[發(fā)明專利]一種射頻模塊性能的軟硬件補(bǔ)償方法及改進(jìn)的射頻模塊

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710123969.8
• 申請(qǐng)日: 2007-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN101141162A
• 公開（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李承勝;王亞麗;肖利蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳國(guó)人通信有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/005
• 分類號(hào): H04B7/005;H04B1/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域中射頻模塊性能的優(yōu)化，尤其涉及一種對(duì)射頻模塊性能的軟硬件補(bǔ)償方法和利用該方法后改進(jìn)的射頻模塊。

【背景技術(shù)】

射頻模塊作為基站、直放站等通信系統(tǒng)的重要組成部分，其穩(wěn)定性直接影響到整個(gè)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，隨著通信行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)它的要求也越來越高。尤其在3G時(shí)代，為了追求更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜效率，普遍采用線性調(diào)制方式(例如QPSK、16QAM等方式)，這些調(diào)制方式需要線性度更高的射頻模塊。現(xiàn)有的射頻模塊由于種種原因存在功率檢測(cè)準(zhǔn)確度不高、射頻功放的線性度不好、射頻模塊的增益穩(wěn)定性不好，會(huì)隨溫度的變化而變化等缺陷。

圖1為現(xiàn)有射頻模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，射頻模塊包括信號(hào)輸入端11、功率放大電路12、硬件補(bǔ)償電路13、監(jiān)控信號(hào)線14、信號(hào)輸出端15、監(jiān)控口16、監(jiān)控信號(hào)線17以及射頻屏蔽殼19。

上述現(xiàn)有的射頻模塊存在以下缺陷：

1、射頻模塊是按照一定額度的增益和輸出功率設(shè)計(jì)，當(dāng)功率放大器的性能下降時(shí)就會(huì)出現(xiàn)射頻模塊的增益下降和輸出功率不足的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是現(xiàn)有通信設(shè)備中常見問題之一，這種問題導(dǎo)致射頻模塊的性能指標(biāo)下降而無法恢復(fù)，嚴(yán)重的甚至可導(dǎo)致整個(gè)通信設(shè)備不能正常運(yùn)行。

2、射頻模塊的硬件補(bǔ)償電路13中采用的是硬件補(bǔ)償，也就是采用電子元器件本身的溫度特性來補(bǔ)償。硬件補(bǔ)償主要是調(diào)整功率放大器的柵極電壓。補(bǔ)償?shù)膬?nèi)容包括射頻模塊的增益和線性度，在實(shí)際操作過程中，由于每個(gè)功率放大器的溫度特性會(huì)存在不一致，且每個(gè)電子元器件本身的溫度特性也會(huì)存在差異，因此所補(bǔ)償?shù)脑鲆婧途€性度的準(zhǔn)確度和可靠性較低，同時(shí)，由于增益和線性度都是通過調(diào)整功率放大器的柵極電壓來實(shí)現(xiàn)，在不能同時(shí)兼顧情況下，增益補(bǔ)償和線性度補(bǔ)償在一定程度上不能滿足射頻模塊的需要。比如說，硬件補(bǔ)償電路13中的增益和線性度補(bǔ)償電路采用的是硬件補(bǔ)償，當(dāng)硬件補(bǔ)償采用的電子元器件的溫度特性不能和功率放大器需要補(bǔ)償?shù)奶匦酝耆呛系臅r(shí)候，便會(huì)在不同溫度的時(shí)候出現(xiàn)增益和線性度補(bǔ)償偏差的現(xiàn)象。

3、射頻模塊中的功率放大電路的檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)需要電路補(bǔ)償?shù)牟糠滞ǔＲ彩遣捎糜布a(bǔ)償方法。例如射頻模塊中鏈路的下行輸出功率的大小檢測(cè)采用的是常用的射頻檢波器件，當(dāng)這個(gè)射頻檢波器件的檢波曲線跟檢波補(bǔ)償器件的補(bǔ)償曲線不一致的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)下行輸出功率不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。在實(shí)際操作過程中，射頻檢波器件的檢波曲線經(jīng)常和檢波補(bǔ)償器件的補(bǔ)償曲線不一致，致使現(xiàn)有的射頻模塊檢測(cè)功率的精度不是很高，一般誤差在±2dB，當(dāng)補(bǔ)償曲線和檢波曲線嚴(yán)重不一致的時(shí)候，檢測(cè)出來的誤差甚至高達(dá)±5dB。

4、如圖1所示，現(xiàn)有射頻模塊的監(jiān)控信號(hào)量是從模塊的控制電路/檢測(cè)電路直接連出，并匯總到監(jiān)控口16。由于這些監(jiān)控信號(hào)量是TTL、CMOS或模擬量的信號(hào)，容易互相干擾或受到外界的干擾，導(dǎo)致射頻模塊的性能受到影響。

從以上現(xiàn)有技術(shù)存在的這些缺陷可以看出，我們現(xiàn)在有必要設(shè)計(jì)一種新型的射頻模塊性能補(bǔ)償方法以及射頻模塊以提高射頻模塊中補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度、可靠性以及抗干擾的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)射頻模塊性能的軟硬件補(bǔ)償方法以及利用該方法后改進(jìn)的射頻模塊，以提高射頻模塊產(chǎn)品性能，從而進(jìn)一步提高射頻模塊中補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度，調(diào)整射頻模塊的線性度、可靠性以及抗干擾的能力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是：

一種射頻模塊性能的軟硬件補(bǔ)償方法，其特征是，在現(xiàn)有的射頻模塊中增加模塊監(jiān)控電路、射頻數(shù)控衰減器和射頻功率檢測(cè)電路；同時(shí)設(shè)計(jì)的射頻模塊最大增益比額定的增益大，超出部分可通過數(shù)控衰減器根據(jù)需要調(diào)整；其中

所述模塊監(jiān)控電路中CPU之上運(yùn)行的軟件程序根據(jù)當(dāng)前設(shè)置的頻段和采集到的當(dāng)前環(huán)境溫度查詢預(yù)設(shè)的增益補(bǔ)償表格或根據(jù)預(yù)設(shè)的公式/算法進(jìn)行計(jì)算得到增益補(bǔ)償數(shù)據(jù)，查詢所得或計(jì)算所得的補(bǔ)償數(shù)據(jù)送至射頻數(shù)控衰減器，射頻數(shù)控衰減器調(diào)整射頻模塊的增益大小，從而達(dá)到減小射頻模塊增益受環(huán)境溫度的影響的作用；

所述模塊監(jiān)控電路中CPU之上運(yùn)行的軟件程序根據(jù)采集到的當(dāng)前環(huán)境溫度查詢預(yù)設(shè)的線性度補(bǔ)償表格或根據(jù)預(yù)設(shè)的公式/算法進(jìn)行計(jì)算，查詢所得或計(jì)算所得的線性度補(bǔ)償數(shù)據(jù)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器并轉(zhuǎn)化成電壓值送至射頻模塊內(nèi)功率放大電路中的功率放大器的柵極電壓，從而起到控制射頻模塊線性度的作用，達(dá)到減小射頻模塊線性度環(huán)境溫度的影響的作用；