(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号路を介して無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信器である被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストする方法であって、
無線信号路を介してテスタから、複数のテスタデータパケットを含むテスタデータパケット信号を送信することであって、前記テスタデータパケット信号は前記テスタから送信される送信テスタデータパケット信号電力を有することと、
前記テスタを用いて、前記無線信号路を介してＤＵＴから、複数のＤＵＴデータパケットを含むＤＵＴデータパケット信号を受信することであって、前記ＤＵＴデータパケット信号は前記テスタにおいて受信される受信ＤＵＴデータパケット信号電力を有することと、
前記テスタデータパケット信号及び前記ＤＵＴデータパケット信号の送受信を繰り返すことの一方で、前記送信テスタデータパケット信号電力を、前記テスタにおいて受信される複数のＤＵＴデータパケットと前記テスタから送信される複数のテスタデータパケットとのパケット数比率が前記ＤＵＴの既知の受信機感度電力に関連する所定の比率値に略等しい別の送信テスタデータパケット信号電力に変更することと、
前記別の送信テスタデータパケット信号電力と前記既知の受信機感度電力との差に関連する前記無線信号路の無線信号路損失を計算することと、
前記ＤＵＴデータパケット信号の前記テスタでの受信に続き、前記受信ＤＵＴデータパケット信号電力及び前記無線信号路損失の少なくとも１つの和を、予期される送信ＤＵＴデータパケット信号電力と比較することと
を含む方法。
【請求項２】
前記テスタを用いて、前記無線信号路を介して前記ＤＵＴから、複数のＤＵＴデータパケットを含むＤＵＴデータパケット信号を受信することは、対応する複数のテスタデータパケットの前記ＤＵＴでの受信を示す複数のＤＵＴデータパケットを受信することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信テスタデータパケット信号電力を別の送信テスタデータパケット信号電力に変更することは、
まず、前記テスタから前記無線信号路を介して、前記テスタから送信された初期送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することと、
前記テスタから前記無線信号路を介して、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の前記テスタから送信される１つ又は複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を続けて送信することと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記テスタから前記無線信号路を介して、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の前記テスタから送信される１つ又は複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を続けて送信することは、前記テスタから送信される連続的により低い複数の送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記テスタから前記無線信号路を介して、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の前記テスタから送信される１つ又は複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を続けて送信することは、前記テスタから送信される、交互に増減する送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ＤＵＴの前記既知の受信機感度電力は、パケットエラーレート（ＰＥＲ）５０％に対応する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
無線信号路を介して無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信器である被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストする方法であって、
ＤＵＴを用いて、無線信号路を介してテスタから、複数のテスタデータパケットを含むテスタデータパケット信号を受信することであって、前記テスタデータパケット信号は前記テスタから送信される送信テスタデータパケット信号電力を有することと、
前記ＤＵＴを用いて、前記無線信号路を介して、複数のＤＵＴデータパケットを含むＤＵＴデータパケット信号を送信することであって、前記ＤＵＴデータパケット信号は前記テスタにおいて受信される受信ＤＵＴデータパケット信号電力を有することと、
前記テスタデータパケット信号及び前記ＤＵＴデータパケット信号の送受信を繰り返すことであって、前記ＤＵＴにおいて受信されるテスタデータパケット信号は、前記ＤＵＴから送信される複数のＤＵＴデータパケットと前記ＤＵＴにおいて受信される複数のテスタデータパケットとのパケット数比率が前記ＤＵＴの既知の受信機感度電力に関連する所定の比率値に略等しい別の送信テスタデータパケット信号電力を有することと、
前記別の送信テスタデータパケット信号電力と前記ＤＵＴの前記既知の受信機感度電力との差に関連する前記無線信号路の無線信号路損失を計算することと、
