大动态多路宽带校准源、通信设备及通信设备的制造方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别是涉及一种大动态多路宽带校准源及通信设备。
背景技术
随着通信技术的发展,微波通信以其容量大、通信质量好和通信距离远等优点,得到了广泛的应用。在使用基于微波通信的通信设备(比如智能天线和收发设备)进行通信的过程中,为了确保该通信设备能够准确地发送或接收通信信号,通常需要通过特定的校准信号对该通信设备进行校准,因此,亟需一种能够产生该校准信号的大动态多路宽带校准源。
现有技术中,可以大动态多路宽带校准源中可以包括锁相环(Phase lockedloop,PLL)。由于锁相环能够利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位,从而实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,因此,该大动态多路宽带校准源可以通过该锁相环生成预设频段的信号作为校准信号。
但由于该校准信号中通过会包括频率不在该预设频段的杂散信号以及该校准信号产生的谐波以及其它原因,该校准信号的准确性较低,难以满足校准需求。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的大动态多路宽带校准源及通信设备。
依据本发明的一个方面,提供了一种大动态多路宽带校准源,包括:
源信号产生模块和衰减模块;
所述源信号产生模块包括锁相环,所述源信号产生模块用于根据输入的参考信号,通过所述锁相环产生预设相位预设频段的源信号,并将所述源信号发送至所述衰减模块;
所述衰减模块包括开关滤波单元和衰减单元,所述开关滤波单元用于滤除所述源信号中的谐波和杂散信号,所述杂散信号指频率不处于所述预设频段的信号,所述衰减单元用于对滤波后所述源信号进行衰减,得到预设幅度的第一校准信号。
可选的,所述开关滤波单元包括第一开关、多个滤波器和第二开关,所述多个滤波器并联于所述第一开关和所述第二开关之间;
所述第一开关用于将所述源信号分为多个预设子频段的源信号,以将各预设频段的源信号分别发送至对应的滤波器,各预设子频段为所述预设频段的子频段;
通过各滤波器分别对各预设子频段的源信号进行滤波;
所述第二开关用于将滤波后的所述多个预设子频段的源信号进行合并。
可选的,所述衰减单元包括顺次串联的第一衰减器、放大器、第二衰减器和第三衰减器。
可选的,所述衰减模块还包括功分单元,所述功分单元包括至少一个功分器,所述功分单元用于将所述预设幅度的第一校准信号分为多个相同的第二校准信号。
根据本发明的另一方面,提供了一种通信设备,所述通信设备中设置有权利要求前述的大动态多路宽带校准源。
可选的,所述通信设备还设置有控制电路,所述控制电路用于对所述大动态多路宽带校准源进行控制。
可选的,所述通信设备还设置有测温模块;
所述控制电路还用于根据所述测试模块测量得到的温度数据,对所述大动态多路宽带校准源中的衰减单元进行控制。
可选的,所述大动态多路宽带校准源采用微组装工艺组装,所述源信号产生模块和所述衰减模块分别通过第一凹凸式金属盖板封装,所述大动态多路宽带校准源通过第二凹凸式金属盖板封装。
在本发明实施例中,大动态多路宽带校准源可以包括源信号产生模块和衰减模块,源信号产生模块能够通过锁相环产生预设频段的源信号,并能够通过衰减模块对源信号进行去除谐波、去除杂散信号以及衰减等处理,既确保了大动态多路宽带校准源能够实时动态地产生多种频率的校准信号,以满足不同的校准需求,也提高了校准信号的频率稳定度,提高了校准信号的准确性和大动态多路宽带校准源的可靠性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是根据本发明实施例的一种大动态多路宽带校准源的结构框图。
