CN106899359B - 一种wifi模块射频校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种WIFI模块射频校准方法，包括以下步骤：（11）、从WIFI模块的所有调制模式中选择其中一个调制模式作为基准调制模式，依次对所述基准调制模式下各工作信道的功率进行测试校准，记录各工作信道的发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率；（12）、计算其他各调制模式下各工作信道的功率增益控制参数校准值
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；（13）、将
Figure DEST_PATH_IMAGE002A
写入WIFI模块；（14）、按照所写入的
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
控制第
Figure DEST_PATH_IMAGE006
个调制模式下第
Figure DEST_PATH_IMAGE008
个工作信道工作。本WIFI模块射频校准方法，利用了对同一块板子芯片参数、阻容感及PCB走线等寄生参数不变的特性，通过对某一调制方式的所有信道进行校准，同时获取其对应的功率增益因子，可直接计算出其它调制模式的校准参数，极大缩短射频校准时间。

Description

一种WIFI模块射频校准方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体地说，是涉及一种WIFI模块射频校准方法。
背景技术
WIFI产品在生产过程中，由于电子元器件参数杂散影响，必须进行射频校准，目前，WIFI射频校准的方法是对各个调制模式、各个信道单独进行发射功率校准， WIFI产品一般具有多个调制模式，每个调制模式分别具有多个信道，在所有调制模式及信道校准完成后，向芯片写入射频校准参数，读取射频校准参数，然后对WIFI 所有TX、RX指标进行测试，当所有指标均合格后，该WIFI产品才被认定为合格产品，进行下一产品的测试。因此，目前采用分别对各个调制模式的各个通道、各个天线单独进行发射功率校准的方法，效率低、耗时较长，严重影响生产效率。
发明内容
本发明为了解决现有WIFI模块射频校准方法通过分别对各个调制模式的各个通道、各个天线单独进行发射功率校准，具有效率低、耗时较长的问题，提出了一种WIFI模块射频校准方法，可以解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种WIFI模块射频校准方法，包括以下步骤：
(11)、从WIFI模块的所有调制模式中选择其中一个调制模式作为基准调制模式，依次对所述基准调制模式下各工作信道的功率进行测试校准，将所述基准调制模式下各工作信道的功率增益控制参数调整至使得WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时各工作信道的功率增益控制参数值为功率增益控制参数校准值Ai，同时记录所述基准调制模式下各工作信道的发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率Ki，其中，参数i表示第i个工作信道，为正整数；
(12)、计算其他各调制模式下各工作信道的功率增益控制参数校准值，第j个调制模式下第i个工作信道的功率增益控制参数校准值为Aji的计算方法为：
Figure BDA0001227772720000021
其中，Pj为第j个调制模式下WIFI模块的发射功率的目标值，P′i为步骤(1) 中所述基准调制模式下第i个工作信道的实际发射功率值，j为正整数；
(13)、将计算得到的Aji写入WIFI模块；
(14)、按照所写入的Aji控制第j个调制模式下第i个工作信道工作，并检测此时WIFI模块的发射功率，若WIFI模块的发射功率达到当前调制模式下的设定范围，则判断为所写入的功率增益控制参数校准值是合适的，否则，对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，直至满足条件。
进一步的，步骤(11)中，依次对所述基准调制模式下各工作信道的功率进行测试校准包括：
在基准调制模式下按照顺序选择其中一个工作信道，首先写入一初始值作为功率增益控制参数，控制WIFI模块工作，检测WIFI模块的发射功率，并将其与基准调制模式下的功率设定范围进行比较；若WIFI模块的发射功率小于功率设定范围的下限值，则增大功率增益控制参数，继续测试，若WIFI模块的发射功率大于功率设定范围的上限值，则减小功率增益控制参数，继续测试，直至WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时WIFI模块的发射功率为基准调制模式下当前工作信道的实际发射功率值，完成当前工作信道的测试校准，继续对下一工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下所有工作信道的测试校准。
进一步的，步骤(14)中，按照所写入的Aji控制第j个调制模式下第i个工作信道工作，还包括检测此时WIFI模块的发射指标和接收指标的步骤，所有指标均满足条件时，该WIFI模块判断为合格产品。
进一步的，所述发射指标至少包括：中心频率误差、发射频谱掩模、发射机星座图差错，所述接收指标至少包括接收灵敏度。
