專利名稱：通信設備和天線的測試裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種通信設備和天線的測試裝置。
背景技術：
為了實現終端與外界的無線通信，很多終端都具有內置的天線，用于實現信號 的收發。在常用的天線中，平面倒F天線(Planar Inverted-F Antenna Inverted,簡稱為 PIFA)(也可稱為倒F天線)具有體積小及結構簡單等優勢，因此得到了廣泛的應用，例 如，倒F天線常常被用作便攜終端(例如，手機、筆記本電腦等)的收發天線。隨著便攜終端等通訊產品生產線自動化程度的日益提高，便攜終端在產線上的 自測試的重要性也越來越大。終端產品的自測試能夠在不利用任何外部儀器設備的情況 下，使終端產品自身完成測試，通過進行自測試，能夠及時發現由產品內部電子器件貼 裝、組裝不當造成的問題，管理人員能夠根據自測試的結果，在產品上市前對出現問題 的產品進行調整和修復，從而有效降低電子產品的返修率，提高生產自動化程度及生產 效率，并且能夠降低生產測試成本，目前，在一些終端制造商的生產線上，終端產品的 自測已經能覆蓋終端內部90 %以上的器件管腳。對于倒F天線，該天線的內部具有接地點或接地管腳等，為了保證倒F天線能夠 正常工作，就需要保證終端的射頻部分能夠與天線端口正常連接，并且需要保證天線內 的接地點和接地管腳能夠正常接地。對于如何對終端中的倒F天線進行自測試，目前已 經有人提出，在終端內設置耦合器，用于對天線進行測量，并設置專門的檢測裝置來對 耦合器的測量結果進行判斷，從而完成對天線的自測試。并且，為了基于耦合器進行天 線的自測試，還需要設置模/數轉換裝置、以及數/模轉換裝置等多個功能模塊，因此， 這種測試方式不僅成本很高，而且會增加終端改造的復雜度。類似地，對于其他具有接地點和接地管腳的天線自測試，同樣沒有簡單而又有 效的解決方案。針對相關技術中具有接地點的天線進行自測試的成本和復雜度高的問題，目前 尚未提出有效的解決方案。
發明內容
針對相關技術中具有接地點的天線進行自測試的成本和復雜度高的問題，本發 明提出一種通信設備和天線的測試裝置，能夠有效節省成本并降低設備的復雜度。本發明的技術方案是這樣實現的根據本發明的一個方面，提供了一種通信設備，所述通信設備能夠對其上設置 的天線進行自測試，其中，所述天線具有至少一個接地點，所述通信設備包括射頻匹配 電路、天線端口、所述天線，所述射頻匹配電路經由所述天線端口與所述天線連接，并 且，所述通信設備還包括第一阻隔部件、第二阻隔部件、檢測端口、以及參考電平提供模塊，其中，所述第一阻隔部件設置于所述射頻匹配電路與所述天線端口之間，用于阻 隔直流電流進入所述射頻匹配電路；所述第二阻隔部件為交流電阻隔部件，其一端連接 至所述檢測端口，另一端連接至所述第一阻隔部件與所述天線端口之間的射頻線；所述 參考電平模塊連接至所述檢測端口與所述第二阻隔部件之間；所述檢測端口用于進行電 平檢測，并在檢測的電平為零電平的情況下確定所述天線連接正常。其中，所述第一阻隔部件可以為電容。可選地，所述第二阻隔部件可以為電阻或電感。另外，一方面，所述檢測端口被配置為上拉狀態。或者，另一方面，該通信設備可以進一步包括電平上拉部件，其中，所述電平 上拉部件的一端連接至所述參考電平提供模塊，另一端連接至所述檢測端口與所述第二 阻隔部件之間。優選地，所述電平上拉部件為上拉電阻。另外，所述檢測端口為數字端口，并且，用于在檢測的電平為1的情況下，確 定所述天線連接不正常。另外，所述天線連接正常是指所述射頻線與所述天線端口連接正常、所述天 線端口與所述天線連接正常、并且所述天線內的接地點正常接地。