[發明專利]一種多模多頻多通道系統的功率自校準裝置及方法

有效

• 申請號: 201410571753.8
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104301047B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 楊政;凌云志;鐵奎;張煜
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H04L27/34
• 分類號: H04L27/34;H04B17/11;H04B17/21
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

1.一種多模多頻多通道系統的功率自校準裝置，其特征在于：針對TD-SCDMA信號、TD-LTE信號,該裝置包括

二路接收通道分別為RX1，RX2，二路發射通道分別為TX1，TX2；

單路發射通道包含十三個單元：發射參考時鐘單元、基帶數據產生單元、上變頻器單元、射頻混頻單元、寬帶本振單元、開閉環轉換單元、調制器單元、多級放大單元、功分器單元、檢波采樣單元、時分同步運算單元、功率調整單元、MIMO接口單元；單路接收通道包含八個單元：接收功率衰減單元、前置增益控制單元、混頻單元、寬帶本振單元、匹配濾波單元、下變頻器單元、接收參考時鐘單元、數據分析單元；

其中，發射參考時鐘單元，產生614.4MHz的時鐘信號；基帶數據產生單元，把原始PN序列按照調制格式不同產生不同的IQ兩路數據；上變頻器單元，把基帶產生的IQ兩路數據生成153.6MHz中頻調制信號；寬帶本振單元，產生400MHz∽6000MHz本振信號；射頻混頻單元，將中頻調制信號與寬帶本振信號進行混頻，產生寬帶的射頻調制信號發送出去；開閉環轉換單元，把時分同步運算后的數據，通過DA轉換器轉換成模擬電壓信號來控制調制器的不同衰減量；調制器單元，是一個壓控的可調的衰減器，通過開閉環轉換單元輸出的電壓來改變調制器的不同衰減量；多級放大單元，是由二個低噪聲放大器組成，將發射信號放大，滿足信號輸出最大功率的要求；功分器單元，將發射信號一路分成兩路，一路發射出去，一路去檢波采樣；檢波采樣單元，用于把發射的射頻信號檢波轉化成模擬電壓信號，并通過DA轉換器轉變成數字信號；時分同步運算單元，用于把檢波采樣的數字信號，時隙內多次平均及復合運算，時隙外保持原數據，根據設置不同的發射功率調用不同的出廠數據與時分同步運算后的數據求差，求差后的數據再乘以穩幅系數，送給開閉環轉換單元，把數據轉換成模擬電壓來控制調制器的不同衰減，在下一時隙，進行同樣的操作，采用無限逼近、負反饋的形式，采樣的數據最終達到動態恒定值，滿足發射通道信號的功率準確度優于0.2dB；功率調整單元，對發射信號功率進行10dB步進，0dB到120dB不同衰減量；MIMO接口單元，用于發射信號和接收信號合路輸出到對外接口上；

接收功率衰減單元，用于對大功率信號進行衰減，10dB步進，0dB到50dB不同衰減量，確保滿足后端電路處理要求；前置增益控制單元，用于小功率信號增益放大；寬帶本振單元，用于產生400MHz∽6000MHz本振信號；混頻單元，用于射頻調制信號與寬帶本振信號進行混頻，產生153.6MHz調制信號便于后端分析；匹配濾波單元，用于濾除混頻中產生的無用信號；下變頻器單元，用于153.6MHz中頻信號經過下變頻器產生IQ兩路信號；接收參考時鐘單元，用于產生122.88MHz的時鐘信號；數據分析單元，下變頻器后得到的IQ兩路，分析信號的功率值、EVM、IQ偏移指標。

2.一種基于權利要求1所述多模多頻多通道系統的功率自校準裝置的校準方法，其特征在于：發射通道內部利用時分同步運算單元把檢波采樣的數字信號，時隙內多次平均及復合運算，時隙外保持原數據，根據設置不同的發射功率調用不同的出廠數據與時分同步運算后的數據求差,求差后的數據再乘以穩幅系數,送給開閉環轉換單元，通過DA轉換器把數據轉換成模擬電壓來控制調制器的不同衰減，在下一時隙，進行同樣的操作,采用無限逼近、負反饋的形式，采樣的數據最終達到動態恒定值，滿足發射通道信號的功率準確度優于0.2dB。

3.一種基于權利要求1所述多模多頻多通道系統的功率自校準裝置的校準方法，其特征在于：發射通道利用查表的方式對輸出信號功率進行控制，主要是查調制器校準表，衰減器校準表，衰減器誤差校準表，通過發射通道對接收通道的衰減器及中頻增益進行校準，同時反過來利用接收機的性能來校準發射機的功率平坦度，滿足接收通道的測試功率準確度優于0.5dB。

4.一種基于權利要求1所述多模多頻多通道系統的功率自校準裝置的校準方法，其特征在于：系統內有兩個獨立的發射通道和接收通道進行互測試，測量的結果進行數學分析、利用最小一乘法求出最佳差值來逼近真實值，把得到的校準數據存入通道1和通道2的發射和接收校準數據中，滿足通道1和通道2的功率差值在0.2dB以下，滿足功率測試一致性的要求。