图2是根据本发明实施例的一种锁相环的原理框图。
图3是根据本发明实施例的一种开关滤波单元的结构框图。
图4是根据本发明实施例的一种衰减单元的结构框图。
图5是根据本发明实施例的一种功分单元的结构框图。
图6是根据本发明实施例的一种大动态多路宽带校准源的结构框图。
附图标记:
1:源信号产生模块;11:锁相环;111:压控振荡器;112:环路滤波器;113:鉴相器;114:分频器;115:晶振;
2:衰减模块;21:开关滤波单元;211:第一开关;212:滤波器;213:第二开关;22:衰减单元;221:第一衰减器;222:放大器;223:第二衰减器;224:第三衰减器;23:功分单元;231:功分器。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一
参照图1,示出了本发明实施例中的一种大动态多路宽带校准源的结构框图。所述装置可以包括:源信号产生模块1和衰减模块2,所述源信号产生模块1包括锁相环11,所述源信号产生模块1用于根据输入的参考信号,通过所述锁相环11产生预设相位预设频段的源信号,并将所述源信号发送至所述衰减模块2,所述衰减模块2包括开关滤波单元21和衰减单元22,所述开关滤波单元21用于滤除所述源信号中的谐波和杂散信号,所述杂散信号指频率不处于所述预设频段的信号,所述衰减单元22用于对滤波后所述源信号进行衰减,得到预设幅度的第一校准信号。
为了提高校准信号的准确性,满足对通信设备进行校准的需求,大动态多路宽带校准源可以包括源信号产生模块以及衰减模块,其中,源信号产生模块可以用于产生预设频段的源信号,衰减模块用于根据源信号产生的校准信号的准确性。
参考信号可以从该大动态多路宽带校准源外部输入,并能够用于对确保源信号产生模块能够产生预设频段的源信号。
预设相位可以由所述大动态多路宽带校准源事先确定。
预设频段可以由所述大动态多路宽带校准源事先确定,比如,该预设频段可以是3-6GHz(吉赫)。
当然,在实际应用中,该大动态多路宽带校准源还可以包括参考信号输入接口,以及校准信号输出接口等。
锁相环可以包括直接式的锁相环或间接式的锁相环,从而通过频率合成的方式来产生源信号,能够提高大动态多路宽带校准源的频率稳定度高,并就降低大动态多路宽带校准源的功耗、体积小、重量等。例如,一种直接式的锁相环11的原理框图可以参照图2。该锁相环包括压控振荡器111、环路滤波器112、鉴相器113和分频器114。其中,分频器114可以包括N(整数)分频器和R(小数)分频器。晶振115可以是设置在大动态多路宽带校准源外部的晶振,并通过预先设置的参考信号输入接口输入100MHz(兆赫)的晶振信号作为参考信号。压控振荡器111根据输入的参考信号耦合产生待锁相信号,分频器114对待锁相信号进行分频,鉴相器113将分频后的待锁相信号和该参考信号进行相位比较,并将比较得到的相位差通过环路滤波器112放大后控制压控振荡器111对待锁相信号的频率进行调整,直至待锁相信号处于特定频率,完成锁相,输出源信号。
其中,该特定频率处于该预设频段内,该特定频率可以由该大动态多路宽带校准源在产生源信号时实时确定,比如接收大动态多路宽带校准源外部的相关指令进行确定等。也即是,在同一时刻,锁相环可以产生处于该预设频段内特定频率的源信号,且在任意时间段内,锁相环可以产生多个不同频率且处于该预设频段的源信号,从而产生该预设频段的源信号,从而确保大动态多路宽带校准源能够实时动态地产生多种频率的校准信号,满足不同的校准需求。
