CN104038459B - 一种iq调制器及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IQ调制器及其处理方法,包括：主路信号输出支路，用于输出主路信号；耦合输出支路，用于输出与主路信号特征相同的耦合输出信号。本发明通过增加耦合输出支路，及时调整校正值，改善本振和镜像的校准性能；还可以实时监控输出功率，若出现异常可及时告警，并关断输出，保护功放。

Description

一种IQ调制器及其处理方法

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别是涉及一种IQ（In-phase/Quadrature，同相/正交）调制器及其处理方法。

背景技术

在通信领域，下行发送链路中采用IQ调制器，这样可以拓展带宽，提高发射功率。IQ调制器用于将IQ信号调制到一对正交载波上，然后进行传输。虽然目前很多芯片厂家都已生产出各种型号的IQ调制器，但是基本上所有的IQ调制器都只是完成调制工作，单路输出，只能输出调制信号，功能单一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种IQ调制器及其处理方法，用以解决现有技术中IQ调制器只完成调制工作、单路输出、功能单一的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种IQ调制器，包括：

主路信号输出支路，用于输出主路信号；

耦合输出支路，用于输出与主路信号特征相同的耦合输出信号。

进一步，所述IQ调制器还包括：

温度传感器，用于检测IQ调制器内部的温度，使系统根据该温度调整校正值。

进一步，所述IQ调制器还包括：

功率告警模块，用于在输出功率异常时关断IQ调制器的输出。

进一步，所述功率告警模块包括：

耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给幅度比较控制器；幅度比较控制器比较所述包络幅度与预先设置的门限大小，若不大于门限，则功率正常，则控制可控选择开关保持输出；若大于门限，则功率异常，控制可控选择开关关断输出。

进一步，所述功率告警模块包括：

耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、模数转换器ADC、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给ADC，ADC将包络检波器的输出进行数字化，数字化后的数值跟ADC内部的阈值进行比较，如果数字化后的数值低于阈值，则判断功率正常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，保持输出；如果数字化后的数值高于阈值，则判断功率异常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，关断输出。

另一方面，本发明还提供一种IQ调制器的处理方法，包括：在主路信号输出支路输出主路信号的同时，通过耦合输出支路，输出与主路信号特征相同的耦合输出信号。

进一步，所述IQ调制器通过温度传感器检测IQ调制器内部的温度，使系统根据该温度调整校正值。

进一步，所述IQ调制器通过功率告警模块在输出功率异常时关断IQ调制器的输出。

进一步，所述功率告警模块包括：

耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给幅度比较控制器；幅度比较控制器比较所述包络幅度与预先设置的门限大小，若不大于门限，则功率正常，则控制可控选择开关保持输出；若大于门限，则功率异常，控制可控选择开关关断输出。

进一步，所述功率告警模块包括：

耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、模数转换器ADC、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给ADC，ADC将包络检波器的输出进行数字化，数字化后的数值跟ADC内部的阈值进行比较，如果数字化后的数值低于阈值，则判断功率正常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，保持输出；如果数字化后的数值高于阈值，则判断功率异常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，关断输出。

本发明有益效果如下：

本发明通过增加耦合输出支路，及时调整校正值，改善本振和镜像的校准性能；还可以实时监控输出功率，若出现异常可及时告警，并关断输出，保护功放。

附图说明

图1是本发明实施例中一种IQ调制器的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明实施例提出了一种新型IQ调制器，不仅可以完成正常的调制任务，而且在输出射频支路上增加了一路射频输出，用于信号检测；同时还增加了温度检测功能，用于芯片温度跟踪，从而方便系统根据温度做校准和功率检测；在检测到功率异常时还可以及时关断输出，对系统中的功放进行保护，特别适合现代基站的应用。

如图1所示，本发明实施例涉及一种IQ调制器，包括：

主路信号输出支路，用于输出主路信号；

耦合输出支路，用于输出与主路信号特征相同的耦合输出信号。在正常的IQ调制器输出端耦合输出一路，即：在IQ调制器的放大器后端增加一个耦合器或功分器，将主路输出信号分出一个支路输出。该耦合支路输出的信号跟主路信号特征一致，功率幅度允许有3dB的差异。耦合输出支路输出的耦合输出信号有很多用途，主要可用作系统本振和镜像矫正的反馈支路，这路输出在基站系统中被用于检测，检测本振的大小、镜像大小。

温度传感器，用于检测IQ调制器内部的温度，使系统根据该温度调整校正值。

增加一个高精度温度传感器，是在芯片内部增加一个大小为9bit、精度为+/-0.5°C的温度传感器，通过该传感器实时并精确地检测IQ调制器内部的温度，温度值可以通过SPI（Serial Peripheral interface，串行外围设备接口）口进行读取。基站系统中，通过温度传感器实时并精确地检测到该IQ调制器的实时温度值，通过SPI总线将温度值传给CPU，CPU再根据读取的温度值和矫正算法及时调整校正值，从而改善本振和镜像的校准性能。

功率告警模块，用于在输出功率异常时关断IQ调制器的输出。功率告警模块又分为快速响应模块和慢速响应模块。

快速响应模块包括：耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给幅度比较控制器；幅度比较控制器比较所述包络幅度与预先设置的门限大小，若不大于门限，则功率正常，则控制可控选择开关保持输出；若大于门限，则功率异常，控制可控选择开关关断输出；具体是：直接控制可控选择开关，将信号引至可吸收电阻，信号直接被电阻吸收掉，相当于关断输出。幅度比较控制器可通过SPI进行配置，控制权可配置成由包络检波器控制。快速响应模块可以由SPI配置成使能或者不使能。该模块的优点是响应迅速，能及时保护功放。

