專利名稱：：功率放大器輸出功率對照表的建立方法
技術領域：
：本發(fā)明有關于一種功率放大器輸出功率對照表的建立方法。
背景技術：
：移動電話中的功率放大器(PowerAmplifier)主要的功能是將發(fā)射信號放大，讓遠方基站能接收到手機的輸出信號。全球移動通信系統(tǒng)/通用分組無線業(yè)務(GSM/GPRS)手機與基站最遠的距離可遠達35公里，功率放大器最大輸出功率要求一般為30~35dBm。為了保證系統(tǒng)的容量及互通作業(yè)性，GSM系統(tǒng)規(guī)格對手機發(fā)射功率的精密度、平坦度、及發(fā)射頻譜純度有嚴格的規(guī)定，這些要求主要規(guī)范于歐洲電信標準協會(ETSI)GSM11.10系列規(guī)格中。ETSIGSM11.10規(guī)格要求，移動電話發(fā)射信號功率對時間的上升和下降不能過于陡峭，必須是一個緩升和緩降的過程。每個時隙(TimeSlot)的發(fā)射功率-時間關系曲線，必須在一定的上下限中，否則發(fā)射頻譜將對其他使用者產生干擾或者漏失信號。在測試設備(如移動電話)的輸出功率規(guī)范時，必須先對設備做校正(Calibration)的動作。在眾多的校正參數中影響"切換瞬時的輸出功率頻譜"的為功率放大器的數字輸入電壓值(DACValue)對輸出功率(OutputPower)關系。參見圖1，為典型的功率放大器的數字輸入電壓值(DACValue)及輸出功率(OutputPower)的特性曲線示意圖，其大致為一個單調遞增的函數圖形。由于每一個功率放大器的特性曲線隨著工藝條件而有所不同，因此需要對每一個功率放大器進行特性曲線的校正測試(CalibrationTest),以建立特性曲線對照表(CharacteristicsLookupTable)供后續(xù)精確操作控制。公知對于功率放大器特性曲線的測量方式有下列兩種1、描點法或稱為點對點測量法(PointbyPointMeasurement)此方法是將功率放大器的特性做點對點的描繪，即對其可測量范圍的輸入電壓以固定間隔做多點的測試，以測量出相應的輸出功率。依據廠商建議的規(guī)格，在實際紀錄輸入電壓與輸出功率的關系時會先決定激發(fā)點(TP，TriggerPoint)的輸入電壓值，此輸入電壓值一般會低于輸出功率極限，以避免影響其它測量參數。例如以GSM系統(tǒng)而言，功率等級4(PowerClass4)的設備，最大額定輸出功率(MaximalRatedOutputPower)為33dBm。在以激發(fā)點的輸入電壓值測量后，接下來便以固定間隔產生輸入電壓值，再量得對應的輸出功率。此方法的優(yōu)點為可在可測量范圍內精確地記錄輸入電壓與輸出功率的關系；缺點是由于激發(fā)點的輸入電壓值的設定有其限制，無法直接設定為最高值，因此無法由此量得功率放大器可輸出的最大功率的特性曲線，也即可測量范圍由激發(fā)點TP所限制。若此當激發(fā)點對應的輸出功率低于最大額定輸出功率(例如激發(fā)點對應的功率值為32.5dBm，而設備的額定最大額定輸出功率為33dBm),在兩者之間的數字輸入電壓值與輸出功率的關系便為未知區(qū)域，將導致使用此功率放大器的移動電話的切換瞬時輸出功率頻譜(ORFS-duetoSwitchingTransients)無法符合規(guī)范。2、曲線擬合法(CurveFitting)此方法在功率放大器的可測量范圍內取數個測量點，并依據測量結果匹配預定曲線的參數。例如曲線是直線時，參數可為斜率及原點；曲線是二次函數時，參數可為對應的三個系數。再者，參見美國專利早期公開20070069813,其使用5參數的多項式(Polynomial)來建立模型。該曲線擬合法的優(yōu)點為計算速度較快，且可以用外插(Extrapolation)推估功率放大器在可測量范圍外的數據；缺點是因為要對函數做擬合，若無法得到能適合功率放大器整體特性的函數，則部分區(qū)間會有較大誤差，尤其是接近最大額定輸出功率處。