本发明同时提出了一种WIFI模块射频校准方法，适用于当WIFI模块包括多根天线时的情况，所述WIFI模块射频校准方法包括以下步骤：
(21)、从WIFI模块的所有调制模式中选择其中一个调制模式作为基准调制模式，依次对所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率进行测试校准，将所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率增益控制参数调整至使得WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时各工作信道的功率增益控制参数值为功率增益控制参数校准值Aim，同时记录所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率 Kim，其中，参数i表示第i个工作信道，参数m表示第m个天线，i、m均为正整数；
(22)、计算其他调制模式下各工作信道、分别采用各天线发射时的功率增益控制参数校准值，其中，第j个调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线发射时的功率增益控制参数校准值为Ajim的计算方法为：
Figure BDA0001227772720000031
其中，Pjm为第j个调制模式下采用第m个天线发射时WIFI模块的发射功率的目标值，P′im为步骤(21)中所述基准调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线发射时的实际发射功率值，j为正整数；
(23)、将计算得到的Ajim写入WIFI模块；
(24)、按照所写入的Ajim控制第j个调制模式下第i个工作信道、第m个天线工作，并检测此时WIFI模块的实际发射功率，若WIFI模块的实际发射功率达到当前调制模式下的设定范围，则判断为所写入的功率增益控制参数校准值是合适的，否则，对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，直至满足条件。
进一步的，步骤(21)中，依次对所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率进行测试校准包括：
在基准调制模式下按照顺序选择其中一个工作信道以及选择其中一根天线，首先写入一初始值作为功率增益控制参数，控制WIFI模块工作，检测WIFI模块的发射功率，并将其与基准调制模式下的功率设定范围进行比较；若WIFI模块的发射功率小于功率设定范围的下限值，则增大功率增益控制参数，继续测试，若WIFI 模块的发射功率大于功率设定范围的上限值，则减小功率增益控制参数，继续测试，直至WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时WIFI模块的发射功率为基准调制模式下当前工作信道的实际发射功率值，完成当前工作信道的测试校准，继续对下一工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下以及当前所选择的天线时所有工作信道的测试校准，然后切换天线，继续对采用下一个天线时所有工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下各工作信道、分别采用各天线发射时的测试校准。
进一步的，步骤(24)中，按照所写入的Ajim控制第j个调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线工作，还包括检测此时WIFI模块的发射指标和接收指标的步骤，所有指标均满足条件时，该WIFI模块判断为合格产品。
进一步的，所述发射指标至少包括：中心频率误差、发射频谱掩模、发射机星座图差错，所述接收指标至少包括接收灵敏度。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的WIFI模块射频校准方法，利用了对同一块板子而言，其芯片参数、阻容感及PCB走线等寄生参数不变的特性，对特定频率的信号，这些参数不会发生变化，因此可以通过对某一调制方式的所有信道进行校准，同时获取其对应的功率增益因子，并利用该功率增益值直接计算出其它调制模式的校准参数，可极大缩短射频校准的时间。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提出的其中一种WIFI模块射频校准方法的一种实施例流程图；
图2是本发明所提出的另外一种WIFI模块射频校准方法的一种实施例流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
对于WIFI模块而言，由于采用不同PCBA，导致器件参数存在离散性，在生产过程中需要进行WIFI射频校准测试，使得WIFI模块在各个调制模式下采用各工作信道通信时，其发射指标和接收指标均满足要求，其中，发射指标中对发射功率的测试尤其重要。本实施例提出了一种WIFI模块射频校准方法，包括以下步骤：
S11、从WIFI模块的所有调制模式中选择其中一个调制模式作为基准调制模式，依次对基准调制模式下各工作信道的功率进行测试校准，将基准调制模式下各工作信道的功率增益控制参数调整至使得WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时各工作信道的功率增益控制参数值为功率增益控制参数校准值Ai，同时记录所述基准调制模式下各工作信道的发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率Ki，其中，参数i表示第i个工作信道，为正整数；其中，基准调制模式可以从所有调制模式中任选其一。同一个调制模式下，各工作信道的功率设定范围是一致的。
