CN113906300B 用于测试雷达集成电路的方法及设备 （德州仪器公司）

2021.11.29PCT/US2020/0350892020.05.29WO2020/243407EN2020.12.03KR20130089083A,2013.08.09射器(112a)及所述接收器(118a)，所述控制器(108)用以致使所述LO(110)产生频率调制连续所述传输网络(104)及所述接收器(118a)传输所述经调制FMCW以从所述传输网络(118a)获得接2致使所述接收器从所述外部传输网络获得第设置所述第二发射器以调整所述CW的相位角来产生经中所述接收器进一步经配置以将来自所述第一发射器的所述第一接收到的CW及来自所述响应于从所述接收器获得所述经组合CW，基2.根据权利要求1所述的雷达电路，其中所述控制器经配置以在生产所述雷达电路时5.根据权利要求4所述的雷达电路，其中所述控制器经配置以把状态信号发射到装置6.根据权利要求5所述的雷达电路，其中当所述状态信号指示将停止生产所述雷达电7.根据权利要求5所述的雷达电路，其中所述性能特性的所述质量是基于对应于所述在所述接收器处将来自所述第一发射器的所述第一接收到的CW及来自所述第二发射响应于从所述接收器获得所述经组合CW，基312.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含把状态信号发射到装置以致使所述装13.根据权利要求12所述的方法，其中当所述状态信号指示将停止生产所述雷达电路14.根据权利要求12所述的方法，其中所述性能特性的所述质量是基于对应于所述压致使所述第一发射器经由外部传输网络及所述接收器传输所述CW以从所述外部传输致使所述第二发射器将所述CW的相位角调致使所述第二发射器经由内部回送路径将所述经调制CW发接收器经配置以将来自所述第一发射器的所述第一接收到的CW及来自所述第二发射器的信号分析器，其用以响应于从所述接收器获得所述经16.根据权利要求15所述的设备，其中所述设备经配置以在生产所述雷达电路时测试18.根据权利要求15所述的设备，其进一步包含警报产生器以将状态信号发射到装置19.根据权利要求18所述的设备，其中当所述状态信号指示将停止生产所述雷达电路4[0011]图9是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器来测试雷达SoC的实例机器可读[0012]图10是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器来产生雷达SoC的性能特性的实[0013]图11是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器来替代地测试雷达SoC的实例机[0014]图12是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器来替代地测试雷达SoC的实例机序的任何意义，而是仅为了便于理解所描述的实例而用于单独参考多个元件或组件的标5所述LO、所述发射器及所述接收器，所述控制器用以致使所述LO产生频率调制连续波形所述接收器获得所述接收到的FMCW，基于所述接收到的FMCW产生所述雷达电路的性能特[0020]一些方法通过集成个别雷达SoC与较大测试系统来测试雷达SoC及/或其它雷达电么所制造PCB及集成于PCB上的组件必须被丢弃。此测试系统成本很高且增加测试雷达SoC过程涉及从将硅提纯到存储完成IC及/或将完成IC运输到客户的许多步骤。生产过程在硅6[0024]图1是实例雷达SoC测试系统100的框图。雷达SoC测试系统100包含实例雷达SoC[0025]在图1的实例中，第一发射器112a包含第一移相器114a及第一功率放大器(PA)第二滤波器124b及第二模/数转换器(ADC)126b。第三接收器118c包含第三低噪声放大器一ADC126a经耦合到第一滤波器124a及雷达控制器及雷达控制器108。在图1中，第二信号混合器122b经耦合到第二滤波器124b及第二LNA7第三滤波器124c经耦合到第三ADC126c、第三信号混合器122c及雷达控制器108。在实例个传输线分离的四条个别传输线中的每一者分别耦合到第一接收器118a、第二接收器[0031]在图1的所说明实例中，远程装置106是一种响应于来自雷达控制器108的状态指[0032]在图1的所说明实例中，雷达控制器108控制雷达SoC102的操作且促进雷达SoC压可控振荡器的输出可被带通滤波器滤波以移除高频率尖峰及非所要谐波，接着，从LO来自雷达控制器108的信号产生连续波形。