DE10342583B4

DE10342583B4 - Verfahren zur Trägerrestbestimmung in einer einen Vektormodulator umfassenden Anordnung

Info

Publication number: DE10342583B4
Application number: DE10342583A
Authority: DE
Inventors: Stephan Fuchs
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: DE10342583A1; US20050111577A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung eines Trägerrestes in einer einen Vektormodulator umfassenden Anordnung, in der der Vektormodulator zur Umsetzung eines eine Inphasekomponente und eine Quadraturkomponente umfassenden Basisbandsignals in ein komplexes Ausgangssignal ausgebildet ist und bei dem der Anordnung
a) eine der Komponenten des Basisbandsignals als Signal (+I) mit abschnittsweise konstantem Pegel und einer ersten Polarität während eines ersten Zeitabschnittes (T1) zugeführt und eine erste durchschnittliche Signalamplitude des Ausgangssignals ermittelt wird;
b) die eine der Komponenten des Basisbandsignals als Signal (–I) mit abschnittsweise konstantem Pegel und einer zweiten Polarität während eines zweiten Zeitabschnittes (T2) zugeführt und eine zweite durchschnittliche Signalamplitude des Ausgangssignals ermittelt wird;
c) unter Bildung einer Differenz der ersten und der zweiten Signalamplitude ein Offset-Wert der einen Komponente des Basisbandsignals ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Trägerrestes in einer Anordnung, die einen Vektormodulator umfasst und der Vektormodulator zur Umsetzung eines eine Inphasekomponente und eine Quadraturkomponente umfassenden Basisbandsignals in ein komplexes Ausgangssignal ausgebildet ist.
Vektormodulatoren sind wichtiger Bestandteil moderner Kommunikationsgeräte für den Mobilfunk. Ein Vektormodulator setzt dabei ein sogenanntes Basisbandsignal mit Hilfe eines Lokaloszillators um und gibt ein entsprechendes Ausgangssignal mit einer bestimmten Frequenz aus. Das Basisbandsignal besteht dabei aus zwei Komponenten, einer Inphasekomponente (I) und einer Quadraturkomponente (Q). Die beiden Komponenten des Basisbandsignals werden in jeweils einem Mischer mit einem Lokaloszillatorsignal umgesetzt, die umgesetzten Signale addiert und als komplexes RF-Signal ausgegeben. Die beiden für die Mischer des Vektormodulators verwendeten Lokaloszillatorsignale weisen dabei einen Phasenversatz von 90° auf. Daraus ergibt sich für die umgesetzte Inphasekomponente und die umgesetzte Quadraturkomponente ebenfalls ein Phasenversatz von 90° zwischen beiden Komponenten. Man spricht daher auch von einer komplexen Modulation. Ein Beispiel für einen Vektormodulator, der auch als IQ-Modulator oder IQ-Mischer bezeichnet wird, ist in "Tietze, Schenk, Halbleiterschaltungstechnik", 12. Auflage, S. 1474 abgebildet.
Im realen Ausführungsfall sind jedoch neben den gewünschten Signalen an den Eingängen der Mischer des Vektormodulators auch Störsignale vorhanden, die im Spektrum des Ausgangssignals des Vektormodulators zu einem ungewollten Seitenband sowie einem Trägerrest führen. In der Teilfigur A der 2 ist ein ideales Spektrum eines Ausgangssignals eines Vektormodulators gezeigt. Dort wurde ein sinusförmiges Basisbandsignal mit einer Frequenz von 300 kHz mit einem Lokaloszillatorsignal mit einer Frequenz von 1.88 GHz umgesetzt. In der Teilfigur B enthält das Eingangssignal verschiedene Störanteile. Diese führen einerseits zu einem Trägerrest bei 1,88 GHz, der nur ca. 23 dB unterhalb des gewünschten Signals liegt sowie zu einem ungewünschten Seitenband mit einer Unterdrückung von ca. 33 dB. Die Ursache für den Trägerrest liegt vor allem in Gleichstrom- oder Gleichspannungsanteilen in der Inphase- bzw. Quadraturkomponente des Basisbandsignals. Die DC-Anteile der Komponenten des Basisbandsignals entstehen in der gesamten Kette der Basisbandsignalverarbeitung, oftmals verursacht durch Leckströme in aktiven Bauelementen. Zusätzlich kommen aber auch Gleichstrom- bzw. Gleichspannungsanteile am Lokaloszillatoreingang der beiden Mischer des Vektormodulators in Betracht.

