CN1929347B - 码分多址手机校准中实时温度补偿的方法 - Google Patents

Abstract

一种码分多址手机校准中实时温度补偿的方法：连接手机校准电路后，获取发射增益控制信号变化量和功率放大器的增益变化量之间的关系和温度与功率放大器的增益之间的关系；在不同的发射增益控制信号下，测量手机发射功率，和手机发射区的温度值，生成发射功率和发射增益控制信号的对应关系索引表；选取一个测得的温度值作为参考温度；将发射功率和发射增益控制信号的对应关系的映射调整为和温度补偿数据进行相应的调整。本发明充分关注了校准流程中的温度变化及其引起的误差，校准后的手机在参考温度下发射的任何功率和手机估计功率是一致的。

Description

码分多址手机校准中实时温度补偿的方法

技术领域：

本发明涉及无线通信领域的CDMA手机生产过程中的校准。

背景技术：

CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)蜂窝通信系统作为自干扰系统，对功率控制的准确度做了比较严格的限制。CDMA手机在工作时必须能够输出连续可调的功率。对于绝大多数CDMA功率放大器来说，其增益级别是有限的，也就是说是离散的。连续可调的功率输出必须依靠功率放大器前级的连续可调的功率输入。功率放大器前级是一个可变增益放大器VGA(Variable-Gain Amplifier)，其增益大小由模拟电平TX_AGC控制(TX：Transmission，发射；AGC：Automatic Gain Control，自动增益控制)。为了让CDMA手机输出较为准确的功率，必须在手机生产过程中对每一部CDMA手机进行TX校准，以找到TX_AGC和发射功率的对应关系。这一对应关系被称之为发射线性化表或发射功率索引表。

目前，各CDMA手机生产厂家按常规的流程逐步改变可变增益放大器的控制电压并测量发射功率的大小来寻找发射增益控制信号和手机输出功率的对应关系。在进行发射校准时忽略了校准的过程中的温度波动。温度波动示意图见图2，图中，(0-a)区间为加电及接收校准过程温度变化曲线，(a-b)区间为PA(Power Amplifier，功率放大器)range0校准过程温度变化曲线；(b-c)区间为PArange1校准过程温度变化曲线。而发射支路的功率放大器对较为温度敏感，其增益随着温度的升高而降低。这会影响发射线性化表的准确度。进而影响手机实际工作中的发射性能。此外固定写入温度补偿数据的方法不能实时、准确地跟踪线性化表校准温度，也会使手机工作时的发射功率出现较大误差。

功率放大器是发热量大且对温度敏感的器件，其增益也随着温度的变化而变化。所以在手机工作时，除了需要上述的发射线性化表之外，还需要调用温度补偿数据，调整可变增益放大器的增益，以弥补功率放大器增益波动造成的发射功率误差。在CDMA手机校准过程中，应该进行发射线性化表和发射支路温度特性的校准。校准流程需要为每部手机建立一个发射功率和TX_AGC的对应关系索引表，以便使手机快速、准确地发射所要求的功率。发射线性化表校准的误差大小以及温度补偿数据的误差决定了开环功率输出的准确度。

发明内容：

本发明要解决的技术问题，是针对现有技术中在进行发射校准过程中没有考虑温度变化的影响，解决校准过程中温度变化引起的发射线性化表误差(发射功率索引表)，以及温度补偿数据误差，使手机在测试和正常使用中有更加准确的开环功率输出。

本发明的技术方案为：

1.1将CDMA手机综测仪、计算机、直流电源、手机底部连接器连接成手机校准电路；

1.2获取发射增益控制信号变化量ΔA和功率放大器的增益变化量ΔG之间的关系ΔG＝a*ΔA；

1.3获取温度与功率放大器的增益之间的关系G＝y(t)；

1.4在不同的发射增益控制信号下，测量手机发射功率，同时测量手机发射区的温度值，生成发射功率P[i]和发射增益控制信号TX_AGC[i]的对应关系索引表，i＝0…n-1；

1.5任意选取一个测得的温度值t[j](j＝0，1，..n-1)作为参考温度Tref；

1.6将发射功率和发射增益控制信号的对应关系P[i]<->TX_AGC[i]的映射调整为P[i]<->TX_AGC[i]+(y(t[i])-y(Tref))/a的映射；将温度补偿数据COMP＝f(t)调整结果为COMP＝f(t)-f(Tref)。

本发明充分关注了校准流程中的温度变化及其引起的误差。通过测量TX线性化表校准时的温度变化曲线设置参考温度值，并将线性化表归一化到参考温度Tref上。以消除线性化表不一致带来的误差ε1。同时动态调整温度补偿值，使手机发射在参考温度Tref上的补偿值为0。这样，校准后的手机在参考温度Tref下发射的任何功率和手机估计功率是一致的，也就是说手机可以准确发射它想要发射的功率。

附图说明：

图1是CDMA手机校准的仪器连接示意图；

图2是校准过程中手机温度变化曲线图；

图3是温度补偿数据调整示意图；

图4是本发明的一个实施例的校准流程图。

具体实施方式

本发明中的设备配置与现有的技术方案相同。校准的硬件连接见图1。

CDMA综测仪在校准过程中的作用是产生一定幅度的信号或判决校准手机发射功率的大小；计算机是校准软件运行的载体，校准软件通过计算机的GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口总线)接口控制CDMA手机综测仪，使其进行发射和测量，校准软件通过计算机的RS232串口向手机发送指令和接收返回数据；

CDMA综测仪和PC机之间通过GPIB协议通讯；计算机和手机下载板之间通过RS232串口线连接；直流电源为手机下载板提供单路直流稳压电源；手机下载板和被校准手机之间通过串口数据线连接，并为被校准手机提供电源。被校准手机和CDMA综测仪之间通过线损已知的射频线缆连接；