在其它实例中，LO110是产生将由第一发射器[0034]在图1的所说明实例中，第一移相器114a及第二移相器114b中的每一者是调整从雷达控制器108的信号(例如控制信号)调整输入信号的相位以调整输入信号的频率的功能8将第一移相器114a与第一PA116a之间的耦合改成第一移相器114a与第一可切换以将第二移相器114b与第二PA116b之间的耦合改成第二移相器114b与第一LNA120c或第四LNA120d中的一或多者之间的耦合通过分别对应于第一移相器114a及第二移之间的耦合也通过第一内部回送路径115a及第二内部回送路径115将分别来自第一移相器114a及第二移相器114b的低功率射频信号转换成将发射的较高功PA116a及第二PA116b中的每一者将分别从第一移相器114a及第二移相器114b中的每一二PA116b中的每一者发射的信号被频率调制以将1MHz添加到由LO110产生的信号的频120d中的每一者是电子放大器，其放大从传输网络104接收到的信号而不会将额外噪声添9器122c及第四信号混合器122d中的每一者将由LO110产生的信号的频率乘以分别从第一号混合器122d中的每一者的输出是处于特定于应用的中间频率(第四滤波器124d中的每一者接收到的模拟信号且将所述模拟信号转换成被发射到雷达控[0042]在图1的所说明实例中，雷达控制器108可测试雷达SoC以识别雷达SoC测量雷达波形(FMCW)。FMCW是经调制使得波形的频率在定义的周期(例如130微秒(μs))内在第一频控制器108将把信号发射到第一PA116a及第二PA116b中的一者或两者以启用第一PA第四LNA120d中的每一者获得接收到的FMCW信号及放大所述接收到的FMCW信号。在操作拟信号转换为数字信号且将经转换经过滤IF信号发射到雷达控制达控制器108确定性能特性不满足阈值，那么雷达控制器108产生指示雷达SoC将停止生产雷达控制器108停用当前被测发射器且启用将测试的下一发射器。举例来说，雷达控制器108通过将信号发射到第一PA116a及第二PA116b来停用第一PA116a且启用第二PA116b108设置第一发射器112a以通过设置第一移相器114a以恒定速率(例如360/100μs)改变CW变第一PA116a中的增益控制变量使得第一PA116a的增益从第一值(例如12dBm)转变成第二值(例如-18dBm)来扫掠第一发射器112a的增益。在操作中，雷达控制器108测量在第一LNA120a处接收到的CW(例如第一接收到的CW)相对于第一PA116a的增益控制变量的功接收器的增益在其处从其最大值(例如P1dB点)减小一(1)分贝(dB)的点。在图1的实例中，当第一ADC126a的功率比针对第一ADC126a的功率测量的最高在其处从其最大值减小一(1)dB的压缩点对应于第一LNA120a的功率。如果压缩点(例如P1dB点)不满足阈值，那么雷达控制器108产生指示雷达SoC将停止生产的信号且将所述信[0049]在图1的所说明实例中，雷达控制器108可经由替代测试测试雷达SoC以识别雷达如77GHz)下产生CW。在操作中，雷达控制器108通过将信号发送到第一PA116a及第一LNA120a以启用第一PA116a及第一LNA120a来启用第一发射器112a及第一接作中，雷达控制器108设置第二发射器112b以按预定频率(例如4MHz)调制CW。雷达控制器108设置第二发射器112b以通过设置第二移相器114b以按恒定速率改变CW的相位来调制通过将信号发射到第二移相器114b以切换传输网络104与内部回送路径之间的连接来启用第二移相器114b与第一LNA120a之间的内控制变量使得第一PA116a的增益从第一值(例如12dBm)转变成第二值(例如-18dBm)来设置第一发射器112a以扫掠第一发射器112a的增益。在操作中，雷达控制器108测量在第一120a处接收到的信号是包含由第一发射器112a产生的信号及由第二发射器112b产生的信后，雷达控制器108计算从第一ADC126a输出的信号的FFT及FFT的峰值频率相对于增益控制器108产生指示雷达SoC可继续生产以被船运及/或存储的信号，且将所述信号发射到远示雷达SoC将停止生产的信号且将所述信号发射到远程装置106。响应于来自雷达控制器[0052]所说明实例的雷达控制器108包含雷达处理器212。所说明实例的雷达处理器212雷达处理器212经由总线218与包含易失性存储器214及非易失性存储器216的主存储器通RAMBUSE动态随机存取存储器(RDRAM8)及/或任何其它类型的随机存取存储器装置实施。非易失性存储器216可由快闪存储器及/或任何其它所期望类型的存储器装置实施。[0054]所说明实例的雷达控制器108还包含接口电路220。