CN102740438A

CN102740438A - 利用内部功率测量对发射机的校准

Info

Publication number: CN102740438A
Application number: CN2012100899051A
Authority: CN
Inventors: A.兰格; T.布鲁德
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: DE102012204951B4; CN102740438B; US9379826B2; US20120250534A1; DE102012204951A1

Abstract

本发明公开了利用内部功率测量对发射机的校准。一种用于校准发射机的方法包括：使用第一发射机设置来操作所述发射机；经由外部参考测量设备来获得指示所述发射机的与所述第一发射机设置相对应的第一发射功率的发射功率参考值；以及使用所述发射机的或与所述发射机相关联的接收机的内部测量设备来获得与所述第一发射功率相对应的第一未校准发射功率测量值。所述方法还包括：校准所述内部测量设备以提供已校准的内部测量设备；使用第二发射机设置来操作所述发射机；以及获得指示与所述第二发射机设置相对应的第二发射功率的第二发射功率测量值。最后，所述方法包括：获得自校准数据；以及将所述自校准数据存储在校准数据结构中。

Description

利用内部功率测量对发射机的校准

技术领域

根据本发明的一些实施例涉及用于校准发射机的方法。本发明的一些实施例涉及具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机上运行时执行用于校准发射机的方法。根据本发明的一些实施例涉及发射机。一些实施例涉及包括发射机和参考测量设备的校准装置。

背景技术

无线通信领域在过去已经经历了快速演进，尤其是在最近二十年期间。在该演进期间，引入了许多无线通信标准，每个新标准典型地利用技术进步以便提供优良的性能。例如，GSM（全球移动通信系统）标准、EDGE（GSM演进的增强型数据速率）标准、以及CDMA（码分多址）标准过去并且现在仍然被无线通信网络及其用户广泛使用。尽管早期的移动台（例如蜂窝电话）典型地仅支持单个无线通信标准，但是用户很快需要可与在不同无线通信标准下操作的无线网络一起使用的更通用的移动台或设备。

工业标准典型地是几个公司、标准制定组织、服务提供商、以及其他感兴趣方的协作的结果。例如，电信协会的团体之间的协作已经建立了第三代合作伙伴计划（3GPP）。3GPP旨在制定在国际电信联盟（ITU）的国际移动电信2000计划的范围内全球适用的第三代（3G）移动电话系统规范。

取决于移动设备打算操作于其下的（一个或多个）标准（例如GSM、WCDMA），3GPP要求定义了对移动设备（例如蜂窝电话）的某些操作参数的非常严格的限制。

必须几乎始终校准的最重要的发射参数之一是移动设备的输出功率。尤其对于输出功率电平和/或输出功率改变，3GPP要求定义了非常严格的限制。这些严格的限制典型地需要对移动设备的输出功率的专用的和单独的校准。

因此，典型地需要在生产期间校准每个移动设备。工厂校准的主要目标是确定并设置所有参数的标准化设置，所述参数对于移动设备的标准遵守（例如3GPP）和/或基本功能来说是重要的并且显示出在生产期间不可预测的变化。

发明内容

根据在这里公开的教导的实施例中的一些提供一种用于校准发射机的方法。

根据在这里公开的教导的一个实施例的一种用于校准发射机的方法可以包括：使用第一发射机设置来操作所述发射机；以及经由外部参考测量设备来获得指示所述发射机的与所述第一发射机设置相对应的第一发射功率的发射功率参考值。所述方法还包括：使用所述发射机的或与所述发射机相关联的接收机的内部测量设备来获得与所述第一发射功率相对应的第一未校准发射功率测量值；以及使用所述发射功率参考值和所述第一未校准发射功率测量值来校准所述内部测量设备以提供已校准的内部测量设备。所述方法还包括：使用第二发射机设置来操作所述发射机；以及使用所述已校准的内部测量设备来获得指示与所述第二发射机设置相对应的第二发射功率的第二发射功率测量值。此外，所述方法包括：基于所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值来获得自校准数据；以及将所述自校准数据存储在校准数据结构中。

根据在这里公开的教导的实施例中的一些提供一种发射机，所述发射机包括：发射链；内部测量设备，用于测量发射功率以获得指示所述发射机的发射功率的发射功率测量值；发射机设置提供器，用于将至少两个发射机设置提供给所述发射链；以及校准器。所述校准器被配置成从外部参考测量设备接收发射功率参考值，所述发射功率参考值指示与所述至少两个发射机设置中的第一发射机设置相对应的所述发射机的发射功率。所述校准器还被配置成从所述内部测量设备接收与所述发射机的发射功率相对应的第一未校准发射功率测量值，并使用所述发射功率参考值和所述第一未校准发射功率测量值来校准所述内部测量设备。此外，所述校准器被配置成使所述发射机设置提供器选择所述至少两个发射机设置中的第二发射机设置，从已校准的内部测量设备获得第二发射功率测量值，并基于所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值来确定所述发射机设置提供器的自校准数据。

