具有測試能力的rf接收器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開內(nèi)容涉及射頻（RF)傳送器或收發(fā)器電路的領(lǐng)域，特別涉及包括測試能力的RF接收器芯片。
【背景技術(shù)】
[0002] 射頻（RF)接收器和收發(fā)器可以在許多應(yīng)用中找到，特別可以在雷達(dá)傳感器和無線 通信的領(lǐng)域中找到。在汽車領(lǐng)域內(nèi)，針對被使用在所謂的"自適應(yīng)巡航控制"（ACC)或"雷 達(dá)巡航控制"系統(tǒng)中的雷達(dá)傳感器的需求越來越多。這樣的系統(tǒng)可以被用來自動調(diào)節(jié)汽車 的速度，以便于與前方的其他汽車保持安全距離。
[0003] 現(xiàn)今的雷達(dá)系統(tǒng)利用了高度集成的RF電路，其可以把雷達(dá)收發(fā)器的RF前端的所 有核心功能合并到一個(gè)單一封裝中（單芯片收發(fā)器)。這樣的RF前端通常尤其包括壓控振 蕩器（VC0 )、功率放大器（PA)、混頻器以及模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)。
[0004] 在汽車中所使用的雷達(dá)應(yīng)用遵循許多涉及道路交通安全的標(biāo)準(zhǔn)，例如標(biāo)題為 "Roadvehicles-Functionalsafety(道路車輛-功能安全)"的功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262。為了確保雷達(dá)傳感器的功能安全，很重要的是知道雷達(dá)傳感器的當(dāng)前狀態(tài)是否允許 可靠的距離和速度測量。然而，而且在不同于雷達(dá)的應(yīng)用中，可靠性可能是個(gè)問題。
[0005]因此，存在對具有改進(jìn)的自測試能力以提高總體系統(tǒng)的可靠性的RF收發(fā)器的需 要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 這里公開了一種RF接收器器件。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)例，所述接收器器件包 括芯片封裝、包括在芯片封裝中的半導(dǎo)體芯片以及也集成在半導(dǎo)體芯片中的測試信號發(fā)生 器。測試信號發(fā)生器被配置成生成包括第一信息的RF測試信號。此外，RF接收通道包括 被集成在半導(dǎo)體芯片中的RF接收器電路。RF接收器電路具有用于接收RF輸入信號的輸 入，并且被配置成將RF輸入信號下變頻到中頻（IF)或基帶，并且對經(jīng)過下變頻的信號進(jìn)行 數(shù)字化以獲得數(shù)字信號。此外，耦合器被集成在芯片封裝中。RF接收通道還包括耦合器，其 具有第一和第二輸入端口以及輸出端口，其中輸出端口耦合到RF接收器電路的輸入，第一 輸入端口被配置成接收天線信號，并且第二輸入端口耦合到測試信號發(fā)生器以接收測試信 號。信號處理器被集成在半導(dǎo)體芯片中，并且被配置成在測試循環(huán)期間確定存在于所述數(shù) 字信號中的第一信息是否匹配預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0007] 根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個(gè)實(shí)例，所述接收器器件包括芯片封裝、包括在芯片封裝 中的半導(dǎo)體芯片以及集成在半導(dǎo)體芯片中的測試信號發(fā)生器。所述信號發(fā)生器被配置成生 成包括第一信息的RF測試信號。所述接收器器件還包括至少兩個(gè)RF接收通道。每一個(gè)RF 接收通道包括RF接收器電路，所述RF接收器電路集成在半導(dǎo)體芯片中并且具有用于接收 對應(yīng)的RF輸入信號的輸入。每一個(gè)通道的RF接收器電路被配置成將對應(yīng)的RF輸入信號下 變頻到中頻（IF)或基帶，并且對經(jīng)過下變頻的信號進(jìn)行數(shù)字化，因而提供數(shù)字信號。每一個(gè) RF接收通道還包括耦合器，其被集成在芯片封裝中并且具有第一和第二輸入端口以及輸出 端口，其中輸出端口耦合到對應(yīng)的RF接收通道的RF接收器電路的輸入。第一輸入端口被配 置成接收對應(yīng)的天線信號，并且第二輸入端口耦合到測試信號發(fā)生器以接收RF測試信號。 RF接收器器件還包括集成在半導(dǎo)體芯片中的信號處理器，其中所述信號處理器被配置成在 測試循環(huán)期間確定存在于獲得自RF接收通道的數(shù)字信號中的第一信息是否匹配對應(yīng)的標(biāo) 準(zhǔn)。
【附圖說明】