S12、计算其他各调制模式下各工作信道的功率增益控制参数校准值，第j个调制模式下第i个工作信道的功率增益控制参数校准值为Aji的计算方法为：
Figure BDA0001227772720000051
其中，Pj为第j个调制模式下WIFI模块的发射功率的目标值，P′i为步骤S1) 中基准调制模式下第i个工作信道的实际发射功率值，j为正整数；
S13、将计算得到的Aji写入WIFI模块；具体而言，是写入至WIFI模块的芯片中。
S14、按照所写入的Aji控制第j个调制模式下第i个工作信道工作，并检测此时WIFI模块的发射功率，若WIFI模块的发射功率达到当前调制模式下的设定范围，则判断为所写入的功率增益控制参数校准值是合适的，否则，对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，直至满足条件。由于每个调制模式均对应一个发射功率设定范围，若按照根据所计算得出的本调制模式下各工作信道的功率增益控制参数校准值控制WIFI模块发射并测试其发射功率，且其发射功率达到当前调制模式下的设定范围，说明所计算得出的本调制模式下各工作信道的功率增益控制参数校准值是合理的，可以直接写入WIFI模块使用。对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，直至满足条件。只对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，本步骤既能提高校准效率，同时保证了校准质量。
本实施例的WIFI模块射频校准方法，利用了对同一块板子而言，其芯片参数、阻容感及PCB走线等寄生参数不变的特性，对特定频率的信号，这些参数不会发生变化，因此可以通过对某一调制方式的所有信道进行校准，同时获取其对应的功率增益因子，即发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率，并利用该功率增益值直接计算出其它调制模式的校准参数，可极大缩短射频校准的时间。
优选在本实施的步骤S11中，依次对基准调制模式下各工作信道的功率进行测试校准的方法包括以下步骤：
在基准调制模式下按照顺序选择其中一个工作信道，首先写入一初始值作为功率增益控制参数，控制WIFI模块工作，检测WIFI模块的发射功率，并将其与基准调制模式下的功率设定范围进行比较；若WIFI模块的发射功率小于功率设定范围的下限值，则增大功率增益控制参数，继续测试，若WIFI模块的发射功率大于功率设定范围的上限值，则减小功率增益控制参数，继续测试，直至WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时WIFI模块的发射功率为基准调制模式下当前工作信道的实际发射功率值，完成当前工作信道的测试校准，继续对下一工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下所有工作信道的测试校准。初始值可以根据经验值设定，减少测试次数。
步骤S14中，按照所写入的Aji控制第j个调制模式下第i个工作信道工作，还包括检测此时WIFI模块的发射指标和接收指标的步骤，所有指标均满足条件时，该 WIFI模块判断为合格产品。
发射指标至少还包括：中心频率误差、发射频谱掩模Mask、发射机星座图差错EVM，接收指标至少包括接收灵敏度。一个正常的WIFI模块，一般由于采用不同 PCBA，导致器件参数存在离散性的原因，需要校正发射功率，而对于其他的发射指标和接收指标，则主要是测试，检验其是否达标，若该类的指标不达标，则判定该 WIFI模块的单板不合格，终止该单板的测试，因为该类的指标无法通过改变功率增益控制参数而校准，造成上述指标不合格的原因有很多，需要分别进行排查，如若 EVM不合格，可能由于电源质量或阻抗失配造成，调整时需要调整电源滤波电路或射频电路上的π型匹配网络，若中心频率误差不合格，一般是由于晶振的频偏较大，可调整晶振的两颗负载电容，而若接收灵敏度度不合格，一般是由于外界的干扰，需要查找干扰源，采取措施去除或减轻干扰。
实施例二
实施例一中的WIFI模块射频校准方法主要适用于一根天线的WIFI模块射频校准，本实施例提出的WIFI模块射频校准方法，适用于当WIFI模块包括多根天线时的情况，本WIFI模块射频校准方法包括以下步骤：
S21、从WIFI模块的所有调制模式中选择其中一个调制模式作为基准调制模式，依次对所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率进行测试校准，将所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率增益控制参数调整至使得WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时各工作信道的功率增益控制参数值为功率增益控制参数校准值Aim，同时记录所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率Kim，其中，参数i表示第i个工作信道，参数m表示第m个天线，i、m均为正整数；
