CN107979350B - 一种hfc放大器输出端口一致性校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种HFC放大器输出端口一致性校准方法，其通过遍历性测试，得到所有增益状态与均衡状态组合下各个输出端口的输出信号的实际增益值和实际均衡值，进而计算出HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值，再根据得到的平均增益值和平均均衡值，确定每个输出支路上的衰减状态和均衡状态，完成各输出支路的一致性校准，然后通过改变HFC放大器输出主路的衰减状态和均衡状态，分别将每个输出端口的输出信号的增益值和均衡值调节至相应的要求值。因此，本发明具有效率高、可靠性高的优点，能够满足批量生产的要求。

Description

一种HFC放大器输出端口一致性校准方法
技术领域
本发明涉及电子器件的校准，特别涉及一种HFC放大器输出端口一致性校准方法。
背景技术
目前，HFC放大器主要是应用在广播电视HFC设备中，HFC放大器需满足多路输出，每个端口主要包括双工器、耦合器、倍增管、控制调谐电路等，由于不同通道在器件布局以及各类器件制造工艺的区别，各通道之间的一致性差，影响后端传输的布局，而采用人工调试校准方式，不仅效率低下，而且产品的可靠不高，无法满足批量生产的要求。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种能够满足批量生产要求的高效率、高可靠性的HFC放大器输出端口一致性校准方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种HFC放大器输出端口一致性校准方法，其包括以下步骤：
步骤1：输入一定频段的射频信号，通过改变HFC放大器每个输出支路上的衰减状态和均衡状态，而在每个输出支路的输出端口得到相应的输出信号；
步骤2：通过分析每个输出端口在相应衰减状态和均衡状态下的输出信号，得到所述输出信号的实际增益值和实际均衡值；
步骤3：计算所述HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值；即
Figure GDA0002660967810000021
其中，gaverage表示平均增益值，EQaverage表示平均均衡值，m表示每个输出支路上衰减状态与均衡状态的组合数，n表示输出端口数；
步骤4：根据所述平均增益值和所述平均均衡值，确定每个输出支路上的衰减状态和均衡状态；
步骤5：通过改变HFC放大器输出主路的衰减状态和均衡状态，分别将每个输出端口输出的输出信号的增益值和均衡值调节至相应的要求值。
根据一种具体的实施方式，本发明HFC放大器输出端口一致性校准方法的步骤2中，所述输出信号的实际增益值包括所述频段上限频点的增益值和所述频段下限频点的增益值，所述输出信号的实际均衡值为所述频段上下限频点增益值之差与所述频段带宽的商。
根据一种具体的实施方式，本发明HFC放大器输出端口一致性校准方法的步骤1中，还通过改变HFC放大器每个输出支路上对所述频段上限频点的调谐状态，而在每个输出支路的输出端口得到相应的输出信号。
根据一种具体的实施方式，本发明HFC放大器输出端口一致性校准方法的步骤3中，计算所述HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值；即
Figure GDA0002660967810000022
其中，gaverage表示平均增益值，EQaverage表示平均均衡值，M表示每个输出支路上衰减状态、均衡状态与调谐状态的组合数，n表示输出端口数，gi,j,up表示上限频点增益值，gi,j,below表示下限频点增益值。
根据一种具体的实施方式，本发明HFC放大器输出端口一致性校准方法的步骤5中，先将输出信号的均衡值调节至相应的要求值，再将输出信号的增益值调节至相应的要求值。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的HFC放大器输出端口一致性校准方法，其通过遍历性测试，得到所有增益状态与均衡状态组合下各个输出端口的输出信号的实际增益值和实际均衡值，进而计算出HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值，再根据得到的平均增益值和平均均衡值，确定每个输出支路上的衰减状态和均衡状态，完成各输出支路的一致性校准，然后通过改变HFC放大器输出主路的衰减状态和均衡状态，分别将每个输出端口的输出信号的增益值和均衡值调节至相应的要求值。因此，本发明具有效率高、可靠性高的优点，能够满足批量生产的要求。