前記ＤＵＴデータパケット信号の前記ＤＵＴでの送信に続き、前記受信ＤＵＴデータパケット信号電力及び前記無線信号路損失の少なくとも１つの和を、予期される送信ＤＵＴデータパケット信号電力と比較することと
を含む方法。
【請求項８】
前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、複数のＤＵＴデータパケットを含むＤＵＴデータパケット信号を送信することは、対応する複数のテスタデータパケットの前記ＤＵＴでの受信を示す複数のＤＵＴデータパケットを送信することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
別の送信テスタデータパケット信号電力を有する前記受信されるテスタデータパケット信号を用いて、前記テスタデータパケット信号及び前記ＤＵＴデータパケット信号の前記送受信を繰り返すことは、
まず、前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、初期送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を受信することと、
続けて、前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の１つ又は複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を受信することと
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
続けて、前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の１つ又は複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を受信することは、複数の連続してより低い送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を受信することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
続けて、前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を受信することは、交互に増減する送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を受信することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＤＵＴの前記既知の受信機感度電力は、パケットエラーレート（ＰＥＲ）５０％に対応する、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
無線信号路を介して無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信器である被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストする方法であって、
テスタから無線信号路を介して、複数のテスタデータパケットを含むテスタデータパケット信号を送信することであって、前記テスタデータパケット信号は前記テスタから送信される送信テスタデータパケット信号電力を有することと、
前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、前記テスタデータパケット信号を受信することと、
前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、複数のＤＵＴデータパケットを含むＤＵＴデータパケット信号を送信することと、
前記テスタを用いて前記無線信号路を介して、前記テスタにおいて受信される受信ＤＵＴデータパケット信号電力を有する前記ＤＵＴデータパケット信号を受信することと、
前記テスタデータパケット信号及び前記ＤＵＴデータパケット信号の送受信を繰り返すことの一方で、前記送信テスタデータパケット信号電力を、前記ＤＵＴから送信される複数のＤＵＴデータパケットと前記ＤＵＴにおいて受信される複数のテスタデータパケットとのパケット数比率又は前記テスタにおいて受信される複数のＤＵＴデータパケットと前記テスタから送信される複数のテスタデータパケットとのパケット数比率が、前記ＤＵＴの既知の受信機感度電力に関連する所定の比率値に略等しい別の送信テスタデータパケット信号電力に変更することと、
前記別の送信テスタデータパケット信号電力と前記既知の受信機感度電力との差に関連する前記無線信号路の無線信号路損失を計算することと、
前記ＤＵＴデータパケット信号の前記テスタでの受信に続き、前記受信ＤＵＴデータパケット信号電力及び前記無線信号路損失の少なくとも１つの和を、予期される送信ＤＵＴデータパケット信号電力と比較することと
を含む方法。
【請求項１４】
前記ＤＵＴを用いて前記無線信号路を介して、前記複数のＤＵＴデータパケットを含むＤＵＴデータパケット信号を送信することは、対応する複数のテスタデータパケットの前記ＤＵＴでの受信を示す複数のＤＵＴデータパケットを送信することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記送信テスタデータパケット信号電力を別の送信テスタデータパケット信号電力に変更することは、
まず、前記無線信号路を介して前記テスタから、前記テスタから送信された初期送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することと、
続けて、前記無線信号路を介して前記テスタから、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の前記テスタから送信される１つ又は複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することと