發(fā)明內容有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種功率放大器輸出功率對照表的建立方法，以建立功率放大器輸入電壓值對輸出功率的完整特性。為達上述目的，本發(fā)明提供一種功率放大器輸出功率對照表的建立方法，首先對輸入電壓值設定激發(fā)點(TP);接著借由點對點測量方式，得到輸入電壓值為0到激發(fā)點(TP)的測量數據；并對輸入電壓值設定切換點(SP)，其值小于該激發(fā)點(TP);隨后利用輸入電壓值為切換點(SP)到激發(fā)點(TP)的測量數據建立局部特性曲線；然后利用該局部特性曲線得到輸入電壓切換點(SP)到最大數字輸入電壓值(MP)的計算數據；最后借由部分該測量數據及該計算數據即可得到該完整特性。在本發(fā)明中，該曲線可為直線，因此可以更精確地建立功率放大器在大功率時的輸出功率對照表。本發(fā)明針對其中一個測試項目，即切換瞬時的輸出功率頻譜，利用在切換點及激發(fā)點之間的模型，提出新型的產線校正方法，以改善由于功率放大器本身工藝誤差，造成設備操作在輸出功率極限時可能發(fā)生不符合第三代合作伙伴計劃(3GPP)規(guī)范的情形，并建立功率放大器輸入電壓值對輸出功率的完整特性。圖1為典型的功率放大器的數字輸入電壓值(DACValue)及輸出功率(OutputPower)的特性曲線示意圖2A為說明本發(fā)明功率放大器的數字輸入電壓值及輸出功率的特性曲線示意圖2B為說明本發(fā)明功率放大器的數字輸入電壓值及輸出功率的特性曲線示意圖3為本發(fā)明功率放大器輸出功率對照表的建立方法的流程圖；圖4A為利用公知方法建立對照表的功率放大器在應用于移動電話時的切換瞬時輸出功率頻譜圖4B分別為依據本發(fā)明方法建立對照表的功率放大器在應用于移動電話時的切換瞬時輸出功率頻譜圖。附圖標記說明步驟S100、S102、S104、S106、S108具體實施例方式首先請參閱圖2A及圖2B，為說明本發(fā)明功率放大器的數字輸入電壓值及輸出功率的特性曲線示意圖。依據本發(fā)明的方法，將功率放大器的整個動態(tài)范圍(DynamicRange),也即圖中所示的數字輸入電壓值(DACValue)0-16000的范圍切割成兩個區(qū)間。該兩個區(qū)間(第一個區(qū)間及第二區(qū)間)由一個切換點(SP,SwitchPoint)界定(詳見后述)，在第一區(qū)間的功率放大器特性測量由點對點法方式所測量，以精確得知功率放大器在這段區(qū)間的輸出輸入特性。在第二區(qū)間的前段部分，也即在輸入由切換點(SP)到激發(fā)點(TP)的部分由點對點法的數據進行曲線擬合以得到局部特性曲線(LocalCharacteristicCurve)。接著利用該局部特性曲線外插出剩余動態(tài)范圍，也即激發(fā)點(TP)到最大數字輸入電壓值(MP，MaximumPoint)之間的特性。由于局部特性曲線與激發(fā)點(TP)到最大數字輸入電壓值(MP)之間的未知特性曲線部分位置較為接近，因此可以由局部特性曲線做出較為精準的外插，而改變公知曲線擬合法需對整個可測量范圍建立曲線模型的測量方式。再參見圖2A及圖2B，由于公知點對點法僅能得到可測量范圍(輸入電壓值由O至激發(fā)點(TP)的范圍)的數據，因此使用此功率放大器的移動電話若在可測量范圍外的動態(tài)范圍(輸入電壓值由激發(fā)點(TP)到最大數字輸入電壓值(MP)之間的范圍)操作，就會有切換瞬時輸出功率頻譜(ORFS-duetoSwitchingTransients)無法符合規(guī)范的問題。公知的曲線擬合法對整個可測量范圍(輸入電壓值由0至激發(fā)點(TP)的范圍)建立整體特性曲線(GlobalCharacteristicCurve),由于該整體特性曲線需要兼顧功率較小的部分，無法精確推估可測量范圍外的動態(tài)范圍(輸入電壓值由激發(fā)點(TP)到最大數字輸入電壓值(MP)之間的范圍)。因此使用曲線擬合法制作的功率放大器對照表，仍會使移動電話在操作功率接近極限值時，有切換瞬時輸出功率頻譜(ORFS-duetoSwitchingTransients)無法符合規(guī)范的問題。依據本發(fā)明的功率放大器輸出功率對照表的建立方法，先依據功率放大器生產廠商的建議規(guī)格先選定激發(fā)點(TP)(例如為數字輸入電壓值14500)。接著選定切換點(SP)，切換點(SP)的選取可依所使用的功率放大器其在激發(fā)點對應的輸出功率的統(tǒng)計值的下限再減去修正量(Offset),以確保是一個足夠低的值(稱為切換功率)，再由測量結果決定切換點SP。由于每一個功率放大器的特性曲線隨著工藝條件而有所不同，在使用相同的激發(fā)點(TP)(DAC=14500)時，會有不同的輸出功率(如32.5dBm、32.7dBm、32.8dBm等)，因此可先對數個同一批功率放大器在激發(fā)點(TP)驅動求得輸出功率的統(tǒng)計值下限(例如32.5dBm),并減去預定的修正量(例如0.5dBm),此時可選擇切換點(SP)為對應輸出為32dBm(切換功率)時的數字輸入電壓值(例如為數字輸入電壓值11800)。借由利用切換點(SP)到激發(fā)點(TP)的點對點法測量數據建立局部特性曲線，即可較精確地外插出可測量范圍外的動態(tài)范圍(輸入電壓值由激發(fā)點(TP)到最大數字輸入電壓值(MP)之間的范圍)數據。