CN102332958B - 设备输出端口的驻波比检测方法、装置和设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种设备输出端口的驻波比检测方法、装置、设备和端口驻波比模拟器，其中，设备输出端口的驻波比检测方法包括：获得并存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系；根据采集到的该设备的当前发射功率和当前负载温升，检索所述对应关系，检测出该设备输出端口的驻波比。上述驻波比检测方法及装置，在实现难易程度上更加易于实现，并在一定程度上降低了驻波比检测的成本。

Description

设备输出端口的驻波比检测方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及移动通讯领域，尤其涉及一种设备输出端口的驻波比检测方法、装置、设备和端口驻波比模拟器。

背景技术

在目前的移动通讯设备中，驻波比检测已经有了相当广泛的应用。驻波比在整个系统中是一个比较关键的指标，在系统中通常通过检测端口驻波比来判断设备是否工作在一个相对正常的状态，通过驻波比检测从而实现设备端口驻波比的告警等功能。当端口驻波比指标出现异常时，在一般情况下系统能够及时做出响应，关闭设备并发出告警，以避免造成设备本身和系统中其它设备的损坏。

对于驻波比的检测，传统的检测方法是通过检测前向与反向功率的大小来实现设备端口驻波比检测，如图1所示。其原理为：通过功率耦合将设备的当前端口的前、反向信号的耦合值反馈给系统；系统再通过功率检测、AD变换等对比前向功率与反向功率的差值，计算后得到驻波比。一般来说，功率差值较大则说明设备端口匹配较差，使用驻波比这一概念衡量则是端口驻波比较大，反之则较小。这种传统的驻波比检测方法是基于设备前向功率和反向功率等实时的功率检测，并配以一定的算法来最终实现端口驻波比的检测，其实现过程较为复杂，在某些情况如设备无法正常地检测到反向信号时，设备就无法正常地判断当前端口驻波大小，从而发生驻波比检测异常，出现驻波比检测不告警或误告警等现象。

发明内容

本发明实施例提供了一种设备输出端口的驻波比检测方法、装置、设备和端口驻波比模拟器，以克服现有的驻波比检测过程较为复杂的问题。

本发明实施例提供了一种设备输出端口的驻波比检测方法，该方法包括：

获得并存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系；

根据采集到的该设备的当前发射功率和当前负载温升，检索所述对应关系，检测出该设备输出端口的驻波比。

优选地，所述获得并存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系包括：

根据设备输出端口的驻波比告警范围和驻波比等级获得该设备输出端口的不同驻波比；

根据该设备的不同发射功率，分别获得在该设备输出端口的不同驻波比下设备负载的不同温升；

存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系。

优选地，所述获得在该设备输出端口的不同驻波比下设备负载的不同温升包括：

通过温度传感器获得不同驻波比下设备负载的不同温升；或者

通过读取该设备负载管脚的信号值，根据该信号值以及信号与温升的对应关系来获得不同驻波比下设备负载的不同温升。

优选地，所述检测出该设备输出端口的驻波比之后，所述方法还包括：

根据该设备输出端口的驻波比进行告警。

优选地，所述存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系之后，所述方法还包括：

根据设备输出端口的驻波比告警门限对应的驻波比和该设备的当前发射功率检索所述对应关系，确定与告警对应的温升门限值，当所述温升超过所述温升门限值时，进行告警。

本发明实施例还提供了一种设备输出端口的驻波比检测装置，该装置包括：

存储模块，用于存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系；

检测模块，用于根据采集到的该设备的当前发射功率和当前负载温升，检索所述存储模块存储的所述对应关系，检测出该设备输出端口的驻波比。

优选地，所述装置还包括：

告警模块，用于所述检测模块检测出该设备输出端口的驻波比之后，根据该设备输出端口的驻波比进行告警。

优选地，所述装置还包括：

告警模块，用于在所述存储模块存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系之后，根据设备输出端口的驻波比告警门限对应的驻波比和该设备的当前发射功率检索所述对应关系，确定与告警对应的温升门限值，当所述温升超过所述温升门限值时，进行告警。

本发明实施例还提供了一种端口驻波比模拟器，该端口驻波比模拟器包括：

第一获得模块，用于获得所述端口的驻波比告警范围和驻波比等级；

第二获得模块，用于根据所述第一获得模块获得的所述端口的驻波比告警范围和驻波比等级，获得该端口的不同驻波比。

本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括环形器，与所述环形器的输出口相连的输出端口、与所述环形器的隔离口相连的负载、与所述环形器的输入口相连的前向功率检测模块和用于发送所述前向功率检测模块检测出的发射功率的接口，所述负载为带有温度传感器的负载或与温度传感器相连。