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記無線信号路を介して前記テスタから、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の前記テスタから送信される１つ又は複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を続けて送信することは、前記テスタから送信される複数の連続的により低い送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
続けて、前記無線信号路を介して前記テスタから、前記初期送信テスタデータパケット信号電力未満の前記テスタから送信される複数の後続送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することは、前記テスタから送信される、交互に増減する送信テスタデータパケット信号電力を有する前記テスタデータパケット信号を送信することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＤＵＴの前記既知の受信機感度電力は、パケットエラーレート（ＰＥＲ）５０％に対応する、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
本発明は、無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信機のテストに関し、特に無線信号路を介したそのようなデバイスのテストに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の電子デバイスの多くは、接続目的及び通信目的の両方で無線信号技術を使用している。無線デバイスは、電磁エネルギーを送受信し、２つ以上の無線デバイスが、信号周波数及び電力スペクトル密度により互いの動作に干渉する潜在性を有するため、これらのデバイス及び無線信号技術は、様々な無線信号技術標準仕様に準拠しなければならない。
【０００３】
そのような無線デバイスを設計する際、技術者は、そのようなデバイスが標準に基づく仕様に指示された、デバイスに含まれる無線信号技術のそれぞれを満たすか、又は超えることを保証することに格別の注意を払う。さらに、これらのデバイスが後に大量生産される際、デバイスはテストされて、製造欠陥が、含まれる無線信号技術標準に基づく仕様への準拠を含め、不適切な動作を生じさせないことを保証する。
【０００４】
デバイスの製造及び組み立て後、これらのデバイスをテストするために、現在の無線デバイステストシステムは通常、テスト信号を各被試験デバイス（ＤＵＴ）に提供し、各ＤＵＴから受信した信号を分析するテストサブシステムを利用する。幾つかのサブシステム（「テスタ」と呼ばれることが多い）は、少なくとも、ＤＵＴに送信されるソース信号を提供するベクトル信号生成器（ＶＳＧ）及びＤＵＴにより生成される信号を分析するベクトル信号分析（ＶＳＡ）を含む。ＶＳＡによるテスト信号の生成及びＶＳＡにより実行される信号分析は一般に、（例えば、内部プログラマブルコントローラ又はパーソナルコンピュータ等の外部プログラマブルコントローラを通して）プログラム可能であり、したがって、それぞれを、周波数範囲、帯域幅、及び信号変調特性が異なる様々な無線信号技術標準への準拠性に関して、様々なデバイスのテストに使用することができる。
【０００５】
製造中、そのような無線デバイス（すなわち、システム筐体又はケース及び無線動作モードに応じて１つ又は複数のアンテナを含むことができるアンテナシステムを含む完全組み立ての前）のテストは通常、ＲＦケーブル及びコネクタ（例えば、同軸）等の導電性信号路を介してテスタとＤＵＴとの間でテスト信号を伝達することを含む。後に、完全組み立て後、通常、更なるテストを実行して、アンテナシステム及び（信号及び電力）接続が適宜動作しており、他の組立後（例えば、電子的、機械的、又は電子機械的）欠陥が発生しなかったことを確認する。
【０００６】
完全に組み立てられたＤＵＴの適宜動作は、受信機感度（例えば、不正確な受信データビット数又はパケット数を送信ビット又はパケットの総数で割ったものとしてそれぞれ定義されるビットエラーレート（ＢＥＲ）又はパケットエラーレート（ＰＥＲ）単位で測定される）が指定値よりも良好であり（すなわち、低く）、送信機電力出力が所望の電力範囲内にあることが分かっているＤＵＴ受信機及び送信機テストの組み合せにより特定することができる。しかし、無線テスト環境（例えば、テスタとＤＵＴとの間にテスト信号の放射伝達を含むテスト環境）において受信機感度及び／又は送信機出力電力の正確性を特定することは、信号減衰及び多重路効果等のテスタとＤＵＴアンテナとの間の距離に関連する変数により生じるテスト環境内のＤＵＴのポジショニングの影響の受けやすさに起因して、問題が多い傾向がある。
【０００７】
導電性信号路は使用可能であるものの、これらのテスト問題を回避するために、そのようなテスト技術は、アンテナシステム及び接続に関連する無線信号問題からの影響を含むために使用することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
製造欠陥又は組み立て関連欠陥を示す傾向がある受信機感度及び送信機電力レベルのテストを可能にし、特に無線信号路損失はテスタに相対するＤＵＴのポジショニングの小さな変化であっても、その変化に伴って変化するため、最初に何らかの方法で無線信号路内の絶対信号損失を特定する必要なく、テストすることが望ましい。したがって、絶対信号路損失を特定する必要なく、完全なＤＵＴ組み立て後、受信機感度、送信機出力電力レベル、又は両方での欠陥を識別することができるテスト方法は、テスト精度及び完全性を保存しながら、必要とするステップはより少なく、テストコストを低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