根據本發明的另一方面，提供了一種天線的測試裝置，用于實現終端對具有至 少一個接地點的天線進行自測試，其中，所述終端包括射頻匹配電路、天線端口以及所 述天線，所述射頻匹配電路經由所述天線端口與所述天線連接，其中，所述測試裝置包 括第一阻隔部件、第二阻隔部件、檢測端口、以及參考電平提供模塊，具體地，所述第 一阻隔部件設置于所述射頻匹配電路與所述天線端口之間，用于阻隔直流電流進入所述 射頻匹配電路；所述第二阻隔部件為交流電阻隔部件，其一端連接至所述檢測端口，另 一端連接至所述第一阻隔部件與所述天線端口之間的射頻線；所述檢測端口用于進行電 平檢測，并在檢測的電平為低電平的情況下確定所述天線連接正常。一方面，所述檢測端口可以被配置為上拉狀態。另一方面，該裝置可以進一步包括電平上拉部件，其中，所述電平上拉部件的 一端連接至所述參考電平提供模塊，另一端連接至所述檢測端口與所述第二阻隔部件之 間。本發明通過電容實現測試過程中射頻電路的隔離、并通過電阻或電感實現天線 正常工作狀態時檢測端口的隔離，能夠避免測試過程和天線的正常工作彼此相互影響， 并且能夠通過檢測端口實現電壓的檢測，從而準確判斷出天線是否正常連接，避免采用 復雜、昂貴的部件，能夠有效節省成本并降低設備的復雜度。
圖1是根據本發明實施例的通信設備的結構框圖；圖2是圖1所示的通信設備的具體結構實例的框圖；圖3是根據本發明另一實施例的通信設備的結構框圖；圖4是圖3所示的通信設備的具體結構實例的框圖；圖5是圖4所示的通信設備中天線端口連接出現異常的示意圖6是圖 4所示的通信設備中天線內的接地點連接出現異常的示意圖；圖7是在TD-SCDMA/EDGE終端中采用本發明的測試方案后終端的結構框圖。
具體實施例方式針對相關技術中無法通過簡單而又有效的方案對具有接地點的天線進行測試的 問題，本發明考慮到，如果這種具有接地點的天線連接異常(不論是天線與通信設備射 頻部分的連接異常還是天線內部出現接地異常)，就會使天線側處于懸空(斷路)的狀 態，因此，本申請針對這一特性對天線的連接進行測試。本發明能夠通過簡單的電平判 斷得知天線是否正常連接，不僅判斷的準確性高，而且能夠避免采用高成本的部件和復 雜的電路。下面將結合附圖，詳細描述本發明的實施例。根據本發明的一個實施例，提供了一種通信設備，該通信設備能夠對其上設置 的具有至少一個接地點的天線進行自測試。如圖1所示，在通信設備中通常包括射頻模塊1，射頻匹配電路2、天線端口 4 以及天線5，射頻匹配電路1經由天線端口 4與天線5連接，其中，由于天線和通信設備 的構造對于本領域技術人員是公知的，所以出于清楚的目的，圖1中僅示出天線5具有一 個接地點，但是并未示出接地點與天線內的其他部件應當如何連接以及通信設備的其他 結構組成。為了實現對天線的自測試，根據本發明實施例的通信設備還包括第一阻隔部 件3、第二阻隔部件6、參考電平提供模塊7、以及檢測端口 8。具體地，第一阻隔部件3設置于射頻匹配電路2與天線端口 4之間(可以設置在 射頻通路靠近天線端口的位置)，用于阻隔直流電流進入射頻匹配電路2;第二阻隔部件 6為交流電阻隔部件(第二阻隔部件也可稱為射頻信號阻隔部件)，其一端連接至檢測端 口 8，另一端連接至第一阻隔部件3與天線端口 4之間的射頻線；參考電平模塊7連接至 檢測端口8與第二阻隔部件6之間；檢測端口8用于進行電平檢測，并在檢測的電平為零 電平的情況下確定天線連接正常。其中，天線連接正常是指射頻線與天線端口 4連接正常、天線端口 4與所述天 線5連接正常、并且所述天線5內的接地點正常接地。如圖1所示，如果天線端口 4與射頻匹配電路2之間連接的射頻線正常連接、天 線端口4與天線內的電路(例如，天線內的饋電電路)的連接正常、并且天線5內的接地 點正常接地，則第二阻隔部件6就相當于經由天線5接地，此時，檢測端口 8相當于通過 第二阻隔部件6和天線5中的接地點實現下拉，此時端口讀入的狀態為0，S卩，檢測端口 8檢測的電平將為低電平(零電平)。