Da ein starker Trägerrest zu einer deutlichen Verschlechterung der Signalqualität führt, wird dieser in der Produktion häufig mittels eines aufwendigen Verfahrens ermittelt und korrigiert. Die Druckschriften DE 691 25 901 T2 und DE 37 88 498 T2 beschreiben jeweils ein solches Verfahren zur Kalibrierung eines Vektormodulators, bei dem ein Trägerrest bestimmt und korrigiert wird.

Nach den beiden Verfahren wird ein Signal als Inphase- bzw. Quadraturkomponente dem Vektormodulator bzw. der gesamten Basisbandsignalverarbeitungskette zugeführt. Das Spektrum des umgesetzten Signals wird ermittelt und der Trägerrest bestimmt. Dann wird adaptiv ein Trägerausgleichssignal in Form eines DC-Signals zu der zu kalibrierenden Komponente addiert bzw. subtrahiert, bis sich eine maximale Trägerrestunterdrückung einstellt. Ein solches Verfahren ist jedoch sehr zeitaufwendig, da die dazugehörige Routine mehrere Male wiederholt werden muß.

Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Bestimmung eines Trägerrestes in einer einen Vektormodulator umfassenden Anordnung vorzusehen, das schnell und mit einfachen Mitteln realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren des Patentanspruchs 1 gelöst.

Darin wird der einen Vektormodulator umfassenden Anordnung eine der Komponenten des Basisbandsignals als Signal mit einem konstanten Pegel und mit einer ersten Polarität in einem ersten Zeitabschnitt zugeführt und eine erste durchschnittliche Signalamplitude oder eine erste durchschnittliche Leistung des Ausgangssignals ermittelt. In einem zweiten Schritt wird die eine der Komponenten des Basisbandsignals als Signal mit konstantem Pegel und einer zweiten Polarität in einem zweiten Zeitabschnitt zugeführt und eine zweite durchschnittliche Signalamplitude oder eine zweite durchschnittliche Leistung des Ausgangssignals ermittelt. Somit wird ein erstes und ein zweites abschnittsweise konstantes Signal angelegt und die Leistung während der Zeitabschnitte ermittelt. Schließlich wird unter einer Bildung einer Differenz der ermittelten ersten und zweiten durchschnittlichen Signalamplitude oder Leistung ein Offset-Wert der Komponente des Basisbandsignals bestimmt. Dieser Offset entspricht dem ungewünschten Gleichsignalanteil der Komponente des Basisbandsignals.