接口电路220可由串行快闪接口、电力管理集成电路(PMIC)接口、控制器局域网(CAN)接口、具有灵活数据速率的CAN[0057]所说明实例的雷达控制器108还包含用于存储软件及/或数据的一或多个大容量以产生FMCW信号及CW信号。而且，实例调制器管理器200对第一移相器114a及第二移相器114b中的一者或两者进行编程以启用及/或停用第一移相器114a及第二移相器114b中的一器114b进行编程以切换第一移相器114a及第二移相器114b将第一移相器114a及第二移相实例调制器管理器200对第一PA116a及第二PA11bb中的一者或两者进行编程以启用及/管理器200对第一PA116a及第二PA116b的第一增益控制变量及第二增益控制变量(例如TX_Backoff_1变量、TX_Backoff_2变量等)进行编程以分别控制第一PA116a及第二PA功率等于峰值输出功率减去第一增益控制变量(例如TX_Output_Power_1＝12dBm–TX_等于峰值输出功率减去第二增益控制变量(例如TX_Output_Power_2＝12dBm–TX_Backoff_器200将对应于所产生的用于控制LO110、第一移相器114a、第二移相器114b、第一PA中的每一者的信号中的每一者的信号发射到实例信号分析[0062]在图2的所说明实例中，实例信号分析器202处理并分析由雷达SoC(例如雷达SoC126d接收到的信号中的每一者的快速傅里叶变换(FFT)。实例信号分析器202识别第一ADC信号分析器202确定峰值频率的频率是否满足峰值频率(例如预定值的)预定频率的阈值104相关联的传输路径的长度以及用以用LO110产生FMCW或CW的控制信号。对应于FMCW的预定峰值频率由实例信号分析器202基于方距离处的对象的雷达SoC的性能的可接受性能范围。举例来说，预定峰值频率对应于中间的增益及相位。实例信号分析器202使用对所测试的每一发射器及接收器对的增益及相位测量计算雷达SoC中的每一发射器(例如第一发射器112a、第二发射器112b等)及每一接收值频率的振幅(例如增益)及发射器及接收器对中的每一者的峰值频率下的相位。举例来失配。Peak_dBm(TXm,RXn)变量对应于发射器m及接收器n对的峰值频率的增益。Peak_dBm(TX1,RX1)变量对应于参考发射器及接收器对(例如第一发射器112a及第一接收器118a)的峰值频率的增益。相位MM(TXm,RXn)变量对应于发射器m及接收器n对的相位失配。Peak_Phase(TXm,RXn)变量对应于发射器m及接收器n对的峰值频率的相位。Peak_Phase(TX1,RX1)变量对应于参考发射器及接收器对(例如第一发射器112a及第一接收器118a)的峰值[0072]在图2的所说明实例中，实例信号分析器202计算每一接收器(例如第一接收器第四滤波器124d中的每一者的中心频率)的通带的功率及不对应于所期望频率的所有其它[0076]在图2的所说明实例中，PowerRXm变量对应于接收器m处的所期望频率的通带的功率。Bmhonaass变量对应于接收器m的峰值频率下的功率。PowerRXmNoise变量对应于接收所期望频率的所有其它带宽的通带的平均功率。SNRRXm变量对应于接收器m处的信噪比。Peak_Phase(TX1,RX1)变量对应于参考发射器及接收器对(例如第一发射器112a及第一接收器118a)的峰值频率的相位。信号分析器202确定每一接收器处的SNR是否满足(例如高的峰值频率中的任一者都不满足接收器上的预定峰值频率的阈值(例如，在所述阈值外)，每一接收器处的SNR不满足(例如低于)阈值，那么实例信号分析器202指示被测雷达SoC具实例信号分析器202指示被测雷达SoC具有值频率下相对于第一PA116a及第二PA116b中的一者或两者上的变及第四LNA120d中的每一者处相对于第一PA116a及第二PA116b中的一者或两者上的变化增益的功率与在每一接收器处的FFT中确定的峰值频率下相对于第一PA116a及第二PA116b中的一者或两者上的变化增益的功率以产生对应于在每一接收器处的FFT中确定的峰值频率下相对于第一PA116a及第二PA116b中的一者或两者上的变化增益的功率相对于[0081]在图2的所说明实例中，实例警报产生器204基于性能特性的质量产生状态信而且，实例警报产生器204将状态信号发射到远程装置106以致使远程装置106从生产线移产线移除或借此致使被测雷达SoC被船运[0082]图3是展示图1的传输网络104的进一步细节的框图。