2、本发明的HFC放大器输出端口一致性校准方法，在遍历性测试中还增加调谐状态的变化，避免出现平坦度低或高端掉增益的情况。
附图说明：
图1为本发明的校准方法的流程示意图；
图2为一种HFC放大器的结构示意图；
图3为本发明的校准系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
结合图1所示的本发明HFC放大器输出端口一致性校准方法，其中，本发明包括以下步骤：
步骤1：输入一定频段的射频信号，通过改变HFC放大器每个输出支路上的衰减状态和均衡状态，而在每个输出支路的输出端口得到相应的输出信号。
步骤2：通过分析每个输出端口在相应衰减状态和均衡状态下的输出信号，得到该输出信号的实际增益值和实际均衡值。即通过分析输入的射频信号与输出信号的变化，便能够得到输出信号的实际增益值和实际均衡值。
步骤3：计算HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值。具体的方式为：
Figure GDA0002660967810000041
Figure GDA0002660967810000042
其中，gaverage表示平均增益值，EQaverage表示平均均衡值，m表示每个输出支路上衰减状态与均衡状态的组合数，n表示输出端口数。
步骤4：根据步骤3中计算得到的平均增益值和平均均衡值，确定每个输出支路上的衰减状态和均衡状态。即通过对照步骤2中得到的每个输出端口在相应衰减状态和均衡状态下的输出信号得实际增益值和实际均衡值，找到每个输出端口的实际增益值接近平均增益值且实际均衡值接近平均均衡值时，对应的衰减状态和均衡状态。确定每个输出支路上的衰减状态和均衡状态后，便完成各个输出支路的一致性校准。
步骤5：通过改变HFC放大器输出主路的衰减状态和均衡状态，分别将每个输出端口输出的输出信号的增益值和均衡值调节至相应的要求值。从而完成整个HFC放大器输出端口的一致性校准。
结合图2所示的一种HFC放大器的结构示意图；其中，图2所示的HFC放大器包括一个输出主路和两个输出支路，输出主路上有均衡状态切换单元EQ和增益状态切换单元ATT，输出支路1上有均衡状态切换单元EQ1、增益状态切换单元ATT1和调谐状态切换单元SW1，输出支路2上有均衡状态切换单元EQ2、增益状态切换单元ATT2和调谐状态切换单元SW2。输出支路1对应输出端口P0和P1，输出支路2对应输出端口P2和P3。
具体的，均衡状态切换单元EQ、均衡状态切换单元EQ1和均衡状态切换单元EQ2分别用于切换三种均衡状态。增益状态切换单元ATT，增益状态切换单元ATT1，增益状态切换单元ATT2分别用于切换两种增益状态。调谐状态切换单元SW1，调谐状态切换单元SW2分别用于切换三种调谐状态。
考虑到在没有故障的情况下，同一GROUP中的通道增益和EQ精度差异不会超过1dB。因此，校准的目的就是将输出端口P1和P3的增益调成一致即可。
具体的，采用图3所示的校准系统来对图2所示的HFC放大器进行一致性校准。校准过程具体为：
第一步：电脑向HFC放大器输入信号频段为87MHz～1218MHz的射频信号，然后电脑自动控制开关矩阵完成遍历测试，得到输出支路1和输出支路2在所有增益状态、均衡状态和调谐状态组合下，而在输出端口P1和P3得到相应的输出信号。那么，在输出端口P1和P3得到的输出信号共有(3×2×3)2＝324组信号，而且，电脑通过控制开关矩阵实现均衡状态切换单元、增益状态切换单元和调谐状态切换单元的状态切换。
第二步：通过网络分析仪分析每个输出端口在相应衰减状态、均衡状态和调谐状态下的输出信号，得到每个输出信号的实际增益值和实际均衡值。实际上，每个输出信号只需考虑下限频点87MHz和上限频点1218MHz的增益一致即可。那么，输出信号的实际增益值包括下限频点87MHz和上限频点1218MHz的增益值，而输出信号的实际均衡值为上下限频点增益值之差与频段带宽的商，即EQactually＝gup-gbelow/B，其中，gup为上限频点增益值，gbelow为下限频点增益值，B为频带带宽。而且，每个输出信号的实际增益值和实际均衡值的数据均传输给电脑。