概要
ここで特許請求される発明によれば、有線信号接続を必要とせずに、完全に組み立てられたＤＵＴの最終的な機能テストを可能にする、無線信号媒体を介して無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信器である被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストする方法が提供される。ＤＵＴとテスタとの間で無線通信される無線（ＯＴＡ）テスト信号を使用して、欠陥のあるアンテナ又はサブシステム接続等の製造組み立て欠陥を示すシステム性能特性を実行することができる。受信機感度及び送信機電力等の先の製造テスト中に特定される実際のＤＵＴ性能特性並びにテスタ送信機から利用可能な既知の電力レベルを使用することにより、ＯＴＡ信号路損失（すなわち、無線信号の減衰）を推定し、システム動作の最終状態の確認に使用することができる。
【００１０】
ここで特許請求される発明の一実施形態によれば、無線信号路を介して無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信器である被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストする方法は、
無線信号路を介してテスタから、複数のテスタデータパケットを含み、テスタから送信された送信テスタデータパケット信号電力を有するテスタデータパケット信号を送信することと、
テスタを用いて、無線信号路を介してＤＵＴから、複数のＤＵＴデータパケットを含み、テスタにおいて受信される受信ＤＵＴデータパケット信号電力を有するＤＵＴデータパケット信号を受信することと、
送信テスタデータパケット信号電力を、複数のＤＵＴデータパケットとテスタデータパケットとの比率がＤＵＴの受信機感度電力に関連する所定の比率値に略等しい別の送信テスタデータパケット信号電力に変更する間、テスタデータパケット信号及びＤＵＴデータパケット信号の送受信を繰り返すことと、
別の送信テスタデータパケット信号電力と受信機感度電力との差に関連する無線信号路の無線信号路損失を計算することと、
ＤＵＴデータパケット信号のテスタでの受信に続き、受信ＤＵＴデータパケット信号電力と無線信号路損失との少なくとも１つの和を、予期される送信ＤＵＴデータパケット信号電力と比較することと
を含む。
【００１１】
ここで特許請求される発明の別の実施形態によれば、無線信号路を介して無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信器である被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストする方法は、
ＤＵＴを用いて、無線信号路を介してテスタから、複数のテスタデータパケットを含み、テスタから送信された送信テスタデータパケット信号電力を有するテスタデータパケット信号を受信することと、
ＤＵＴを用いて無線信号路を介して、複数のＤＵＴデータパケットを含み、テスタで受信される受信ＤＵＴデータパケット信号電力を有するＤＵＴデータパケット信号を送信することと、
複数のＤＵＴデータパケットとテスタデータパケットとの比率がＤＵＴの受信機感度電力に関連する所定の比率値に略等しい別の送信テスタデータパケット信号電力を有する受信テスタデータパケット信号を用いて、テスタデータパケット信号及びＤＵＴデータパケット信号の送受信を繰り返すことと、
別の送信テスタデータパケット信号電力とＤＵＴの受信機感度電力との差に関連する無線信号路の無線信号路損失を計算することと、
ＤＵＴデータパケット信号のＤＵＴでの送信に続き、受信ＤＵＴデータパケット信号電力と無線信号路損失との少なくとも１つの和を、予期される送信ＤＵＴデータパケット信号電力と比較することと
を含む。
【００１２】
ここで特許請求される発明の別の実施形態によれば、無線信号路を介して無線周波数（ＲＦ）データパケット信号送受信器である被試験デバイス（ＤＵＴ）をテストする方法は、
無線信号路を介してテスタから、複数のテスタデータパケットを含み、テスタから送信される送信テスタデータパケット信号電力を有するテスタデータパケット信号を送信することと、
ＤＵＴを用いて無線信号路を介して、テスタデータパケット信号を受信することと、
ＤＵＴを用いて無線信号路を介して、複数のＤＵＴデータパケットを含むＤＵＴデータパケット信号を送信することと、
テスタを用いて無線信号路を介して、テスタにおいて受信される受信ＤＵＴデータパケット信号電力を有するＤＵＴデータパケット信号を受信することと、
複数のＤＵＴデータパケットとテスタデータパケットとの比率がＤＵＴの受信機感度電力に関連する所定の比率値に略等しい別の送信テスタデータパケット信号電力に送信テスタデータパケット信号電力を変更する間、テスタデータパケット信号及びＤＵＴデータパケット信号の送受信を繰り返すことと、
別の送信テスタデータパケット電力と受信機感度電力との差に関連する無線信号路の無線信号路損失を計算することと、
ＤＵＴデータパケット信号のテスタでの受信に続き、受信ＤＵＴデータパケット信号電力と無線信号路損失との少なくとも１つの和を、予期される送信ＤＵＴデータパケット信号電力と比較することと
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、エラーレート割合と受信信号電力との関係（例えば、ＢＥＲ又はＰＥＲ）に関するＤＵＴの例示的な性能曲線を示す。