相反，如果天線端口 4與射頻匹配電路2之間連接的射頻線非正常連接(即，斷 路)、或者天線端口 4與天線內的電路(例如，天線內的饋電電路)的連接正常(例如， 斷路)、或者天線5內的接地點正常接地(未正常接地)，則第二阻隔部件6就相當于被斷 路，此時，檢測端口 8檢測電平為高電平，從而通過簡單的電平判斷就能夠確定天線是 否連接正常，并且，本發明的檢測方案不需要對通信設備增加耦合器等高成本的部件， 不僅能夠節省成本，而且能夠減小對通信設備的改造，降低實現的復雜度。在上述通信設備中，第一阻隔部件3可以是任何能夠阻隔直流的器件，并且需要保證隔直的同時不影響射頻阻抗匹配，例如，第一阻隔部件3可以是電容，可選地， 對于常用的500MHz至3GHz的通信系統，該電容的電容值可以是20pF至80pF。
第二阻隔部件(射頻信號阻隔部件)6可以是任何能夠有效阻隔交流電流的部 件，例如，可以是電阻或電感。優選地，如果采用電感，則該電感的感值應當足夠大， 以保證不影響射頻匹配，例如，針對工作于500MHz至3GHz的通信系統，優選的電感值 可以大于50nH;而考慮到實現的成本，第二阻隔部件6還可以采用電阻。不論連接高 值電阻或電感，其目的是在通信設備的射頻電路工作時，保證整個器件的射頻阻抗足夠 大，基本相當于開路，從而避免對射頻匹配的影響，而在工作于低頻數字信號時，第二 阻隔部件6能夠正常傳導電壓信號。另外，檢測端口 8可以是數字端口，并且，在檢測端口 8檢測的電平為1的情況 下，檢測端口就可以確定天線5連接不正常。為了保證電平能夠被明確地表示出來，可以將檢測端口被配置為上拉狀態(例 如，配置為弱上拉狀態，可通過端口內部的上拉電阻實現)，相應地，第二阻隔部件可以 是高阻值電阻，阻值可以選擇20ΚΩ至60ΚΩ或其他值，具體的電阻值選擇可以根據檢 測端口內部弱上拉電阻阻值而定。例如，如圖2所示，第一阻隔部件通過電容Cl實現，第二阻隔部件通過Rl實 現，檢測端口通過數字端口實現。為了實現電平的準確檢測，除了將檢測端口配置為上拉以外，還可以在通信設 備中單獨設置電平上拉部件。如圖3所示，該通信設備包括射頻模塊1、射頻匹配電路 2、天線端口 4以及天線5，射頻匹配電路經由天線端口與天線連接。與前述實施例的通 信設備不同，根據本實施例的通信設備除了包括第一阻隔部件3、第二阻隔部件6、參考 電平提供模塊7、以及檢測端口 8之外，還包括電平上拉部件9，并且檢測端口 8被配置 為懸空狀態(非上拉狀態)。這樣，即使檢測端口不能夠被配置為上拉狀態，也能夠通過電平上拉部件實現 電平的準確表示，避免誤操作。具體地，第一阻隔部件3設置于射頻匹配電路2與天線端口 4之間，用于阻隔直 流電流進入射頻匹配電路2;第二阻隔部件6為交流電阻隔部件，其一端連接至檢測端口 8，另一端連接至第一阻隔部件3與天線端口 4之間的射頻線；電平上拉部件9的一端連 接至參考電平提供模塊7，另一端連接至檢測端口 8與第二阻隔部件6之間；檢測端口 8 用于進行電平檢測，并在檢測的電平為低電平的情況下確定天線連接正常。同樣地，第一阻隔部件3可以是電容。第二阻隔部件6可以是電阻或電感，電 感值可以大于50nH(也可以取其他值)，如果采用電阻，則電阻值可以為大于20ΚΩ至 60ΚΩ,也可以選擇其他的電阻值，本文不再一一列舉。另外，檢測端口為數字端口，并且，用于在檢測的電平為1的情況下，確定天 線連接不正常。此外，上述電平上拉部件可以是上拉電阻，可選地，該電阻的阻值可以大于 300ΚΩ。例如，如圖4所示，第一阻隔部件通過電容Cl實現，第二阻隔部件通過Rl實 現，檢測端口通過數字端口實現，電平上拉部件通過R2實現。
