CN114884590B - 一种无线模组校准参数提取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线模组校准参数提取方法及装置，属于无线模组的校准技术领域，包括：抽样无线模组，提取该批次无线模组的校准参数，测试抽样的无线模组并参考测试指标获取该批次无线模组预设的判断标准值；将获取的所述校准参数写入待测无线模组对应的射频校准参数存储区；通过综合测试仪及PC端对所述待测无线模组进行测试，根据所述判断标准值筛选出不良、合格、需要校准的无线模模组；对需校准的无线模组执行自动补偿，能够精确地将不良的模块筛选出来，实现了校准参数的精确提取，极大地缩短了无线模组射频校准时间，在工业级温度范围内，大大的提升了产品性能一致性、大规模生产良率、以及生产效率。

Description

一种无线模组校准参数提取方法及装置

技术领域

本发明涉及无线模组的校准技术领域，特别涉及一种无线模组校准参数提取方法及装置。

背景技术

由于受射频器件参数自身杂散性、环境温度变化、器件长期稳定度等因素影响，无线（LTE）模组会表现出不同的射频性能。为了消除这种影响，在研发及生产测试过程中，需要对无线模组进行校准，即在出厂前需要对每个无线模组的每个射频通道进行这些敏感参数测量计算得到参数误差数据，并把这些误差数据写入模组的非易失存储介质（MCP）里，正常使用时，控制器会读取这些数据并利用对应的算法对参数进行补偿。

无线模组出厂前未进行严格校准，会导致射频性能一致性差，影响用户体验；或未进行温度补偿校准，导致在-40℃~+85℃工业级温度范围内温度变化对射频性能影响很大；量产时不能精确地将不良模组快速筛选出来。此外，对于多通道CBRS模组，由于具有多个通道、多个调制模式，每个调制模式分别具有高中低多个信道，对各个通道相应模式分别进行射频校准，再进行模组性能测试，会导致模组的直通率低、测试效率低、耗时较长的问题，不适合大规模生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的搭建市面上通用的一套专业用于校准无线模组射频参数的生产测试环境成本很高的不足，提供一种无线模组校准参数提取方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种无线模组校准参数提取方法，包括以下步骤：

S1：抽样无线模组，提取同一批次无线模组的校准参数，测试抽样的无线模组并参考测试指标获取同一批次无线模组预设的判断标准值；

S2：将获取的所述校准参数写入待测无线模组对应的射频校准参数存储区；

S3：通过综合测仪及PC端对所述待测无线模组进行测试，根据所述判断标准值筛选出不良的无线模组、合格的无线模组、需要校准的无线模组；

S4：对需校准的无线模组，所述PC端读取相应存储区的射频校准参数执行自动补偿。

采用上述技术方案，能够精确地将不良的模块筛选出来，并且根据实际模块的性能测试结果，对需要校准的模块进行自动校准，实现了校准参数的精确提取，极大地缩短了射频校准时间，大大的提升了产品性能一致性、大规模生产良率、以及生产效率。

作为本发明的优选方案，所述步骤S1中的判断标准值包括三个标准：

标准1：设置接收灵敏度程序设定判断标准值Rs1>-93dBm，发射功率程序设定判断标准值Tx1<18dBm，频率误差程序设定判断标准值F1>2ppm，被测无线模组被判定为不良的无线模组，需要进行维修；

标准2：设置接收灵敏度程序设定判断标准值Rs2<-102dBm，发射功率程序设定判断标准值21dBm<Tx2<25dBm，频率误差程序设定判断标准值F2<0.1ppm，被测无线模组被判定为合格的无线模组；

标准3：设置接收灵敏度程序设定判断标准值-102dBm≤Rs3≤-93dBm，发射功率程序设定判断标准值18dBm≤Tx3≤21dBm或Tx3≥25dBm，频率误差程序设定判断标准值0.1ppm≤F3≤2ppm，被测无线模组被判定为需要校准的无线模组。