Mit diesem Verfahren ist es daher möglich, mit nur zwei Schritten, nämlich zwei Messungen der durchschnittlichen Signalamplitude des Ausgangssignals, den Gleichsignaloffset der Komponente des Basisbandsignals zu erhalten. Zur Unterdrückung des Trägerrestes wird der ermittelte Offset-Wert der Komponente des Basisbandsignals zu der Komponente des Basisbandsignals als Signal mit konstanten Pegel addiert bzw. subtrahiert. Dadurch wird der Gleichsignalanteil der Komponente des Basisbandsignals kompensiert. Zweckmäßigerweise wird das Verfahren sowohl für die Inphasekomponente wie auch für die Quadraturkomponente des Basisbandsignals getrennt durchgeführt. Die beiden ermittelten Offset-Werte werden zu den jeweiligen Komponenten addiert bzw. subtrahiert. Das Verfahren kann äußerst schnell durchgeführt werden. Da weiterhin außer dem Trägerrest keine weiteren Signalanteile im Ausgangssignal vorhanden sind, läßt sich die Signalamplitude oder die Leistung des Trägerrestes mit besonders einfachen Mitteln bestimmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In einer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Ermittlung des Offset-Wertes eine Multiplikation der Differenz der ersten und der zweiten Signalamplitude mit einem Kehrwert einer Summe der ersten und zweiten Signalamplitude. Somit wird zur Ermittlung des Offset-Wertes die Differenz der ersten und zweiten Signalamplitude durch die Summe der ersten und zweiten Signalamplitude geteilt. Dieses Verhältnis muß noch mit einem Proportionalitätsfaktor multipliziert werden, der eine eventuelle Verstärkung des Ausgangssignals durch den Vektormodulator oder eine dem Vektormodulator nachgeschaltete Verstärkerstufe berücksichtigt.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren mit mehreren Signalen durchgeführt. Die Signale weisen untereinander verschiedene, abschnittweise konstante Amplituden auf. Dadurch läßt sich ein Offset-Wert in Abhängigkeit der Amplitude des konstanten Signals ermitteln. Ein solches Verfahren ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Gleichsignalanteile in der Inphase- bzw. der Quadraturkomponente des Basisbandsignals einen nicht linearen Verlauf aufweisen und abhängig von den Amplituden der Komponenten des Basisbandsignals sind. Dadurch läßt sich zu jeder möglichen Eingangsamplitude einer Inphase- bzw. Quadraturkomponente des Basisbandsignals ein Offset-Wert ermitteln.

In einer anderen Weiterbildung wird das Verfahren sowohl für die Inphasekomponente wie auch für die Quadraturkomponente des Basisbandsignals durchgeführt und weiterhin ein Versatz zwischen der Inphase- und der Quadraturkomponente ermittelt.

Dies erfolgt durch eine Bestimmung eines Quotienten aus der Summe der ersten und zweiten Signalamplitude eines Ausgangssignals einer Komponente und der Summe der ersten und zweiten Signalamplitude des Ausgangssignals der anderen Komponente. Somit lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur Gleichsignalanteile in der Inphase- bzw. der Quadraturkomponente kompensieren, sondern auch eine unterschiedliche Verstärkung zwischen der Inphase- und der Quadraturkomponente.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das verwendete Signal ein Differenzsignal. Das Verfahren wird dann mit einem Differenzsignal mit einem konstanten Pegel durchgeführt. Ein Differenzsignal besitzt zwei Signalanteile, die entgegengesetzte Polarität aufweisen. Dies ist immer dann zweckmäßig, wenn der Vektormodulator, bei dem das Verfahren durchgeführt wird, zur Differenzsignalverarbeitung ausgebildet ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn eine Ermittlung der ersten bzw. der zweiten Signalamplitude des Ausgangssignals durch eine Leistungsmessung erfolgt. Dies ist dann zweckmäßig, wenn die durchschnittliche Leistung des Ausgangssignals ermittelt wird. Eine Leistungsmessung läßt sich zudem mit einfachen Mitteln und besonders schnell durchführen.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird für die Ermittlung der Signalamplitude des Ausgangssignals ein Spektrumsanalysator oder ein Netzwerkanalysator verwendet. Dies ist vorteilhaft, da ein Spektrumsanalysator eine hohe Frequenzselektivität aufweist. Falls dies nicht erforderlich ist, kann alternativ zur Ermittlung der Signalamplitude des Ausgangssignals des Vektormodulators ein Leistungsmeßgerät oder eine Diode verwendet werden. Eine Diode ist besonders vorteilhaft, wenn das Verfahren auch innerhalb einer Anordnung ohne einen zusätzlichen externen Meßaufbau durchgeführt werden soll.

