CN110620594A - 一种信号发生器 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种信号发生器，该信号发生器包括：信号产生模块，用于产生具有预设参数的信号；功率放大器，与所述信号产生模块连接，用于放大产生的所述信号的功率并输出功率放大后的信号；温度传感器，与所述功率放大器连接，用于检测所述功率放大器的温度；主控制模块，与所述温度传感器和功率放大器分别电连接，用于根据所述温度传感器输出的温度数据，控制调整所述功率放大器产生的所述信号的当前功率。本公开可以及时校准因为信号发生器内部温度的影响而发生偏差的输出功率，从而保证了应用于5G NR新频段网络规划、网络优化的CW波信号发生器输出大功率宽频信号时功率的稳定性，进而可模拟5G基站发出信号。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号发生器。
背景技术
随着5G时代的来临，5G基站的建设数量也不断增加。5G基站采用了多输入多输出、高频通信、超密组网等技术，加大了天馈系统的安装难度，同时还增加了基站点数量，因此5G基站建设过程中环境评估评测成为一个重要的内容。由于5G基站站址周围的实际环境较为复杂，例如高楼林立、多变的地势产生多径效应，玻璃、金属、水面等不同障碍物产生反射、屏蔽效应等，使得计算出的站址数据并不精确，也增加了后续5G基站建成后调整信号质量的难度。若在计算出的站址处使用信号发生器来模拟5G基站发出信号，再根据信号质量评估来确定实际站址的位置，即可提高5G基站选址和网络优化的效率，同时也节约了时间、节省了人力成本。
相关技术中，可应用于5G NR新频段网络规划、网络优化的CW波信号发生器功率较小，通常只适合在室内应用，而在室外等较复杂的场景中的应用受到了限制。此外，若要模拟5G基站发出信号，必然要增加信号发生器的功率，而随着信号发生器功率的增大，且要实现宽频率信号功率的放大时，又会出现功率不稳定等现象。
因此，有必要提供一种新的技术方案改善上述方案中存在的一个或者多个问题。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种信号发生器，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
根据本公开的实施例，提供一种信号发生器，包括：
信号产生模块，用于产生具有预设参数的信号；
功率放大器，与所述信号产生模块连接，用于放大产生的所述信号的功率并输出功率放大后的信号；
温度传感器，与所述功率放大器连接，用于检测所述功率放大器的温度；
主控制模块，与所述温度传感器和功率放大器分别电连接，用于根据所述温度传感器输出的温度数据，控制调整所述功率放大器产生的所述信号的当前功率。
本公开的实施例中，所述主控制模块包括：
第一功率数据获取模块，用于根据所述温度数据在预设的不同温度与对应功率补偿值的映射关系表中查找确定该温度数据对应的功率补偿值；
第一功率校准调整模块，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述功率补偿值，对所述功率放大器产生的所述信号的当前功率进行校准调整。
本公开的实施例中，所述主控制模块与信号产生模块连接，所述主控制模块包括：
第二功率数据获取模块，用于获取所述功率放大器产生的所述信号的当前功率；
第二功率校准调整模块，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述信号的当前功率，对所述信号产生模块产生的信号功率进行校准调整。
本公开的实施例中，所述主控制模块与信号产生模块连接，所述主控制模块包括：
第一功率数据获取模块，用于根据所述温度数据在预设的不同温度与对应功率补偿值的映射关系表中查找确定该温度数据对应的功率补偿值；
第二功率数据获取模块，用于获取所述功率放大器产生的所述信号的当前功率；
第三功率校准调整模块，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述功率补偿值，对所述功率放大器产生的所述信号的当前功率进行校准调整，同时，根据所述功率数据获取模块获取的所述信号的当前功率，对所述信号产生模块产生的信号功率进行校准调整。
本公开的实施例中，所述信号发生器还包括：
一个或多个天线端口，与所述功率放大器的输出端连接，用于发射所述功率放大后的信号；
驻波比测试模块，与所述天线端口电连接，用于测试所述天线端口的驻波比。
本公开的实施例中，所述信号发生器还包括：
报警模块，与所述温度传感器和/或所述驻波比测试模块电连接，用于当所述温度传感器检测到的温度超过预设温度阈值时，发出报警；和/或用于当所述驻波比测试模块测试到的驻波比超过预设驻波比阈值时，发出报警。
本公开的实施例中，所述信号发生器还包括：
数据接口，与所述主控制模块通信连接，用于接收外部的控制数据。
本公开的实施例中，所述数据接口包括无线数据收发接口和/或通信线缆接口。
