RF模塊以及用于測試RF模塊的方法技術

提供一種具有改進的測試能力的RF模塊。所述模塊具有第一開關，其具有信號輸出以及連接到輔助端子的額外輔助連接。當功率放大器從RF濾波器去耦時，所述輔助端子可連接到所述濾波器。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】RF模塊以及用于測試RF模塊的方法相關申請案的交叉參考本申請案主張2016年12月5日申請的第102016123474.5號德國專利申請案的優先權，所述德國專利申請案以全文引用的方式明確地并入本文中。描述本專利技術涉及RF模塊，例如，具有用于移動通信裝置的集成功率放大器的模塊，且涉及用于測試此類模塊的方法。當前向移動通信裝置的電和電子組件的小型化的趨勢要求將增加數目的電路元件較高程度地繼承在較小的體積中。因此越來越多的電和電子功能一起集成在模塊中。RF模塊，例如在移動通信裝置中，可包括有源和無源電路元件。有源電路元件可為功率放大器或半導體開關。無源電路元件可為過濾器，例如帶通濾波器或帶阻濾波器和匹配元件。上述進行中的向小型化的趨勢的一個結果是具有集成雙工器的功率放大器模塊(PAMiD)的產生。此類模塊包括至少一個功率放大器以及兩個或更多個雙工器。所述功率放大器可為多頻帶功率放大器。此類模塊的性能由參數來定義，例如最大輸出功率、功率附加效率、鄰近信道功率比率、誤差向量幅度、發射(TX)信號路徑與接收(RX)信號路徑之間的隔離度，即RX頻帶中的基波功率和功率放大器噪聲向接收路徑的泄漏。此類模塊的性能由有源電路元件(例如功率放大器)的性能和無源電路元件(例如濾波器和匹配元件，其分組在模塊的前端(FE)區段中)的性能以及模塊襯底的電磁特性決定。決定模塊性能的一個重要因素是向功率放大器呈現前端區段的阻抗的確定。其它的重要因素是發射路徑中的帶內損失和帶外衰減，以及發射路徑與接收路徑之間的隔離度。然而，歸因于高度集成，無法獨立測量上述參數和因素，因為前端區段耦合到功率放大器，且對應的模塊性能參數受其影響。這使此類模塊的設計和性能測量值兩者變得復雜，在生產之后，所述性能測量值應被用于每個所產生的模塊來濾除有故障的裝置。原則上，將有可能通過模擬來確定前端區段的行為，而不考慮功率放大器所導致的貢獻。然而，模擬前端區段在生產之后將不幫助尋找有故障的裝置。直接監視前端區段的特性的另一可能性將是獨立地制造前端區段和功率放大器。在測試功率放大器和前端區段之后，可將所述兩個單元組合到單個組件中。然而，接著將需要額外接觸針，其歸因于向小型化的趨勢而成問題，因為僅存在有限的空間。另外，此程序將非常耗時且昂貴，且將導致額外的寄生效應。因此，希望具有可直接測試無源電路元件而無功率放大器與前端區段之間的相互影響的RF模塊。為此，獨立權利要求提供與上述要求兼容的一種RF模塊，以及一種用于測試RF模塊的方法。所述RF模塊包括信號輸入、信號輸出和輔助端子。另外，所述模塊包括電連接在所述信號輸入與所述信號輸出之間的功率放大器。另外，所述模塊具有電連接在所述功率放大器與信號輸出之間的第一開關，以及電連接在所述第一開關與所述信號輸出之間的RF濾波器區段。所述RF濾波器區段具有第一RF濾波器以及與所述第一RF濾波器并聯電連接的第二RF濾波器。第一開關具有信號輸入、兩個或更多個信號輸出以及輔助連接。第一開關的第一信號輸出耦合到第一RF濾波器。第一開關的第二信號輸出耦合到第二RF濾波器。輔助連接耦合到輔助端子。第一開關具有分析模式，其中輔助連接連接到第一開關的兩個信號輸出中的一者。在此RF模塊中，第一開關可建立功率放大器與所述濾波器中的一者之間的連接。此直接連接用于正常操作。然而，第一開關可使連接到濾波器的信號輸出從功率放大器去耦，但將信號輸出中的至少一者連接到輔助端子，其可為外部端子，經由所述外部端子，具有濾波器的濾波器區段可經由外部測試環境直接接入。隨著功率放大器從濾波器區段去耦，可確定濾波器區段的參數和性能，而無來自功率放大器的任何影響。明確地說，可直接確定向功率放大器呈現的電阻抗。在制造此類模塊之后，將第一開關切換到分析模式。在分析模式下，有可能使直接聯系開關中的每一者，來將信號個別地輸出到輔助端子。因此，即使所述模塊在多個并聯信號路徑區段中包括多個濾波器，也可個別地測試每一信號路徑區段。有可能所述RF濾波器是雙工器的發射(TX)濾波器。所述雙工器中的每一者還具有接收(RX)濾波器。每一雙工器可電連接到信號輸出，其可為天線端口，且電連接到個別接收端口。接著，經由分析模式下的對應切換狀態，經由輔助端子、天線端子和個別接收端子，信號路徑的多個節段存在，其可個別地測試，而無來自功率放大器的影響。有可能第一開關是發射(TX)開關。利用發射開關來將單個功率放大器(其可為多頻帶功率放大器)連接到兩個或更多個信號路徑區段，其中每一區段具有其自身的RF濾波器，其專用于選定頻帶。因此，單個功率放大器可用于若干頻帶，而不是為每一頻帶提供一個功率放大器。有可能所述模塊進一步包括一或多個匹配網絡。每一匹配網絡電連接在第一開關的信號輸出與對應RF濾波器之間。