根据在这里公开的教导的实施例中的一些提供一种校准装置，所述校准装置包括发射机和在所述发射机外部的参考测量设备。所述发射机包括：发射链；内部测量设备，用于测量发射功率以获得指示所述发射机的发射功率的发射功率测量值；发射机设置提供器，用于将至少两个发射机设置提供给所述发射链；以及校准器。所述校准器被配置成从所述参考测量设备接收发射功率参考值，所述发射功率参考值指示与所述至少两个发射机设置中的第一发射机设置相对应的所述发射机的发射功率。所述校准器还被配置成从所述内部测量设备接收与所述发射机的发射功率相对应的第一未校准发射功率测量值，并使用所述发射功率参考值和所述第一未校准发射功率测量值来校准所述内部测量设备。此外，所述校准器被配置成使所述发射机设置提供器选择所述至少两个发射机设置中的第二发射机设置，从已校准的内部测量设备获得第二发射功率测量值，并基于所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值来计算所述发射机设置提供器的自校准数据。

附图说明

随后将参照附图来描述根据在这里公开的教导的实施例，在附图中：

图1示出多频带和多模设备的示意框图；

图2示出可替换多频带和多模设备的示意框图；

图3是开环和闭环功率范围的图示；

图4示出用于校准发射机的方法的示意流程图；

图5示出发射机的两阶段校准的概念；

图6示出内部测量设备的未校准/已校准输出与外部参考测量设备的输出之间的关系的曲线图；

图7示出发射功率的发射机设置与由已校准的内部测量设备提供的已校准发射功率测量值之间的关系的曲线图；

图8示出发射机的发射功率控制的示意框图；

图9示出频率-功率平面以及在校准过程的第一和第二阶段期间采集的该频率-功率平面中的多个数据点；

图10示出校准装置的示意框图；以及

图11示出用于校准发射机的方法的示意流程图。

具体实施方式

图1示出支持多频带和多模操作的无线通信的设备的示意框图。该设备包括：收发机12，与收发机12的对应接口相连接的多个功率放大器（PA）子系统14、16，与PA子系统相关联或相集成的多个双工滤波器（或双工器）18，选择开关或复用器20，以及可能的天线22。特定频带和/或模式的发射链典型地由多个功率放大器14中的至少一个、多个耦合器16之一、以及多个双工滤波器18之一形成。典型地，发射机12还包括特定频带和/或模式的发射链的一部分（例如上变频器或混频器），以便根据与该发射链相关联的特定频带和/或模式来处理特定发射链的发射信号。收发机12包括多个发射机122和多个接收机124，多个发射机122中的和多个接收机124中的每一个典型地与多个发射链之一相关联。特定发射机122的输出被连接至关联发射链的功率放大器14的输入。功率放大器14的输出被连接至耦合器16的输入，耦合器16将功率的较大部分转发至双工滤波器18。耦合器16将功率的较小部分转发至包括反馈放大器127的RF反馈接收机126。双工滤波器18包括发射机端口、接收机端口和天线端口。接收机124被连接至双工滤波器18的接收机端口，以及选择开关20被连接至双工滤波器18的天线端口。双工滤波器18在频域中把由发射机122和关联发射链提供的发射信号与接收机124要处理的接收信号分离。尽管上面的两个信号处理路径的双工滤波器18与包括功率放大器14和耦合器16的装置是分离的，但是在一个实施例中，下面的信号处理路径的双工滤波器18与功率放大器14和耦合器16相集成，如由以虚线绘制的框所指示的那样。

对选择开关20进行控制以将多个信号处理路径之一与天线22相连接，使得无线通信设备根据所选择的无线通信标准（即根据由所选择的无线通信标准定义的所选择的频带和模式）进行操作。

借助于耦合器16来感测发射机和关联发射链的输出功率，并将该输出功率反馈至收发机12以作为RF电压或输出功率相关DC电压（如果检测器进行了从RF电压至DC电压的转换的话，该检测器例如可能是功率放大器的子系统的一部分）。功率控制环路使用反馈信号以将输出功率设置为期望值并抑制输出功率变化，该输出功率变化例如可能由于由3GPP要求给出的某些限制内的温度改变而发生。功率控制环路是收发机12的一部分。从图1中可见，影响输出功率的滤波器元件（FE）部件（例如双工器18）位于耦合器之后。这些FE部件的插入损耗显示出典型地对于每个频带来说不同的部件至部件变化（part-to-part variation）。结果，典型地需要对每个所支持的频带进行单独校准，以补偿部件至部件变化并实现由例如移动设备制造商生产的所有移动设备的标准化输出功率电平。结果，发射机校准时间取决于频带和/或模式的数目并且将在未来增加，这是由于移动设备趋向于支持越来越多的频带。