S22、计算其他调制模式下各工作信道、分别采用各天线发射时的功率增益控制参数校准值，其中，第j个调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线发射时的功率增益控制参数校准值为Ajim的计算方法为：
Figure BDA0001227772720000081
其中，Pjm为第j个调制模式下采用第m个天线发射时WIFI模块的发射功率的目标值，P′im为步骤S21中所述基准调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线发射时的实际发射功率值，j为正整数；
S23、将计算得到的Ajim写入WIFI模块；
S24、按照所写入的Ajim控制第j个调制模式下第i个工作信道、第m个天线工作，并检测此时WIFI模块的实际发射功率，若WIFI模块的实际发射功率达到当前调制模式下的设定范围，则判断为所写入的功率增益控制参数校准值是合适的，否则，对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，直至满足条件，最后满足条件的功率增益控制参数校准值作为最终值保存在WIFI模块中。
步骤S21中，依次对所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率进行测试校准包括：
在基准调制模式下按照顺序选择其中一个工作信道以及选择其中一根天线，首先写入一初始值作为功率增益控制参数，控制WIFI模块工作，检测WIFI模块的发射功率，并将其与基准调制模式下的功率设定范围进行比较；若WIFI模块的发射功率小于功率设定范围的下限值，则增大功率增益控制参数，继续测试，若WIFI 模块的发射功率大于功率设定范围的上限值，则减小功率增益控制参数，继续测试，直至WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时WIFI模块的发射功率为基准调制模式下当前工作信道的实际发射功率值，完成当前工作信道的测试校准，继续对下一工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下以及当前所选择的天线时所有工作信道的测试校准，然后切换天线，继续对采用下一个天线时所有工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下各工作信道、分别采用各天线发射时的测试校准。
步骤S24中，按照所写入的Ajim控制第j个调制模式下第i个工作信道、采用第m 个天线工作，还包括检测此时WIFI模块的发射指标和接收指标的步骤，所有指标均满足条件时，该WIFI模块判断为合格产品。
所述发射指标至少包括：中心频率误差、发射频谱掩模、发射机星座图差错，所述接收指标至少包括接收灵敏度。
本实施例的WIFI模块射频校准方法的思路与实施例一中的WIFI模块射频校准思路一致，只是针对多根天线的情况作了相应调整，也即利用了对同一块板子而言，其芯片参数、阻容感及PCB走线等寄生参数不变的特性，对特定频率的信号，这些参数不会发生变化，因此可以通过对某一调制方式的所有信道进行校准，同时获取其对应的功率增益因子，即发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率，并利用该功率增益值直接计算出其它调制模式的校准参数。对于多根天线的校准而言，本方法更加能体现测试校准效率高的优势，例如，对于具有p个调制模式、每个调制模式具有q个工作信道、v根天线的情况，根据现有的校准方法，需要测试p ×q×v次，而采用本方法，只需测试q×v次，其他的(p-1)×q×v次测试中的功率增益控制参数校准值本方法中是通过计算得来，可以极大的提高测试效率，缩短测试时间，而且对计算结果功率增益控制参数校准值进行验证，满足发射功率要求才采用，保证测试质量
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种WIFI模块射频校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
(11)、从WIFI模块的所有调制模式中选择其中一个调制模式作为基准调制模式，依次对所述基准调制模式下各工作信道的功率进行测试校准，将所述基准调制模式下各工作信道的功率增益控制参数调整至使得WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，同一个调制模式下，各工作信道的功率设定范围是一致的，此时各工作信道的功率增益控制参数值为功率增益控制参数校准值Ai，同时记录所述基准调制模式下各工作信道的发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率Ki，其中，参数i表示第i个工作信道，为正整数；
(12)、计算其他各调制模式下各工作信道的功率增益控制参数校准值，第j个调制模式下第i个工作信道的功率增益控制参数校准值为Aji的计算方法为：
Figure FDA0002431819360000011
其中，Pj为第j个调制模式下WIFI模块的发射功率的目标值，Pi′为步骤(11)中所述基准调制模式下第i个工作信道的实际发射功率值，j为正整数；
(13)、将计算得到的Aji写入WIFI模块；
(14)、按照所写入的Aji控制第j个调制模式下第i个工作信道工作，并检测此时WIFI模块的发射功率，若WIFI模块的发射功率达到当前调制模式下的设定范围，则判断为所写入的功率增益控制参数校准值是合适的，否则，对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，直至满足条件。