由于在产生源信号的过程中,一方面源信号会产生谐波,另一方面也可能会产生一部分频率不处于预设频段的信号,即杂散信号,这些谐波和杂散信号会降低源信号的准确性,从而进一步导致根据该源信号对通信设备进行校准的准确性降低,比如3-6GHz的源信号中,3GHz的源信号可能会产生6GHz的谐波信号,6GHz的谐波信号即可能会与6GHz的源信号混淆在一起,影响源信号的准确性。因此,为了准确地对滤除该预设频段中的谐波和杂散信号,提高源信号的准确性,进而提高校准信号的准确性。且由于在实际对通信设备进行校准的过程中,也可能需要特定幅度的校准信号。因此,为了提高源信号的准确性,可以通过衰减模块对源信号进行滤波、除杂散信号、以及对源信号的幅度等处理,从而输出满足校准需求的校准信号。
参照图3,由于源信号是预设频段的源信号,所以为了对不同频率的谐波以及杂散信号进行滤除,提高滤除谐波的杂散信号的准确性,所述开关滤波单元21包括第一开关211、多个滤波器212和第二开关213,所述多个滤波器212并联于所述第一开关211和所述第二开关213之间,所述第一开关211用于将所述源信号分为多个预设子频段的源信号,以将各预设频段的源信号分别发送至对应的滤波器,各预设子频段为所述预设频段的子频段,通过各滤波器分别对各预设子频段的源信号进行滤波,所述第二开关213用于将滤波后的所述多个预设子频段的源信号进行合并。
预设子频段可以事先根据预设频段确定,比如,预设频段为3-6GHz,则预设子频段可以包括3-4GHz和4-6GHz。
各滤波器可以分别对应一个预设子频段,从而对该预设子频段的源信号进行滤波。比如,与3-4GHz对应的滤波器可以将3-4GHz的源信号产生的非3-4GHz的谐波或杂散信号进行滤除。
参照图4,为了提高控制校准信号的幅度的准确性,以进一步提高校准信号的准确性,可以通过多级衰减来对开关滤波单元处理后的源信号幅度进行控制。因此,所述衰减单元22包括顺次串联的第一衰减器221、放大器222、第二衰减器223和第三衰减器224。
其中,各衰减器可以是数控衰减器,当然,也可以是其它类型的衰减器。
第一衰减器用于对开关滤波单元处理后的源信号进行第一级衰减,以调节源信号的幅度来确保源信号的幅度一致,抑制源信号中的谐波,确保放大器能够工作在线性区域,从而提高衰减单元的可靠性和准确性。
第二衰减器和第三衰减器用于对经过放大器处理后的源信号进行衰减,即第二级衰减,从而准确地控制校准信号的幅度。
其中,衰减步进用于说明衰减器每次所能够衰减的幅度,在实际应用中,可以根据校准需求,选择具有不同衰减步进的衰减器。
当然,在实际应用中,为了提高控制校准信号的幅度的准确性,衰减单元还可以包括更多或更少的衰减器。
放大器能够对经过第一级衰减的源信号进行增益放大,同时反向隔离,抑制谐波或杂散信号,以避免放大器之前的功率较大的信号对第二级衰减的过程的造成干扰,进一步提高控制校准信号的准确性。
参照图5,由于对通信设备进行校准的过程中,根据实际校准需求,可能会需要多个校准信号,因此,为了使产生的校准信号能够满足校准需求,增大大动态多路宽带校准源的应用范围,进一步提高大动态多路宽带校准源的可靠性,所述衰减模块2还包括功分单元23,所述功分单元23包括至少一个功分器231,所述功分单元用于将所述预设幅度的第一标准信号分为多个相同的第二校准信号。
功分器可以是二功分器、三功分器或四功分器等。在实际应用中,可以根据所需的校准信号的数目,确定功分器的数目以及功分器的连接方式等,比如,图5中即包括7个二功分器,从而产生6个相同的第二校准信号。
例如,一种大动态多路宽带校准源的原理框图可以如图6所示。该大动态多路宽带校准源根据输入的参考信号,经过锁相环产生预设频段的源信号,通过第一开关将源信号分频得到多个预设子频段源信号,分别经过对应的滤波器对各预设子频段的源信号进行滤波,经过第二开关将滤波后的各预设子频段的源信号进行合并,通过第一级的衰减器、放大器、第二级的衰减器(包括两个衰减器)进行对合并后的源信号进行衰减得到第一校准信号,通过功分单元对第一校准信号进行功分得到六个第二校准信号。
