一種發(fā)射機的功率校準裝置及校準方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通訊技術領域，具體涉及一種發(fā)射機的功率校準裝置及校準方法。
【背景技術】
[0002]隨著以LTE-Advanced為代表的新一代移動通信標準的不斷完善和商業(yè)化進程的不斷推進，通信關鍵技術和測試技術的研究也在不斷深入。測試儀器儀表作為測試技術的核心，旨在測試、驗證一系列的核心技術難題，如MMO傳輸分集、MIMO空分復用、載波聚合等，為解決這一系列關鍵技術提供了保障。高精度MIMO發(fā)射機系統(tǒng)能夠提供多通道寬帶調制信號的發(fā)射功能，是研發(fā)、驗證和生產使用的必備平臺。
[0003]高精度MIMO發(fā)射機系統(tǒng)具有8個發(fā)射通道，發(fā)射機功率發(fā)射范圍為-1OOdBm至20dBm，發(fā)射機的發(fā)射頻率為1.SGHz至6GHz。通常由于外界環(huán)境變化影響、儀器電子元器件的非線性區(qū)間工作以及M頂O發(fā)射機多通道之間自身的射頻干擾等情況，發(fā)射機很難保證在120dB的動態(tài)范圍內發(fā)射機發(fā)射功率能夠保持一致，所以如何設計一種方案能夠保證MMO發(fā)射機在較大動態(tài)范圍內保證功率的準確度是一個值得研究的重點。另外，MIMO發(fā)射機儀表在生產過程中，最終校準儀器環(huán)節(jié)的時間也決定了其生產、出廠的效率，由于M頂O發(fā)射機的頻率范圍比較寬，不可能對頻率范圍內的每IHz頻點都進行校準補償，所以如何設計一種速度快、實現(xiàn)簡單和精度高的校準方案對MIMO發(fā)射機儀表的產業(yè)化、規(guī)?；彩鞘种匾陀幸饬x的。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的第一目的是提供一種發(fā)射機的功率校準裝置，解決現(xiàn)有的高精度MIMO發(fā)射機易受到外界環(huán)境變化影響、儀器電子元器件的非線性區(qū)間工作以及MMO發(fā)射機多通道之間自身的射頻干擾，而導致的發(fā)射機發(fā)射功率很難保持一致的問題。
[0005]本發(fā)明采用以下的技術方案:
[0006]—種發(fā)射機的功率校準裝置，包括發(fā)射機、接收機及主控制單元，發(fā)射機與接收機相連，主控制單元分別與發(fā)射機和接收機相連，發(fā)射機包括基帶寬帶調制信號單元和八路發(fā)射通道，各路發(fā)射通道均由依次連接的數(shù)字模擬轉換器、第一混頻器、第二混頻器、調制器、衰減器及射頻輸出端口組成，數(shù)字模擬轉換器與基帶寬帶調制信號單元相連，射頻輸出端口與接收機相連，基帶寬帶調制信號單元內設置有現(xiàn)場可編程門列陣。
[0007]優(yōu)選地，所述數(shù)字模擬轉換器輸入有614.4MHz的時鐘信號，第一混頻器輸入有第一本振信號，第二混頻器輸入有第二本振信號。
[0008]本發(fā)明的第二目的是提供了以上所述的一種發(fā)射機的功率校準裝置的校準方法。
[0009]—種發(fā)射機的功率校準裝置的校準方法，包括:
[0010]步驟I:劃分區(qū)間，將每路發(fā)射通道中的1.8GHz至6GHz頻率范圍分為NI個區(qū)間點，每條發(fā)射通道的頻率響應劃分為N2個區(qū)間點，N2和NI均為正整數(shù)，N2大于NI，；
[0011]步驟2:衰減器校準，對每路發(fā)射通道中的NI個區(qū)間點都進行衰減器校準，衰減器在OdB到120dB范圍內的每1dB—個檔位分別獲取真實衰減值與期望衰減值之間的差值，將獲得的差值保存到主控制單元的文件中，共獲取Nl*13個補償值；
[0012]步驟3:調制器校準，對每路發(fā)射通道中的NI個區(qū)間點都進行調制器校準，調制器在OdB到20dB范圍內的每0.5dB—個檔位分別獲取真實衰減值與期望衰減值之間的差值，將獲得的差值保存到主控制單元的文件中，共獲取Nl*40個補償值；
[0013]步驟4:頻率響應校準，針對N2個區(qū)間點都進行頻率響應校準，獲取誤差值，將獲得的誤差值保存到主控制單元的文件中，共N2個補償值；
