Signals zu verringern, wenn der aktuelle Zustand der erste Zustand ist, und um das Steuersignal (180) zu erzeugen, um die Signalstärke des empfangenen Signals wiederherzustellen, wenn der aktuelle Zustand der zweite Zustand ist. Testvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Steuerung (170) einen Komparator (310) zum Vergleichen eines Signalpegels des empfangenen Signals mit einer Schwelle (330) umfasst, und bei der die Steuerung (170) dahin gehend wirksam ist, das Steuersignal (180) zu erzeugen, um die Signalstärke des empfangenen Signals zu verringern, wenn der Signalpegel höher ist als die Schwelle (330), und um das Steuersignal (180) zu erzeugen, um die Signalstärke des empfangenen Signals wiederherzustellen, wenn der Signalpegel niedriger ist als die Schwelle (330). Testvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, die ferner folgende Merkmale aufweist:

einen Speicher zum Speichern von Zeitgebungsinformationen, die Zeitschlitzanfänge anzeigen; und

wobei die Steuerung (170) dahin gehend wirksam ist, das Steuersignal (180) zu erzeugen, um die Signalstärke des empfangenen Signals auf ein Erfassen eines Anfangs eines Sendezeitschlitzes unter Verwendung der Zeitgebungsinformationen zu verringern, und um das Steuersignal (180) zu erzeugen, um die Signalstärke des empfangenen Signals auf ein Erfassen eines Anfangs eines Empfangszeitschlitzes unter Verwendung der Zeitgebungsinformationen wiederherzustellen.
Testvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die Steuerung (170) verbunden ist, um ein Taktsignal zu empfangen, und ferner dahin gehend wirksam ist, die Zeitgebungsinformationen mit dem Taktsignal zu vergleichen, um den Beginn des Sendezeitschlitzes und den Beginn des Empfangszeitschlitzes zu erfassen. Testvorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der die Steuerung (170) ferner folgende Merkmale aufweist:

eine Zählvorrichtung (410), die dahin gehend wirksam ist, Pulse des Taktsignals zu zählen, um einen Pulszählwert (420) zu erzeugen; und

einen Komparator (450), der dahin gehend wirksam ist, den Pulszählwert (420) mit den Zeitgebungsinformationen (440) zu vergleichen und das Steuersignal (180) zu erzeugen, wenn der Pulszählwert (420) gleich den Zeitgebungsinformationen (440) ist.
Testvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Überlastungsschutzvorrichtung (160) ein Dämpfungsglied umfasst, das dahin gehend wirksam ist, bei einer ersten Dämpfungseinstellung die Signalstärke des empfangenen Signals um einen ersten Betrag zu dämpfen, und bei einer zweiten Dämpfungseinstellung die Signalstärke des empfangenen Signals um einen zweiten Betrag, der größer ist als der erste Betrag, zu dämpfen. Testvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Überlastungsschutzvorrichtung (160) einen Schalter umfasst, der dahin gehend wirksam ist, in einem ersten Modus das empfangene Signal an den Empfänger (140) zu liefern, und in einem zweiten Modus das empfangene Signal zu blockieren, um zu verhindern, dass das empfangene Signal in den Empfänger (140) eintritt. Testvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der der erste Zustand ein erster Leistungspegel ist und der zweite Zustand ein zweiter Leistungspegel ist, der niedriger ist als der erste Leistungspegel. Testvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Sendesignale und die empfangenen Signale auf derselben Frequenz liegen. Verfahren zum Liefern eines Empfängerüberlastungsschutzes während des Testens eines Sendeempfängers, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

Liefern (510) eines ersten Zustandes zum Senden von Signalen und eines zweiten Zustandes zum Empfangen von Signalen;

Bestimmen (520) eines aktuellen Zustands eines empfangenen Signals; und

wenn der aktuelle Zustand der erste Zustand ist (530), Verringern (540) der Signalstärke des empfangenen Signals.
Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner folgenden Schritt umfasst:

falls der aktuelle Zustand der zweite Zustand (530) ist, Aufrechterhalten (550) der Signalstärke des empfangenen Signals.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem das Bestimmen (520) ferner folgende Schritte umfasst:

Vergleichen eines Signalpegels des empfangenen Signals mit einer Schwelle (330);

Bestimmen, dass der aktuelle Zustand der erste Zustand ist, wenn der Signalpegel höher ist als die Schwelle (330); und

Bestimmen, dass der aktuelle Zustand der zweite Zustand ist, wenn der Signalpegel niedriger ist als die Schwelle (330).
Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, bei dem das Bestimmen ferner folgende Schritte umfasst:

Speichern von Zeitgebungsinformationen (440), die Zeitschlitzanfänge angeben; und

Bestimmen, dass der aktuelle Zustand der erste Zustand ist, auf ein Erfassen eines Anfangs eines Sendezeitschlitzes unter Verwendung der Zeitgebungsinformationen (440); und

Bestimmen, dass der aktuelle Zustand der zweite Zustand ist, auf ein Erfassen eines Anfangs eines Empfangszeitschlitzes unter Verwendung der Zeitgebungsinformationen (440).
Verfahren gemäß Anspruch 14, bei dem das Bestimmen des aktuellen Zustands des empfangenen Signals ferner folgende Schritte umfasst:

Verwenden eines Systemtaktsignals;

Vergleichen der Zeitgebungsinformationen (440) mit dem Taktsignal, um den Anfang des Sendezeitschlitzes und den Anfang des Empfangszeitschlitzes zu erfassen.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem das Vergleichen der Zeitgebungsinformationen (440) mit dem Taktsignal ferner folgende Schritte umfasst:

Zählen von Pulsen des Taktsignals, um einen Pulszählwert (420) zu erzeugen;

Vergleichen des Pulszählwerts (420) mit den Zeitgebungsinformationen (440); und

Erzeugen des Steuersignals (180), wenn der Pulszählwert (420) gleich den Zeitgebungsinformationen (440) ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem das Verringern der Signalstärke des empfangenen Signals ferner folgenden Schritt umfasst:

Dämpfen der Signalstärke des empfangenen Signals.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem das Verringern der Signalstärke des empfangenen Signals ferner folgenden Schritt umfasst:

Blockieren des empfangenen Signals.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 18, bei dem der erste Zustand ein erster Leistungspegel ist und der zweite Zustand ein zweiter Leistungspegel ist, der niedriger ist als der erste Leistungspegel. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19, das ferner folgenden Schritt umfasst:

Ermöglichen, dass Signale bei derselben Frequenz gesendet und empfangen werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19, das ferner folgenden Schritt umfasst:

Ermöglichen, dass Signale bei unterschiedlichen Frequenzen gesendet und empfangen werden.






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