Im Folgenden wird das Verfahren unter Zuhilfenahme der Zeichnung im Detail erläutert. Es zeigen:
1 I/Q-Zustandsdiagramme zur Erläuterung von Störsignalen,
2 Spektrum eines idealen und eines gestörten Signals,
3 ein Spannungs-Zeit-Diagramm einer Komponente des Basisbandsignals,
4 ein Spannungs-Zeit-Diagramm der verwendeten Kalibrierungssignale des erfindungsgemäßen Verfahrens,
5 ein Spannungs-Zeit-Diagramm des Ausgangssignals des Verfahren,
6 ein Spektrum eines Ausgangssignals nach angewendetem Verfahren,
7 Blockschaltbild mit Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
Teilfigur A der 1 zeigt ein I/Q-Zustandsdiagramm mit idealen I- bzw. Q-Anteilen. Die Abszisse des Diagramms stellt die Inphasekomponente I dar, die Ordinate die Quadraturkomponente Q. In dieser Darstellung wird auch die Inphasekomponente I als reeller Anteil, die Quadraturkomponente Q als imaginärer Anteil des Basisbandsignals bezeichnet.
Die vier Punkte innerhalb der I/Q-Ebene stellen die möglichen Zustände für die I- und Q-Signale für eine spezielle Modulationsart dar, die als QPSK-Modulation bezeichnet wird. So ist beispielsweise der mit dem Pfeil gekennzeichnete Punkt in der I/Q-Ebene dadurch erreichbar, daß ein positives Signal mit der Amplitude +1 für die Inphasekomponente I und ein positi ves Signal mit der Amplitude +1 für die Quadraturkomponente Q verwendet wird. Im konkreten Anwendungsfall werden zeitlich veränderliche Signale als Inphasekomponente bzw. Quadraturkomponente des Basisbandsignals verwendet. Diese zeitlich veränderlichen Signale lassen sich mittels Kosinus- bzw. Sinusfunktionen ausdrücken. Mathematisch läßt sich daher das Ausgangssignal eines idealen Vektormodulators durch die Formel beschreiben: uS(t) = cos(ωCt)·cos(ωmodt + φT) + sin(ωCt)·sin(ωmodt + φT) (1)
Der Ausdruck u_S(t) gibt dabei die Spannung des Ausgangssignals über die Zeit an, ω_C bezeichnet die Trägerfrequenz, ω_mod ist die Modulationsfrequenz des zeitlich veränderlichen Signals der Inphase- bzw. Quadraturkomponente und φ_T eine vorhandener Phasenversatz.
Teilfigur B der 1 zeigt die I/Q-Ebene, wobei die Inphase- und die Quadraturkomponente des Basisbandsignals mit einem Gleichsignalanteil beaufschlagt sind. Dies führt zu einer Verschiebung der I/Q-Ebene, so daß sich eine durch die gestrichelte Linie angedeutete Ebene ergibt. Die Inphasekomponente wird durch den Gleichsignalanteil DI in positive Richtung verschoben. Dadurch ergibt sich als Summe für das Gesamtsignal I ein etwas größerer Wert. Die Quadraturkomponente weist einen Gleichsignalanteil DQ in negativer Richtung auf. Im dargestellten Beispiel reduziert sich somit die gesamte Amplitude der Quadraturkomponente um den Wert des Gleichsignalanteils DQ. Dieser Vorgang ist ebenfalls durch die Barunterliegenden Zeichnungen der Komponenten über die Zeit t angedeutet. Durch den positiven Gleichsignalanteil ist die Amplitude der reellen Komponente I über die Zeit t etwas größer, die von Q etwas geringer.
Teilfigur C zeigt eine I/Q-Ebene, bei der die Inphasekomponente und die Quadraturkomponente unterschiedliche Verstärkungen aufweisen. Während im Idealfall der Figur A die Amplituden beider Komponenten gleich groß sind, ist in Teilfigur C eine Verzerrung zwischen der Inphase- und der Quadraturkomponente zu sehen, die auch als "IQ-Imbalance" bezeichnet wird. Sie entsteht beispielsweise bei unterschiedlicher interner Verstärkung in der Basisbandsignalverarbeitung bzw. in den Mischern des Vektormodulators. Durch die unterschiedliche Verstärkung reduziert sich die reelle Signalamplitude I etwas, während gleichzeitig die Amplitude der Quadraturkomponente Q ansteigt.