參見圖3，為本發(fā)明功率放大器輸出功率對照表的建立方法的流程圖。首先執(zhí)行步驟S100:可經由功率放大器制造商的建議而設定激發(fā)點(TP)，并由點對點測量法得到輸入電壓值0到激發(fā)點(TP)(可測量范圍)的數據。隨后執(zhí)行步驟S102:依據切換功率(激發(fā)點對應的輸出功率的統(tǒng)計值的下限再減去修正量的結果)及之前點對點測量數據，設定比激發(fā)點(TP)小的切換點(SP),再執(zhí)行步驟S104:由切換點(SP)到激發(fā)點(TP)的點對點測量數據建立局部特性曲線。隨后執(zhí)行步驟S106:由該局部特性曲線計算切換點(SP)到最大數字輸入電壓值(MP)之間的數據，最后執(zhí)行步驟S108:由0到切換點(SP)的測量數據及切換點(SP)到最大數字輸入電壓值(MP)之間的計算數據，得到整體的輸入電壓與輸出功率關系，以建立功率放大器對照表。在上述的步驟S104中，由于功率放大器在較大功率操作時，其特性較為接近線性，因此可以線性回歸(LinearRegression)方式建立特性曲線。在上述說明的功率放大器輸出功率對照表的建立方法中，由于實際應用上(例如移動電話)，在儲存對照表時是以固定的功率步階(PowerStep)做參考列，而輸入電壓值(DAC)是對應列；因此以功率作為切換點依據才能夠有固定的切換條件。舉例而言，對于下列兩種具有不同特性的放大器01及放大器02而言，使用功率作為依據才有固定的參考條件。放大器01放大器02<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>圖4A及圖4B分別為利用公知方法建立對照表和依據本發(fā)明方法建立對照表的功率放大器，在應用于移動電話時的切換瞬時輸出的功率頻譜(ORFS-duetoSwitchingTransients)。圖4A所示的切換瞬時輸出功率頻譜由于在大功率的特性無法建立，因此有較大的旁帶(SideBand),不符合規(guī)范。圖4B所示的切換瞬時輸出功率頻譜由于所使用的功率放大器可精確建立在大功率的特性，因此其旁帶較小，可符合規(guī)范。以上所述僅為本發(fā)明的較佳具體實施例，非以此局限本發(fā)明的專利范圍，故只要運用本
發(fā)明內容所作的等效變化，均同理都包含于本發(fā)明的范圍內。權利要求1、一種功率放大器輸出功率對照表的建立方法，建立功率放大器輸入電壓值對輸出功率的完整特性，其特征在于，該方法包含以下步驟(a)對輸入電壓值設定激發(fā)點；(b)借由點對點測量方式，得到輸入電壓值為0到激發(fā)點的測量數據；(c)對輸入電壓值設定切換點，其值小于該激發(fā)點；(d)利用步驟(b)中輸入電壓值為切換點到激發(fā)點的測量數據建立局部特性曲線；及(e)利用該局部特性曲線得到切換點到最大數字輸入電壓值的計算數據；借由該輸入電壓值為0至切換點的測量數據及該計算數據即可得到該完整特性。2、如權利要求l所述的功率放大器輸出功率對照表的建立方法，其特征在于，所述切換點為由功率放大器在激發(fā)點對應的輸出功率的統(tǒng)計值的下限再減去修正量的功率，及參考步驟(b)測量結果而得到。3、如權利要求2所述的功率放大器輸出功率對照表的建立方法，其特征在于，所述修正量為0.5dBm。4、如權利要求l所述的功率放大器輸出功率對照表的建立方法，其特征在于，所述步驟(d)的局部特性曲線為直線。5、如權利要求4所述的功率放大器輸出功率對照表的建立方法，其特征在于，所述步驟(d)由線性回歸方式進行。6、如權利要求l所述的功率放大器輸出功率對照表的建立方法，其特征在于，最大數字輸入電壓值為16000，激發(fā)點為14500。全文摘要本發(fā)明提供一種功率放大器輸出功率對照表的建立方法，首先對輸入電壓值設定激發(fā)點(TP)；接著借由點對點測量方式，得到輸入電壓值為0到激發(fā)點(TP)的測量數據；并對輸入電壓值設定切換點(SP)，其值小于該激發(fā)點(TP)；隨后利用輸入電壓值為切換點(SP)到激發(fā)點(TP)的測量數據建立局部特性曲線；然后利用該局部特性曲線得到輸入電壓值切換點(SP)到最大數字輸入電壓值(MP)的計算數據；最后借由部分該測量數據及該計算數據即可得到該完整特性。在本發(fā)明中，該曲線可為直線，因此可以更精確地建立功率放大器在大功率時的輸出功率對照表。文檔編號G01R31/28GK101603992SQ200810111199公開日2009年12月16日申請日期2008年6月12日優(yōu)先權日2008年6月12日發(fā)明者何建勛,吳俊蔚,楊錫明申請人:誠實科技股份有限公司