CN106899361A - 发射功率处理方法、装置、系统及发射设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了发射功率处理方法、装置、系统及发射设备，该方法包括：获取发射设备的环境温度值；获取需要的输出频率；通过查表在表中找到与环境温度值和输出频率相对应的功率值；根据功率值得到对应的射频增益参数；使用射频增益参数和输出频率对发射设备进行配置。通过本发明解决了现有技术中信号发射器使用反馈进行调整所导致的问题，从而简化了射频链路。

Description

发射功率处理方法、装置、系统及发射设备
技术领域
本发明涉及通讯领域，具体而言，涉及发射功率处理方法、装置、系统及发射设备。
背景技术
目前很多信号发射器产品的设计方案都是基于反馈功率调整来提高信号功率发射精度，即在射频输出端口增加一个支路，将射频输出信号首先调整到该支路，在该支路增加信号功率检测设备，如使用功率计，使用PD(PowerDetector)检波器或直接采用数字检波的方式重新计算得到射频功率值，依据这个功率值，再调整发射链路的发射功率，调整好后，在射频输出信号功率检测支路再次检测信号功率，直到所需要的功率达到要求。这种通过不停的反馈调整的方式，将信号功率调整到所需功率，在一定程度上可增加信号功率的稳定性和精确性。
但这种方案信号发射精度受限于检测链路信号检测精度，信号发射功率精度很难提升，且增加了检测链路，就增加了整个链路长度，这样整个链路信号稳定性就有很大的考验，链路变长，同时也会带来检测链路各部分的信号随着环境变化的灵敏度的问题，也会降低信号输出功率的精度。
目前通用的信号发射器使用反馈调整的方案，会带来检测链路变长，可能无法检测链路中某部分信号的微弱变化。增加了检测链路，信号功率的精度、范围就受限于检测链路，同时在客观上增加了产品成本。
发明内容
本发明提供了发射功率处理方法、装置、系统及发射设备，以解决现有技术中信号发射器使用反馈进行调整所导致的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种发射功率处理方法，包括：获取发射设备的环境温度值；获取需要的输出频率；通过查表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值；根据所述功率值得到对应的射频增益参数；使用所述射频增益参数和所述输出频率对所述发射设备进行配置。
进一步地，通过查表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值包括：在所述表中不存在所述环境温度值对应的功率值的情况下，从所述表中找到与所述环境温度值最接近的温度值；使用线性关系根据所述最接近的温度值对应的功率值，计算出所述环境温度值对应的功率值。
进一步地，所述方法还包括：通过所述发射设备中的数字信号与模拟信号转换器DAC的输入的数字信号的功率的调整，以调整所述发射设备的输出功率；其中，所述DAC的输入数字信号的功率与输出模拟信号的功率成线性。
进一步地，在通过查所述表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值之前，所述方法还包括：固定所述DAC的输出功率；将所述发射设备放置在温度稳定的环境下；固定所述发射设备的起始频率；记录步骤，通过所述发射设备的可调衰减器设置并记录每个档位射频输出的功率值，得到该起始频率对应的温度和功率值；改变所述温度和所述起始频率值，重复所述记录步骤，得到所述表。
根据本发明的一个方面，提供了一种发射功率处理装置，包括：第一获取模块，用于获取发射设备的环境温度值；第二获取模块，用于获取需要的输出频率；查找模块，用于通过查表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值；得到模块，用于根据所述功率值得到对应的射频增益参数；设置模块，用于使用所述射频增益参数和所述输出频率对所述发射设备进行配置。
进一步地，所述查找模块包括：查找单元，在所述表中不存在所述环境温度值对应的功率值的情况下；从所述表中找到与所述环境温度值最接近的温度值；计算单元，使用线性关系根据所述最接近的温度值对应的功率值，计算出所述环境温度值对应的功率值。
根据本发明的一个方面，还提供了一种发射设备，所述发射设备的射频增益参数是由查表得到的，所述表中有所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值，所述发射设备包括：数字信号与模拟信号转换器DAC，所述DAC的输入数字信号的功率与输出模拟信号的功率成线性；可调衰减器，与所述DAC连接，用于调整所述发射设备的增益。
进一步地，所述发射设备还包括：滤波器，用于进行滤波。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种发射功率处理系统，包括：上述的发射功率处理装置，所述发射功率处理装置用于对发射设备进行配置；上述的发射设备。
进一步地，所述发射功率处理装置，位于计算机中。
