CN107623552A - 一种无线信号测量用功率计的校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线信号测量用功率计的校准方法，包括以下步骤：步骤一、芯片校准；步骤二、信号测量；步骤三、回路校准；步骤四、实际信号测量。本发明通过记录标准源在发出不同频点，不同信号强度的情况下，射频计量芯片测量到的数值，从而生成一张用于功率测量的功率数值对照表进行射频计量芯片的校准，通过回路校准实现功率计内部衰减后的直接补偿，从而使得用户在实际测量过程中，不需要再考虑功率计内部的线损差异；本发明能够配合低精度功率计的射频计量芯片，进行功率算法校准，来满足功率计的无线信号测量精度要求，从而减少了国外高精度功率计的采购量，降低了无线信号测量的成本。
Description
技术领域
本发明属于通讯技术领域，具体涉及一种无线信号测量用功率计的校准方法。
背景技术
无线网络在人们的生活中的应用越来越普遍，与此同时，越来越多的产品也都带有了无线功能，为了保证无线功能的正常使用，就需要对无线模块的功率进行校准和测试。而无线信号功率计，就是一种用于测量无线信号强弱的设备，广泛的应用于无线网络的相关领域。
目前市场上用于测量无线信号的功率计主要分为进口的高精度功率计，以及国产低精度功率计，由于低精度功率计价格便宜，因此，在一些生产环节，对于功率测量精度要求并不是十分苛刻的应用场景下，厂家通常使用一些低精度的无线信号功率计来满足要求，因此需要无线信号测量用功率计的校准方法，配合低精度功率计的射频计量芯片，进行功率算法校准，来满足功率计的无线信号测量精度要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无线信号测量用功率计的校准方法，其配合低精度功率计的射频计量芯片，进行功率算法校准，来满足功率计的无线信号测量精度要求。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种无线信号测量用功率计的校准方法，包括以下步骤：
步骤一、芯片校准
使用标准信号源，通过射频线与功率计上射频计量芯片的校准触点进行连接，然后设定射频计量芯片校准的频点，信号强度以及步长，测量得出连接信号源和校准触点间的射频线线损，确保仪器发出的信号在经过射频线后，信号强度与校准设定的信号强度吻合；然后，记录下所有频点在不同信号强度下的计量数值，生成一张功率数值对照表；
步骤二、信号测量
通过功率计的射频计量芯片测量返回数值，查找步骤一生成的功率数值对照表，对比数值大小，得出所述返回数值所处功率的大小区间CODE_1～CODE_2，PIN_1～PIN_2；
然后通过公式计算出斜率SLOPE和截距校准系数INTERCEPT；
再通过校准系数来计算未知的信号强度PIN，公式如下：
步骤三、回路校准
通过射频线，连接到功率计外部射频端口，此时依然使用所述标准源发出信号，并确保信号在回路校准触点的信号强度符合回路校准的信号强度要求，然后使用步骤二完成的射频计量芯片校准部分，测量得出信号强度，此时测量出来的信号强度的值与回路触点处的信号强度差值，即为射频线回路线损值，记录保存在功率计主芯片的存储空间内；
步骤四、实际信号测量
功率计实际使用过程中，外部无线设备发出一个无线信号，通过射频端口传入到射频计量芯片，射频计量芯片通过步骤二所述公式，计算得出一个信号强度Pin值，而后加上步骤三回路校准时的回路线损值，最终得出实际信号强度值，并返回测量结果。
进一步的，步骤一中标准信号源采用的是Agilent 5182B标准信号源；步骤一中设定信号强度分别为0dB～-45dB，步长为1dB；步骤三中回路校准的信号强度要求为0dB～-30dB，步长为5dB。
进一步的，步骤一中射频计量芯片校准设定的校准频点分别为2412、2417、2422、2427、2432、2437、2442、2447、2452、2457、2462、2467、2472、5170、5180、5190、5200、5210、5220、5230、5240、5260、5280、5300、5320、5500、5520、5540、5560、5580、5600、5620、5640、5660、5680、5700、5745、5785、5805、5825。
与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：
本发明通过记录标准源在发出不同频点，不同信号强度的情况下，射频计量芯片测量到的数值，从而生成一张用于功率测量的功率数值对照表进行射频计量芯片的校准，通过回路校准实现功率计内部衰减后的直接补偿，从而使得用户在实际测量过程中，不需要再考虑功率计内部的线损差异；本发明能够配合低精度功率计的射频计量芯片，进行功率算法校准，来满足功率计的无线信号测量精度要求，从而减少了国外高精度功率计的采购量，降低了无线信号测量的成本。
附图说明
图1为本发明一个实施例的流程图；
图2为本发明一个实施例中校准的系统结构图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行进一步详细的叙述。
如图1～2所示的本发明一种无线信号测量用功率计的校准方法的一个实施例，包括如下步骤：
步骤一、芯片校准
使用标准信号源(本实施例选取Agilent 5182B标准信号源)，通过射频线与功率计上射频计量芯片的校准触点进行连接，然后设定射频计量芯片校准的频点、信号强度以及步长(本实施例射频计量芯片校准选取校准频点分别为2412、2417、2422、2427、2432、2437、2442、2447、2452、2457、2462、2467、2472、5170、5180、5190、5200、5210、5220、5230、5240、5260、5280、5300、5320、5500、5520、5540、5560、5580、5600、5620、5640、5660、5680、5700、5745、5785、5805、5825，信号强度分别为0dB～-45dB，步长为1dB)，测量得出连接信号源和校准触点间的射频线线损，确保仪器发出的信号在经过射频线后，信号强度与校准设定的信号强度吻合(本实施例信号强度为0dB～-45dB)；然后，记录下所有频点在不同信号强度下的计量数值，生成一张功率数值对照表(本实施例以表1中所示的2412Mhz的数值功率对照表进行举例说明)；