【図２】図２は、テスタとＤＵＴとの間の無線信号路の暗黙的損失を特定することができる無線信号テスト環境を示す。
【図３】図３は、テスタとＤＵＴとの間で交換されるデータパケット信号を示す。
【図４】図４は、テストにより、満足のいく受信機感度及び送信機出力電力が明らかになるそのような無線テスト環境の使用を示す。
【図５】図５は、テストにより、受信機感度の欠陥が明らかになるそのような無線テスト環境の使用を示す。
【図６】図６は、テストにより、送信機出力電力の欠陥が明らかになるそのような無線テスト環境の使用を示す。
【図７】図７は、テストにより、アンテナシステムの完全性の欠陥が明らかになるそのような無線テスト環境の使用を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
詳細な説明
以下の添付図面を参照した詳細な説明は、ここで特許請求される発明の例示的な実施形態の詳細な説明である。そのような説明は、例示が意図され、本発明の範囲を限定しない。そのような実施形態は、当業者が本発明を実施できるようにするのに十分に詳細に説明され、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、幾つかの変形を有する他の実施形態が実施可能なことが理解されよう。
【００１５】
本開示全体を通して、文脈とは逆の明確な指示がない場合、記載される個々の回路要素が、多数又は複数であり得ることが理解される。例えば、「回路」及び「電気回路」という用語は、単一の構成要素又は複数の構成要素を含み得るもので、能動的及び／又は受動的であり、一緒に接続されるか、又は他の方法で結合されて（例えば、１つ又は複数の集積回路チップとして）、記載される機能を提供する。さらに、「信号」という用語は、１つ若しくは複数の電流、１つ若しくは複数の電圧、又はデータ信号を指し得る。図面中、同様又は関連する要素は、同様又は関連する文字表示、数字表示、又は英数字表示を有する。さらに、本発明は、個々の電子回路（好ましくは１つ又は複数の集積回路チップの形態で）を使用して実施される状況の中で考察されているが、そのような回路の任意の部品の機能は代替的に、処理される信号周波数又はデータレートに応じて、１つ又は複数の適宜プログラムされるプロセッサを使用して実施し得る。さらに、図が様々な実施形態の機能ブロックの図を示す限りでは、機能ブロックは必ずしも、ハードウェア回路間の分割を示すわけではない。
【００１６】
携帯電話、スマートフォン、タブレット等の無線デバイスは、標準に基づく技術（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ、３ＧＰＰ  ＬＴＥ、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））を利用している。これらの技術の土台をなす標準は、信頼性の高い無線接続及び／又は通信を提供するように設計されている。標準は、エネルギー効率的であるとともに、無線スペクトルに隣接するか、又は共有する同じ又は他の技術を使用するデバイス間の干渉を最小に抑えるように一般に設計される物理的仕様及びより高水準の仕様を規定する。
【００１７】
これらの標準により規定されるテストは、そのようなデバイスが、標準規定の仕様に準拠するように設計されること及び製造されたデバイスがそれらの規定された仕様に準拠し続けることを保証することが意図される。大半のデバイスは、少なくとも１つ又は複数の受信機及び送信機を含む送受信機である。したがって、テストは、受信機及び送信機が両方とも準拠することを確認することが意図される。ＤＵＴの１つ又は複数の受信機のテスト（ＲＸテスト）は通常、テストパケットを受信機に送信するテストシステム（テスタ）と、ＤＵＴ受信機がそれらのテストパケットに対していかに応答するかを特定する何らかの方法とを含む。ＤＵＴの送信機は、ＤＵＴの送信機にパケットをテストシステムに送信させ、次に、テストシステムがＤＵＴにより送信された信号の物理的特性を評価することによりテストされる。
【００１８】
より詳細に以下に考察されるように、ここで特許請求される発明の例示的な実施形態によれば、無線テスト環境内の絶対信号損失を最初に特定する必要なく、ＤＵＴの受信機感度又は送信機電力性能に影響する製造欠陥及び／又は組み立て欠陥が発生したか否かを判断することが可能である。当業者により容易に理解されるように、導電性信号路を使用して、部分的に組み立てられたＤＵＴをテストすることは、満足のいく受信機信号感度を保証するであろう。そのような測定感度は、ＤＵＴの完全組み立ての結果として影響を受けるか、又は他の方法で変更されるべきではなく、後の使用の参照点として機能すべきである。これは一般に、最終的な組み立てはＤＵＴの任意の能動回路に影響しないはずであり、受動デバイスのみが通常、そのような能動回路外に存在するため、事実であるはずである。
【００１９】
次に、ＤＵＴの完全組み立てに続き、製造テスト中に決定された、既知又は規定のエラーレート（例えば、５０％ＰＥＲ）を生成するレベルまで低減された電力レベルを有するテスタ信号を提供することにより、受信機感度をテストすることができる。さらに、より詳細に後述するように、これは、感度テスト中、ＤＵＴにより送信される応答データパケット（例えば、肯定応答（ＡＣＫ）データパケット）に基づいて、ＤＵＴ送信電力の測定も可能にする。
【００２０】