[0014]步驟5:配置發(fā)射通道的目標發(fā)射信號功率值Pt，當前發(fā)射頻點為Ft時，首先讀取當前頻點的校準元數(shù)據(jù)信息值，校準元數(shù)據(jù)包括衰減器補償值、調制器補償值和頻率響應補償值;然后，通過查表獲取當前頻點的校準元數(shù)據(jù)信息是否在主控制單元的文件中，如果存在則進行步驟6，否則查找當前頻點所在的子區(qū)間起點Ftl，終點Ft2進行第一次抽取擬合估計獲取當前頻點下的校準元數(shù)據(jù)，當前頻點的校準元數(shù)據(jù)信息值為Sc，頻點所在的區(qū)間起始點校準元數(shù)據(jù)信息值為Scl，區(qū)間終點校準元數(shù)據(jù)信息值為Sc2，則通過線性算法得
[0015](Ft-Ftl )/(Sc-Scl) = (Ft2-Ft)/(Sc2-Sc)
[0016]計算獲取當前頻點下的校準元補償信息值；
[0017]步驟6:計算獲取當前校準元數(shù)據(jù)信息值Sc中調制器的補償曲線圖獲取線性區(qū)間起點Ml和終點M2，設置衰減器功率值Al和調制器的功率值A2，則
[0018]Al = ((Pt-(Ml+Delta))%10)*10
[0019]A2 = Pt-Al
[0020]其中，Delta為調整定值，通過衰減器功率值Al直接查找當前校準元數(shù)據(jù)中的調制器控制字表獲取控制字Cl;
[0021]步驟7:若調制器功率值A2在主控制單元中的校準元數(shù)據(jù)信息值Sc中存在，則查表獲取控制字C2;否則，進行第二次擬合估計獲取A2對應的控制字C2，A2所在的子區(qū)間起點為A2s，區(qū)間終點為A2e，則對應的控制字為C2s，C2e。則通過線性算法得
[0022 ] (A2-A2s)/(C2_C2s) = (A2e_A2)/(C2e_C2)
[0023]通過計算得C2的值；
[0024]步驟8:完成發(fā)射機功率校準，通過現(xiàn)場可編程門列陣送數(shù)控制字Cl至衰減器，控制字C2至調制器進行功率控制。
[0025]本發(fā)明具有的有益效果是:
[0026]本發(fā)明設計了一種發(fā)射機的功率校準裝置及校準方法，利用兩次抽取、擬合方法實現(xiàn)了校準數(shù)據(jù)的估計處理，保證了發(fā)射通道的功率準確度和校準速度要求，第一次抽取擬合處理實現(xiàn)校準過程的橫向校準過程，保證提取到當前頻點下精確的校準元數(shù)據(jù)。第二次抽取擬合處理實現(xiàn)了校準過程的縱向校準過程，保證單個點頻頻率情況下調制器發(fā)射功率值的精確調制，從而最終實現(xiàn)了在提高速度的同時保證了高精度發(fā)射功率的要求。
[0027]本發(fā)明利用抽取、擬合估計方法對校準數(shù)據(jù)進行估計處理，同時通過動態(tài)調整校準元中衰減器和調制器控制參數(shù)準確控制MMO發(fā)射機發(fā)射通道的功率發(fā)射，不僅實現(xiàn)快速校準目的還能保證發(fā)射信號功率準確度，適用于其他多通道系統(tǒng)，具有很強的通用性和參考性。
【附圖說明】
[0028]圖1為一種發(fā)射機的功率校準裝置的結構示意圖。
[0029]圖2為本發(fā)明校準元數(shù)據(jù)中頻率-控制字的曲線擬合圖。
[0030]圖3為本發(fā)明校準元數(shù)據(jù)中功率-控制字的曲線擬合圖。
【具體實施方式】
[0031 ]下面結合附圖對本發(fā)明進行具體的說明:
[0032]實施例1
[0033]結合圖1，一種發(fā)射機的功率校準裝置，包括發(fā)射機、接收機及主控制單元，發(fā)射機與接收機相連，主控制單兀分別與發(fā)射機和接收機相連。
[0034]發(fā)射機包括基帶寬帶調制信號單元和八路發(fā)射通道，各路發(fā)射通道均由依次連接的數(shù)字模擬轉換器、第一混頻器、第二混頻器、調制器、衰減器及射頻輸出端口組成，數(shù)字模擬轉換器與基帶寬帶調制信號單元相連，射頻輸出端口與接收機相連，基帶寬帶調制信號單元內設置有現(xiàn)場可編程門列陣。
[0035]數(shù)字模擬轉換器輸入有614.4MHz的時鐘信號，第一混頻器輸入有第一本振信號，第二混頻器輸入有第二本振信號。
[0036]實施例2
[0037]結合圖1至圖3，上述實施例1的一種發(fā)射機的功率校準裝置的校準方法，包括:
[0038]步驟1:劃分區(qū)間，假設發(fā)射信號帶寬為20MHz的LTE調制信號，將每路發(fā)射通道中的1.8GHz至6GHz頻率范圍分為NI個區(qū)間點，由于頻率響應的平坦度不夠，故頻率響應分區(qū)間劃分的更小來保證具有好的準確度，每條發(fā)射通道的頻率響應劃分為N2個區(qū)