[发明专利]射频设备及其操作方法

说明书

公开了一种射频(RF)设备及其操作方法。该RF设备包括：多个混频器，多个混频器中的每个具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子；和自测试电路。自测试电路包括具有输入端子和输出端子的缓冲器，其被配置成缓冲来自本地振荡器(LO)的参考信号以生成具有第一频率的第一RF信号；和各自具有不同的传输延迟的多个延迟元件，每个延迟元件都具有耦接到缓冲器输出端子的第一端和被配置成基于第一RF信号提供相应延迟信号的第二端，其中，自测试电路被配置成在测试模式中将延迟元件的第二端耦接到多个混频器的相应第一输入端子，以向每个混频器提供相应的延迟信号，并且其中，混频器的第二输入端子被配置成接收具有第一频率的第二RF信号。

技术领域

本发明一般涉及用于射频(RF)设备的系统和方法，并且在特定的实施方式中，涉及具有内置式自测试(BIST)电路的RF设备和用于操作具有BIST电路的RF设备的方法。

背景技术

随着对射频(RF)系统的需求的增加，对于在基于硅的集成电路上集成RF系统而不是使用分立的半导体部件，已存在相应的关注。RF系统的示例包括例如机动车辆雷达和高频通信系统。通过使用硅集成，可以以比基于分立部件的系统更低的成本来制造大量的这种RF系统。

RF系统中经常采用的一种类型的电路部件是混频器。混频器通常将具有第一频率的信号与具有第二频率的信号混合，以生成具有第三频率的信号，其中第三频率可以是例如等于第一频率与第二频率之差的频率。例如，混频器用于下变频器。对于这样的下变频器，输入的RF信号与本地振荡器(LO)信号混合，以生成随后可以被进一步处理的中频(IF)信号。

在半导体制造期间，RF电路或设备，例如混频器，经常在被制造之后被测试。然而，用于测试RF设备的常规方法可能是困难且相当昂贵的。例如，在以超过10GHz工作的设备中，通常需要精密测试固定装置和昂贵的测试设备。操作、校准和维护这些测试固定装置和设备是相当耗时的。例如，用于测试的RF探针具有有限的寿命并且随时间而损耗。物理变形，例如弯曲的触点，会影响高频匹配网络。此外，触点和连接器的腐蚀会使常规测试设备的衰减特性降级。因此，即使可以制造大量的RF集成电路，RF集成电路的测试也会成为降低生产量的瓶颈。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，一种射频(RF)设备包括多个混频器，多个混频器中的每一个具有第一输入端子、第二输入端子和输出端子；以及自测试电路。自测试电路包括具有输入端子和输出端子的缓冲器，缓冲器被配置成缓冲来自本地振荡器(LO)的参考信号以生成具有第一频率的第一RF信号；以及多个延迟元件，多个延迟元件各自具有不同的传输延迟，延迟元件每个都具有耦接至缓冲器的输出端子的第一端和被配置成基于第一RF信号提供相应的延迟信号的第二端，其中，自测试电路被配置成在测试模式中将延迟元件的第二端耦接至多个混频器的相应第一输入端子，以向每个混频器提供相应的延迟信号，并且其中，混频器的第二输入端子被配置成接收具有第一频率的第二RF信号。

根据本发明的一个实施方式，一种用于操作具有多个混频器的射频(RF)设备的方法包括：使用缓冲器缓冲来自本地振荡器(LO)的RF参考信号以生成第一RF信号，RF参考信号具有第一频率；通过各自具有不同的传输延迟的多个延迟元件对第一RF信号进行延迟，以提供多个相应的延迟信号；在测试模式中，将多个延迟元件的输出耦接至多个混频器的相应第一输入；以及使用多个混频器将多个相应的延迟信号与具有第一频率的第二RF信号混合。

根据本发明的一个实施方式，一种操作射频(RF)设备的方法包括：使用RF设备的本地振荡器(LO)生成参考RF信号；使用RF设备的缓冲器对参考RF信号进行缓冲，缓冲器具有第一预定相移，从而在缓冲器的输出端子处引入参考RF信号与第一RF信号之间的第一预定相移；将第一RF信号传递通过具有不同传输延迟的多个RF路径以生成多个延迟的RF信号，延迟的RF信号中的每一个具有与第一RF信号不同的相移；在测试模式中，将延迟的RF信号馈送至RF设备的多个混频器的相应第一输入端子；将根据参考RF信号得到的第二RF信号馈送至多个混频器的相应第二输入端子，第二RF信号和第一RF信号具有相同的频率；以及测量多个混频器的输出端子处的第一输出。