通过本发明，采用获取发射设备的环境温度值；获取需要的输出频率；通过查表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值；根据所述功率值得到对应的射频增益参数；使用所述射频增益参数和所述输出频率对所述发射设备进行配置。通过本发明解决了现有技术中信号发射器使用反馈进行调整所导致的问题，从而简化了射频链路。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的发射功率处理方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的发射功率处理装置的结构框图；
图3是根据本发明实施例的ATE发射链路校表示意图；
图4是根据本发明实施例的ATE射频的示意图。
具体实施方式
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组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在本实施例中提供了一种发射功率处理方法，图1是根据本发明实施例的发射功率处理方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，获取发射设备的环境温度值；
步骤S104，获取需要的输出频率；
步骤S106，通过查表在表中找到与环境温度值和输出频率相对应的功率值；根据功率值得到对应的射频增益参数；
步骤S108，使用射频增益参数和输出频率对发射设备进行配置。
通过上述步骤可以使用查表的方式来找到射频增益参数，使用该参数进行配置，从而可以不使用反馈来对发射功率进行调整。通过上述步骤解决了现有技术中信号发射器使用反馈进行调整所导致的问题，从而简化了射频链路。
作为一个可选的实施方式，在表中不存在环境温度值对应的功率值的情况下，从表中找到与环境温度值最接近的温度值；使用线性关系根据最接近的温度值对应的功率值，计算出环境温度值对应的功率值。
作为另一个可选的实施方式：通过发射设备中的数字信号与模拟信号转换器DAC的输入的数字信号的功率的调整，以调整发射设备的输出功率；其中，DAC的输入数字信号的功率与输出模拟信号的功率成线性。
表的得到方式有很多种，在本实施例中提供了一种可选的实施方式，在该实施方式中，固定DAC的输出功率；将发射设备放置在温度稳定的环境下；固定发射设备的起始频率；记录步骤，通过发射设备的可调衰减器设置并记录每个档位射频输出的功率值，得到该起始频率对应的温度和功率值；改变温度和起始频率值，重复记录步骤，得到表。
在本实施例中还提供了一种发射功率处理装置，图2是根据本发明实施例的发射功率处理装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：
第一获取模块22，用于获取发射设备的环境温度值；
第二获取模块24，用于获取需要的输出频率；
查找模块26，用于通过查表在表中找到与环境温度值和输出频率相对应的功率值；得到模块，用于根据功率值得到对应的射频增益参数；
设置模块28，用于使用射频增益参数和输出频率对发射设备进行配置。
在一个可选实施方式中，查找模块可以包括：查找单元，在表中不存在环境温度值对应的功率值的情况下；从表中找到与环境温度值最接近的温度值；计算单元，使用线性关系根据最接近的温度值对应的功率值，计算出环境温度值对应的功率值。
在本实施例中还提供了一种发射设备，发射设备的射频增益参数是由查表得到的，表中有环境温度值和输出频率相对应的功率值，发射设备包括：数字信号与模拟信号转换器DAC，DAC的输入数字信号的功率与输出模拟信号的功率成线性；可调衰减器，与DAC连接，用于调整发射设备的增益。
作为一个可选的实施方式，发射设备还可以包括：滤波器，用于进行滤波。
在本实施例中还提供了一种发射功率处理系统，包括：上述的发射功率处理装置，发射功率处理装置用于对发射设备进行配置；上述的发射设备。
作为一个可选实施方式，发射功率处理装置，位于计算机中。
下面结合一个可选实施例进行说明。
在本实施例中，提供了一种提高ATE(Automatic Test Equipment)发射功率精度的校准方案
本实施例是通过校表的方式来获取一张表，通过查这张表，并通过计算来获取射频链路的调整参数，将这些参数设置到射频链路中，即可获取所需功率的信号，具体实现如图3，图4所示。图3示出了校表示意图，图4单独示出了ATE射频的示意图。
如图3所示，预先准备的数字信号循环输入DAC芯片中，DAC将数字信号转化为模拟信号，该模拟信号的功率随着数字信号功率的变化而变化，当数字信号固定时，DAC输出信号功率几乎恒定，不会随着环境的变化而变化，且DAC输出信号功率和数字信号的功率变化几乎是线性变化的，即数字信号变化1dB,DAC输出信号变化1dB。基于这个特性，在校完表后，ATE可以使用它作为数字信号的微调参数。可调衰减器的增益是变化的，ATE可以使用它来调整ATE发射功率，调整可调衰减器的范围，就可变化ATE的发射功率范围，接着信号通过一个混频器可将信号调整到所需频率，滤波器是过滤经过混频后的镜像频率。ATE在校表的时候，为增加精度可使用功率计或高精度的频谱仪等检测设备来检测ATE输出信号的功率。PC(Personal Computer)可用于控制校表流程。