图2示出耦合器26位于接近天线22处的可替换实施。对于图2所示的实施，耦合器26现在感测天线功率，并且因此捕获发射链中的所有变化。结果，可以明显简化校准过程，从而得到更短的校准时间。不是对频率和输出功率范围内的每个频带进行校准，而是在相对于输出功率的一个参考频率处以及在相对于频率的一个参考输出电平处测量天线功率与检测功率之间的相关性。天线功率与检测功率之间的关系具有以下频率响应：其主要由耦合器特性给出并可以通过在频率上取得几个点（例如从1,710 … 1,980 MHz的3至5个数据点）而被容易地补偿。结果，对由耦合器26和功率检测器（例如反馈接收机、包络检测器）126构成的反馈路径的校准比对每个频带的单独校准快得多。

可能必须结合校准过程来考虑用于获取后续校准的数据点的功率检测器的动态范围。如果功率检测器的动态范围高于移动设备的相关输出功率范围，则典型地不需要附加功率校准。这在大多数时间对于2G操作来说是有效的，但不是对于例如3G操作来说是有效的。在3G模式中，相关输出功率范围是从-57 dBm至+24 dBm，这可能超过可用和可负担的功率检测器的动态范围。结果，存在在没有来自功率检测器的反馈的情况下（意味着开环操作）设置输出功率的输出功率范围（例如-57 … -10 dBm）以及在由于输出功率处于检测器的动态范围内因而闭环功率控制是可能的情况下的输出功率范围（例如-10 … 24 dBm）。相关输出功率范围因此被划分为开环范围和闭环范围。如果需要满足某些功率精度目标（例如3G中的内环功率控制（ILPC）步长精度），那么当存在从开环区域至闭环区域的转变时，这将造成问题。为了保证步长精度，一个选项是定义如图3所描绘的重叠范围。

在图3中可见，功率检测器的动态范围从-10 dBm延伸至+24 dBm。因此，在该功率范围内，闭环功率控制是可能的。如果发射信号的功率弱于-10 dBm，则功率检测器不能够产生可靠和/或有意义的功率测量数据。相应地，开环功率范围从-57 dBm的下限延伸至功率检测器的动态范围所开始的- 10 dBm。重叠范围从-10 dBm延伸至0 dBm。

如果输出功率处于开环功率范围内（例如-12 dBm）并且如果存在向闭环功率范围中的输出功率电平的步进（step）（例如-8 dBm），则典型地以开环方式进行该步进，尽管来自功率检测器的结果是可用的。如果目标功率在重叠功率范围内部，则典型地以开环方式进行从开环功率范围至闭环区域中的第一步进。在重叠范围内，除功率检测器值外，典型地还需要测量发射链的增益。由于每个频带具有不同的增益（例如由于不同功率放大器增益和不同滤波器元件损耗而引起的），因此典型地需要单独地校准每个频带。将期望具有自行支配的以下过程：借助于该过程，可以减少由对重叠范围的校准而引起的测量时间。另外或可替换地，将期望使客户能够在开环中根据长期演进（LTE）标准来操作移动通信设备。这种开环操作还需要在每个频带中对发射链中的增益的校准。如果功率检测器可用于例如支持2G和/或3G操作，则使用在这里公开的教导可以有助于加速校准。

图4示出在这里公开的教导。为了执行功率测量，结合内部功率测量设备而使用收发机自身或者发射机。在生产中，输出功率由外部测试设备（首先）测量，该外部测量设备提供具有高精度的功率测量值并可以被用作参考。使用外部测试设备执行功率测量典型地是耗时的，这是由于始终在全发射时隙内测量输出功率，当模式（例如从GMSK至WCDMA的转变）或频带改变时，需要重新配置测试设备。在图4中，借助于外部测试设备进行的输出功率测量是第一校准的一部分（被称为“外部”）。具体地，经由外部设备来执行测量，在此期间，针对发射机的至少一个频率和至少一个功率设置来获取天线功率P_ANT和耦合器/检测器功率P_coupler/DET。为了测量耦合器/检测器装置的可能频率相关性，可以在不同频率处获取多个数据点。因此，可以作为频率的函数而记录由耦合器/检测器（内部测量设备）检测的功率相对于由外部测试设备（外部参考测量设备）提供的参考测量的偏差。可以将由此获取的数据点存储在第一数据库中。

在第二校准阶段（其可以被称作“内部”和/或“自主”校准阶段）期间，经由收发机执行测量，或者可替换地，经由具有关联的功率检测器（例如耦合器/检测器装置）的发射机执行测量。在第二校准阶段期间，相对于各种其他量（例如期望目标功率P_target、频率、功率放大器14的偏置条件等等）测量耦合器/检测器装置P_coupler/DET的功率。这些测量典型地在持续时间上比使用外部参考测量设备的类似测量明显更短。这使得有可能执行更大数目的单独测量，例如针对目标功率P_target、频率、和/或偏置条件的不同组合。可以将这些内部/自主测量的结果存储在第二数据库中。针对每个所获取的数据点，第二数据库可以包含功率放大器增益、功率放大器14的偏置条件、频率等等的值。第二数据库例如可以包括与下表类似的表：