Die in Teilfigur B und C angeführten Verzerrungen lassen sich in obiger Formel durch Hinzufügen von Gleichanteilen ausdrükken. Für ein reales System, das also Verzerrungen, Anpaßfehler und ungewünschte Gleichsignalanteile aufweist, ergibt sich für die Spannung des Ausgangssignals am Vektormodulator die Formel: uS(t) = cos(ωCt)·[IDC + cos(ωmodt + φT)] + sin(ωCt)·[QDC + IQAMP·sin(ωmodt + φT + φimpair)] (2)
Dabei bezeichnen I_DC und Q_DC die ungewünschten Gleichsignalanteile der Inphase- und der Quadraturkomponente des Basisbandsignals. Der Anteil IQ_AMP beschreibt die unterschiedliche Verstärkung der Inphase- und der Quadraturkomponente gemäß der Teilfigur C. Die Phase φ_impair zeigt einen Phasenversatz zwischen der Inphase und der Quadraturkomponente an, wird im weiteren aber nicht berücksichtigt.
Ein Versatz durch einen Gleichsignalanteil ist beispielhaft an einem sinusförmigen Signal in 3 gezeigt. Die Kurven S1 und S2 sind dabei um 180° phasenversetzt, was einer Multiplikation mit dem Faktor –1 entspricht. In der Abbildung ist die Kurve S2 gegenüber der Kurve S1 verschoben. Dies wird durch einen Gleichsignalanteil hervorgerufen, der in einem Fall zur sinusförmigen Kurve addiert und in dem anderen Fall von ihr subtrahiert wird. Die Versatzspannung U_DC ist definiert als
Die beiden angelegten Signale U_BB und U_BB- sind dabei betragsmäßig gleich groß, besitzen jedoch ein unterschiedliches Vorzeichen.
Um die Gleichsignalanteile im Basisband zu kompensieren, werden an den I- und den Q-Eingängen der Anordnung die in 4 gezeigten konstanten Signale angelegt. Während einer ersten Zeitdauer T1 besitzt das Signal am Eingang für die Inphasekomponente des Vektormodulators eine positive. Amplitude mit einem konstanten Amplitudenbetrag, beispielsweise +1. Es ist somit in diesem Zeiabschnitt konstant. Gleichzeitig ist am Eingang für die Quadraturkomponente kein Signal angelegt. Während der Zeitdauer T2 ist ein Signal mit gleichem Amplitudenbetrag, aber entgegengesetztem Vorzeichen am Signaleingang für die Inphasekomponente angelegt. Im Ausführungsbeispiel ist das die abschnittsweise konstante Amplitude –1 für die Inphasekomponente. Am Eingang für die Quadraturkomponente liegt weiterhin kein Signal an. Während der Zeiträume T3 und T4 ist das Signal am I-Eingang für die Inphasekomponente des Vektormodulators abgeschaltet, das Signal für die Quadraturkomponente hat während des Zeitabschnitts T3 eine positive konstante Amplitude, während des Zeitabschnitts T4 eine negative konstante Amplitude. Betragsmäßig sind die Amplituden für die Inphase- und die Quadraturkomponente wieder gleich groß, besitzen jedoch unterschiedliche Vorzeichen.
Das Ausgangssignal des Vektormodulators über die Zeit ist in 5 zu sehen. Zwischen den Signalen dieser Zeitabschnitte T1 und T2 sowie zwischen den Signalen der Zeitabschnitte T3 und T4 ist ein deutlicher Unterschied zu erkennen. Innerhalb eines jeden Zeitabschnittes ist der durchschnittliche Ausgangspegel annähernd konstant. Durch einen ungewünschten Gleichsignalanteil in der Inphasekomponente ist die Amplitude des Ausgangssignals leicht unterschiedlich hoch. Im ersten Zeitabschnitt T1 wird der Gleichsignalanteil vom Eingangssignal subtrahiert, in T2 wird er zur anliegenden Inphasekomponente I addiert. Es läßt sich erkennen, daß der Gleichsignalanteil für die Inphasekomponente in diesem Beispiel ein negatives Vorzeichen besitzt.