用于测试收发器的类似于上述方法、设备及系统的实例系统及方法描述于序列号为15/005,638的美国专利申请案中，[0084]在回送测试模式中，传输网络104的输入耦合器300用于将来自一或多个发射器(例如第一发射器112a、第二发射器112b等)的输出信号耦合到一或多个接收器(例如第一[0085]在所说明实例中，雷达控制器108将控制信号发送到第一发射器112a及第二发射将经组合输出信号310发送出去到输出耦[0089]在所说明实例中，雷达控制器108将控制信号发送到第一发射器112a或第二发射功率组合器304的已知传送功能，经组合输出信号310与提供到功率组合器304的信号应具[0092]基于输出耦合器306的已知传送功能，经组合输出信号310与经耦合输出信号312每一者的对应于发送到第一发射器112a的控制信号的预期输出信号是基于功率组合器收器118c及第四接收器118d的这些预期输出信号被存储于雷达控制被编码。只要雷达控制器108能够区分哪一输出信号对应于第一接收器118a、第二接收器[0095]在图3的实例中，接着，雷达控制器108比较来自第一接收器118a、第二接收器118b、第三接收器118c及第四接收器118d中的每一者的实际输出信号与第一接收器118a、第四接收器118d中的任一者的实际输出信号在预定阈值内与预期输出信号不一致，那么：[0097]关于根据本文中描述的实例的方面的传输网络(例如传输网络104)，所有发射器(例如第一发射器112a及第二发射器112b)及所有接收器(例如第一接收器118a、第二接收FFT输出对频率图表400表示用于识别当第一发射器112a及第二发射器112b中的一或多者未经由二元相位调制来调制由LO110产生的信号(例如FMCW信号)时信号分析器202从第一定峰值频率(例如10kHz)。如果峰值频率(例如峰值频率406)在预定峰值频率的阈值(例如号分析器202用于计算峰值频率的信号功率的通带。当确定从第一ADC126a、第二ADC第四ADC126d中的一或多者接收到的[0102]图5是实例FFT输出对频率图表500的图形说明。实例FFT输出对频率图表500表示用于识别当第一发射器112a及第二发射器112b中的一或多者调制由LO110产生的信号(例调制来调制时，实例FFT输出对频率图像500表示由信号分析器202用于识别信号中的峰值无需实际上跨更大距离传输信号。为了模拟更大距离，实例调制器管理器200在第一PA实例二元相位调制按1MHz调制由第一PA116a及第二PA116b发射频率的实例通带510及不对应于所期望频率的所有其它带宽的实例通带模拟应用特定距离处的对象时，图5中所说明的峰值频率506对应于由实例信号分析器202与预定峰值频率(例如1MHz+10kHz)。如果峰值频率(例如峰值频率506)在预定峰值频率的号分析器202用于计算峰值频率的信号功率的通带。当确定从第一ADC126a、第二ADC第四ADC126d中的一或多者接收到的[0106]图6是实例低噪声放大器(LNA)功率输出对功率放大器(PA)增益图表600的图形说明。实例LNA功率输入对PA增益图表600表示随着实例调制器管理器200改变TX_Backoff_1变量由信号分析器202在第一LNA120a的输入处检测到的峰值频率的功率对第一PA116a的值的第一发射器112a的可编程设置。LNA功率输入对PA增益图表600包含实例LNA功率轴[0107]在图6的所说明实例中，LNA输入功率曲线606表示在第一LNA120a的输入处到的由信号分析器202测量的信号的功率。随着调制器管理器200调整第一PA116a的增益及调制由LO110产生的信号，信号分析器202测量第一LNA[0108]图7是实例模/数转换器(ADC)功率输出对PA增益图表700的图形说明。实例ADC功率输出对PA增益图表700表示随着实例调制器管理器200改变TX_Backoff_1变量由信号分析器202在第一ADC126a处检测到的峰值频率的功率对第一PA116如第一LNA120a)的功率与放大器(例如第一LNA120a)的输出功[0109]在图7的所说明实例中，ADC_LNA压缩曲线706表示由信号分析器202测量的第一管理器200调整第一PA116a的增益及由LO110产生的信集到第一ADC126a处的峰值频率的功率之后，实例信号分析器[0110]图8是实例ADC功率输出对LNA功率输入图表800的图形说明。实例ADC功率输出对LNA功率输入图表800表示随着实例调制器管理器200改变TX_Backoff_1变量由信号分析器202从第一ADC126a检测到的峰值频率的功率对由信号分析器202在第一LNA120a处检测到的峰值频率的功率。ADC功率输出对LNA功率输入图表800包含实例ADC功率轴802、实例功率。