作为本发明的优选方案，所述步骤S1包括：

S11：准备并加载基础配置脚本（FW），所述基础配置脚本包括固件（Firmware）及驱动、基带配置、初始化的射频通路配置；

S12：对基本射频功能正常的同批次无线模组进行采样，测试所述无线模组的射频性能，得到校准参数并更新到所述配置脚本中。

作为本发明的优选方案，所述步骤S12包括：

S121：抽取至少10件无线模组，执行预特征化校准，获取平均化P/C参数，并更新校准所述配置脚本，再执行接收通道的工厂校准，执行完成之后进行步骤S122；

S122：对抽取的所述无线模组执行温度补偿校准，获取平均化T/C参数，并更新校准所述配置脚本，再执行所述接收通道的工厂校准，执行完成之后进行所述步骤S2。

作为本发明的优选方案，所述步骤S4包括：

S41：对被测性能在对所述发射功率程序设定判断标准值18dBm≤Tx3≤21dBm的无线模组，所述PC端读取无线模组MCP存储区域中对应的射频校准参数，执行调高校准补偿；

S42：对所述被测性能在对所述接收灵敏度程序设定判断标准值-102dBm≤Rs3≤-93dBm，发射功率程序设定判断标准值Tx3≥25dBm，频率误差程序设定判断标准值0.1ppm≤F3≤2ppm的无线模组，所述PC端读取无线模组MCP存储区域中对应的射频校准参数，执行调低校准补偿。

采用上述技术方案，通过分别对各个模组的各个通道、各个天线单独进行发射功率校准、接收通道校准、温度补偿校准、压控温补晶振校准，实现了现有多通道无线模组射频参数的校准。

另一方面，还公开了一种无线模组校准参数提取装置，包括综合测试仪、PC端，所述综合测试仪与所述PC端通信连接，所述无线模组校准参数提取装置应用了上述任一所述的无线模组校准参数提取方法，所述PC端与无线模组通信连接，用于所述无线模组的压控温补晶振校准、接收通道校准、发射通道校准；

所述综合测试仪与所述无线模组通信连接，用于所述无线模组的参数的提取和性能测试；

所述PC端用于根据射频测试性能自动将所述无线模组分类，并通过调试串口发送命令到所述无线模组，进行微调并校准。

采用上述技术方案，对多通道无线通信模组的各个通道进行校准参数的提取，以及校准后的射频性能测试及标准的判定，提升了大规模生产良率和测试效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：能够精确地将不良的模块筛选出来，并且根据实际模块的性能测试结果，对需要校准的模块进行自动校准，实现了校准参数的精确提取，极大地缩短了射频校准时间，在工业级温度范围内，大大的提升了产品性能一致性、大规模生产良率、以及生产效率，通过分别对各个模组的各个通道、各个天线单独进行发射功率校准、接收通道校准、温度补偿校准、压控温补晶振校准，实现了现有多通道无线模组射频参数的校准。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的一种无线模组校准参数提取方法的流程图；

图2为本发明实施例1所述的一种无线模组校准参数提取方法的参数提取示意图；

图3为本发明实施例1所述的一种无线模组校准参数提取方法的步骤S4的基本流程示意图；

图4为本发明实施例1所述的一种无线模组校准参数提取方法的步骤S4的流程示意图；

图5为本发明实施例3所述的一种无线模组校准参数提取装置的结构框图；

图6为本发明实施例3所述的一种无线模组校准参数提取装置的内部模块接口及连接图；

图中标记：101-校准工具，102-无线模组，103-综合测试仪，200-温度控制箱，202-RF信号收发端口，204-合路器，203-合路器端口1，205-合路器端口2，206-合路器端口3，207-合路器端口4，208-合路器端口5，210-模组第一天线端口（ANT1），211-模组第二天线端口（ANT2），212-模组第三天线端口（ANT3），213-模组第四天线端口（ANT4）。