图4单独示出了ATE射频的示意图，如图4所示，ATE将检测链路去掉了，因此需要通过功率计或频谱仪等仪器，来记录射频链路的增益。但射频链路增益随着会随着DAC输出功率，可调衰减器增益变化，混频器输出频率，环境温度变化而变化，且可调衰减器增益和环境温度客观上也是相互影响的，因此，校表方案需要固定多个变化因素，通过改变其他的变化因素，来记录其他因素的影响。由于DAC增益几乎不受外界因素的影响，且功率变化与数字信号功率是线性关系，因此，校表的时候可固定DAC输出功率，剩下射频链路就只是随着链路增益，频率变化和环境温度的影响了。由于通过实际检测，射频链路增益的变化和温度变化并不是十分的线性。因此将链路增益变化，射频频率的变化和温度的变化通过校表做成一个三维的表，通过查表就可以知道整个链路在当前环境下的增益。这样就可设计一个ATE的校表方案。
ATE的校表方案如下：
1)固定DAC的输出功率。
2)将ATE放置在一个相对稳定的环境温度下。
3)固定ATE输出频率在起始频率
4)将可调衰减器的增益分为几个档位，这样可减少校表时间和查表时间。ATE按递增的或其他的方式设置射频链路增益，每设置一个档位，功率一个射频输出的功率值，直到每个档位设置一次。记录环境温度、频率、功率，这样可得到该温度、该频率下，不同档位的输出功率表。
5)ATE在该频率下校表功率完毕后，按一定的步进改变射频输出频率，重复步骤4)的操作，这样就得到每个频率下的不同增益对应的射频输出功率。
6)为增加环境温度变化的影响，在所有频率都校准完毕后，可线性改变环境温度，重复3)、4)、5)的操作，这样就可得到射频输入功率随着环境温度、输出频率、射频增益的三维图表。
ATE使用这个校表方法，得到校表数据，使用该表得到信号输出频率的方法如下：
1)读取环境温度，依据该环境温度，读取校准表数据，得到该环境温度附近温度的表的数据。
2)再依据需要的输出频率，找到得到的附近温度下的，对应的频率下的所有射频增益的功率值序列。
3)通过计算比较，需要的输出功率D和表中的功率值序列进行比较，得到和输出功率最相近的功率值A，这样就得到对应该表中功率值A的射频增益参数。
4)这样已知射频频率，射频增益参数，设置这些参数即可。
5)由于功率值A对应的环境温度和实际温度有些差异。但可以通过校表的方式，让温度变化步进变化比较小，这样表中临近温度下，等频率、等增益的输出功率近乎是线性的，误差可忽略，因此读取另一个临近温度、等频率、等功率表下的另一个功率值B，再已知现有的温度，即可计算得到在现有的温度下，已设置的频率参数、增益参数，等校表时的DAC数字信号功率下的射频输出功率C。
6)已知DAC不会随着环境变化而变化，由于校表的时候DAC的数字信号功率已知，且数字信号功率和DAC输出功率是线性的。因此，可通过在原有校表DAC功率基础上，改变DAC的数字信号功率，改变的功率就是所需要的输出功率D—现有参数设置的射频输出功率C。通过这样计算设置射频参数，DAC基带数字信号功率，即可得到精度很高的输出信号功率。
下面结合具体的温度和功率进行说明。
ATE的校表实现方案案例如下：
1)固定DAC的输出功率。输入DAC信号为单音信号，信号功率-15dBFS
2)将ATE放置在一个相对稳定的环境温度-10。C。
3)固定ATE输出频率在起始频率1745MHz
4)将可调衰减器的增益分为几个档位，这样可减少校表时间和查表时间。本ATE按照控制字0～126设置档位，每个控制字步进代表0.5dB，设置档位如下：6、26、46、66、86、106、126。ATE按递增的方式设置射频链路增益，每设置一个档位，功率一个射频输出的功率值，直到每个档位设置一次。记录环境温度、频率、功率，这样可得到该温度、该频率下，不同档位的输出功率表。
5)ATE在该频率下校表功率完毕后，按一定的步进(本方案的步进是1MHz)改变射频输出频率，重PowerC＝PowerA+(PowerB-PowerA)(22-20)/(25-20)复步骤4)的操作，这样就得到每个频率下的不同增益对应的射频输出功率。
6)为增加环境温度变化的影响，在所有频率都校准完毕后，可线性改变环境温度(改变温度的步进为5。C)，重复3)、4)、5)的操作，这样就可得到射频输出功率随着环境温度、输出频率、射频增益的三维图。
ATE使用这个校表方法，得到校表数据，使用该表得到信号输出频率的方法如下：
1)读取环境温度22。C，依据该环境温度，读取校准表数据，得到该环境温度附近温度的表的数据，依据就近原则，读取20。C对应表的数据。
2)再依据需要的输出频率，找到得到的附近温度下的，对应的频率下的所有射频增益的功率值序列。
3)通过计算比较，需要的输出功率D和表中的功率值序列进行比较，得到和输出功率最相近的功率值A，这样就得到对应该表中功率值A的射频增益参数。
4)这样已知射频频率，射频增益参数，设置这些参数即可。
5)由于功率值A对应的环境温度和实际温度有些差异。但可以通过校表的方式，让温度变化步进变化比较小，这样表中临近温度下，等频率、等增益的输出功率近乎是线性的，误差可忽略，因此读取另一个临近25。C温度、等频率、等功率表下的另一个功率值B，再已知现有的温度，即可计算得到在现有的温度下，已设置的频率参数、增益参数，等校表时的DAC数字信号功率下的射频输出功率C，计算公式如下：
PowerC＝PowerA+(PowerB-PowerA)(22-20)/(25-20) (公式-1)