Figure 2012100899051100002DEST_PATH_IMAGE001

该表的结果以及该表中所包含的数据点仅是实例。可以看到，随着偏置电压从1.7伏增大至2.0伏，发射链的增益（即已校准的功率测量P_Coupler/DET与输入功率P_in之差）增大。此外，可以观察到发射链的增益的频率相关性，这是因为在1900 MHz处增益比在1950 MHz处稍高。给定期望输出功率和期望频率，可以搜索该表以找到具有近似匹配的已校准功率测量和频率值的条目。然后，可以将偏置电压V_bias和输入功率P_in调整至由所找到的条目指示的值。

如图4中所示，一旦第一校准阶段已被完成，就可以执行需要外部参考测量设备的其他校准步骤，这是由于此时典型地不再需要外部参考测量设备。可以执行其他校准步骤以校准例如（一个或多个）接收机124或RF子系统，例如无线局域网（WLAN）部件。

第一外部校准阶段与第二内部/自主校准阶段之间的区别在于：与外部参考测量设备相比，收发机或具有关联的内部测量设备的发射机在测量发射链的输出功率时典型地提供更多灵活性。注意，在以上和以下的描述中，术语“收发机”已经并且还将被用来称呼包括具有关联的内部功率测量设备的发射机的装置。对于收发机，取得一个数据点所需的时间由作为得到稳定测量结果的最小值而需要的功率检测器的稳定时间以及由针对后续测量点（例如在不同偏置条件下或在不同频率处）重新配置收发机的时间给出。无论如何，预期收发机能够比外部测试设备快得多地运行测量。粗略估计显示：收发机需要小于150 μs每数据点。

根据在这里公开的教导，提出将工厂校准划分为两个步骤或阶段：在第一阶段中，校准功率检测器以建立绝对功率参考；以及在第二阶段中，收发机（或者具有内部功率测量设备的发射机）被配置成自主地执行剩余功率测量。该自主校准例如可以通过将专用高级命令发送至收发机/发射机而发起。在接收到该命令之后，收发机根据例如包括应当在自主校准期间调整的模式、频率和偏置条件的列表来取得测量点。将每个测量的结果存储在例如可以用来计算校正因子的专用列表中。

图5示出在这里公开的教导的一方面。使用外部参考测量设备510来校准内部测量设备520。典型地，在该第一校准阶段期间仅考虑几个校准点。校准点可以以代表性方式覆盖发射机122和/或内部测量设备520的预期操作范围。例如，可以对内部测量设备的参数的操作范围内的相对较低值和相对较高值进行选择，以关于该范围内以及可能该范围外的所述操作参数对内部测量设备520的传递函数进行建模。可能的操作参数可以是但不限于：功率、频率、发射机122的偏置条件、待测量的信号的波峰因数、调制类型等等。因此，即使内部测量设备520具有随变化的操作参数而变化的传递函数，也可以获得针对给定的操作条件而对传递函数的值的足够精确的估计。

内部测量设备520现在利用给定的精度来校准，并且因此可以用作校准发射机122的第二校准阶段的局部参考。在第二校准阶段期间，典型地，考虑了更大数目的校准点。作为第二校准阶段的结果，现在可以相对精确地预测发射机122针对给定的发射机设置和给定的操作参数而产生哪个功率量。

图6示出根据在这里公开的教导的校准过程的第一校准阶段。在图6中以实线（full stroke）绘制了未校准发射功率测量相对于发射功率参考的关系，其中，在横坐标上表示发射功率参考值，以及在纵坐标上表示未校准发射功率测量值。在图6中将理想发射功率测量与发射功率参考之间的第二关系绘制为虚线。因此，实线绘出的线表示内部功率测量设备520的未校准特性，以及虚线绘出的线表示内部功率测量设备520的理想特性。根据理想特性，内部测量设备将输出与发射功率参考值相同的值。第一校准阶段的目的在于：提供对内部功率测量设备的未校准特性的估计，使得可以补偿未校准特性与理想特性之间的偏差614。

作为代表性实例，图6还示出已经通过以下方式在第一校准阶段期间获取的校准点612：使用第一发射机设置来操作发射机，并获得如外部参考测量设备提供的发射功率参考值和如内部测量设备520提供的未校准发射功率测量值。对于校准点612，发射功率参考值是P_REF,1，以及未校准发射功率测量值是P_MEAS,1。因此，偏差614是P_REF,1– P_MEAS,1。

图7示出根据在这里公开的教导的校准过程的第二校准阶段。虚线绘出的线表示已校准发射功率测量值与发射功率设置之间的关系。该关系不是初始已知的，但可以通过取得校准点712而估计。在已获得一个或多个校准点712的情况下，有可能估计期望目标功率P_target所需的发射功率设置。为此，可以将校准点712内插在第一校准点712与相邻校准点712之间。例如，可以使用线性内插、三次内插或样条内插。还有可能通过在最小二乘法中评估所有校准点（或从中进行的选择）来确定近似函数。在图7中，虚线近似表示通过使用最小二乘法而获得的线性近似函数。还可以使用用于将近似函数拟合至校准点712的其他方法，例如非线性函数。