P0.5dB点812处于ADC_LNA压缩曲线806与0.5dB变动曲线808相交的点。当第一ADC益值的第一ADC126a的功率输出。P1dB点814处于ADC_LNA压缩曲线806与1dB变动曲线810[0111]在图8的所说明实例中，通过组合在图6中表示的第一LNA120a数据与示的第一ADC126a数据，实例信号分析器202规避由第一滤波器124a引起的衰减且可靠地[0112]虽然在图2中说明了实施图1的雷达控制器108的实例方式，但图2中说明的元件、析器202、实例警报产生器204及/或更一般来说图2的雷达控制器108中的至少一者特此被如结合图1及2描述的雷达控制器108的计算机处理器执行的可执行程序的一或多个可执行序及/或部分可替代地由不同于雷达控制器108的装置执行及/或体现于固件或专用硬件件或固件的情况下执行对应操作的一或多个硬件电路(例如，离散及/或集成模拟及/或数分块及存储在一或多个存储装置及/或计算装置(例如服务器)上。机器可读指令可能需要器可读指令及/或对应程序涵盖此类机器可读指令及/或程序，而与机器可读指令及/或程序在被存储或另外静止或运送时的特定格式或状体经明确定义以包含任何类型的计算机可读存储装置及/或存储盘且排除传播信号及排除至少一个B及(3)至少一个A及至少一个B中的任一者的实施[0117]图9是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器108来测试雷达SoC102的实例机达SoC102)来确定与雷达SoC确定距离的能力、雷达SoC的接收器信号质量及雷达SoC的发制器管理器200设置LO110(例如实例调制器管理器200设置本地振荡器产生器)以产生调制器管理器200启用第一发射器来进行发射且启用所有接收器来接收由本地振荡器产生是否满足性能阈值。如果警报产生器204确定当前被测发射器及接收器的性能特性满足阈[0121]在框912处，实例信号分析器202确定是否被测雷达SoC中的所有发射器都已被测启用将测试的下一发射器。举例来说，调制器管理器200停用第一PA116a且启用第二PA或指示被测雷达SoC将停止生产的信号中的一或多者发射到例如远程装置106的远程装置。[0122]图10是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器108来在图9的框908处产生雷达SoC(例如雷达SoC102)的性能特性的实例机器可读指令的流程图。框908的子例程在框对应于从第一接收器118a接收到的信号的FFT中的峰值频率是否在预定峰值频率(例如10kHz)的4kHz内。如果实例信号分析器202确定峰值频率满足预定峰值频率的阈值(框如分辨率)以检测某一距离处的对象的SNR值。如果实例信号分析器202确定从当前被测接续到框1010。如果实例信号分析器202确定从当前被测接收器接收到的信号的SNR不满足者处接收到的信号中的任一者尚未被分析(框1012：否)，那么框908的子例程继续到框但从第四接收器118d接收到的信号尚未被分析，那么信号分析器202在框1014从分析从第三接收器118c接收到的信号迭代到分析从第四接收器118d接收到的信号。在框1014之后，器112a及第一接收器118a)与另一发射器及接收器对(例如第m发射器及第n接收器)之间的维持正确操作的可接受失配。如果实例信号分析器202确定所有发射器及接收器对的增益如果实例信号分析器202确定发射器及接收器对中的任一者的增益及相位失配不满足(例操作特性。在框10120之后，框908的实例子例程在框910返回到机器可读指令900。在框[0128]图11是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器108来替代地测试雷达SoC102SoC(例如雷达SoC102)来确定与被测雷达SoC中的一或多个功率放大器的增益的线性度相[0129]在图11的所说明实例中，在框1108，实例调制器管理器200扫掠第一发射器的增定是否所有被测接收器都已被测试。如果实例信号分析器202确定所有被测接收器都已被126a处的峰值频率的功率与第一LNA120a处的峰值频率的功率相关联的数据结构。在框[0131]在图11的所说明实例中，在框1124，实例信号分析器202确定压缩点是否满足阈[0133]图12是表示可经执行以实施图1及2的雷达控制器108来替代地测试雷达SoC102SoC(例如雷达SoC102)来确定与被测雷达SoC中的一或多个功率放大器的增益的线性度相第一发射器的增益。举例来说，调制器管理器200从0dB到30dB扫掠第一PA116a的TX_126a处的峰值频率的功率与第一LNA120