在本发明实施例中,优选的,为了确保输出的多个第二校准信号的相位一致,用于输出各第二校准信号的线路长度相同。其中,输出第二校准信号的线路可以包括从第一标准信号进入功分单元进行功分,直至输出至大动态多路宽带校准源外部之间的线路。
在本发明实施例中,首先,大动态多路宽带校准源可以包括源信号产生模块和衰减模块,源信号产生模块能够通过锁相环产生预设频段的源信号,并能够通过衰减模块对源信号进行去除谐波、去除杂散信号以及衰减等处理,既确保了大动态多路宽带校准源能够实时动态地产生多种频率的校准信号,以满足不同的校准需求,也提高了校准信号的频率稳定度,提高了校准信号的准确性和大动态多路宽带校准源的可靠性。
其次,该大动态多路宽带校准源还可以包括功分单元,从而通过至少一个功分器,将第一标准信号分为多个相同的第二标准信号,确保了该大动态多路宽带校准源能够输出多个相位一致和幅度一致的校准信号,使大动态多路宽带校准源能够满足需要多个校准信号的校准需求,增大了大动态多路宽带校准源的应用范围,提高了大动态多路宽带校准源可靠性。
另外,衰减单元可以包括第一衰减器、放大器、第二衰减器和第三衰减器,即能够通过多级衰减对源信号的幅度进行衰减,也能够通过放大器对源信号的幅度进行放大,从而准确控制校准信号的幅度。同时放大器也能够确保该放大器之后的衰减过程不受放大器之前的信号影响,进一步提高了校准信号的准确性和大动态多路宽带校准源的可靠性。
实施例二
本发明实施例提供了一种通信设备,所述通信设备中设置有实施例一所提供的任一种大动态多路宽带校准源。
由于有该大动态多路宽带校准源能够可靠准确地提供用于校准的校准信号,所以确保该通信设备能够根据校准信号进行准确地校准,从而降低了通信设备因为无法准确校准而产生的故障,提高了通信设备的可靠性。
在本发明实施例中,优选的,为了降低大动态多路宽带校准源外部的电磁能量等对大动态多路宽带校准源产生校准信号的过程造成的影响,从而提高校准信号的准确性,所述大动态多路宽带校准源采用微组装工艺组装,所述源信号产生模块和所述衰减模块分别通过第一凹凸式金属盖板封装,所述大动态多路宽带校准源通过第二凹凸式金属盖板封装。
微组装工艺能够减少大动态多路宽带校准源的体积和重量,这能够增大大动态多路宽带校准源的应用范围,减小通信设备的体积和重量。
凹凸式金属盖板可以便于封焊,且对于源信号产生模块和衰减模块,通过第一凹凸式金属盖板和第二凹凸式金属盖板封装在电路基板上,能够提供双层屏蔽,进一步降低了大动态多路宽带校准源外部的电磁能量对产生校准信号的过程造成到的影响,减少了校准信号中包括的杂散信号,提高了校准信号的准确性,进而提高了通信设备的可靠性。
为了对大动态多路宽带校准源产生的校准信号的过程进行控制,从而使大动态多路宽带校准源产生符合校准需求的校准信号,所述通信设备还设置有控制电路,所述控制电路用于对所述大动态多路宽带校准源进行控制。
通信设备可以根据目标信号参数,通过控制电路对大动态多路宽带校准源进行控制,包括源信号产生模块产生源信号的过程(比如任意时刻源信号的特定频率、产生相邻两个特定频率的源信号的跳变时长等)和衰减模块的衰减过程(比如控制用于各级衰减的衰减器的工作状态参数,其中,工作状态参数用于说明衰减器的工作状态,比如处于运行状态或非运行状态,或者,如果衰减器具有多个衰减步进,工作状态参数还可以包括衰减器的衰减步进等)。
目标信号参数用于说明所需产生的校准信号的性能指标。目标信号参数可以接收提交的数据得到,或者,从本地存储的配置文件等数据中得到。
例如,对于本发明实施例多提供的大动态多路宽带校准源,目标信号参数可以包括:频率稳定度:小于1×10-9/s;相位噪声:小于-90dBc/Hz@1kHz(直接式),小于-80dBc/Hz@1kHz(间接式)(X~Ku波段);杂散信号抑制:小于-60dBc或小于45dBc(直接式),小于-65dBc(间接式);跳频时长:小于或等于200μs(微秒),比如,1μs(直接式),30μs(间接式);单频点校准时长:500μs;大动态多路宽带校准源最大输出功率:大于或等于-5dBm;大动态多路宽带校准源衰减:0dB~55dB;衰减步进:5dB。