进行发射校准之前需要获取去以下信息：

1、发射增益控制信号变化量ΔA和功率放大器的增益变化量ΔG之间的关系，即发射电路里的可调增益放大器的增益控制信号变化量和可变增益放大器的增益变化量之间的关系。该物理量可以从可调增益放大器芯片生产商或供应商获取，或者实验获取。ΔG＝a*ΔA；式中ΔG为增益变化量，ΔA为增益控制信号变化量，a表示它们之间的关系。

2、是温度与功率放大器的增益之间的关系，即与发射支路增益之间的关系。该物理量主要由发射支路温度敏感器件如功率放大器等决定。也可以通过实验获取。关系式为G＝y(t)；式中G为功率放大器的增益，单位dB(分贝)；t为温度值，单位℃(摄氏度)。

上述两个对应关系与芯片设计工艺、PCB设计有关。对于同一种设计不同加工批次的手机主板，上述对应关系是基本不变或变化很小的，这个已经在实验中得到验证。

在校准时，设置手机发射可调增益放大器的增益控制信号后，读取手机发射功率，同时读取手机主板上的温度传感器的温度值，跟踪发射校准过程中发射区域温度的变化。

任意选取发射校准过程中的一个温度值作为线性化表的参考温度Tref。设校准所得的发射功率与TX_AGC的对应关系有n个。则温度t[i](i＝0，1，..n-1)下与参考温度下Tref的增益变化量：ΔG＝y(t[i])-y(Tref)；该增益变化量相当于发射线性化表的功率误差。

将线性化表即发射功率和TX_AGC的对应关系P[i]<->TX_AGC[i]的映射调整为P[i]<->TX_AGC[i]+(y(t[i])-y(Tref))/a的映射。

接着调整温度补偿数据，温度补偿数据是以手机发射支路温度t为自变量的函数。该函数关系通过实验得出。将实验所得的温度补偿数据为COMP＝f(t)调整结果为COMP＝f(t)-f(Tref)；即让新的温度补偿数据是以参考温度Tref为基础，，如图3所示

图4是一个具体实施例的校准流程图：

1、打开功率放大器控制信号，使功率放大器处于工作状态；

2、设置功率放大器的增益等级，可以从低增益模式开始校准，也可以从高增益模式开始；

3、设置发射增益控制信号TX_AGC，测量手机发射功率P[i]和发射区域温度，确定功率起始点；

4、逐步增加TX_AGC(如果从高增益模式开始，则步减小)，测量手机发射功率并测量手机发射区域温度，直到发射功率大于或等于IS-98D标准最大功率PWR_MAX；

5、生成发射功率P[i]和TX_AGC[i]的对应关系索引表，i＝0…n-1；

6、选取T[j](j＝0…n-1；)作为参考温度Tref(参考温度可以从t[0]～t[n-1]任意选取)；

7、调整发射功率和TX_AGC的对应关系，将P[i]<->TX_AGC[i]的映射调整为P[i]<->TX_AGC[i]+(y(t[i])-y(Tref))/a的映射

8、调整温度补偿曲线，将温度补偿数据COMP＝f(t)调整结果为COMP＝f(t)-f(Tref)，使得该曲线在参考温度Tref上TEMP_COMP＝f(t)-f(Tref)；

9、将调整后的发射功率和发射增益控制信号的对应关系和温度补偿数据写入到存储器中。

Claims (4)

1.一种码分多址手机校准中实时温度补偿的方法，包括以下步骤：

1.1将手机综测仪、计算机、直流电源、手机底部连接器连接成手机校准电路；

1.2获取发射增益控制信号变化量ΔA和功率放大器的增益变化量ΔG之间的关系ΔG＝a*ΔA，a指所述发射增益控制信号变化量ΔA与所述功率放大器的增益变化量ΔG之间的关系；

1.3获取温度与功率放大器的增益之间的关系G＝y(t)，G为功率放大器的增益，t为温度值；

1.4在不同的发射增益控制信号下，测量手机发射功率，同时测量手机发射区的温度值，生成发射功率P[i]和发射增益控制信号TX_AGC[i]的对应关系索引表，i＝0…n-1；

1.5任意选取一个测得的温度值t[j](j＝0，1，..n-1)作为参考温度Tref；

1.6将发射功率和发射增益控制信号的对应关系P[i]<->TX_AGC[i]的映射调整为P[i]<->TX_AGC[i]+(y(t[i])-y(Tref))/a的映射；将温度补偿数据COMP＝f(t)调整结果为COMP＝f(t)-f(Tref)。

2.权利要求1所述的码分多址手机校准中实时温度补偿的方法，其特征在于，所述发射增益控制信号变化量ΔA和功率放大器的增益变化量ΔG之间的关系ΔG＝a*ΔA，是从功率放大器生产商处获取或者通过实验获取。

3.权利要求1所述的码分多址手机校准中实时温度补偿的方法，其特征在于，还包括将调整后的发射功率和发射增益控制信号的对应关系和温度补偿数据写入到存储器中的步骤。

4.权利要求1或3所述的码分多址手机校准中实时温度补偿的方法，其特征在于，步骤1.4发射功率P[i]和发射增益控制信号TX_AGC[i]的对应关系索引表的获得方法为：

4.1设置功率放大器的增益等级；

4.2设置发射增益控制信号TX_AGC，测量手机发射功率P[i]和发射区域温度，确定功率起始点；

4.3逐步增加发射增益控制信号TX_AGC，测量手机发射功率并测量手机发射区域温度；

4.4生成发射功率P[i]和TX_AGC[i]的对应关系索引表，i＝0…n-1。

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