在图7中，如两个水平点划线所示，内部测量设备（即功率检测器）的动态范围是受限的。在内部测量设备的动态范围之上和之下，典型地，可能未获得可靠且有意义的功率读数。通过在内部测量设备的动态范围之外外推近似函数，典型地有可能获得给定的期望目标功率值P_target的足够精确的发射功率设置。

图8示出在控制发射机822时涉及的部件的示意框图。在给定的操作条件中，发射机822应当提供特定期望功率值。将期望功率值输入至校准模块824，校准模块824例如可以是校准表。校准模块824可以输出偏置电压V_bias的数字值，该数字值然后被提供给偏置生成单元826，例如数模转换器。已经在校准过程的第二阶段期间配置校准模块824，使得其将期望功率值映射至使发射机822输出具有期望功率值的发射信号的适当偏置电压V_bias。校准模块824的配置可以包括：利用多个条目来填充校准表。对于表示期望功率值的给定输入值，可以在校准表内选择与期望功率值接近的至少一个条目。然后可以使用该表条目来确定或计算偏置电压V_bias。作为对校准表的替换，可以使用校准映射函数，其可以由系数集合来定义。

偏置生成826基于由校准模块824产生的数字偏置电压V_bias而将模拟偏置电压提供给发射机122。由于偏置电压V_bias典型地可以实现作为发射机822的一部分的功率放大器的增益，因此偏置电压的变化改变了发射机822的输出功率值P_out和输入功率值P_in之间的关系。

校准模块824还可以实施多个输入值至多个输出值的多变量映射，使得发射机822的输出信号具有期望功率值。

注意，取代偏置电压V_bias或者除偏置电压V_bias外，其他参数也可以由校准模块824确定。例如，可以调整发射机822的输入功率P_in。

图9示出频率-功率平面，其中描绘了在第一校准阶段期间考虑的多个第一校准点。另外，在图9中还示出两个校准点712。以十字形的方式布置第一校准点612，使得在第一校准阶段期间考虑五个频率f₁至f₅和五个输出功率值P₁至P₅的所选择的组合。尽管在第一校准阶段期间仅使用了有限数目的校准点，但是可以使用这些校准点来覆盖频率-功率平面的显著区域。注意，针对频率f₃，选择所有五个功率值P₁至P₅的校准点。同样，针对功率电平P₃，考虑覆盖五个频率f₁至f₅的校准点。

在第二校准阶段期间以及具体地在使用第二校准点712的校准期间，可以考虑最接近的第一校准点612以便提供内部测量设备520的校准值。为了确定多个第一校准点612中的哪个与当前第二校准点712最接近，可以定义并确定频率-功率平面中的两个校准点之间的距离。例如，可以将距离度量定义为频率差和功率值差的加权几何平均。

如上面在图7的描述的上下文中所述，内部测量设备520具有动态范围。然而，取决于发射机预期操作于其下的（一个或多个）无线通信标准，可能需要发射机122、822以输出具有内部测量设备的动态范围外的功率值的信号。在校准过程的第二阶段期间，可以将针对校准区域中的第二校准点而获得的校准结果外推至校准区域外的外推区域。校准区域例如可以被定义为由f₁、f₅、P₁和P₅限定的矩形。如果发射机满足例如某一线性准则，则向外推区域的外推可能是有用的。尤其是，更多最近的无线通信标准（例如被共同称作3G的那些无线通信标准）对发射机线性提出高要求，使得当发射机在这些标准之一下操作时足够线性的准则典型地可以被认为是满足的。

根据由在这里公开的教导提供的可选方面，在2G校准（2G频带覆盖从824 MHz至1910 MHz的频率范围）期间进行对内部测量设备或功率检测器的校准，并且（一个或多个）3G部分的校准由发射机或收发机自主地进行。

如果相比于完整功率范围，移动设备制造商更喜欢在开环中运行LTE，则结合LTE模式，自主校准可能是有用的，这是由于可以针对落入内部测量设备或功率检测器的动态范围内的所有输出功率电平极快地校准发射增益。此外，典型地可以借助于上述的外推来校准内部测量设备或功率检测器的动态范围外的输出功率电平。

图10示出收发机12的示意框图，以便示出根据在这里公开的教导的两阶段校准过程。收发机12包括发射机122和接收机124。接收机124在其输入侧被连接至天线，可能经由如图1和2所示的双工滤波器18。在接收机124的输出侧，提供接收信号以供下游信号处理单元使用。由于双工滤波器18，接收机12典型地不能被用作内部测量设备520。在不包括双工滤波器但依赖于例如时分双工（TDD）的其他收发机架构中，接收机124或其一部分确实可以被用作内部测量设备520。