一個信號路徑區段的匹配網絡允許優化功率放大器與前端區段之間的阻抗匹配。每一匹配網絡可包括無源電路元件，例如電感元件和電容元件。有可能模塊進一步包括電耦合于第一開關與信號輸出之間的第二開關。可利用第二開關來個別地選擇所述RF濾波器中將連接到信號輸出的一者。有可能第二開關是天線開關，且具有天線端子和輔助端子。明確地說，有可能第二開關具有朝信號輸出的一個連接，以及第一開關的每信號輸出至少一個連接。接著，在第一開關的信號輸出與第二開關的對應連接之間，信號路徑的多個節段并聯電連接在所述兩個開關之間。有可能功率放大器是多頻帶放大器。于是，有可能RF模塊是具有集成雙工器的功率放大器模塊(PAMiD)。有可能RF模塊進一步包括開關寄存器。可通過一或多個開關寄存器設定來激活分析模式。在分析模式下，輔助連接可連接到外部電路環境，例如，用于測試模塊的不同區段。此模塊允許多個電和電子功能在小體積內的高度集成，符合小型化趨勢，同時允許確定模塊的前端區段的性能，而不與功率放大器交互。有可能在制造之后去嵌入輔助端子，并在分析模式下切換第一開關以分析前端區段。如果模塊，明確地說所述模塊的前端區段，支持排列在模塊外部的濾波器的頻帶，那么有可能使用此輔助端子來將第一開關電連接到所述模塊外部的那些濾波器。接著，可將所述模塊和額外濾波器布置在共同載體襯底上。在測試期間，可使用受測試的相同裝置來評估前端區段的性能、總模塊性能以及功率放大器的性能，而不耦合到前端區段。因此，可容易獲得模塊的區段之間的相關，且減少設計過程和測試過程的工作量。明確地說，可使用模塊來測試TX與RX的隔離度，明確地說對于信號路徑的每一個別節段，對于每一所生產的裝置，確定是否滿足指定準則。因此，提供一種用于測試RF模塊的方法，所述RF模塊包括功率放大器、第一開關和濾波器區段。所述方法包括以下步驟：在分析模式下切換第一開關，其中所述開關將輔助端子連接到濾波器區段，并使濾波器區段從功率放大器去耦；經由輔助端子測試濾波器區段而不受來自功率放大器的影響。有可能通過適當的開關寄存器設定來激活分析模式。附圖中示出本專利技術的RF模塊的中心方面、基本工作原理和優選實施例的細節。圖1示出模塊的基本電路元件，其中開關處于正常操作模式。圖2示出處于分析模式的一個狀態下的圖1的模塊。圖3示出包括多個RF濾波器的模塊。圖4示出匹配網絡的使用。圖5示出第二開關的使用。圖6示出雙工器的使用。圖7示出匹配網絡、雙工本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種RF模塊RFM，其包括?信號輸入IN、信號輸出OUT和輔助端子AUT，?功率放大器PA，其電連接在所述信號輸入IN與所述信號輸出OUT之間，?第一開關SW1，其電連接在所述功率放大器PA與所述信號輸出OUT之間，?RF濾波器區段FS，其電連接在所述第一開關SW1與所述信號輸出OUT之間，其中?所述RF濾波器區段FS具有第一RF濾波器F1以及并聯電連接到所述第一RF濾波器F1的第二RF濾波器F2，?所述第一開關SW1具有信號輸入SI；兩個或更多個信號輸出SO1、S02；以及輔助連接AUC，?第一信號輸出SO1耦合到所述第一RF濾波器F1，?第二信號輸出S02耦合到所述第二RF濾波器F2，?所述輔助連接AUC耦合到所述輔助端子AUT，?所述第一開關SW1具有分析模式，其中所述輔助連接AUC連接到所述第一開關的信號輸出SO1、S02中的一者。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2016.12.05 DE 102016123474.51.一種RF模塊RFM，其包括-信號輸入IN、信號輸出OUT和輔助端子AUT，-功率放大器PA，其電連接在所述信號輸入IN與所述信號輸出OUT之間，-第一開關SW1，其電連接在所述功率放大器PA與所述信號輸出OUT之間，-RF濾波器區段FS，其電連接在所述第一開關SW1與所述信號輸出OUT之間，其中-所述RF濾波器區段FS具有第一RF濾波器F1以及并聯電連接到所述第一RF濾波器F1的第二RF濾波器F2，-所述第一開關SW1具有信號輸入SI；兩個或更多個信號輸出SO1、S02；以及輔助連接AUC，-第一信號輸出SO1耦合到所述第一RF濾波器F1，-第二信號輸出S02耦合到所述第二RF濾波器F2，-所述輔助連接AUC耦合到所述輔助端子AUT，-所述第一開關SW1具有分析模式，其中所述輔助連接AUC連接到所述第一開關的信號輸出SO1、S02中的一者。2.根據先前權利要求所述的RF模塊，其中所述RF濾波器F1、F2是雙工器DU的Tx濾波器，每一雙工器DU還具有RX濾波器Fl'、F2'。3.根據前述權利要求中任一權利要求所述的RF模塊，其中所述第一開關SW1是Tx開關。4.根據前述權利要求中任一權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·A·法拉甘·博維略，A·德特勒夫森，
申請(專利權)人：追蹤有限公司，
類型：發明
國別省市：美國,US