CN109698707B - 一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控CLPC功能的方法，属于通信技术领域，首选建立主控制器和具有CLPC功能的FDD射频前端电路，然后将双工器的RX通路作为TX通路的反馈支路实现CLPC功能，射频校准需要对TX和RX通路进行分别校准，在对TX校准时RX通路也同时在工作,鉴于TX端和RX端的隔离度在不同频率和不同功率等级下是确定的，因此在做射频校准时可以据此得到TX发射功率和RX端口耦合信号的对应关系表，射频DUT终端Transceiver工作发射功率时，RX端的耦合信号会同时反馈至射频DUT终端Transceiver，再经过查表的方法，实时调整发射功率大小，从而实现精确的功率控制功能，解决了不采用耦合器Coupler即可实现对射频DUT终端Transceiver的发射功率进行精确调节的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法。
背景技术
目前射频前端电路为实现精准的功率控制需要使用闭环功控(CLPC：closed-looppower control)技术。CLPC电路是一种在TRX通路使用定向耦合器 (coupler)耦合一部分信号传输至transceiver内部。根据得到的反馈信号，transceiver可以对发射信号进行实时调整，提高发射功率的精准度。
传统电路实现CLPC功能需要在电路中增加具有定向耦合功能的元器件，会增加PCB layout开销和硬件成本。将RX通路作为TX通路的反馈回路，一方面可以提升反馈路径的精准度，另一方面也可降低cost和减少layout布局面积。这对当前寸土寸金的手机PCB布局有较大优势。
图1所示是目前常见的带闭环功控功能的射频前端方案：双工器Duplexer 实现TX/RX频段的同时工作。在双工器前端到天线单元之间有一个独立的元器件耦合器Coupler。该器件的功能是DUT发射功率时耦合一部分TX信号，传输至射频收发器Transceiver内部。在射频校准阶段，以LTE B8为例，校准信道选择中间信道21625，不同PA功率等级下得到TXAG和HDET的对应表。需要注意的是HDET只工作与PA高功率模式，对低功率模式不起作用。在实际工作时， DUT发出一个功率，同时coupler会耦合一个信号至transceiver，DUT会同时得到HDET值。由于校准时已经得到一个TXAGC，power和HDET的对应表。因此可以知道目前发射功率的大小，从而控制DUT是增大还是减小发射功率，然而独立的元器件耦合器Coupler会占据PCB板上很大的空间，这使得layout布局面积变大。
发明内容
本发明的目的是提供一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，解决了不采用耦合器Coupler即可实现对射频DUT终端Transceiver的发射功率进行精确调节的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，包括如下步骤：
步骤1：建立主控制器和具有CLPC功能的FDD射频前端电路，具有CLPC功能的FDD射频前端电路包括放大器PA、双工器Duplexer、天线ANT和射频DUT 终端Transceiver；
天线ANT连接双工器Duplexer的天线接入端，双工器Duplexer的RX通信端连接射频DUT终端Transceiver的串口的RX通信端，射频DUT终端Transceiver 的TX通信端通过放大器PA连接双工器Duplexer的TX通信端；
射频DUT终端Transceiver工作在FDD射频模式；
射频DUT终端Transceiver通过串口与主控制器通信；
步骤2：低功率模式射频校准：射频DUT终端Transceiver在FDD射频模式工作时，设置放大器PA的增益为0，校准双工器的TX通信端与RX通信端在不同频率下的隔离度，记录TXAGC值、power值和RX通信端耦合得到的Tx功率检测值的低功率模式对应关系表；
步骤3：高功率模式射频校准：射频DUT终端Transceiver在FDD射频模式工作时，设置放大器PA的增益为1，校准双工器的TX通信端与RX通信端在不同频率下的隔离度，记录TXAGC值、power值和RX通信端耦合得到的Tx功率检测值的高功率模式对应关系表；
步骤4：将低功率模式对应关系表和高功率模式对应关系表均录入主控制器；
步骤5：射频DUT终端Transceiver通过自身的TX通信端发射一个功率值，经放大器PA放大后，由双工器Duplexer的TX通信端发送；
步骤:6：双工器Duplexer耦合一个与所述功率值同频的功率检测值，并通过自身的RX通信端将该功率检测值发送给射频DUT终端Transceiver；
步骤7：射频DUT终端Transceiver将功率检测值发送给主控制器，主控制器通过查表的方式判断功率检测值是否正常，从而判断射频DUT终端Transceiver 的发射功率是否正常：正常，则结束；不正常，则调整TX AGC值并执行步骤5。
优选的，在执行步骤5时，放大器PA的增益为0或1，当放大器PA的增益为0时，在执行步骤7时，主控制器查询所述低功率模式对应关系表；当放大器 PA的增益为1时，在执行步骤7时，主控制器查询所述高功率模式对应关系表。