发射机122在其输入处接收具有输入功率值的净荷信号。在校准过程期间，净荷信号可以由校准发射机设置的列表1030中包含的发射机设置来定义。

发射机122处理净荷信号以生成发射信号。在收发机12的校准阶段期间，将发射信号转发至外部参考测量设备510。借助于耦合器16将发射信号功率的一部分提供给内部测量设备520。将外部参考测量设备510的和内部测量设备520的输出转发至校准器824。注意，典型地仅在第一校准阶段期间需要外部参考测量设备510。校准器824然后可以将由外部参考测量设备510和内部测量设备520提供的结果进行比较，以便确定由内部测量设备520提供的结果与由外部参考测量设备510提供的结果偏差多少。以这种方式，可以确定单独校准点的多个校正值或校正函数。使用多个校正值或校正函数，现在有可能仅使用内部测量设备520来获得精确的功率测量。

在第二校准阶段的过程中，发射机122可以被配置成根据在发射机设置的列表1030中定义的多个发射机设置之一来接续地操作。在第一校准阶段已被完成之后，校准器824能够将由内部测量设备520提供的输出值转变或转换为典型地与功率测量值足够接近的校正值，其中，如果外部参考测量设备510仍被连接至发射机122，该功率测量值将由外部参考测量设备510提供。最初，可以将校准器824设置为初始校准值。在第二校准阶段的过程中，可以接续地将在列表1030中定义的单独校准点供应至校准器824，校准器824将（最初未校准的或根据初始值而校准的）发射机设置转发至发射机设置提供器826，例如数模转换器。发射机设置提供器826控制发射机的操作参数中的一个或多个，例如偏置电压V_bias。取决于操作参数的当前值，发射机122生成具有某一功率值的发射信号。该功率值由内部测量设备520确定并可以与发射机设置一起被存储在列表1030中或存储在专用数据库中。

在自主校准期间，如无线通信标准所定义的那样，可以在一个时隙期间处理一个校准点（即发射机设置的列表1030中的一个条目）。作为可加速自主校准的替换，在自主校准期间使用的时隙定时与由例如3GPP标准定义的时隙定时不同。为了缩短校准时间，提出减小时隙长度（例如对于WCDMA FDD而言是666.7 μs），使得长度受取得数据点所需的时间限制。如上所述，估计在自主校准期间可以在小于150 μs中取得一个数据点。

在收发机12的操作阶段中，外部参考测量设备510将由天线替换，并且外部参考测量设备510与校准器824之间的连接将被移除。与天线接近的耦合器16的位置是可选的。事实上，该校准过程将这种实施假定为典型的基线架构，这是由于可以快速且容易地建立绝对功率参考。

图11示出根据在这里公开的教导的用于校准发射机的方法的示意流程图。在1102处，使用第一发射机设置来操作发射机。第一发射机设置可以包括或定义特定值或者例如输入功率、偏置电压、频率、和/或调制类型。当使用第一发射机设置来操作发射机时，从外部参考测量设备1104获得发射功率参考值。外部参考测量设备在第一校准阶段的持续时间内被暂时连接至发射机（动作1104）。当发射机仍使用第一发射机设置进行操作时，在1106处，从内部测量设备获得发射功率测量值。可以同时执行动作1104和1106。利用从外部参考测量设备获得的发射功率参考值和从内部测量设备获得的发射功率测量值，现在可以校准内部测量设备，如在动作1108处所示。

在第二校准阶段期间，使用第二发射机设置1110来操作发射机。第二发射机设置典型地与第一发射机设置不同，但也可以与第一发射机设置相同。在动作1112处，从此刻已由于前一动作1108而校准的内部测量设备获得第二发射功率测量值。然后将第二发射机设置和第二发射功率测量值存储（在1114处）在校准数据结构中，以供未来在发射机的操作期间参考。

尽管动作1102至1108被典型地仅执行几次，但是动作1110至1114典型地花费更少时间来执行，并且比动作1102至1108明显更频繁地被执行。

根据在这里公开的教导，快速校准是可能的，这减少了校准时间，尤其是在发射机所支持的频带的数目增大的情况下。客户侧的校准软件的复杂性被降低，这是由于功率测量和后处理由调制解调器进行；客户仅需要通过取得几个数据点来建立绝对功率。根据在这里公开的教导的用于校准发射机的方法支持并行校准和测试。因此，在自主发射机校准期间，可以使用测试设备来执行其他校准步骤，例如接收机校准、对射频子系统（WLAN、BT …等等）的校准。

尽管在设备的上下文中已经描述了一些方面，但是显然这些方面还表示对应方法的描述，其中块或设备与方法步骤或方法步骤的特征相对应。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面还表示对应块或项目或者对应设备的特征的描述。一些或所有方法步骤可以由（或使用）硬件设备（像例如微处理器、可编程计算机或电子电路）执行。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的某一个或多个可以由这种设备执行。

取决于某些实施要求，可以以硬件或以软件实施本发明的实施例。可以使用其上存储有电子可读控制信号的数字存储介质（例如软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存储器）来执行该实施，这些电子可读控制信号与可编程计算机系统进行合作（或者能够与其进行合作），从而执行相应方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，这些电子可读控制信号能够与可编程计算机系统进行合作，从而执行在这里描述的方法之一。