具體地，根據本實施例的通信設備的檢測原理與之前實施例的檢測原理相同， 下面將以圖4所示的情況為例進行說明。當進行天線連接自檢測時，通過數字端口的讀功能讀入與電阻Rl相連的端口的 狀態，只有當天線端口及接地點都處于正確連接時，數字端口才會相當于通過電阻Rl和 天線接地點實現下拉，此時數字端口讀入的狀態為0，表示天線連接正常，如圖4所示。 而當天線端口與天線饋電電路非正常斷開(如圖5所示)或者天線接地點未實現 接地時(如圖6所示)，因為射頻線的一端為天線開路(沒有通過天線接地)，另一端為 隔直電容，此時，射頻線的兩端都是直流開路的狀態，Rl相當于懸空，此時由于內部或 外部弱上拉，所以數字端口讀入的狀態為1，表示天線連接異常。當天線處于正常的收發狀態時，與射頻線相連的高阻值電阻Rl相當于一端接 地，對射頻線形成并聯電阻，由于Rl的阻值相當高，對射頻電路匹配的影響可忽略。同 樣，合理取值的串聯隔直電容對于射頻信號相當于直連，也不會影響射頻電路及射頻性 能。通過上述通信設備，能夠在不影響正常射頻工作和天線性能的基礎上，通過簡 單和低成本的部件對天線是否正常連接進行測試，能夠有效降低成本和實現的復雜度。以對TD-SCDMA/EDGE雙模手機中的倒F天線實現自檢測為例描述本發明在 終端中實現倒F天線檢測的方案，如圖7所示，在該終端中，包括TD-SCDMA/EDGE 射頻前端模塊(也可簡稱為TD/EDGE射頻前端模塊，相當于上述射頻模塊)，終端基帶 硬件提供一個帶弱上拉的GPIO通用數字端口(相當于上述檢測端口)，此端口可配置讀 寫狀態，在處于讀狀態時，內部設為470ΚΩ的弱上拉(由于GPIO端口本身可以配置為 弱上拉狀態，因此圖7所示的終端不必額外設置電平上拉部件)，此GPIO端口經過一個 60ΚΩ的高阻值電阻(相當于上述的第二阻隔部件)與天線端口前的射頻線相連，優選 地，該電阻應當盡量靠近射頻線。射頻線的一端連接天線端口，另一端接一個30pF隔 直電容(相當于上述第一阻隔部件)，與射頻匹配電路隔離。該終端還可以包括射頻匹 配電路，且該射頻匹配電路中進一步包括電容C2和接地的電感Hl，C2的電容值可以為 56pF, Hl的電感值可以為47nH。當終端處于收發工作狀態時，GPIO端口設置為低電平輸出狀態，此時，射頻線 上的并聯60ΚΩ高阻和串聯30pF電容不對射頻匹配產生影響，射頻電路和天線正常工作。當終端處于倒F天線的自檢測狀態時，射頻電路不工作，可以將GPIO端口設置 為弱上拉輸入，讀取端口的狀態。如果倒F天線端口和接地點都正常連接，則GPIO端 口將通過天線接地點下拉，讀到的端口狀態為O ；如果倒F天線端口沒有連接或接地點未 接地，GPIO端口懸空且內部弱上拉，讀到的端口狀態為1，這樣，就通過終端的自檢測 實現了天線連接狀態的判斷。綜上所述，借助于本發明的上述技術方案，通過電容實現測試過程中射頻電路 的隔離、并通過電阻或電感實現天線正常工作狀態時檢測端口的隔離，能夠避免測試過 程和天線的正常工作彼此相互影響，并且能夠通過檢測端口實現電壓的檢測，從而準確 判斷出天線是否正常連接，避免采用復雜、昂貴的部件，能夠有效節省成本并降低通信 設備的復雜度。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的 精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍 之內。
權利要求