上述驻波比检测方法及装置，无需传统的多种功率检测以及软件算法支撑，在原有设备中不增加任何额外的检测装置，在检测原理上较目前传统的驻波比检测更加简单，在检测功能上较传统的驻波比检测没有缺失，因而可毫无遗漏地完成目前驻波比检测的全部功能，在实现难易程度上更加易于实现，并在一定程度上降低了驻波比检测的成本。

附图说明

图1为传统的驻波比检测方法示意图；

图2为本发明设备实施例的结构示意图；

图3为本发明驻波比检测方法实施例的流程图；

图4为本发明功放输出端口驻波比检测装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明实施例中，在输出功率一定的条件下，设备输出端口驻波比和负载温升在一定对应关系上呈递增状态，同时随着设备输出功率的变化，其端口驻波比与反射链路的负载温升的对应关系也是实时变化的；预存储发射功率、负载温升和端口驻波比的对应关系等数据信息；通过检测负载的实际温升，检索出当前功率下设备当前端口驻波比的大小，从而实现驻波比检测的功能。

如图2所示，为本发明设备实施例的结构示意图，该设备包括环形器，与所述环形器的输出口相连的输出端口、与所述环形器的隔离口相连的负载、与所述环形器的输入口相连的前向功率检测模块和用于发送所述前向功率检测模块检测出的发射功率的接口，所述负载为带有温度传感器的负载或与温度传感器相连。

图2所示的设备与图1所示设备的最大区别在于，图2所示的设备比图1所示的设备减少一个接口，即减少了将反向功率检测模块检测出的功率发送出去的接口。

本发明实施例还提供了一种设备输出端口的驻波比检测装置，该装置包括存储模块和检测模块，其中：

存储模块，用于存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系；

检测模块，用于根据采集到的该设备的当前发射功率和当前负载温升，检索所述存储模块存储的所述对应关系，检测出该设备输出端口的驻波比。

其中，上述采集到的该设备的当前负载温升，可以在负载端附近加装温度传感器或使用带温度传感器的负载来实现；也可通过软件读取负载的某个管脚的信号值(包括电压或电流值)，根据读取到的信号值和信号与负载温升的对应关系来确定负载温升。

另外，所述装置还可以包括告警模块，该告警模块，用于所述检测模块检测出该设备输出端口的驻波比之后，根据该设备输出端口的驻波比进行告警；或者，该告警模块，用于在所述存储模块存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系之后，根据设备输出端口的驻波比告警门限对应的驻波比和该设备的当前发射功率检索所述对应关系，确定与告警对应的温升门限值，当所述温升超过所述温升门限值时，进行告警。

使用上述检测装置可检测出输出端口的驻波比，该检测过程包括：

步骤一、获得并存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系；

设备中预存储的负载温升、发射功率和端口驻波比的(变化)步进、精度和范围可根据不同设备对驻波比检测的不同要求而定，其方式灵活多样，可方便满足各类设备的驻波比检测要求。

在设备正常发射功率时，可使用多种方式在其被测端口模拟不同的匹配情况，即不同的端口驻波比。例如可以通过一种端口驻波比模拟器来模拟出不同的端口驻波比，该端口驻波比模拟器包括：第一获得模块，用于获得所述端口的驻波比告警范围和驻波比等级；第二获得模块，用于根据所述第一获得模块获得的所述端口的驻波比告警范围和驻波比等级，获得该端口的不同驻波比。

上述端口驻波比模拟器根据不同设备对端口驻波告警门限的要求，可使用多种方式来模拟端口驻波比的不同等级，其调整范围和调整精度均需要有一定的要求，即不仅可以满足设备对驻波比检测的范围和精度要求，同时又满足一定的稳定性要求。

步骤二、根据采集到的该设备的当前发射功率和当前负载温升，检索所述对应关系，检测出该设备输出端口的驻波比。

在需要进行驻波比检测时，其流程如图3所示，该过程包括：

步骤301、采集当前发射功率；

步骤302、判断当前采集到的发射功率是否超出发射功率的检索范围，如超出范围，重新执行步骤301，如未超出执行步骤303；

步骤303、采集负载温升；

步骤304、判断采集到的负载温升是否超出负载温升的检索范围，如超出范围，重新执行步骤303，如未超出执行步骤305；

步骤305、根据当前的发射功率和负载温升，使用任意一种或多种检索方式，从设备内部存储的对应关系中实时进行当前端口驻波比的检索；

其中，若当前采集到的发射功率和负载温升为对应关系中的值时，可以从对应关系中直接查询到，若当前采集到的发射功率和负载温升位于对应关系中对应值的范围内，可以通过运算获得；即此处的检索包括查询和查询运算两种情况，下文的实施例中有对这两种情况进行详细介绍。