表1
(其中，校准触点的信号强度是要求为0，-1，-2一直到-45dB的，实际校准过程中，需要使用到辅助校准的线材，因此，必须测量得出辅助线材的衰减，然后控制标准信号源发出计算辅助线材衰减的后的信号，所述的吻合是指：测量的衰减的后的信号与校准触点的信号强度所要求的值一致；比如：校准触点希望的信号强度是0dB，辅助线材是1dB，那么需要控制标准信号源发出1dB的信号，这个信号经过线材的衰减1dB之后，校准触点处的信号强度正好是我希望的0dB。)
步骤二、信号测量；
通过功率计的射频计量芯片测量返回数值，查找步骤一生成的功率数值对照表，对比数值大小，得出所述返回数值所处功率的大小区间CODE1～CODE2，PIN1～PIN2(计量芯片检测不同的强度的信号，会简单的返回一个10进制数，返回的该10进制数即为返回数值，计量芯片检测检测时设定的信号越强越大，这个返回数值也越大，而后，通过功率数值对照表，查询这个返回数值所处的功率强度的范围，然后计算，得出最终的测量结果，即测量的信号的功率强度。)；然后通过公式计算出斜率SLOPE和截距校准系数INTERCEPT；
再通过校准系数来计算未知的信号强度PIN，公式如下：
(本实施例以测量到的2412Mhz信号进行举例说明)
测量到的2412Mhz信号，返回数据值1300，对比如表1所示的2412Mhz的数值功率对照表可知，返回数值为1300时，处于1335(-19dB)和1290(-20dB)之间，所以信号大小范围基本确认为1335～1290；
CODE_1：1335；CODE_2：1290；PIN_1：-19；PIN_2：-20；
未知的信号强度：
步骤三、回路校准；
通过射频线，连接到功率计外部射频(RF)端口，此时依然使用所述标准源发出信号(本实施例选取Agilent 5182B标准信号源)，并确保信号在回路校准触点的信号强度为符合回路校准的信号强度要求(回路校准，主要是对在不同信号强度的的仪器内部线损进行校准，其回路校准的信号强度要求为0dB～-30dB，步长为5dB)，然后使用步骤二完成的射频计量芯片校准部分，测量得出信号强度，此时测量出来的信号强度的值与回路触点处的信号强度差值，即为射频线回路线损值，记录保存在功率计主芯片的存储空间内；
步骤四、实际信号测量
功率计实际使用过程中，外部无线设备发出一个无线信号，通过射频端口传入到射频计量芯片，射频计量芯片通过步骤二所述公式，计算得出一个信号强度Pin值，而后加上步骤三回路校准时的回路线损值，最终得出实际信号强度值，并返回测量结果。
如图2所示的实现本发明校准方法的校准系统，包括射频计量芯片和射频端口，所述射频计量芯片和所述射频端口之间通过电路回路连接；所述射频计量芯片上设置有芯片校准触点，所述电路回路上设置有回路校准触点，所述射频计量芯片用于对收到的无线信号强度进行测量，得到返回数值；所述射频端口用于射频计量芯片的信号接收；所述射频计量芯片到射频端口的电路回路，用于连接计量芯片到射频端口；所述计量芯片的校准触点，用于计量芯片的校准；所述回路的校准触点，用于校准计量芯片到射频端口的电路回路的衰减。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。显的。
Claims (2)
1.一种无线信号测量用功率计的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、芯片校准
使用标准信号源，通过射频线与功率计上射频计量芯片的校准触点进行连接，然后设定射频计量芯片校准的频点，信号强度以及步长，测量得出连接信号源和校准触点间的射频线线损，确保仪器发出的信号在经过射频线后，信号强度与校准设定的信号强度吻合；然后，记录下所有频点在不同信号强度下的计量数值，生成一张功率数值对照表；
步骤二、信号测量
通过功率计的射频计量芯片测量返回数值，查找步骤一生成的功率数值对照表，对比数值大小，得出所述返回数值所处功率的大小区间CODE_1～CODE_2，PIN_1～PIN_2；
然后通过公式计算出斜率SLOPE和截距校准系数INTERCEPT；
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再通过校准系数来计算未知的信号强度PIN，公式如下：
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步骤三、回路校准
通过射频线，连接到功率计外部射频端口，此时依然使用所述标准源发出信号，并确保信号在回路校准触点的信号强度符合回路校准的信号强度要求，然后使用步骤二完成的射频计量芯片校准部分，测量得出信号强度，此时测量出来的信号强度的值与回路触点处的信号强度差值，即为射频线回路线损值，记录保存在功率计主芯片的存储空间内；
步骤四、实际信号测量
功率计实际使用过程中，外部无线设备发出一个无线信号，通过射频端口传入到射频计量芯片，射频计量芯片通过步骤二所述公式，计算得出一个信号强度Pin值，而后加上步骤三回路校准时的回路线损值，最终得出实际信号强度值，并返回测量结果。
2.根据权利要求1所述的一种无线信号测量用功率计的校准方法，其特征在于，步骤一中标准信号源采用的是Agilent 5182B标准信号源；步骤一中设定信号强度分别为0dB～-45dB，步长为1dB；步骤三中回路校准的信号强度要求为0dB～-30dB，步长为5dB。
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