図１を参照する。通常、５０％ＰＥＲポイントが使用され、その理由は、ＤＵＴの典型的なＰＥＲ曲線が、このポイントで最大の傾きを有し、それにより、統計学的変動の影響を受けにくくするためである。さらに、より容易な反復アルゴリズムが可能になり、それにより、テストをより高速にすることができる（例えば、「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ａ  Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ」という名称の米国特許出願第１３／９５９３５４号明細書を参照のこと。この米国特許出願は本明細書に参照される）。当然ながら、測定ＰＥＲポイントが小さいか又は大きいかを判断する目的で、及びＤＵＴ受信機感度、すなわち、指定された最大受信ＰＥＲを超えないことを保証するために受信機により検出される信号の最小レベルを定義することを目的として、５０％以外のＰＥＲポイントを使用することもできる。
【００２１】
より詳細に後述するように、テスタにより送信される信号の放射電力レベルと、前に測定されたＤＵＴ受信機感度電力レベル（参照点）との差は、無線信号テスト環境内の暗黙的損失（信号路損失を含む）を説明する。述べたように、この暗黙的損失は、テスタに相対するＤＵＴのポジショニングが無線テスト環境内で一定のままであり、テスタ及びＤＵＴの送信信号が、同じ周波数又は比較的狭い周波数範囲内で送信される場合、ＤＵＴからテスタに伝達される信号の場合でも同様に略同じである。（容易に理解されるように、結果が程々に一貫していると予期することができる任意の潜在的な周波数範囲は、各周波数構成要素の信号位相が無線信号環境による影響を受ける程度に依存する）。
【００２２】
その結果、この暗黙的損失数量が特定されると、受信機及び送信機の信号性能及び経路完全性を確認する目的で、これをＤＵＴ受信機テスト信号の予期される受信機感度数量及びＤＵＴ送信機信号の予期されるＤＵＴ出力電力信号レベルと併用することができる。より詳細に後述するように、これらの数量が予期される数量といかに異なるかを特定することにより、相違が、ＤＵＴの受信信号路、それともＤＵＴの送信信号路での製造又は組み立て関連欠陥に起因するもの（例えば、ＤＵＴ受信機感度の低減又はアンテナシステム若しくは接続に伴う問題）であるかを判断することができる。
【００２３】
図２を参照する。ここで特許請求される発明の例示的な実施形態による、テストを実行する無線信号テスト環境は、無線信号路３０により隔てられたテスタ１０及びＤＵＴ２０を含む。（容易に理解されるように、このテスト環境は、所望に応じて、複数のＤＵＴを同時又は順次にテストする複数のＤＵＴを含むように拡張することができる）。テスタ１０は通常、上述したように、テスト信号源、例えば、ＶＳＧ１２及びテスト分析システム、例えば、ＶＳＡ１４を含む（又はこれらにリモートアクセスするか、若しくはこれらを制御する）。テスタ１０は、アンテナ１６ａ（代替的には、複数のアンテナ要素を含み得る）と、アンテナ１６ａをテスタ１０及びテスタ１０内の回路に電気的に接続する（及び多くの場合、機械的に固定する）アンテナ接続１６ｂ（例えば、当技術分野で一般に既知であり、使用されているねじ付き同軸ＲＦ信号コネクタ）とを含むアンテナシステム１６も含む。信号源１２からのテスト信号は、ＤＵＴ２０により受信される無線信号１７として、アンテナシステム１６により放射される。
【００２４】
同様に、ＤＵＴ２０も、１つ又は複数のアンテナ要素２６ａと、アンテナ接続２６ｂとを有するアンテナシステム２６を含む。このアンテナシステム２６は、テスタ１０により受信される無線ＤＵＴ信号２７をＤＵＴ２０から放射する。
【００２５】
ここに示されていないが、内部信号源１２に、ＤＵＴ２０による受信に適切なテスト信号を提供させ、ＤＵＴ２０から信号を受信し、受信信号を分析するように内部信号分析システム１４を制御させるようにテスタ１０を制御するテストプログラムを含み、実行する、パーソナルコンピュータ等のコントローラも含まれる。
【００２６】
代替的には、テスタ１０及び／又はＤＵＴ２０には、外部制御がないか、又はわずかな状態で無線信号路３０を介してテスタ１０とＤＵＴ２０との間で交換される無線信号に応答して、テストを実行するテストコマンド又は応答を予めプログラムすることができる。そのようなテスト技術は、米国特許第７，６８９，２１３号明細書及び米国特許第８，８１１，１９４号明細書に記載されており、これらは本明細書に参照される。
【００２７】
テスト中、テスタは、所定の又はプログラムされた電力レベルＰ２に等しい既知の電力レベルＰｏｕｔを有する、アンテナシステム１６に送信される信号出力電力を有する。ＤＵＴ２０は、製造テスト中に決定される既知の受信機感度Ｐ５０（例えば、上述したように、ＤＵＴのパケットエラーレートが５０％である受信信号電力レベル）を有する。暗黙的損失は主に、テスタとＤＵＴとの間の無線信号路３０の信号路損失であり、テスタ電力レベルＰ２と受信機感度レベルＰ５０との差Ｐ２−Ｐ５０を見つけることにより計算することができる。（容易に理解されるように、この計算は厳密ではないが、良好な推定である。厳密な感度値が未知である場合であっても（例えば、ＰＥＲのみが測定される）、それにもかかわらず、感度がＰＥＲテストポイントと、ＤＵＴ受信機の固有のノイズ数量により確立される下限との間として定義される狭い範囲内にあることが分かる）。
【００２８】
上述したように、信号路損失の対称性により、この暗黙的損失は、ＤＵＴ２０からテスタ１０に送信される信号２７も受けることになる。テスタ１０で受信されるＤＵＴ信号２７の電力レベル（例えば、ＶＳＡ１４により測定される）を使用して、この暗黙的損失Ｐｏｕｔを加算することＰｏｕｔ＝Ｐｉｎ＋ＩＬにより、ＤＵＴ２０により送信される信号２７の出力電力レベルを外挿することができる。（これは、複数の所定の電力レベルで信号２７を送信し、各測定で出力電力レベルを外挿するように、ＤＵＴ２０を制御又はプログラムすることにより確認することができる）。
【００２９】