6)已知DAC不会随着环境变化而变化，由于校表的时候DAC的数字信号功率已知，且数字信号功率和DAC输出功率是线性的。因此，可通过在原有校表DAC功率基础上，改变DAC的数字信号功率，改变的功率就是所需要的输出功率D—现有参数设置的射频输出功率C，即PowerD-PowerC。通过这样计算设置射频参数，DAC基带数字信号功率，即可得到精度很高的输出信号功率。
通过本实施例去除检测链路，通过记录射频链路增益，记录射频链路增益随着环境变化的客观规律的，将之保存为表，再加上DAC(Digital to AnalogConvertor)芯片稳定的特性，这样就不需要检测链路，克服了链路过长问题，解决了受限于检测链路精度和范围的问题。这样增加了信号发射功率精度，增强了系统稳定性，减少了成本。
在本实施例中，需要通过校表获取一张输出功率对应的环境温度、输出频率、射频增益的三维表。需要预先知晓校表时设置的数字信号RMS值或功率。本实施例是通过计算得到输出频率设置参数、射频增益设置参数、基带DAC数字信号功率参数，通过设置这些参数，来得到所需功率的信号。校表时环境温度需要比较稳定，环境温度校表步进适当小些，这样温度补偿线性就更好。
本实施例提供的方法具有如下优点：
由于没有检测链路，射频链路得到简化，简化的方案设计时间，减少了设计和设备实现成本。由于没有检测链路，链路变短，链路增益的变化可实时获取。校表的时间变短。由于没有检测链路精度的限制，精度就只限制于功率测试设备(如功率计，频谱仪等)，输出信号精度高。输出信号由于没有调整的过程，只需要通过预先计算好，因此，信号输出速度快。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发射功率处理方法，其特征在于，包括：
获取发射设备的环境温度值；
获取需要的输出频率；
通过查表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值；
根据所述功率值得到对应的射频增益参数；
使用所述射频增益参数和所述输出频率对所述发射设备进行配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过查表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值包括：
在所述表中不存在所述环境温度值对应的功率值的情况下，从所述表中找到与所述环境温度值最接近的温度值；
使用线性关系根据所述最接近的温度值对应的功率值，计算出所述环境温度值对应的功率值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述发射设备中的数字信号与模拟信号转换器DAC的输入的数字信号的功率的调整，以调整所述发射设备的输出功率；其中，所述DAC的输入数字信号的功率与输出模拟信号的功率成线性。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在通过查所述表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值之前，所述方法还包括：
固定所述DAC的输出功率；
将所述发射设备放置在温度稳定的环境下；
固定所述发射设备的起始频率；
记录步骤，通过所述发射设备的可调衰减器设置并记录每个档位射频输出的功率值，得到该起始频率对应的温度和功率值；
改变所述温度和所述起始频率值，重复所述记录步骤，得到所述表。
5.一种发射功率处理装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取发射设备的环境温度值；
第二获取模块，用于获取需要的输出频率；
查找模块，用于通过查表在所述表中找到与所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值；
得到模块，用于根据所述功率值得到对应的射频增益参数；
设置模块，用于使用所述射频增益参数和所述输出频率对所述发射设备进行配置。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述查找模块包括：
查找单元，在所述表中不存在所述环境温度值对应的功率值的情况下；从所述表中找到与所述环境温度值最接近的温度值；
计算单元，使用线性关系根据所述最接近的温度值对应的功率值，计算出所述环境温度值对应的功率值。
7.一种发射设备，其特征在于，所述发射设备的射频增益参数是由查表得到的，所述表中有所述环境温度值和所述输出频率相对应的功率值，所述发射设备包括：
数字信号与模拟信号转换器DAC，所述DAC的输入数字信号的功率与输出模拟信号的功率成线性；
可调衰减器，与所述DAC连接，用于调整所述发射设备的增益。
8.根据权利要求7所述的发射设备，其特征在于，所述发射设备还包括：滤波器，用于进行滤波。
9.一种发射功率处理系统，其特征在于，包括：
权利要求5或6所述的发射功率处理装置，所述发射功率处理装置用于对发射设备进行配置；
权利要求7或8所述的发射设备。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述发射功率处理装置，位于计算机中。
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