本公开的实施例中，还包括一外壳，所述信号产生模块、功率放大器、温度传感器和主控制模块都设置于所述外壳的内部。
本公开的实施例中，所述预设参数包括信号的预设频率和预设功率。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本公开的一种实施例中，主控制模块分别与所述温度传感器和功率放大器电连接，通过温度传感器来检测所述功率放大器的温度，从而使得主控制模块根据所述温度传感器输出的温度数据，及时控制调整所述功率放大器产生的信号的当前功率。通过上述装置，可以及时校准由于信号发生器内部器件温度发生变化而产生偏差的输出功率，从而保证了应用于5G NR新频段网络规划、网络优化的CW波信号发生器输出大功率宽频信号时功率的稳定性，进而可模拟5G基站发出信号。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出本公开示例性实施例中一种信号发生器结构示意图；
图2示意性示出本公开示例性实施例中另一种信号发生器结构示意图；
图3示意性示出本公开示例性实施例中另一种信号发生器结构示意图；
图4示意性示出本公开示例性实施例中另一种信号发生器结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
本示例实施方式中提供了一种信号发生器。参考图1中所示，该信号发生器可以包括信号产生模块100、功率放大器200、温度传感器300以及主控制模块400。其中，所述信号产生模块100，用于产生具有预设参数的信号。所述功率放大器200，与所述信号产生模块100连接，用于放大产生的所述信号的功率并输出功率放大后的信号。所述温度传感器300，与所述功率放大器400连接，用于检测所述功率放大器200的温度。所述主控制模块400，与所述温度传感器300和功率放大器200分别电连接，用于根据所述温度传感器300输出的温度数据，控制调整所述功率放大器200产生的所述信号的当前功率。在本实施例中，所述信号发生器还包括有电力线分配模块，用于为不同的模块提供不同的电压，例如为主控制模块400提供24V的电压，为信号产生模块100提供12V的电压。
通过上述装置，可以及时校准因为信号发生器内部器件温度发生变化而产生偏差的输出功率，从而保证了应用于5G NR新频段网络规划、网络优化的CW波信号发生器输出大功率宽频信号时功率的稳定性。在进行5G基站选址时，可将该信号发生器置入无人机或其他设备中，再控制无人机或其他设备进入预先计算好的位置范围并保持一定的高度，根据此时该信号发生器产生的信号进行网络优化并确定最终的站址，在一定程度上，提高了5G基站选址和网络优化的效率，同时也节约了时间、节省了人力成本。
在一个实施例中，所述信号产生模块100产生具有预设参数的信号，所述预设参数包括信号的波段、预设频率和预设功率。具体的，所述信号的波段、预设频率和预设功率均可按照不同用户的需求或不同的应用场景进行设定，本公开对此不做限制。
功率放大器200虽然放大了信号产生模块100产生的信号功率，但是会导致整个信号发生器内部的温度上升过快，通常，通过功率放大器200输出的信号功率会随着温度的上升而下降，这就导致最终输出的信号功率随着温度的变化而不稳定。本实施例中，通过温度传感器300来检测功率放大器200的温度，而主控制模块400又分别与温度传感器300和功率放大器200电连接，从而使得主控制模块400可以根据温度传感器300输出的温度数据，及时控制调整功率放大器200产生的信号的当前功率。通过上述装置，可以及时校准因为信号发生器内部温度的影响而发生偏差的输出功率，从而保证了应用于5G NR新频段网络规划、网络优化的CW波信号发生器输出大功率宽频信号时功率的稳定性，进而可模拟5G基站发出信号。
基于上述实施例的基础上，在一个实施例中，如图2所示，所述主控制模块400包括第一功率数据获取模块411和第一功率校准调整模块421。其中，所述第一功率数据获取模块410，用于根据所述温度数据在预设的不同温度与对应功率补偿值的映射关系表中查找确定该温度数据对应的功率补偿值。所述第一功率校准调整模块421，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述功率补偿值，对所述功率放大器200产生的所述信号的当前功率进行校准调整。
具体的，可事先通过一系列试验，拟合出温度与功率补偿值的函数曲线，根据该函数曲线制作出不同温度对应的功率补偿值的映射关系表，并将该映射关系表存储至主控制模块400中，该映射关系表中温度的取值范围可按照功率放大器200实际的工作温度范围来定。在后续的校准过程中，温度传感器300时刻检测功率放大器200的温度，第一功率数据获取模块411根据测得的温度数据获取对应的功率补偿值，第一功率校准调整模块421根据该功率补偿值对所述功率放大器200产生的所述信号的当前功率进行校准调整，以保证最终输出的信号的功率保持稳定。