第三步：计算HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值。由于电脑已经获取每个输出信号的实际增益值和实际均衡值的数据。因此，通过以下公式计算HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值即可。
Figure GDA0002660967810000061
Figure GDA0002660967810000062
其中，衰减状态、均衡状态与调谐状态的组合数M＝18，输出端口数n＝2，从而求出HFC放大器输出端口的平均增益值gaverage和平均均衡值EQaverage。
第四步：根据HFC放大器输出端口的平均增益值gaverage和平均均衡值EQaverage，并结合输出端口P1和P3得到的324组输出信号对应的实际增益值和实际均衡值，找到增益值和均衡值相接近时的一组输出信号所对应的衰减状态、均衡状态和调谐状态，而该组输出信号对应在两个输出支路上的衰减状态、均衡状态和调谐状态，便是需要达到一致性要求后的衰减状态、均衡状态和调谐状态。
步骤五：先通过均衡状态切换单元EQ进行状态切换，将输出信号的均衡值调节至相应的要求值，再通过增益状态切换单元ATT进行状态切换，将输出信号的增益值调节至相应的要求值。最终完成设定要求下的HFC放大器输出端口的一致性校准。

Claims (5)

1.一种HFC放大器输出端口一致性校准方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：输入一定频段的射频信号，通过改变HFC放大器每个输出支路上的衰减状态和均衡状态，而在每个输出支路的输出端口得到相应的输出信号；
步骤2：通过分析每个输出端口在相应衰减状态和均衡状态下的输出信号，得到所述输出信号的实际增益值和实际均衡值；
步骤3：计算所述HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值；即
Figure FDA0002660967800000011
其中，gaverage表示平局增益值，EQaverage表示平均增益值，m表示每个输出支路上衰减状态与均衡状态的组合数，n表示输出端口数；gij代表增益值；EQij代表均衡值；
步骤4：通过步骤2中得到的每个输出端口在相应衰减状态和均衡状态下的输出信号得实际增益值和实际均衡值，找到每个输出端口的实际增益值接近平均增益值且实际均衡值接近平均均衡值时对应的衰减状态和均衡状态，确定每个输出支路上的衰减状态和均衡状态；
步骤5：通过改变HFC放大器输出主路的衰减状态和均衡状态，分别将每个输出端口输出的输出信号的增益值和均衡值调节至相应的要求值。
2.如权利要求1所述的HFC放大器输出端口一致性校准方法，其特征在于，步骤2中，所述输出信号的实际增益值包括所述频段上限频点的增益值和所述频段下限频点的增益值，所述输出信号的实际均衡值为所述频段上下限频点增益值之差与所述频段带宽的商。
3.如权利要求2所述的HFC放大器输出端口一致性校准方法，其特征在于，步骤1中，还通过改变HFC放大器每个输出支路上对所述频段上限频点的调谐状态，而在每个输出支路的输出端口得到相应的输出信号。
4.如权利要求3所述的HFC放大器输出端口一致性校准方法，其特征在于，步骤3中，计算所述HFC放大器输出端口的平均增益值和平均均衡值；即
Figure FDA0002660967800000021
Figure FDA0002660967800000022
其中，gaverage表示平均增益值，EQaverage表示平均均衡值，M表示每个输出支路上衰减状态、均衡状态与调谐状态的组合数，n表示输出端口数，gi,j,up表示上限频点增益值，gi,j,below表示下限频点增益值。
5.如权利要求1～4之一所述的HFC放大器输出端口一致性校准方法，其特征在于，步骤5中，先将输出信号的均衡值调节至相应的要求值，再将输出信号的增益值调节至相应的要求值。
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