Im dritten Zeitabschnitt T3, in dem an der Quadraturkomponente ein Signal +1 angelegt ist, wird ein Gleichsignalanteil zu der Komponente addiert, im vierten Zeitabschnitt wird der Gleichsignalanteil subtrahiert. Daraus ergibt sich ein Signalanteil mit positiven Vorzeichen.
Eine Berechnung des Gleichsignalanteils erfolgt über eine Messung der Signalleistung während der Zeitabschnitte T1, T2, T3 und T4. Anschließend wird der Gleichsignalanteil in einer Komponente des Basisbandsignals durch die Formel bestimmt:
Dabei wird für U_RMSTx bzw. URMST_y die gemessene Durchschnittsleistung während der Zeitabschnitte T1, T2 bzw. T3 und T4 eingesetzt. Der Wert U_AMPL ist ein Proportionalitätsfaktor, der im konkreten Ausführungsfall benötigt wird, um dem Vektormodulator nachgeschaltete Verstärker oder Dämpfungsglieder zu berücksichtigen. Für die Berechnung des Gleichsignalanteils in der Inphasekomponente wird in dem Ausführungsbeispiel die durchschnittliche Leistung während der Zeitabschnitte T1 und T2 verwendet, für den Gleichsignalanteil der Quadraturkomponente die durchschnittliche Leistung während der Zeitabschnitte T3 und T4. Eine Kompensation erfolgt, indem der so ermittelte Offset-Wert als konstantes Signal von dem anliegenden I- bzw. Q-Signal subtrahiert wird. Im Ausführungsbeispiel ergibt sich für die Inphasekomponente ein Offset-Wert von ca. –0.034U_AMPL, für die Quadraturkomponente ein Offset-Wert von ca. +0.073U_AMPL.
Mit der Messung der Leistung der Inphase- und der Quadraturkomponente bei jeweils entgegengesetzten Signalen läßt sich zudem auch das Verhältnis der Verstärkung R_AMP zwischen der Inphase- und der Quadraturkomponente des Basisbandsignals errechnen und damit gegebenenfalls kompensieren. Dazu wird ein Verhältnis aus den Summen der durchschnittlichen Leistungen während der Zeitabschnitte T3 und T4 bzw. T1 und T2 verwendet. Es ergibt sich für die mathematische Formel:
Hier dient das so errechnete Verhältnis dazu, die Signale der Inphasekomponente mit dem entsprechenden Wert R_AMP zu multiplizieren.
6 zeigt zum Vergleich das Ausgangssignal eines Vektormodulators nach der Durchführung des Verfahrens und der Kompensation der Gleichsignalanteile. Als Eingangssignal wurde dabei dasselbe Signal wie in 2B verwendet. Im Gegensatz zur 2, bei dem der Trägerrest nur ca. 23 dB unter dem gewünschten Signal lag, ist in 6 eine Trägerunterdrückung von ca. 45 dB erreicht.
Der große Vorteil dieses Verfahrens liegt in seiner hohen Geschwindigkeit, da es ausreichend ist, binnen kurzer Zeit die Leistung des Trägersignals bei insgesamt vier verschiedenen Signalen zu messen. Dadurch ist das Verfahren besonders für automatische Testsysteme in der Produktion geeignet. Ein solches Testsystem ist schematisch in 7 angedeutet.