図３を参照する。周知のシステム及び原理により、無線データパケット送受信機システムは、データパケット信号１７をテスタから送信することによりテストされ、ＤＵＴは、データパケット信号１７に応答して、応答データパケット２７（例えば、ＡＣＫデータパケット）を送信する。したがって、テスタ１０は、一連のテストデータパケット１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを送信し、ＤＵＴ２０は、首尾良く受信したそれらのテスタデータパケット１７ａ、１７ｃ、１７ｄを示すＡＣＫデータパケット２７ａ、２７ｃ、２７ｄで応答する。ここに示されるように、第２のテスタデータパケット１７ｂはＤＵＴ２０により正確に受信されず、それにより、対応するＡＣＫデータパケット２７ｂは存在せず、又は送信されなかった。
【００３０】
テストパケット１７及びＡＣＫデータパケット２７のこの交換中、ＡＣＫデータパケット２７は通常、示されるように、直前のテストデータパケットに応答して、一連のテストデータパケット間で送信される。したがって、ここで特許請求される発明の例示的な実施形態によれば、既知の受信機感度に基づいて暗黙的損失を特定するために、テストデータパケット１７が送信されて、応答的ＡＣＫデータパケット２７を開始するこのテスト動作中、上述したように、ＤＵＴ２０により送信される信号の出力電力を外挿するために、応答的ＡＣＫデータパケット２７の電力レベルを特定することができる。（容易に理解されるように、テストデータパケット信号１７の送信中、ＶＳＧ１２は、アンテナシステム１６を介してそのようなデータパケットを送信し、一方、ＡＣＫデータパケット信号２７の受信中、ＶＳＡ１４は、アンテナシステム１６を介してそのようなＡＣＫデータパケット２７を受信する）。
【００３１】
好ましくは、テスタ１０で受信されるＡＣＫデータパケット２７の電力レベルのそのような測定は、所定の時間間隔後、又はＤＵＴから所定数のＡＣＫデータパケット２７を受信した後に実行されて、ＤＵＴ２０により送信されるデータパケット信号の電力レベルが、公称電力レベルに落ち着くことを保証する。（そのような電力整定が生じることを保証する技術は、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ａｆｔｅｒ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｅｔｔｌｉｎｇ  ｔｏ  Ｍｉｎｉｍｉｚｅ  Ｔｅｓｔ  ａｎｄ  Ｔｉｍｅ」という名称の米国特許出願第１４／０８２，３７８号明細書に見出すことができ、この特許出願は本明細書に参照される）。同様に、ＰＥＲを測定するためにテスタ１０で受信されたＡＣＫデータパケット２７をカウントすることは、好ましくは、そのような電力整定及び十分な数のそのような応答データパケットの受信後に行われて、ＰＥＲが確実に測定されていることを保証する。
【００３２】
代替的には、「信頼度テスト」と呼ばれることが多い技術を使用することができ、この技術では、統計学的分析をＰＥＲ測定に適用し、それにより、合格／不合格テスト結果をより素早く見つけることができる。そのようなテスト中、ＰＥＲ測定は、測定されたパケット数及びパケットエラー数を監視し、次に、ＰＥＲを超えるか、又は超えない確率の統計学的分析を実行する。そのような統計学的分析は、ノイズの存在等の他の信号状況、パラメータ、又は特性を説明することができる。
【００３３】
例えば、信頼度９５％において、ＰＥＲ測定結果は、測定が最大パケットカウントまで継続された場合であっても、パケットエラーがＰＥＲ要件値を超えない９５％の確率があるとき、最大パケットカウントに達する前に「合格」であると見なされる。逆に、ＰＥＲ測定結果は、最大パケットカウントまで測定が続けられた場合、パケットエラーカウントがＰＥＲ要件を超える９５％の確率があるとき、最大パケットカウントに達する前に「不合格」と見なされる。カウントされたパケットエラー数により、「合格」又は「不合格」の確実な予測ができない場合、測定は、最大パケットカウントまで続けられる。同様に、「信頼度テスト」が使用されない場合、ＰＥＲ測定は、指定された最大数のパケットが送信されるまで実行される。図４を参照する。ＤＵＴを正確に実行する動作は、上述したように確認することができる。例えば、テスタは、電力出力−５０ｄＢｍを有するテスタ信号１７を送信し、ＤＵＴ２０は、受信機感度−９０ｄＢｍを有することが分かっている（先の組み立て前テストから）。換言すれば、上記例と同様に、ＤＵＴ２０のアンテナ組立体２６において受信される信号電力は、５０％ＰＥＲ状況で−９０ｄＢｍである。したがって、暗黙的損失は、テスタ出力電力（−５０ｄＢｍ）と受信機感度（−９０ｄＢｍ）との差である。したがって、ＤＵＴ２０が、電力レベル−５０ｄＢｍで送信されたテストデータパケット信号１７の受信中、５０％ＰＥＲを経験する場合、暗黙的損失は４０ｄＢである。（当業者に容易に理解されるように、これらの数字は、ＤＵＴアンテナシステム２６に起因する、予期されるが小さい信号損失に起因して、恐らく、数十分の一デシベル（ｄＢ）、変動し得る）。
【００３４】
その間、ＤＵＴ送信機性能をテストするために、ＤＵＴは、適切な性能を確認するための外挿で使用するため、ＡＣＫデータパケット（又は何らかの他の独立したデータパケット信号）を既知の電力レベルで送信するように制御又はプログラムすることができる。例えば、電力レベル＋１５ｄＢｍでデータパケット信号を送信するようにＤＵＴ２０を制御又はプログラムすることにより、テスタ１０で受信されるＤＵＴデータパケット信号を測定して、その電力レベルが、暗黙的損失に加算された場合、その和が同じ電力レベルを示すようなものであることを確認することができる。例えば、テスタが、−２５ｄＢｍにおいて受信ＤＵＴデータパケット信号を測定する場合、暗黙的損失４０ｄＢをこの測定電力レベルに加算すると、所定のＤＵＴ送信出力電力レベル＋１５ｄＢｍになるはずである。