本实施例中根据负载温升和发射功率来检索端口驻波比的检索方式有多种多样，列表或图示均可完成其检索功能，但任何一种其最终目的用于根据实时查询到的负载温升和发射功率来快速定位其所对应的端口驻波比。

步骤306、系统无需任何形式的算法计算，仅根据当前驻波比的实际值来实现实时的驻波比检测及告警。

由于负载温升、发射功率和端口驻波比三者存在一定的对应关系，在实际使用时任何根据任意两个参数来检索第三种参数，从而实现新的负载温升检测方法或发射功率检测方法均属于本发明的思想。

结合以上方法，选取反射链路上任何位置的温度指标也可以实现其与发射功率、端口驻波比的对应关系的确定，需要根据设备的实际情况而定，不同的实现情况硬件环境会略有差异，但整体思路不变。

上述检测方法无需传统的驻波比检测中需要的多种功率检测装置以及软件算法支撑，降低了驻波比检测的成本，在测原理上更为简单实用，在检测功能上同样也实现了传统的驻波比检测的全部功能。其应用范围非常广泛，不仅能够适用于单个设备的驻波比检测，同时适用于系统测试等多种环境，具有很高的利用价值，对提高端口驻波比的测试效率也有一定的推动作用。

通过这种检测方法，在一定程度上可以替代传统的驻波比检测方法，其最终实现必将对设备的驻波比检测技术起到重要作用。

下面以单路功率放大器PA***为例，以功放环形器的负载温升和功放输出端口的当前输出功率来确定功放输出端口的驻波比，来进行端口驻波比检测的实际案例的说明。

如图4所示，为本发明功放输出端口驻波比检测装置实施例的结构示意图，该装置包括发射功率获取模块41、负载温升检测模块42和EEPROM存储模块43和检索模块44，其中：

发射功率获取模块，用于从功放的前向功率检测模块获得功放的发射功率；

负载温升检测模块，用于实时检测功放上负载的温度变化，计算负载温升；

EEPROM存储模块，用于存储获得的不同发射功率下，功放输出端口的不同驻波比和功放中环形器负载的不同温升的对应关系；

检索模块，用于根据获得的发射功率和计算的负载温升快速进行输出端口驻波比的检索。

如图4所示，可在功放环形器3口的负载附近放置温度传感器(模拟负载具有温度检测功能)用来检测功放反射链路负载的温度，计算负载温升；在功放环形器1口对功放输出口功率进行耦合检测，使用功率计读出实际功率的大小，对于PA***功放，输出功率由最小值48dBm到最大值50dBm，功率等级步进为0.2dB；该实施例中使用可调适配负载来充当端口驻波比模拟器来模拟端口驻波比的变化范围和精度。以0.2dB为步进(精度)，依次对可调适配负载的驻波比进行由小到大调节，调节范围设定在1.3-5.1之间；设置功放输入功率，使功放当前输出功率为48dBm，待功率稳定后，将可调适配负载调节到最小值，将可调适配负载接入功放输出端口，温度传感器的一端与功放负载相连，而另一端与温度采集仪相连，当达到温度平衡后，通过温度采集仪来实时读取负载的当前温度，计算负载温升；由于功放输出口的驻波比情况与负载温升有较为直接的联系，因此在一定输出功率下负载温升变化较快，待一定时间达到热平衡时记录当前负载温升值，将当前输出功率、负载温升和当前的输出端口驻波比一一对应的存储到指定的表格中。

根据当前功放输出功率范围的要求，由最小值48dBm到最大值50dBm逐步变化输出功率，记录不同输出功率下输出端口驻波比为1.3时的负载温升值；按照可调适配负载从最小值1.3dB到最大值5.1dB的范围采用逐步递增的步进来记录功放当前输出功率下不同的输出端口驻波比时的负载温升值；通过观察发现在一定输出功率下，端口驻波比与负载温升是成线性对应关系逐步上升的，即输出驻波比越大则负载温升越大，同时随着功放输出功率的逐步增大，相同驻波比下的负载温升也呈线性增长的趋势，具体测试数据见表1和表2；将发射功率、负载温升和端口驻波比对应关系等数据信息以表格的形式存储到存储单元中。

表1输出功率、负载温升和输出端口驻波比的对应关系

表2输出功率、负载温升和输出端口驻波比的对应关系

在完成当前这一款功放的发射功率、负载温升和端口驻波比对应关系等数据信息的表格存储后，在实际驻波比检测时系统查询当前功放的输出功率和当前负载温升，根据表格(见表1和表2)查询到对应的驻波比数值，进行驻波比的检测及告警。