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。

实施例1

一种无线模组校准参数提取方法，如图1所示，一种无线模组校准参数提取方法，包括以下步骤：

S1：抽样无线模组，提取同一批次无线模组的校准参数，测试抽样的无线模组并参考测试指标获取同一批次无线模组预设的判断标准值；

S2：将获取的所述校准参数写入待测无线模组对应的射频校准参数存储区；

S3：通过综合测仪及PC端对所述待测无线模组进行测试，根据所述判断标准值筛选出不良的无线模组、合格的无线模组、需要校准的无线模组；

S4：对需校准的无线模组，所述PC端读取相应存储区的射频校准参数执行自动补偿。

如图3所示，所述步骤S1中的判断标准值包括三个标准：

标准1：设置接收灵敏度程序设定判断标准值Rs1>-93dBm，发射功率程序设定判断标准值Tx1<18dBm，频率误差程序设定判断标准值F1>2ppm，被测无线模组被判定为不良的无线模组，需要进行维修；

标准2：设置接收灵敏度程序设定判断标准值Rs2<-102dBm，发射功率程序设定判断标准值21dBm<Tx2<25dBm，频率误差程序设定判断标准值F2<0.1ppm，被测无线模组被判定为合格的无线模组；

标准3：设置接收灵敏度程序设定判断标准值-102dBm≤Rs3≤-93dBm，发射功率程序设定判断标准值18dBm≤Tx3≤21dBm或Tx3≥25dBm，频率误差程序设定判断标准值0.1ppm≤F3≤2ppm，被测无线模组被判定为需要校准的无线模组。

所述步骤S1包括：

S11：准备并加载基础配置脚本（FW），所述基础配置脚本包括固件（Firmware）及驱动、基带配置、初始化的射频通路配置；

S12：对基本射频功能正常的同批次无线模组进行采样，测试所述无线模组的射频性能，得到校准参数并更新到所述配置脚本中。

如图2所示，所述步骤S12包括：

S121：抽取至少10件无线模组，执行预特征化校准，获取平均化P/C参数，并更新校准所述配置脚本，再执行接收通道的工厂校准，执行完成之后进行步骤S122；

S122：对抽取的所述无线模组执行温度补偿校准，获取平均化T/C参数，并更新校准所述配置脚本，再执行所述接收通道的工厂校准，执行完成之后进行所述步骤S2。

具体的，预特征化校准用于消除器件离散性、器件长期稳定度、射频通道间差异的影响，使性能指标符合所述标准规范。通过对射频敏感器件以及各接收通道的接收灵敏度、发射通道的发射功率、压控温补晶振的频率等预特征化校准，获取预特征化校准参数，将上述这些校准补偿因子写入无线模组MCP的非易失存储介质，模组运行时软件读取这些数据进行对应补偿。

图4所示，所述步骤S4包括：

S41：对被测性能在对所述发射功率程序设定判断标准值18dBm≤Tx3≤21dBm的无线模组，所述PC端读取无线模组MCP存储区域中对应的射频校准参数，执行调高校准补偿；

S42：对所述被测性能在对所述接收灵敏度程序设定判断标准值-102dBm≤Rs3≤-93dBm，发射功率程序设定判断标准值Tx3≥25dBm，频率误差程序设定判断标准值0.1ppm≤F3≤2ppm的无线模组，所述PC端读取无线模组MCP存储区域中对应的射频校准参数，执行调低校准补偿。

采用上述技术方案，能够精确地将不良的模块筛选出来，并且根据实际模块的性能测试结果，对需要校准的模块进行自动校准，实现了校准参数的精确提取，极大缩短了射频校准时间，大大的提升了产品性能一致性、大规模生产良率、以及生产效率，通过分别对各个模组的各个通道、各个天线单独进行发射功率校准、接收通道校准、温度补偿校准、压控温补晶振校准，实现了现有多通道无线模组射频参数的校准。

实施例2

本实施例为实施例1的具体实施例，包括：

S1：抽样CBRS无线模组，提取同一批次模组的校准参数、测试抽样的CBRS无线模组并参考FCC Part 96.47及CBRS CBRD测试指标获取同一批次模组预设判断标准值；

S2：将获取的所述校准参数写入待测CBRS无线模组对应的射频校准参数存储区；

S3：通过综合测仪及PC端对所述待测CBRS无线模组进行测试，根据所述判断标准值筛选出不良的CBRS无线模组、合格的CBRS无线模组、需要校准的CBRS无线模组；