Der dabei zu testende Vektormodulator DUT (Device Under Test) ist zwischen zwei Bereichen 2 und 3 eines Testsystems ATE angeordnet. Wie hier schematisch dargestellt, erzeugt der Bereich 2 ein Basisbandsignal mit einer Inphasekomponente und einer Quadraturkomponente. Die Inphasekomponente wie auch die Quadraturkomponente sind als Differenzsignal I/IX bzw. Q/QX ausgebildet, da der Vektormodulator 1 zur Verarbeitung von Differenzsignalen ausgebildet ist. Der Bereich 3 des Testsystems ATE empfängt das Ausgangssignal des Vektormodulators 1 und setzt es mittels eines Lokaloszillators wieder auf eine Zwischenfrequenz um. Das empfangene und umgesetzte Signal wird zuerst gefiltert, verstärkt und dann in ein digitales Signal zur weiteren Signalverarbeitung umgewandelt. Das Verfahren läßt sich auch bei vorhandenen Testsystemen wie in der 7 gezeigt in einfacher Weise ausführen.
Dazu generiert der Bereich 2 während der ersten beiden Zeitabschnitte ein Signal für die Inphasekomponente mit dem Wert +I bzw. –I, wobei I eine definierte konstante Amplitude ist. Dadurch ergibt sich für das Differenzsignal I/IX für den Pfad I des Differenzsignals während des ersten Zeitabschnitts T1 eine positive Polarität, für das Differenzsignal IX eine negative. Während des Zeitabschnitts T2 wechseln die beiden Polaritäten. Der Vektormodulator setzt die Inphasekomponente um und erzeugt daraus ein Ausgangssignal, daß im Bereich 3 des ATE-Testsystems analysiert wird. In den nächsten beiden Zeitabschnitten, wird das Verfahren mit einem Signal für die Quadraturkomponente wiederholt. Aus dem vom Vektormodulator abgegebenen Signal wird der Gleichsignalanteil für die Inphase- und die Quadraturkomponente des Vektormodulators berechnet. Dadurch lassen sich Gleichsignalanteile im Vektormodulator kompensieren.
Dieses Konzept läßt sich in einfacher Weise erweitern. Beispielsweise ist es jederzeit möglich, auch Gleichsignalanteile, die innerhalb der Basisbandsignalverarbeitung auftreten und vom Vektormodulator ebenfalls in einen Trägerrest umgesetzt werden, zu kompensieren. Dazu werden dem Vektormodulator 1 die weiteren Schaltungselemente vorgeschaltet. Ein weiterer großer Vorteil des Verfahrens ist die Tatsache, daß es lediglich ein Signal mit der Frequenz des Trägersignals erzeugt. Dieses ist bekannt und ergibt sich aus dem verwendeten Lokaloszillatorsignal. Werden umgesetzte Anteile höherer Ordnung geeignet unterdrückt, ist nicht mehr notwendig, mittels eines frequenzselektiven Spektrumanalysators die Leistung des Trägersignals zu messen, sondern es kann ein einfaches Leistungsmeßgerät eingesetzt werden, das frequenzunspezifisch ist. Mit einem solchen Leistungmeßgerät sind aber im Gegensatz zum Spektrum oder Netzwerkanalysator hochgenaue absolute Leistungsmessungen möglich. Es ist sogar denkbar, innerhalb einer Anordnung, die den Vektormodulator enthält, eine Leistungsmeßdiode vorzusehen, um somit auch während des Betriebs in einem Telekommunikationsgerät eine nachträgliche Kalibrierung vornehmen zu können. Dadurch lassen sich äußere Parameter, die Gleichsignale verursachen ebenfalls kompensieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren mißt somit die Leistung oder die Amplitude eines Ausgangssignals, das durch einen Vektormodulator erzeugt wurde. Dazu wird an den Eingängen des Vektormodulators hintereinander ein konstantes Signal für einen gewissen Zeitabschnitt angelegt. Der Vektormodulator erzeugt mit einem konstanten Eingangssignal bei der Frequenz des Lokaloszillatorsignals ein Ausgangssignal. Für die Ermittlung eines Gleichsignalanteils werden lediglich vier Messungen benötigt. Daraus läßt sich der Wert des Offsetanteils bestimmen. Die hier dargestellte Berechnungsart ist jedoch nur eine von vielen Möglichkeiten, um aus den in den Zeitabschnitten ermittelten Leistungen oder Signalamplituden den ungewünschten Gleichsignalanteil zu bestimmen. Beispielsweise läßt sich auch der Kehrwert des Bruches in Formel 4 zur Berechnung benutzen.