在另一个实施例中，如图3所示，所述主控制模块400与信号产生模块100连接，所述主控制模块包括第二功率数据获取模块412和第二功率校准调整模块422。其中，所述第二功率数据获取模块412，用于获取所述功率放大器200产生的所述信号的当前功率。所述第二功率校准调整模块422，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述信号的当前功率，对所述信号产生模块100产生的信号功率进行校准调整。
具体的，当第二功率数据获取模块412获取到的功率放大器200产生的所述信号的当前功率与用户预定的功率放大器200要输出的信号功率有偏差时，使用第二功率校准调整模块422直接对信号产生模块100产生的信号功率进行校准调整。通过对信号产生模块100产生的信号功率的调整进而调节了功率放大器200最终输出的信号功率，也可保证最终输出的信号的功率保持稳定。
在另一个实施例中，如图4所示，所述主控制模块与信号产生模块连接，所述主控制模块包括第一功率数据获取模块411、第二功率数据获取模块412以及第三功率校准调整模块423。其中，所述第一功率数据获取模块411，用于根据所述温度数据在预设的不同温度与对应功率补偿值的映射关系表中查找确定该温度数据对应的功率补偿值。所述第二功率数据获取模块412，用于获取所述功率放大器200产生的所述信号的当前功率。所述第三功率校准调整模块423，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述功率补偿值，对所述功率放大器200产生的所述信号的当前功率进行校准调整，同时，根据所述功率数据获取模块获取的所述信号的当前功率，对所述信号产生模块100产生的信号功率进行校准调整。
在本实施例中，根据温度传感器300检测得到的功率放大器200的温度和功率放大器200产生的信号的当前功率，同时控制功率放大器200和信号产生模块100进行功率的校准调整，可保证最终输出的信号的功率更加精确。
基于上述实施例的基础上，在一个实施例中，该信号发生器还包括一个或多个天线端口以及驻波比测试模块。所述一个或多个天线端口，与所述功率放大器200的输出端连接，用于发射所述功率放大后的信号。所述驻波比测试模块，与所述天线端口电连接，用于测试所述天线端口的驻波比。
所述驻波比又称为电压驻波比或驻波系数，指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比。当驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配，此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗；驻波比为无穷大时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。
基于上述实施例的基础上，在一个实施例中，该信号发生器还包括报警模块，与所述温度传感器300和/或所述驻波比测试模块电连接，用于当所述温度传感器300检测到的温度超过预设温度阈值时，发出报警；和/或用于当所述驻波比测试模块测试到的驻波比超过预设驻波比参数阈值时，发出报警。
具体的，所述温度传感器300和报警模块相连接时，用户可提前设置一个温度阈值，该温度阈值为检测到的功率放大器200的最高温度，例如设置为50℃，则当温度传感器300检测到的温度超过50℃时，报警模块发出报警，该报警方式可以是声音报警、指示灯闪烁报警，也可以是声音报警结合指示灯闪烁报警。用于提醒用户做出相应操作，以防止温度过高，造成信号发生器的损坏。
所述驻波比测试模块和报警模块相连接时，用户可提前设置一个驻波比阈值，该驻波比阈值为检测到的天线端口的驻波比最大值，例如设置为1.8，则当驻波比测试模块检测到的天线端口的驻波比大于1.8时，报警模块发出报警，该报警方式可以是声音报警、指示灯闪烁报警，也可以是声音报警结合指示灯闪烁报警。用于提醒用户做出相应操作，以防止驻波比过高，造成信号发生器的损坏。
又或者，将温度传感器300和驻波比测试模块分别与报警模块相连接，报警模块可同时对温度和驻波比进行报警，具体报警方式同上述实施例类似，在此不做赘述。
另外，用户还可提前设置一第一温度阈值，该第一温度阈值的温度大于所述温度阈值的温度，例如，当设置温度阈值为50℃时，设置该第一温度阈值为60℃，当温度传感器300检测到的功率放大器200的温度超过60℃时，可使主控制模块控制该信号发生器停止工作。设置该第一温度阈值的目的在于，当温度传感器300检测到的功率放大器200的温度大于50℃，报警模块发出报警，此时用户恰好不在现场或因其他因素而无法采取相应操作，导致功率放大器200的温度持续上升，当上升到60℃时，使主控制模块控制该信号发生器停止工作，避免了过高温度损坏信号发生器。