优选的，所述放大器PA的增益值为1时，放大器PA工作在高增益状态；所述放大器PA的增益值为0时，放大器PA工作在低增益状态。
优选的，所述TX AGC值由射频DUT终端Transceiver控制，在执行步骤7时，射频DUT终端Transceiver通过调整所述TX AGC值完成发射功率的调整。
优选的，所述主控制器为ARM9控制器；所述放大器PA的型号为SKY77643；所述双工器Duplexer的型号为SAYEY1G95GA0F0A；所述射频DUT终端Transceiver 的型号为WTR2965。
本发明所述的一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，解决了不采用耦合器Coupler即可实现对射频DUT终端Transceiver的发射功率进行精确调节的技术问题，本发明在传统的FDD闭环功控形式下去除耦合器coupler，将双工器的RX通路作为TX通路的反馈支路实现CLPC功能，极大的节省了PCB 的布局空间，缩小了手机PCB的体积。
附图说明
图1是传统具有CLPC功能的FDD射频前端电路的方框图；
图2是本发明的具有CLPC功能的FDD射频前端电路的方框图。
具体实施方式
FDD射频前端电路是一种采用频分双工技术，TX和RX通路独立开来进行信号的发射和接收。在靠近天线端口放置耦合器，耦合一部分TX信号至射频DUT 终端Transceiver。在射频校准阶段，可以得到不同频率不同功率等级下的发射功率和TX PDM的对应关系，并保存成一份关系表。在信令条件下射频DUT终端 Transceiver实际发射功率时，射频DUT终端Transceiver通过得到的耦合信号查表可知当前发射功率大小，并做出实时调整。
DUT：Device Under Test为被测设备。
如图2所示的一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，包括如下步骤：
步骤1：建立主控制器和具有CLPC功能的FDD射频前端电路，具有CLPC功能的FDD射频前端电路包括放大器PA、双工器Duplexer、天线ANT和射频DUT 终端Transceiver；
天线ANT连接双工器Duplexer的天线接入端，双工器Duplexer的RX通信端连接射频DUT终端Transceiver的串口的RX通信端，射频DUT终端Transceiver 的TX通信端通过放大器PA连接双工器Duplexer的TX通信端；
射频DUT终端Transceiver工作在FDD射频模式；
射频DUT终端Transceiver通过串口与主控制器通信；
步骤2：低功率模式射频校准：射频DUT终端Transceiver在FDD射频模式工作时，设置放大器PA的增益为0，校准双工器的TX通信端与RX通信端在不同频率下的隔离度，记录TXAGC值、power值和RX通信端耦合得到的Tx功率检测值的低功率模式对应关系表；
由于射频DUT终端Transceiver工作在FDD射频模式时TX和RX频段不重合，所以可以校准双工器的TX通信端与RX通信端在不同频率下的隔离度。
如表1所示的低功率模式对应关系表，表1中，Channel为频道频率，PA State 为放大器的增益设置，TxAGC为射频DUT终端Transceiver控制器的手机发射功率值，VCC为电压值，Icq为偏置电流；Power为功率；HPD为high power mode detect高功率模式下功率返回值；Deltapwr为delta power功率差值；DeltapwrMin 为功率差值下限；DeltapwrMax为功率差值上限；Time为校准消耗的时间。
表1
步骤3：高功率模式射频校准：射频DUT终端Transceiver在FDD射频模式工作时，设置放大器PA的增益为1，校准双工器的TX通信端与RX通信端在不同频率下的隔离度，记录TXAGC值、power值和RX通信端耦合得到的Tx功率检测值的高功率模式对应关系表；
如表2所示，表2中，Channel为频道频率，PA State为放大器的增益设置，TxAGC为射频DUT终端Transceiver控制器的手机发射功率值，VCC为电压值，Icq 为偏置电流；Power为功率；LPD为low power mode detect低功率模式下功率返回值；Deltapwr为delta power功率差值；DeltapwrMin为功率差值下限； DeltapwrMax为功率差值上限；Time为校准消耗的时间。
表2
步骤4：将低功率模式对应关系表和高功率模式对应关系表均录入主控制器；
步骤5：射频DUT终端Transceiver通过自身的TX通信端发射一个功率值，经放大器PA放大后，由双工器Duplexer的TX通信端发送；
步骤:6：双工器Duplexer耦合一个与所述功率值同频的功率检测值，并通过自身的RX通信端将该功率检测值发送给射频DUT终端Transceiver；
步骤7：射频DUT终端Transceiver将功率检测值发送给主控制器，主控制器通过查表的方式判断功率检测值是否正常，从而判断射频DUT终端Transceiver 的发射功率是否正常：正常，则结束；不正常，则调整TX AGC值并执行步骤5。