1.一種通信設備，所述通信設備能夠對其上設置的天線進行自測試，其中，所述天 線具有至少一個接地點，所述通信設備包括射頻匹配電路、天線端口、所述天線，所述 射頻匹配電路經由所述天線端口與所述天線連接，其特征在于，所述通信設備還包括第 一阻隔部件、第二阻隔部件、檢測端口、以及參考電平提供模塊，其中，所述第一阻隔部件設置于所述射頻匹配電路與所述天線端口之間，用于阻隔直流電 流進入所述射頻匹配電路；所述第二阻隔部件為交流電阻隔部件，其一端連接至所述檢測端口，另一端連接至 所述第一阻隔部件與所述天線端口之間的射頻線；所述參考電平模塊連接至所述檢測端口與所述第二阻隔部件之間； 所述檢測端口用于進行電平檢測，并在檢測的電平為零電平的情況下確定所述天線 連接正常。
2.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述第一阻隔部件為電容。
3.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述第二阻隔部件為電阻或電感。
4.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，所述檢測端口被配置為上拉狀態。
5.根據權利要求1所述的通信設備，其特征在于，進一步包括電平上拉部件，其中， 所述電平上拉部件的一端連接至所述參考電平提供模塊，另一端連接至所述檢測端口與 所述第二阻隔部件之間。
6.根據權利要求5所述的通信設備，其特征在于，所述電平上拉部件為上拉電阻。
7.根據權利要求4至6中任一項所述的通信設備，其特征在于，所述檢測端口為數字 端口，并且，用于在檢測的電平為1的情況下，確定所述天線連接不正常。
8.根據權利要求1至5中任一項所述的通信設備，其特征在于，所述天線連接正常是指所述射頻線與所述天線端口連接正常、所述天線端口與所述天線連接正常、并且所 述天線內的接地點正常接地。
9.一種天線的測試裝置，用于實現終端對具有至少一個接地點的天線進行自測試， 其中，所述終端包括射頻匹配電路、天線端口以及所述天線，所述射頻匹配電路經由所 述天線端口與所述天線連接，其特征在于，所述測試裝置包括第一阻隔部件、第二阻隔 部件、檢測端口、以及參考電平提供模塊，其中，所述第一阻隔部件設置于所述射頻匹配電路與所述天線端口之間，用于阻隔直流電 流進入所述射頻匹配電路；所述第二阻隔部件為交流電阻隔部件，其一端連接至所述檢測端口，另一端連接至 所述第一阻隔部件與所述天線端口之間的射頻線；所述檢測端口用于進行電平檢測，并在檢測的電平為低電平的情況下確定所述天線 連接正常。
10.根據權利要求9所述的測試裝置，其特征在于，所述檢測端口被配置為上拉狀態。
11.根據權利要求9所述的測試裝置，其特征在于，進一步包括電平上拉部件，其 中，所述電平上拉部件的一端連接至所述參考電平提供模塊，另一端連接至所述檢測端 口與所述第二阻隔部件之間。
全文摘要
本發明公開了一種通信設備和天線的測試裝置，該通信設備包括射頻匹配電路、天線端口、天線、第一阻隔部件、第二阻隔部件、檢測端口、及參考電平提供模塊，其中，第一阻隔部件設置于射頻匹配電路與天線端口之間，用于阻隔直流電流進入射頻匹配電路；第二阻隔部件為交流電阻隔部件，其一端連接至檢測端口，另一端連接至第一阻隔部件與天線端口之間的射頻線；參考電平模塊連接至檢測端口與第二阻隔部件之間；檢測端口用于進行電平檢測，并在檢測的電平為零電平的情況下確定天線連接正常。本發明的裝置能夠在避免測試過程和天線的工作彼此影響的前提下，通過電壓的檢測準確判斷出天線是否正常連接，節省成本并降低復雜度。
文檔編號H04B17/00GK102013927SQ20101054721
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月16日 優先權日2010年11月16日
發明者劉偉 申請人:意法·愛立信半導體(北京)有限公司