其中,杂散信号抑制用于说明产生的校准信号中包括的杂散信号的强度;跳频时长用于说明产生相邻两个特定频率的源信号的跳变时长;单频点校准时长用于说明基于特定频率产生的校准信号所持续的时长。
在本发明实施例中,优选的,由于该大动态多路宽带校准源或该通信设备在工作的过程中可能会产生热量,这会影响大动态多路宽带校准源在产生校准信号过程中出现的损耗,从而影响校准信号的准确性,所以为了降低大动态多路宽带校准源产生校准信号受温度的影响,所述通信设备还设置有测温模块,所述控制电路还用于根据所述测试模块测量得到的温度数据,对所述大动态多路宽带校准源中的衰减单元进行控制。
由前述可知,在衰减单元中,经过处于末端的衰减器衰减后即可以产生用于输出的校准信号,所以可以根据测量得到的温度数据,对衰减单元中最末端的衰减器进行控制,从而根据温度数据准确地控制产生的第一校准信号的幅度。比如,如图4所示的衰减单元中,即可对第三衰减器进行控制。
可以事先通过接收提交的温度数据或者测试得到不同温度数据下,对应的第三衰减器的工作状态参数,并存储温度与工作状态参数的对应关系,以便于在通过测量得到温度数据时,可以根据温度数据,从温度数据与工作状态参数之间的对应关系中,查找到对应的工作状态参数,以根据该工作状态参数对第三衰减器进行控制。
当然,在实际应用中,可以通过其它方式来根据温度数据确定所需控制的衰减器的工作状态参数,比如根据温度数据,按照事先确定的计算规则或者数学模型等来确定对应的工作状态参数。
在本发明实施例中,首先,大动态多路宽带校准源可以包括源信号产生模块和衰减模块,源信号产生模块能够通过锁相环产生预设频段的源信号,并能够通过衰减模块对源信号进行去除谐波、去除杂散信号以及衰减等处理,既确保了大动态多路宽带校准源能够实时动态地产生多种频率的校准信号,以满足不同的校准需求,也提高了校准信号的频率稳定度,提高了校准信号的准确性和大动态多路宽带校准源的可靠性,进而能够确保该通信设备能够根据校准信号进行准确地校准,降低了通信设备因为无法准确校准而产生的故障,提高了通信设备的可靠性。
其次,大动态多路宽带校准源能够采用微组装工艺进行组装,有利于降低大动态多路宽带校准源和通信设备的体积和重量;
另外,源信号产生模块和衰减模块分别通过第一凹凸式金属盖板封装,大动态多路宽带校准源通过第二凹凸式金属盖板封装,能够降低了大动态多路宽带校准源外部的电磁能量对产生校准信号的过程造成到的影响,减少了校准信号中包括的杂散信号,提高了校准信号的准确性,进而提高了通信设备的准确性。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域技术人员易于想到的是:上述各个实施例的任意组合应用都是可行的,故上述各个实施例之间的任意组合都是本发明的实施方案,但是由于篇幅限制,本说明书在此就不一一详述了。
在此提供的基于移动终端的电话举报方案不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述,构造具有本发明方案的系统所要求的结构是显而易见的。此外,本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白,可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容,并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的大动态多路宽带校准源及通信设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。