例如，检测装置通过前向功率检测模块实时采集当前功放输出功率实测值，比如检测当前输出功率为48.6dBm；系统对当前负载的温度进行采样，获得负载温升的实测值为37.5℃；在EEPROM中预存储的表格(见表1和表2)里，使用软件根据当前功放的输出功率和负载温升值进行快速检索出当前输出端口驻波比为2.1，则系统完成功放输出端口驻波比检测，并可根据此值进行驻波比告警与否的判断。

对于确定的一款功放，其输出功率等级也是唯一确定的，但其检测的负载温升不是表1或表2中某个确定值时，可采用如下方法检索(查询运算)在当前功放输出功率和负载温升下驻波比的范围。

例如当前获得负载温升的实测值为39℃，输出功率为48.6dBm时，温升39℃在表中为37.5℃和40.9℃之间，所对应的驻波比为2.1和2.3，由于负载温升和驻波比存在一定线性关系，通过如下公式计算：

$\frac{37.5}{2.1}=\frac{39}{A},$ 计算得A＝2.18；

又有，

$\frac{40.9}{2.3}=\frac{39}{B},$ 计算得B＝2.19；

则可知，该功放输出功率为48.6dBm，负载温升检测为39℃时，输出端口驻波比检测值范围为2.18-2.19。

由于功放的整机系统在功放输出额定功率下输出端口驻波比大于2.9时驻波比告警，故在当前驻波比值时系统对此端口不进行驻波比告警。

同时，根据功放的整机系统在功放输出额定功率(48.6dBm)下输出端口驻波比大于2.9时驻波比告警这一要求，按照表1和表2检索到在输出功率49.2dBm和端口驻波比为2.9时，可知：凡检测的负载温升大于43.3℃时，系统均进行驻波比告警，由此系统可通过实时检测负载温升，及时和快速地判断出驻波比告警情况。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种设备输出端口的驻波比检测方法，该方法包括：

获得并存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系；

根据采集到的该设备的当前发射功率和当前负载温升，检索所述对应关系，检测出该设备输出端口的驻波比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述获得并存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系包括：

根据设备输出端口的驻波比告警范围和驻波比等级获得该设备输出端口的不同驻波比；

根据该设备的不同发射功率，分别获得在该设备输出端口的不同驻波比下设备负载的不同温升；

存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述获得在该设备输出端口的不同驻波比下设备负载的不同温升包括：

通过温度传感器获得不同驻波比下设备负载的不同温升；或者

通过读取该设备负载管脚的信号值，根据该信号值以及信号与温升的对应关系来获得不同驻波比下设备负载的不同温升。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于：

所述检测出该设备输出端口的驻波比之后，所述方法还包括：

根据该设备输出端口的驻波比进行告警。

5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的方法，其特征在于：

所述存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系之后，所述方法还包括：

根据设备输出端口的驻波比告警门限对应的驻波比和该设备的当前发射功率检索所述对应关系，确定与告警对应的温升门限值，当所述温升超过所述温升门限值时，进行告警。

6.一种设备输出端口的驻波比检测装置，该装置包括：

存储模块，用于存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系；

检测模块，用于根据采集到的该设备的当前发射功率和当前负载温升，检索所述存储模块存储的所述对应关系，检测出该设备输出端口的驻波比。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

告警模块，用于所述检测模块检测出该设备输出端口的驻波比之后，根据该设备输出端口的驻波比进行告警。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

告警模块，用于在所述存储模块存储不同发射功率下，设备输出端口的不同驻波比和设备负载的不同温升的对应关系之后，根据设备输出端口的驻波比告警门限对应的驻波比和该设备的当前发射功率检索所述对应关系，确定与告警对应的温升门限值，当所述温升超过所述温升门限值时，进行告警。

9.一种移动通讯设备，该设备包括环形器，与所述环形器的输出口相连的输出端口、与所述环形器的隔离口相连的负载、与所述环形器的输入口相连的前向功率检测模块和用于发送所述前向功率检测模块检测出的发射功率的接口，其特征在于，还包括发射功率获取模块、负载温升检测模块、存储模块和检测模块，其中：

发射功率获取模块，用于从所述前向功率检测模块获得的发射功率；

负载温升检测模块，用于实时检测所述负载的温度变化，计算负载温升；

存储模块，用于存储获得的不同发射功率下，所述输出端口的不同驻波比和所述负载的不同温升的对应关系；

检测模块，用于根据获得的发射功率和负载温升进行输出端口驻波比的检索，获得输出端口的驻波比。