慢速响应模块包括：耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、模数转换器ADC、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给ADC，ADC将包络检波器的输出进行数字化，数字化后的数值跟ADC内部的阈值进行比较，如果数字化后的数值低于阈值，则判断功率正常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，保持输出；如果数字化后的数值高于阈值，则判断功率异常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器（幅度比较控制器需预先配置成由ADC控制），幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，将信号引至可吸收电阻，关断输出，形成了一个慢速的功放保护。关断IQ调制器输出，因为ADC量化需要时间，所以形成一个慢速的功放保护。该模块的优点是能精确判断功率是否异常。ADC可由SPI进行配置，ADC输入有溢出检测，如果溢出，同样输出控制信号到幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，关断输出。慢速响应模块可以由SPI配置成使能或者不使能。

两种功率告警模块都能实时监测异常，只是有响应快慢的区分，可以根据不同情况决定采用哪一种。

另外，如图1所示，本发明涉及一种上述IQ调制器的处理方法，包括：

步骤S101，模拟基带I输入和模拟基带Q输入出来后输入到放大器；

步骤S102，放大器放大后输入到耦合器或功分器；

步骤S103，耦合器或功分器输出主路信号到可控选择开关；

步骤S104，耦合器或功分器耦合出一路作为耦合输出信号；

步骤S105，可控选择开关输出主路信号，进行射频输出；

步骤S106，可控选择开关将信号引至可吸收电阻，关断主路信号输出。

当选择快速响应模块进行功率告警时，步骤S103替换为以下步骤：

步骤S201，耦合器或功分器耦合将主路信号输出一路接包络检波器；

步骤S203，包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给幅度比较控制器；幅度比较控制器比较所述包络幅度与预先设置的门限大小，若不大于门限，则功率正常，则控制可控选择开关保持输出；若大于门限，则功率异常，控制可控选择开关关断输出；

步骤S205，幅度比较控制器将控制可控选择开关的控制信号发送可控选择开关。

当选择慢速响应模块进行功率告警时，步骤S103替换为以下步骤：

步骤S201，耦合器或功分器耦合将主路信号输出一路接包络检波器；

步骤S202，包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给ADC；

步骤S204，ADC将包络检波器的输出进行数字化，数字化后的数值跟ADC内部的阈值进行比较，如果数字化后的数值低于阈值，则判断功率正常，ADC输出保持输出的控制信号给幅度比较控制器；如果数字化后的数值高于阈值，则判断功率异常，ADC输出关断输出的控制信号给幅度比较控制器；

步骤S205，幅度比较控制器将控制可控选择开关的控制信号发送可控选择开关。

由上述实施例可以看出，本发明通过增加耦合输出支路，及时调整校正值，改善本振和镜像的校准性能；还可以实时监控输出功率，若出现异常可及时告警，并关断输出，保护功放。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (6)

1.一种IQ调制器，其特征在于，包括：

主路信号输出支路，用于输出主路信号；

耦合输出支路，用于输出与主路信号特征相同的耦合输出信号；

功率告警模块，用于在输出功率异常时关断IQ调制器的输出；

其中，所述功率告警模块包括：

耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给幅度比较控制器；幅度比较控制器比较所述包络幅度与预先设置的门限大小，若不大于门限，则功率正常，则控制可控选择开关保持输出；若大于门限，则功率异常，控制可控选择开关关断输出。

2.如权利要求1所述的IQ调制器，其特征在于，所述IQ调制器还包括：

温度传感器，用于检测IQ调制器内部的温度，使系统根据该温度调整校正值。

3.如权利要求1所述的IQ调制器，其特征在于，所述功率告警模块还包括：模数转换器ADC；

包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给ADC，ADC将包络检波器的输出进行数字化，数字化后的数值跟ADC内部的阈值进行比较，如果数字化后的数值低于阈值，则判断功率正常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，保持输出；如果数字化后的数值高于阈值，则判断功率异常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，关断输出。

4.一种IQ调制器的处理方法，其特征在于，包括：在主路信号输出支路输出主路信号的同时，通过耦合输出支路，输出与主路信号特征相同的耦合输出信号；

所述IQ调制器通过功率告警模块在输出功率异常时关断IQ调制器的输出；

其中，所述功率告警模块包括：

耦合器或功分器，设置在放大器之后，将主路信号输出一路接包络检波器、幅度比较控制器和可控选择开关；包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给幅度比较控制器；幅度比较控制器比较所述包络幅度与预先设置的门限大小，若不大于门限，则功率正常，则控制可控选择开关保持输出；若大于门限，则功率异常，控制可控选择开关关断输出。

5.如权利要求4所述的IQ调制器的处理方法，其特征在于，所述IQ调制器通过温度传感器检测IQ调制器内部的温度，使系统根据该温度调整校正值。

6.如权利要求4所述的IQ调制器的处理方法，其特征在于，所述功率告警模块还包括：模数转换器ADC；

包络检波器去除信号的高频调制部分，输出信号的包络幅度给ADC，ADC将包络检波器的输出进行数字化，数字化后的数值跟ADC内部的阈值进行比较，如果数字化后的数值低于阈值，则判断功率正常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，保持输出；如果数字化后的数值高于阈值，则判断功率异常，ADC输出控制信号给幅度比较控制器，幅度比较控制器输出控制信号控制可控选择开关，关断输出。