Weiterhin ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, auch nicht lineare Signalanteile, die durch Signale unterschiedlicher Eingangsamplitude hervorgerufen werden, kompensieren zu können. Dies wird ermöglicht, indem zeitabschnittsweise konstante Eingangssignale mit verschiedenen Amplituden verwendet werden. Anordnungen mit Vektormodulatoren lassen sich so ausbilden, daß eine Kalibrierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch zu späterem Zeitpunkt möglich ist.

I: Inphasekomponente
Q: Quadraturkomponente
Carrier Suppression: Trägerrestunterdrückung
1: Vektormodulator
2, 3: Bereiche eines Testsystems
S1, S2: Sinussignale
T1, T2, T3, T4: Zeitabschnitte

Claims

Verfahren zur Bestimmung eines Trägerrestes in einer einen Vektormodulator umfassenden Anordnung, in der der Vektormodulator zur Umsetzung eines eine Inphasekomponente und eine Quadraturkomponente umfassenden Basisbandsignals in ein komplexes Ausgangssignal ausgebildet ist und bei dem der Anordnung a) eine der Komponenten des Basisbandsignals als Signal (+I) mit abschnittsweise konstantem Pegel und einer ersten Polarität während eines ersten Zeitabschnittes (T1) zugeführt und eine erste durchschnittliche Signalamplitude des Ausgangssignals ermittelt wird; b) die eine der Komponenten des Basisbandsignals als Signal (–I) mit abschnittsweise konstantem Pegel und einer zweiten Polarität während eines zweiten Zeitabschnittes (T2) zugeführt und eine zweite durchschnittliche Signalamplitude des Ausgangssignals ermittelt wird; c) unter Bildung einer Differenz der ersten und der zweiten Signalamplitude ein Offset-Wert der einen Komponente des Basisbandsignals ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Schritt, daß der ermittelte Offset-Wert der einen Komponente des Basisbandsignals zu der einen Komponente als Signal addiert oder subtrahiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt c) der Offset-Wert mit einer Multiplikation des Wertes der Differenz der ersten und zweiten Signalamplitude mit dem Kehrwert einer Summe der ersten und zweiten Signalamplitude ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) bis c) mit zumindest zwei verschiedenen abschnittsweise konstanten Pegeln durchgeführt werden, wobei in Schritt c) ein Offset-Wert in Abhängigkeit der zumindest zwei verschiedenen Pegel ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte a) bis c) für die Inphasenkomponente und für die Quadraturkomponente des Basisbandsignals durchgeführt werden, und ein Verhältnis der Verstärkung zwischen der Inphasenkomponente und der Quadraturkomponente unter Bestimmung eines Quotienten aus der Summe der ersten und zweiten durchschnittlichen Signalamplitude der Inphasenkomponente und der Summe der ersten und zweiten durchschnittlichen Signalamplitude der Quadraturkomponente des Basisbandsignals ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal mit abschnittsweise konstantem Pegel als ein Differenzsignal mit einem abschnittsweise konstantem Pegel ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Schritt a) und b) die durchschnittliche Signalamplitude ermittelt wird, indem die durchschnittliche Leistung des Ausgangssignals ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ermittlung der durchschnittlichen Signalamplitude des Ausgangssignals ein Spektrumsanalysator verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ermittlung der durchschnittlichen Signalamplitude des Ausgangssignals ein Leistungsmessgerät verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Ermittlung der durchschnittlichen Signalamplitude des Ausgangssignals eine Diode verwendet wird.