判断功率检测值是否正常时，首先设定一个功率的上下阈值，当功率检测值在上下阈值之间时，即判断此时功率检测值为正常，由于功率检测值是通过双工器Duplexer耦合射频DUT终端Transceiver发射的功率值得到的，所以功率检测值的大小直接反映了额射频DUT终端Transceiver发射的功率值的大小。
优选的，在执行步骤5时，放大器PA的增益为0或1，当放大器PA的增益为0时，在执行步骤7时，主控制器查询所述低功率模式对应关系表；当放大器 PA的增益为1时，在执行步骤7时，主控制器查询所述高功率模式对应关系表。
优选的，所述放大器PA的增益值为1时，放大器PA工作在高增益状态；所述放大器PA的增益值为0时，放大器PA工作在低增益状态。
优选的，所述TX AGC值由射频DUT终端Transceiver控制，在执行步骤7时，射频DUT终端Transceiver通过调整所述TX AGC值完成发射功率的调整。
优选的，所述主控制器为ARM9控制器；所述放大器PA的型号为SKY77643；所述双工器Duplexer的型号为SAYEY1G95GA0F0A；所述射频DUT终端Transceiver 的型号为WTR2965。
本发明所述的一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，解决了不采用耦合器Coupler即可实现对射频DUT终端Transceiver的发射功率进行精确调节的技术问题，本发明在传统的FDD闭环功控形式下去除耦合器coupler，将双工器的RX通路作为TX通路的反馈支路实现CLPC功能，极大的节省了PCB 的布局空间，缩小了手机PCB的体积。
Claims (5)
1.一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：建立主控制器和具有CLPC功能的FDD射频前端电路，具有CLPC功能的FDD射频前端电路包括放大器PA、双工器Duplexer、天线ANT和射频DUT终端Transceiver；
天线ANT连接双工器Duplexer的天线接入端，双工器Duplexer的RX通信端连接射频DUT终端Transceiver的串口的RX通信端，射频DUT终端Transceiver的TX通信端通过放大器PA连接双工器Duplexer的TX通信端；
射频DUT终端Transceiver工作在FDD射频模式；
射频DUT终端Transceiver通过串口与主控制器通信；
步骤2：低功率模式射频校准：射频DUT终端Transceiver在FDD射频模式工作时，设置放大器PA的增益为0，校准双工器的TX通信端与RX通信端在不同频率下的隔离度，记录TX AGC值、power值和RX通信端耦合得到的Tx功率检测值的低功率模式对应关系表；
步骤3：高功率模式射频校准：射频DUT终端Transceiver在FDD射频模式工作时，设置放大器PA的增益为1，校准双工器的TX通信端与RX通信端在不同频率下的隔离度，记录TX AGC值、power值和RX通信端耦合得到的Tx功率检测值的高功率模式对应关系表；
步骤4：将低功率模式对应关系表和高功率模式对应关系表均录入主控制器；
步骤5：射频DUT终端Transceiver通过自身的TX通信端发射一个功率值，经放大器PA放大后，由双工器Duplexer的TX通信端发送；
步骤:6：双工器Duplexer耦合一个与所述功率值同频的功率检测值，并通过自身的RX通信端将该功率检测值发送给射频DUT终端Transceiver；
步骤7：射频DUT终端Transceiver将功率检测值发送给主控制器，主控制器通过查表的方式判断功率检测值是否正常，从而判断射频DUT终端Transceiver的发射功率是否正常：正常，则结束；不正常，则调整TX AGC值并执行步骤5。
2.如权利要求1所述的一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，其特征在于：在执行步骤5时，放大器PA的增益为0或1，当放大器PA的增益为0时，在执行步骤7时，主控制器查询所述低功率模式对应关系表；当放大器PA的增益为1时，在执行步骤7时，主控制器查询所述高功率模式对应关系表。
3.如权利要求1所述的一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，其特征在于：所述放大器PA的增益值为1时，放大器PA工作在高增益状态；所述放大器PA的增益值为0时，放大器PA工作在低增益状态。
4.如权利要求1所述的一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，其特征在于：所述TX AGC值由射频DUT终端Transceiver控制，在执行步骤7时，射频DUT终端Transceiver通过调整所述TX AGC值完成发射功率的调整。
5.如权利要求1所述的一种使用RX path作为TX反馈回路实现闭环功控的方法，其特征在于：所述主控制器为ARM9控制器；所述放大器PA的型号为SKY77643；所述双工器Duplexer的型号为SAYEY1G95GA0F0A；所述射频DUT终端Transceiver的型号为WTR2965。
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