2.根据权利要求1所述的WIFI模块射频校准方法，其特征在于，步骤(11)中，依次对所述基准调制模式下各工作信道的功率进行测试校准包括：
在基准调制模式下按照顺序选择其中一个工作信道，首先写入一初始值作为功率增益控制参数，控制WIFI模块工作，检测WIFI模块的发射功率，并将其与基准调制模式下的功率设定范围进行比较；若WIFI模块的发射功率小于功率设定范围的下限值，则增大功率增益控制参数，继续测试，若WIFI模块的发射功率大于功率设定范围的上限值，则减小功率增益控制参数，继续测试，直至WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时WIFI模块的发射功率为基准调制模式下当前工作信道的实际发射功率值，完成当前工作信道的测试校准，继续对下一工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下所有工作信道的测试校准。
3.根据权利要求1或2所述的WIFI模块射频校准方法，其特征在于，步骤(14)中，按照所写入的Aji控制第j个调制模式下第i个工作信道工作，还包括检测此时WIFI模块的发射指标和接收指标的步骤，所有指标均满足条件时，该WIFI模块判断为合格产品。
4.根据权利要求3所述的WIFI模块射频校准方法，其特征在于，所述发射指标至少包括：中心频率误差、发射频谱掩模、发射机星座图差错，所述接收指标包括接收灵敏度。
5.一种WIFI模块射频校准方法，所述WIFI模块具有多根天线，其特征在于，所述WIFI模块射频校准方法包括以下步骤：
(21)、从WIFI模块的所有调制模式中选择其中一个调制模式作为基准调制模式，依次对所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率进行测试校准，将所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率增益控制参数调整至使得WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，同一个调制模式下，各工作信道的功率设定范围是一致的，此时各工作信道的功率增益控制参数值为功率增益控制参数校准值Aim，同时记录所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的发射功率值随着功率增益控制参数变化而变化的变化率Kim，其中，参数i表示第i个工作信道，参数m表示第m个天线，i、m均为正整数；
(22)、计算其他调制模式下各工作信道、分别采用各天线发射时的功率增益控制参数校准值，其中，第j个调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线发射时的功率增益控制参数校准值为Ajim的计算方法为：
Figure FDA0002431819360000031
其中，Pjm为第j个调制模式下采用第m个天线发射时WIFI模块的发射功率的目标值，Pi′m为步骤(21)中所述基准调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线发射时的实际发射功率值，j为正整数；
(23)、将计算得到的Ajim写入WIFI模块；
(24)、按照所写入的Ajim控制第j个调制模式下第i个工作信道、第m个天线工作，并检测此时WIFI模块的实际发射功率，若WIFI模块的实际发射功率达到当前调制模式下的设定范围，则判断为所写入的功率增益控制参数校准值是合适的，否则，对于不满足条件的功率增益控制参数校准值进行单独调试，直至满足条件。
6.根据权利要求5所述的WIFI模块射频校准方法，其特征在于，步骤(21)中，依次对所述基准调制模式下各工作信道、采用各天线发射时的功率进行测试校准包括：
在基准调制模式下按照顺序选择其中一个工作信道以及选择其中一根天线，首先写入一初始值作为功率增益控制参数，控制WIFI模块工作，检测WIFI模块的发射功率，并将其与基准调制模式下的功率设定范围进行比较；若WIFI模块的发射功率小于功率设定范围的下限值，则增大功率增益控制参数，继续测试，若WIFI模块的发射功率大于功率设定范围的上限值，则减小功率增益控制参数，继续测试，直至WIFI模块的发射功率满足功率设定范围，此时WIFI模块的发射功率为基准调制模式下当前工作信道的实际发射功率值，完成当前工作信道的测试校准，继续对下一工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下以及当前所选择的天线时所有工作信道的测试校准，然后切换天线，继续对采用下一个天线时所有工作信道的测试校准，直至完成基准调制模式下各工作信道、分别采用各天线发射时的测试校准。
7.根据权利要求6所述的WIFI模块射频校准方法，其特征在于，步骤(24)中，按照所写入的Ajim控制第j个调制模式下第i个工作信道、采用第m个天线工作，还包括检测此时WIFI模块的发射指标和接收指标的步骤，所有指标均满足条件时，该WIFI模块判断为合格产品。
8.根据权利要求7所述的WIFI模块射频校准方法，其特征在于，所述发射指标至少包括：中心频率误差、发射频谱掩模、发射机星座图差错，所述接收指标包括接收灵敏度。
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