【００３５】
図５を参照する。ＤＵＴ受信機感度の欠陥又は低下は、以下のように検出することができる。前と同様に、テスタ１０は、ＤＵＴ２０に所定のＰＥＲ状況（例えば、５０％）を受けさせる電力レベルで出力電力信号を提供するように制御又はプログラムされる。このテスタ出力電力レベルと前に測定された受信機感度との差は、最初に暗黙的損失と見なされたものを生成する。例えば、テスタ１０の送信機出力電力−４５ｄＢｍが、ＤＵＴ２０において５０％ＰＥＲ状況を生じさせ、前に測定された感度が−９０ｄＢｍであった場合、推定される暗黙的損失は４５ｄＢである。次に、所定のＤＵＴ送信電力レベルで、テスタ１０が受信信号−２５ｄＢｍを測定するＤＵＴ２０の送信テスト中、この推定暗黙的損失が使用される。この測定受信信号電力−２５ｄＢｍが推定挿入損失と合算される場合、結果は＋２０ｄＢｍである。しかし、ＤＵＴ２０の制御又はプログラムされる出力電力は＋１５ｄＢｍである。したがって、この５ｄＢ差は、ＤＵＴ受信機の感度に悪影響を及ぼす欠陥又はＤＵＴ組立問題を示す可能性が高い。
【００３６】
代替的には、ＤＵＴ受信機感度が良好であると仮定するか、又は良好であることが他の方法で分かっている場合、この５ｄＢ差は、出力電力を予期又は意図されるよりも高くさせるＤＵＴ送信機出力に伴う問題を示すことができる。
【００３７】
図６を参照する。ＤＵＴ信号送信に影響を及ぼす欠陥又は組立体関連問題を検出することができる。前と同様に、テスタ１０は、５０％ＰＥＲ状況を受けるＤＵＴ２０になる出力電力信号レベルを生成するように制御又はプログラムされる。この既知のテスタ出力電力レベルから、前に測定された受信機感度を差し引いて、推定暗黙的損失を生成する。例えば、そのようなテスタ出力電力レベルが−５０ｄＢｍであり、受信機感度が−９０ｄＢｍである場合、推定暗黙的損失は４０ｄＢである。その場合、前と同様に、ＤＵＴ２０は、規定の電力レベルを有する送信信号２７を生成するように制御又はプログラムされる。テスタ１０により受信される信号の測定電力レベルを推定暗黙的損失に加算して、このＤＵＴの送信電力が何であるかを外挿する。例えば、テスタ１０での受信信号電力が−３０ｄＢｍであり、推定暗黙的損失が４０ｄＢである場合、外挿されるＤＵＴ送信機電力は＋１０ｄＢｍである。これが、ＤＵＴ２０により送信されるように元々制御又はプログラムされたものに一致する場合、送信電力テストは成功である。しかし、これらの電力レベルが一致しない場合、そのような不一致は、ＤＵＴ送信の出力電力に影響を及ぼす欠陥又は組立関連問題を示すことができる。
【００３８】
図７を参照する。ＤＵＴ２０のアンテナシステムの完全性に伴って生じ得る欠陥又は問題は、以下のように検出することができる。前と同様に、テスタ１０は、５０％ＰＥＲ状況を生じさせる信号をＤＵＴ２０に送信し、暗黙的損失が求められる。次に、ＤＵＴ２０から送信された信号２７が、テスタ１０において受信され測定される。テスタ１０でのこの測定信号電力は、推定暗黙的損失と合算されて、ＤＵＴ２０からの外挿出力電力を生成する。この例では、全てのデータは、ＤＵＴ受信機及び送信機回路の適宜動作と一貫するように見える。しかし、図４によるテスト中に見つけられるデータと比較した場合、受信データと送信データとの両方の間に１０ｄＢの差があることを見て取ることができる。これらのデータは同じである、すなわち、受信テスト及び送信テストの両方で同じであるため、受信信号及び送信信号の両方に共通するシステム要素が、何らかの方法で欠陥を有する可能性が高いように見える。ここで最も可能性が高い原因は、アンテナシステム２６内にあるか、又はアンテナシステム２６に他の方法で関連する何かである。
【００３９】
しかし、このデータはそれ自体では、暗黙的損失の対称性に起因して、アンテナシステム２６が故障していると確実に結論付けるには不十分である。しかし、これらのテストを複数回繰り返すことにより、潜在的な原因についてのより多くの推測を導き出すために、測定データでの変動又は傾向を分析することができる。例えば、アンテナ接続２６ｂが、ＤＵＴ２０又はアンテナ要素２６ａに関して不良なインピーダンス整合を有する周波数があり得る。代替的には、実際の信号損失が明確に定義される（例えば、テスト環境内のＤＵＴ２０の配置の影響を殆ど受けない状態で）周波数を見つけ得る。次に、そのような推測は、続く絶対電力測定と組み合わせて使用して、実際の問題を特定し得る。
【００４０】
したがって、上述したように、ここで特許請求される発明により、相対的信号尺度である暗黙的損失は、放射テスト環境での放射信号損失の質的測定を提供することができる。そのような尺度を適切なテスタ出力電力測定値及び入力電力測定値と共に使用することにより、簡易化テストで、完全に組み立てられたＤＵＴが受信機関連、送信機関連、又はアンテナ完全性関連の欠陥を有するか否かを判断することができる。
【００４１】
この発明の構造及び動作方法での様々な他の変更及び代替が、本発明の範囲及び趣旨から逸脱せずに、当業者に明らかになろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して説明されたが、特許請求の範囲に記載される本発明が、そのような特定の実施形態に過度に制限されるべきではないことを理解されたい。以下の特許請求の範囲が、本発明の範囲を規定し、これらの請求項及びそれらの均等物内の構造及び方法がそれにより包含されることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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