所述驻波比测试模块也可与主控制模块400相连接，用户也可提前设置一第一驻波比阈值，该第一驻波比阈值大于所述驻波比阈值，例如，当设置驻波比阈值为1.8时，设置该第一驻波比阈值为2.5，当驻波比测试模块检测到的天线端口的驻波比大于2.5时，可使主控制模块控制该信号发生器停止工作。设置该第一驻波比阈值的目的在于，当驻波比测试模块检测到的天线端口的驻波比大于1.8时，报警模块发出报警，此时用户恰好不在现场或因其他因素而无法采取相应操作，导致天线端口的驻波比持续上升，当上升到2.5时，使主控制模块控制该信号发生器停止工作，避免了过驻波比损坏信号发生器。
基于上述实施例的基础上，在一个实施例中，所述信号发生器还包括数据接口，该数据接口与所述主控制模块400通信连接，用于接收外部的控制数据，并将该控制数据传输至主控制模块400。具体的，所述数据接口包括无线数据收发接口和/或通信线缆接口。例如，无线数据收发接口包括wifi或者蓝牙接口。如此，当该信号发生器位于高空时，方便工作人员远程控制其输出的功率、频率等其他参数。
在一个实施例中，所述信号发生器还包括一外壳，所述信号产生模块100、功率放大器200、温度传感器300和主控制模块400都设置于所述外壳的内部。所述外壳可用密封胶条密封，以避免所述信号发生器在室外运行时，上述模块受到雨水、潮湿空气等各种外界环境的影响而发生损害。更优的，所述外壳上还可以设置LED显示屏，用于显示该信号产生模块当前的各种数据，所述外壳上也可以设置有防水按键。
经过试验证明，本公开提供的信号发生器可实现宽频率3400-3800MHz、1690-2690MHz、700-900MHz等信号功率的放大，最大输出功率可达20W，并保证了应用于5G NR新频段网络规划、网络优化的CW波信号发生器输出大功率宽频信号时功率的稳定性，可用于模拟5G基站发出信号，使得5G基站选址更加精确、提高了网络优化的效率，同时也节约了时间、节省了人力成本。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现木公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种信号发生器，其特征在于，包括：
信号产生模块，用于产生具有预设参数的信号；
功率放大器，与所述信号产生模块连接，用于放大产生的所述信号的功率并输出功率放大后的信号；
温度传感器，与所述功率放大器连接，用于检测所述功率放大器的温度；
主控制模块，与所述温度传感器和功率放大器分别电连接，用于根据所述温度传感器输出的温度数据，控制调整所述功率放大器产生的所述信号的当前功率。
2.根据权利要求1所述信号发生器，其特征在于，所述主控制模块包括：
第一功率数据获取模块，用于根据所述温度数据在预设的不同温度与对应功率补偿值的映射关系表中查找确定该温度数据对应的功率补偿值；
第一功率校准调整模块，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述功率补偿值，对所述功率放大器产生的所述信号的当前功率进行校准调整。
3.根据权利要求1所述信号发生器，其特征在于，所述主控制模块与信号产生模块连接，所述主控制模块包括：
第二功率数据获取模块，用于获取所述功率放大器产生的所述信号的当前功率；
第二功率校准调整模块，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述信号的当前功率，对所述信号产生模块产生的信号功率进行校准调整。
4.根据权利要求1所述信号发生器，其特征在于，所述主控制模块与信号产生模块连接，所述主控制模块包括：
第一功率数据获取模块，用于根据所述温度数据在预设的不同温度与对应功率补偿值的映射关系表中查找确定该温度数据对应的功率补偿值；
第二功率数据获取模块，用于获取所述功率放大器产生的所述信号的当前功率；
第三功率校准调整模块，用于根据所述功率数据获取模块获取的所述功率补偿值，对所述功率放大器产生的所述信号的当前功率进行校准调整，同时，根据所述功率数据获取模块获取的所述信号的当前功率，对所述信号产生模块产生的信号功率进行校准调整。
5.根据权利要求1-4任一项所述信号发生器，其特征在于，还包括：
一个或多个天线端口，与所述功率放大器的输出端连接，用于发射所述功率放大后的信号；
驻波比测试模块，与所述天线端口电连接，用于测试所述天线端口的驻波比。
6.根据权利要求5所述信号发生器，其特征在于，还包括：
报警模块，与所述温度传感器和/或所述驻波比测试模块电连接，用于当所述温度传感器检测到的温度超过预设温度阈值时，发出报警；和/或用于当所述驻波比测试模块测试到的驻波比超过预设驻波比阈值时，发出报警。
7.根据权利要求6所述信号发生器，其特征在于，还包括：
数据接口，与所述主控制模块通信连接，用于接收外部的控制数据。
8.根据权利要求7所述信号发生器，其特征在于，所述数据接口包括无线数据收发接口和/或通信线缆接口。
9.根据权利要求1所述信号发生器，其特征在于，还包括一外壳，所述信号产生模块、功率放大器、温度传感器和主控制模块都设置于所述外壳的内部。
10.根据权利要求1所述的信号发生器，其特征在于，所述预设参数包括信号的预设频率和预设功率。
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