S4：对需校准的CBRS无线模组，软件读取相应存储区的射频校准参数执行自动补偿。

具体的，公民广播无线电服务（CBRS）是3.5 GHz频带中的150 MHz广播频带。2020年初，美国联邦通信委员会（FCC）批准了CBRS的全面商业部署，为4G专用网络以及美国未来的中频带5G网络铺平了道路。对于多通道CBRS模组，具有多个通道、多根天线、多个调制模式，每个调制模式分别具有高中低多个信道，各个通道相应模式的射频性能须满足FCC、CBRS的指标规范。

实施例3

本实施例为实施例1的具体实施例，包括：

发射功率校准：加载不含发射功率温度补偿的初始化文件；在指定的8个温度区间（-40、-25、-10、5、25、45、65、85）分别通过PC端运行所述初始化文件；产生温度补偿因子。

在常温25℃时，功率放大器的发射功率值为23dBm，在45℃时功率检测器检测到功率值为22.2dBm，则在45℃时，功率检测器需要进行0.8dBm的功率补偿。

进一步地，设定了功率放大器有高中低三个增益等级模式，只需要精调校准高增益模式在各个温度端的功率补偿值，在中低增益模式时执行同样的偏移补偿即可。

接收通道低噪声放大器（LNA）校准：加载不含发射功率温度补偿的初始化文件；对于有4个接收通道（RX0、RX1、RX2、RX3）的无线模组，每个接收通道功率放大器有高中低3个增益等级模式，在指定的8个温度区间（-40、-25、-10、5、25、45、65、85），分别对上述4个接收通道的低噪声放大器在高中低3个增益模式下通过PC端运行所述初始化文件；产生温度补偿因子。

进一步地，设定了低噪声放大器有高中低三个增益等级模式，只需精调校准主集接收RX0各增益模式在对应温度段的增益补偿值，在其余分集接收通道对应增益模式执行同样的偏移补偿即可。

例如，对于接收通道的接收信号强度RX Level。

RX Level=-85dbm时，LNA位于高增益模式。

RX Level=-65dbm时，LNA位于中增益模式。

RX Level=-45dbm时，LNA位于低增益模式。

压控温度补偿晶振校准：无线模组为保持与基站频率同步，与基站的频率误差控制在＜0.2ppm。

压控温度压控温度补偿晶振TCXO的AFC 校准参数： AFC 初始 DAC 值范围从 0～0xFFF，对应AFC控制电压 0～2.8V，校准完后该值应该对应常温频率误差等于0值。

进一步地，如果不采用温度补偿晶振TCXO，对于普通晶振XO，需刻画频率相对温度的曲线，精确校准的过程就是根据温度控制箱200改变无线模组温度后的频率输出变化，计算出 FT 曲线特性，并做对应的频率补偿。

接收灵敏度程序设定判断标准值<-102dBm,如果测试值超出该范围，判定需校准被测模组该测试项。

发射功率程序设定判断标准值23±2dBm,如果测试值超出该范围，判定需校准被测模组该测试项。

频率误差程序设定判断标准值<0.1ppm,如果测试值超出该范围，判定需校准被测模组该测试项。

模组从而保持跟基站频率同步，跟基站的频率误差控制在<0.2ppm。

AFC 校准参数：AFC初始DAC值范围从 0～0xFFF，对应AFC控制电压 0～2.8V，校准完以后该值应该对应常温频率误差等于0的值。

实施例4

一种无线模组校准参数提取装置，如图5所示，包括：综合测试仪、PC端，所述综合测试仪与所述PC端通信连接，所述无线模组校准参数提取装置应用了实施例1中任一所述的无线模组校准参数提取方法，所述PC端与无线模组通信连接，用于所述无线模组的压控温补晶振校准、接收通道校准、发射通道校准；

所述综合测试仪与所述无线模组通信连接，用于所述无线模组的参数的提取和性能测试；

所述PC端用于根据射频测试性能自动将所述无线模组分类，并通过调试串口发送命令到所述无线模组，进行微调并校准。

具体的，所述综合测试仪的型号为：CWM500

具体的，所述无线模组102与所述综合测试103通过射频线缆连接。所述PC端101通过USB线与无线模组102连接，所述PC端101通过网线与所述综合测仪103相连。