一般地，本发明的实施例可以被实施为具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码操作以用于当该计算机程序产品在计算机上运行时执行这些方法之一。该程序代码例如可以被存储在机器可读载体上。

其他实施例包括用于执行在这里描述的方法之一的、在机器可读载体上存储的计算机程序。

换言之，本发明的方法的一个实施例因此是一种具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于当该计算机程序在计算机上运行时执行在这里描述的方法之一。

本发明的方法的另一实施例因此是一种数据载体（或数据存储介质，或计算机可读介质），包括其上记录的用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序。该数据载体、数字存储介质或所记录的介质典型地是有形的和/或非瞬变的。

本发明的方法的另一实施例因此是一种表示用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序的数据流或信号序列。该数据流或信号序列例如可以被配置成经由数据通信连接（例如经由因特网）而被传送。

另一实施例包括一种处理装置，例如被配置成或适于执行在这里描述的方法之一的计算机或可编程逻辑器件。

另一实施例包括一种其上安装有用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序的计算机。

根据本发明的另一实施例包括一种被配置成将用于执行在这里描述的方法之一的计算机程序（例如以电子或光学方式）传送至接收机的设备或系统。该接收机例如可以是计算机、移动设备、存储设备等等。该设备或系统例如可以包括用于将计算机程序传送至接收机的文件服务器。

在一些实施例中，可以使用可编程逻辑器件（例如现场可编程门阵列）来执行在这里描述的方法的一些或所有功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器进行合作，以便执行在这里描述的方法之一。一般地，这些方法优选地由任何硬件设备执行。

上述实施例对于本发明的原理来说仅仅是说明性的。将会理解，在这里描述的布置和细节的修改和变型对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，意图是仅由迫近的专利权利要求的范围来限定，而不由作为对在这里的实施例的描述和解释而给出的特定细节来限定。

Claims

1.一种用于校准发射机的方法，所述方法包括：

使用第一发射机设置来操作所述发射机；

经由外部参考测量设备来获得指示所述发射机的与所述第一发射机设置相对应的第一发射功率的发射功率参考值；

使用所述发射机的内部测量设备或使用与所述发射机相关联的接收机来获得与所述第一发射功率相对应的第一未校准发射功率测量值；

使用所述发射功率参考值和所述第一未校准发射功率测量值来校准所述内部测量设备，以提供已校准的内部测量设备；

使用第二发射机设置来操作所述发射机；

使用所述已校准的内部测量设备来获得指示与所述第二发射机设置相对应的第二发射功率的第二发射功率测量值；

基于所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值来获得自校准数据；以及

将所述自校准数据存储在校准数据结构中。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述发射机处接收指示所述发射机执行以下动作的命令：使用所述第二发射机设置来操作所述发射机；获得所述第二发射功率测量值；以及获得并存储所述自校准数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二发射机设置是自校准发射机设置，

其中，所述第二发射功率测量值是自校准发射功率测量值，

其中，针对多个自校准发射机设置来重复操作所述发射机和获得发射功率测量值的动作，以及

其中，所述自校准数据是基于所述多个自校准发射机设置和针对所述多个自校准发射机设置而获得的自校准发射功率测量值来获得的。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

评估指示所述多个自校准发射机设置的列表。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述列表指定所述多个自校准发射机设置的模式、频率和偏置条件中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，针对多个外部校准发射机设置多次重复使用所述第一发射机设置来操作所述发射机、获得所述发射功率参考值和获得所述发射功率测量值的动作，其中，所述方法还包括：

存储多个测量校准点，每个基于发射功率参考值和对应的未校准发射功率测量值；以及

其中，获得所述第二发射功率测量值的动作包括：选择所述多个测量校准点中的校准点以作为所述已校准的内部测量设备的支持校准点，以便考虑在所选择的校准点附近对所述内部测量设备的局部校准。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于所述自校准数据和所述自校准发射机设置来计算所述发射机设置的校正因子。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

将所述校正因子外推至在所述内部测量设备的测量范围外的发射机设置的范围。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述第二发射机设置来操作所述发射机和获得所述第二发射功率测量值的动作是在持续时间比在所述发射机的正常操作期间使用的时隙的持续时间短的时间间隔内执行的。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述时间间隔由取得包括所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值的数据点所需的时间来确定。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，减小的时隙的持续时间具有100 μs与300 μs之间的持续时间，在所述减小的时隙的持续时间期间，执行使用所述第二发射机设置来操作所述发射机和获得所述第二发射功率测量值的动作。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述发射功率参考值和获得所述第一未校准发射功率测量值的动作是在使用由第一无线通信标准的规范定义的第一参数集合来操作所述发射机时执行的；以及

其中，获得所述第二发射功率测量值和存储基于所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值的校准数据的动作是在使用由第二无线通信标准的规范定义的第二参数集合来操作所述发射机时执行的；

其中，所述第一无线通信标准在以下至少一个方面与所述第二无线通信标准不同：载频、可用载频的数目、功率范围、功率包络、频谱屏蔽、以及调制类型。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