[0008] 參照下面的附圖和描述可以更好地理解本公開內(nèi)容。附圖中的組件不一定是成比 例的；而是重點(diǎn)放在說明本公開內(nèi)容的原理。此外，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指定相應(yīng)的 部分。在附圖中： 圖1是圖示了RF收發(fā)器芯片的接收路徑的基本結(jié)構(gòu)的方框圖； 圖2是圖示了單基地雷達(dá)（monostaticradar)收發(fā)器芯片中的接收/傳送路徑的方 框圖； 圖3是圖示了包括用于提供自測試功能的附加電路的圖1的RF收發(fā)器的方框圖； 圖4圖示了在圖3的RF收發(fā)器的自測試期間在數(shù)字信號處理器中執(zhí)行的信號分析的 一個(gè)實(shí)例； 圖5是圖示了包括用于提供針對多個(gè)接收通道的自測試功能的附加電路的圖1的RF收發(fā)器的方框圖； 圖6圖示了在圖5的RF收發(fā)器的多通道自測試期間在數(shù)字信號處理器中執(zhí)行的信號 分析的一個(gè)實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 下面將在雷達(dá)收發(fā)器的情境中討論本公開內(nèi)容的實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)指出的是，本 公開內(nèi)容還可以被應(yīng)用在不同于雷達(dá)的應(yīng)用諸如例如RF通信器件的RF收發(fā)器中。
[0010] 所謂的"單芯片雷達(dá)"可以將提供對于距離和/或速度測量所需的核心功能的電 路包括在一個(gè)芯片中。因此，所述芯片可以尤其包括RF振蕩器、放大器、混頻器、濾波器、模 擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字信號處理器。圖1圖示了例如在雷達(dá)距離測量器件中使用的RF 收發(fā)器1 (或RF接收器）的接收路徑。相應(yīng)地，RF收發(fā)器/接收器1包括混頻器10,該混 頻器10被提供有RF輸入信號SRX和RF振蕩器信號Sω，并且被用來把RF輸入信號SRX下變 頻到基帶或中頻（IF)帶。RF輸入信號SRX可以由天線（圖1中未示出）提供，并且可以在被 提供到混頻器10之前被預(yù)先放大(參見RF放大器12)。在本例中，RF振蕩器信號由本 地振蕩器（L0) 11生成，該本地振蕩器（L0) 11可以包括耦合在鎖相環(huán)路（PLL)中的壓控振 蕩器（VC0)。然而，取決于實(shí)際應(yīng)用，RF振蕩器信號可以由其他電路提供。當(dāng)被使用在 雷達(dá)距離測量器件中時(shí)，RF振蕩器信號可以處在近似24GHz與77GHz之間的范圍內(nèi)（在 本例中為77GHz)。然而，更高的或更低的頻率也可以是適用的。
[0011] 正如提到的那樣，混頻器10把RF輸入信號SRX'（經(jīng)過放大的天線信號）下變頻到 基帶(或IF帶)。對應(yīng)的基帶信號(混頻器輸出信號）由SBB標(biāo)示。基帶信號SBB隨后經(jīng)受模 擬濾波(濾波器13)，以抑制不合期望的邊帶或鏡像頻率。濾波器13可以是低通濾波器或帶 通濾波器。經(jīng)過濾波的基帶信號(濾波器輸出信號）由SBB'標(biāo)示。利用混頻器將RF輸入信 號下變頻到基帶或IF帶的接收器同樣地被稱為外差（heterodyne)接收器，并且因此不作 進(jìn)一步更詳細(xì)討論。經(jīng)過濾波的基帶信號SBB'隨后被采樣并且轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號SRXDI(;(模擬 到數(shù)字轉(zhuǎn)換器14)，其隨后在數(shù)字域使用中被進(jìn)一步處理。在下變頻到IF帶的情況下，IF 信號也可以被數(shù)字化以用于對IF信號進(jìn)行數(shù)字解調(diào)。所述數(shù)字信號處理可以使用例如執(zhí) 行適當(dāng)?shù)能浖噶畹臄?shù)字信號處理器來執(zhí)行。
[0012] 圖1圖示了RF接收器或收發(fā)器的接收路徑。在所謂的雙基地或偽單基地雷達(dá)系 統(tǒng)中，接收器可以與傳送器分離，這是在于接收器和傳送器使用分離的天線。圖2圖示了RF 收發(fā)器(組合的接收器和傳送器)，其可以被使用在單基地雷達(dá)系統(tǒng)中，其中相同的天線被 用來傳送和接收RF信號。圖2的收發(fā)器包括定向耦合器22,其被耦合在混頻器10與天線 20之間，并且被配置成把由天線20接收到的RF信號SRX導(dǎo)向混頻器10(接收路徑)。此外， 定向耦合器22被配置成把RF振蕩器信號導(dǎo)向天線20,所述天線20傳送對應(yīng)的電磁雷 達(dá)信號。除了定向耦合器22之外，接收路徑(放大器12、混頻器10、濾波器13、模擬到數(shù)字 轉(zhuǎn)換器14、信號處理器15)與圖1中相同，并且因此這里不作重復(fù)。
[0013] 定向親合器22可以被實(shí)施為通過帶狀線（stripline)形成的環(huán)形親合器。然而， 可以使用其他類型的定向耦合器。特別在使用環(huán)形耦合器時(shí)，耦合器的一個(gè)端口由端接阻 抗21端接。定向耦合器22可以被實(shí)施在與收發(fā)器的其他電路組件相同的芯片封裝中，以 提供單芯片解決方案。
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