如图6所示，合路器204的Port2~ Port5之间每个端口之间的隔离度分别大于25dB。综合测试仪103通过RF信号收发端口与合路器204的Port1 203连接，合路器204的Port2 205与无线模组102的ANT1 210连接；合路器204的Port3 206与无线模组102的ANT2211连接；合路器204的Port4 207与无线模组102的ANT3 212连接；合路器204的Port5 208与无线模组102的ANT4 213连接。

采用上述技术方案，对多通道无线通信模组的各个通道进行校准参数的提取，以及校准后的射频性能测试及标准的判定，提升了大规模生产良率和测试效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种无线模组校准参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：抽样无线模组，提取同一批次无线模组的校准参数，测试抽样的无线模组并参考测试指标获取同一批次无线模组预设的判断标准值；

所述步骤S1包括：

S11：准备并加载基础配置脚本，所述基础配置脚本包括固件及驱动、基带配置、初始化的射频通路配置；

S12：对基本射频功能正常的同批次无线模组进行采样，测试所述无线模组的射频性能，得到校准参数并更新到所述配置脚本中；

所述步骤S12包括：

S121：抽取至少10件无线模组，执行预特征化校准，获取平均化P/C参数，并更新校准所述配置脚本，再执行接收通道的工厂校准，执行完成之后进行步骤S122；

S122：对抽取的所述无线模组执行温度补偿校准，获取平均化T/C参数，并更新校准所述配置脚本，再执行所述接收通道的工厂校准，执行完成之后进行步骤S2；

S2：将获取的所述校准参数写入待测无线模组对应的射频校准参数存储区；

S3：通过综合测仪及PC端对所述待测无线模组进行测试，根据所述判断标准值筛选出不良的无线模组、合格的无线模组、需要校准的无线模组；

S4：对需校准的无线模组，所述PC端读取相应存储区的射频校准参数执行自动补偿。

2.根据权利要求1所述的一种无线模组校准参数提取方法，其特征在于，所述步骤S1中的判断标准值包括三个标准：

标准1：设置接收灵敏度程序设定判断标准值Rs1>-93dBm，发射功率程序设定判断标准值Tx1<18dBm，频率误差程序设定判断标准值F1>2ppm，被测无线模组被判定为不良的无线模组，需要进行维修；

标准2：设置接收灵敏度程序设定判断标准值Rs2<-102dBm，发射功率程序设定判断标准值21dBm<Tx2<25dBm，频率误差程序设定判断标准值F2<0.1ppm，被测无线模组被判定为合格的无线模组；

标准3：设置接收灵敏度程序设定判断标准值-102dBm≤Rs3≤-93dBm，发射功率程序设定判断标准值18dBm≤Tx3≤21dBm或Tx3≥25dBm，频率误差程序设定判断标准值0.1ppm≤F3≤2ppm，被测无线模组被判定为需要校准的无线模组。

3.根据权利要求2所述的一种无线模组校准参数提取方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41：对被测性能在对所述发射功率程序设定判断标准值18dBm≤Tx3≤21dBm的无线模组，所述PC端读取无线模组MCP存储区域中对应的射频校准参数，执行调高校准补偿；

S42：对所述被测性能在对所述接收灵敏度程序设定判断标准值-102dBm≤Rs3≤-93dBm，发射功率程序设定判断标准值Tx3≥25dBm，频率误差程序设定判断标准值0.1ppm≤F3≤2ppm的无线模组，所述PC端读取无线模组MCP存储区域中对应的射频校准参数，执行调低校准补偿。

4.一种无线模组校准参数提取装置，包括综合测试仪、PC端，所述综合测试仪与所述PC端通信连接，其特征在于，所述无线模组校准参数提取装置应用了权利要求1-3任一所述的无线模组校准参数提取方法，所述PC端与无线模组通信连接，用于所述无线模组的压控温补晶振校准、接收通道校准、发射通道校准；

所述综合测试仪与所述无线模组通信连接，用于所述无线模组的参数的提取和性能测试；

所述PC端用于根据射频测试性能自动将所述无线模组分类，并通过调试串口发送命令到所述无线模组，进行微调并校准。

Images