与执行以下动作中的至少一个同时，使用所述外部参考测量设备来执行另一发射机的校准过程：使用所述第二发射机设置来操作所述发射机；获得所述第二发射功率测量值；以及存储所述自校准数据。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在获得所述第一发射功率测量值之前，将所述外部测量设备与所述发射机相连接；

在获得所述第一发射功率参考值的动作的一次或多次执行之后，将所述外部测量设备与所述发射机断开；以及

将所述外部测量设备与另一发射机相连接，以执行获得所述另一发射机的第一发射功率参考值的动作。

15.一种在非瞬变存储介质上存储的具有程序代码的计算机程序，所述程序代码用于当在计算机上运行时执行用于校准发射机的方法，所述方法包括：

将所述发射机配置成使用第一发射机设置进行操作；

将所述发射机配置成使用第二发射机设置进行操作；

将所述自校准数据存储在校准数据结构中。

16.一种用于校准发射机的方法，所述方法包括：

使用第一发射机设置来操作所述发射机；

经由外部参考测量设备来获得指示与所述第一发射机设置相对应的第一发射功率的发射功率参考值；

在所述发射机处接收指示所述发射机使用多个自校准发射机设置接续地操作所述发射机的命令；

使用所述已校准的内部测量设备来接续地获得多个自校准发射功率测量值，所述多个自校准发射功率测量值指示分别与所述多个自校准发射机设置相对应的多个自校准发射功率；以及

基于所述多个自校准发射机设置和所述多个自校准发射功率测量值来获得校准数据，并将所述自校准数据存储在校准数据结构中。

17.一种发射机，包括：

发射链；

内部测量设备，其被配置成测量发射功率以获得指示所述发射机的发射功率的发射功率测量值；

发射机设置部件，其被配置成将至少两个发射机设置提供给所述发射链；

校准器部件，其被配置成：

从外部参考测量设备接收发射功率参考值，所述发射功率参考值指示与所述至少两个发射机设置中的第一发射机设置相对应的所述发射机的发射功率；

从所述内部测量设备接收与所述发射机的发射功率相对应的第一未校准发射功率测量值；

使用所述发射功率参考值和所述第一未校准发射功率测量值来校准所述内部测量设备；

使所述发射机设置部件选择所述至少两个发射机设置中的第二发射机设置；

从已校准的内部测量设备获得第二发射功率测量值；以及

基于所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值来确定所述发射机设置部件的自校准数据。

18.根据权利要求17所述的发射机，还包括：命令接口，其被配置成接收指示所述发射机执行以下动作的命令：以所述第二发射机设置来操作所述发射机；以及从所述内部测量设备获得所述第二发射功率测量值。

19.根据权利要求17所述的发射机，其中，所述校准器部件还被配置成：使所述发射机设置部件接续地选择多个自校准发射机设置，根据所述多个自校准发射机设置来操作所述发射机，以及从所述内部测量设备获得与所述多个自校准发射机设置相对应的多个自校准发射功率测量值。

20.根据权利要求19所述的发射机，其中，所述校准器部件还被配置成评估指定多个自校准设置的列表，其中，所述列表指定所述多个自校准设置中的每个的模式、频率和偏置条件中的至少一个。

21.根据权利要求17所述的发射机，其中，所述校准器部件被配置成：使用所述第二发射机设置来操作所述发射机；以及在持续时间比在所述发射机的正常操作期间使用的时隙的持续时间短的时间间隔内，获得所述第二发射功率测量值。

22.一种校准装置，包括与在发射机外部的参考测量设备相结合的所述发射机，所述发射机包括：

发射链；

校准器部件，其被配置成：

从所述参考测量设备接收发射功率参考值，所述发射功率参考值指示与所述至少两个发射机设置中的第一发射机设置相对应的所述发射机的发射功率；

从已校准的内部测量设备获得第二发射功率测量值；以及

基于所述第二发射机设置和所述第二发射功率测量值来计算所述发射机设置部件的自校准数据。

23.一种校准装置，包括：

用于提供发射信号的装置；

用于测量所述发射信号的发射功率的装置；

用于控制所述发射装置以使用从至少两个发射机设置中选择的发射机设置发射所述发射信号的装置；

用于校准所述测量装置以获得已校准的测量装置的装置，所述校准装置被配置成从外部参考测量设备接收发射功率参考值并从所述测量装置接收对应的第一未校准发射功率测量值，并且还被配置成基于接收到的发射功率参考值和接收到的第一未校准发射功率测量值来校准所述测量装置；

用于执行自主校准过程的装置，其被配置成将所述控制装置设置为执行以下动作：使用从所述至少两个发射机设置中选择的另一发射机设置来操作所述发射装置；从所述校准装置获得第二发射功率测量值以用于测量；以及基于所述另一发射机设置和所述第二发射功率测量值来校准所述发射装置。

24.根据权利要求23所述的校准装置，还包括用于存储校准数据的装置，所述校准数据基于所述另一发射机设置和所述第二发射功率测量值。