DE3788498T2 - Vektor-Modulatoren und deren Kalibrierung. - Google Patents

Vektor-Modulatoren und deren Kalibrierung.

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Description

  • Die Erfindung betrifft Vektor- oder Quadratur (I/Q)-Modulatoren und deren Kalibrierung, insbesondere die Kalibrierung eines Vektormodulators, der nur einen skalaren Detektor verwendet.
  • Ein Haupttrend bei der Mikrowellenkommunikation ist die Umschaltung zur digitalen Kommunikation, wobei digitale Modulationstechniken verwendet werden. Diese Techniken erfordern eine neue Klasse von Signalmodulatoren, die Vektor- oder Quadraturmodulation durchführen. Bei der Vektormodulation modulieren zwei Modulations-Eingangssignale unabhängig die Inphase (I)- und Quadratur (Q)-Komponenten des Trägers. Für den richtigen Betrieb müssen die I- und Q-Kanäle des Modulators so kalibriert werden, daß sie gleichen Zuwachs haben, d. h. ausgeglichen sind, und genau 90º voneinander entfernt sind, d. h. in Quadratur.
  • Ein Weg, einen Vektormodulator zu kalibrieren, geht mit einem Netzwerk-Analysator, der mit der Hochfrequenzträgereingabe und mit der hochfrequenzmodulierten Ausgabe verbunden ist. Der Netzwerk-Analysator mißt die Amplitude und Phase der hochfrequenzmodulierten Ausgabe, die daher rühren, daß unterschiedliche Gleichspannungen auf die I- und Q-Modulationseingänge aufgegeben werden. Aus diesen Messungen können der Zuwachs und die Phasengenauigkeit des Modulators bestimmt und kalibriert werden. Der Nachteil bei diesem Verfahren ist es, daß sie eine teure und etwas mühselige Lösung ist, und daher eignet sie sich nicht zum Einfügen in einen Vektormodulator für die Selbstkalibrierung. Für die meisten Netzwerk-Analysatoren ist sie auch in der Genauigkeit begrenzt.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Kalibrieren eines Vektormodulators zur Verfügung zu stellen, welche einen Netzwerk-Analysator nicht erfordern und welche die Genauigkeit der Kalibrierungsmessung verbessern und das Kalibriersystem kompakt und kostengünstig genug machen, damit es in den Vektormodulator für die Selbstkalibrierung eingefügt werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein System zur Verfügung, das eine Standard-Vektormodulatorschaltung aufweist, modifiziert; indem Phasenschieber hinzugefügt werden, um die relativen Phasen der I- und Q-Komponenten des Hochfrequenzträgers einzustellen. Variable Dämpfungseinrichtungen sind in die Eingangsleitungen des I- und Q-Modulationssignales eingeschaltet, um die relative Amplitude der Modulationssignale einzustellen.
  • Die Kalibrierungsmessungen werden durchgeführt, indem ein skalarer Detektor benutzt wird, um die Amplitude des HF- Ausgangssignales zu messen. Zwei Gleichspannungs-Signalquellen liefern Referenzsignale für die I- und Q-Modulationseingaben. Zwei weitere Gleichspannungs-Signalquellen liefern Kompensationssignale für Trägerverluste. Eine letzte Gleichspannungs-Signalquelle liefert Kalibriersignale zum Ausgleichen der Amplitude der I- und Q-Modulationssignale.
  • Ein iteratives Kalibrierverfahren aus vier Schritten schließt sich an, bis keine Änderungen in den Ergebnissen beobachtet werden. Der Quadratur-Phasenfehler wird minimiert, indem die Phasenschieber eingestellt werden. Der Trägerverlust wird minimiert, indem die Trägerverlust-Kompensationsquellen eingestellt werden, um die HF-Ausgabe zu minimieren, wobei die Modulationseingänge geerdet sind. Die Amplituden der I- und Q-Modulationssignale werden ausgeglichen, indem die Dämpfungseinrichtungen eingestellt werden, bis die Ausgangsamplituden gleich sind. Schließlich werden die Quadratur-Kalibriersignalquellen eingestellt, bis die Ausgangsamplituden, die sie erzeugen, ausgeglichen sind. Diese Folge von Einstellungen wird wiederholt, bis keine weiteren Änderungen beobachtet werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Vektormodulators.
  • Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Vektormodulators, in den das Kalibriersystem der Erfindung eingebaut ist.
  • Fig. 3 veranschaulicht die Theorie der Betriebsweise der Vektormodulatoren und der Kalibriertechnik der Erfindung. Die richtige Operation eines Vektormodulators ist in Fig. 3A gezeigt. Fig. 3B veranschaulicht das Ergebnis, wenn die I- und Q-Kanäle nicht genau in Quadratur sind. Fig. 3C veranschaulicht das Ergebnis, wenn die I- und Q-Kanäle 90º außer Phase sind, aber sie nicht ausgeglichen sind.
  • Genaue Beschreibung der Erfindung
  • Ein Vektormodulator (auch als ein I/Q-Modulator bezeichnet) gibt zwei getrennte Modulationssignale auf, um die Inphase (I)- und Quadratur (Q)-Komponenten eines Trägersignals zu modulieren. Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines typischen Vektormodulators. Ein HF-Trägersignal, das durch den lokalen Oszillator 11 erzeugt wird, wird in I- und Q-Komponenten durch einen 90º-Leistungsteiler 13 geteilt. Die I-Komponente, mit einer Phase, die als 0º definiert ist, wird auf den LO-Eingang des Mischers 15 gegeben. Das I-Kanal-Modulationssignal wird auf einen weiteren Eingang des Mischers 15 gegeben, um ein moduliertes I-Signal zu erzeugen. Die Q-Komponente, mit einer Phasendifferenz von 90º bezüglich der I-Komponente, wird auf einen Eingang des Mischers 17 gegeben. Das Q-Kanal-Modulationssignal wird auf einen weiteren Eingang des Mischers 17 gegeben, um ein moduliertes Q-Signal zu erzeugen. Die modulierten I- und Q-Signale werden von einem 0º-Leistungskombinierer 19 kombiniert, um das vektormodulierte HF-Ausgangssignal zu erzeugen.
  • Die grundsätzlichen Fehler in den vektormodulierten Signalen, die durch diese Modulatoranordnung erzeugt werden, können dem Trägersickern, der Unausgeglichenheit der Amplitude der I- und Q-Kanäle und dem Quadratur-Phasenfehler zugeschrieben werden.
  • Trägersickern ist das Auftreten eines Ausgangssignales aus den Mischern, selbst wenn die Modulationseingänge geerdet sind. Dies kann durch eine versetzte Spannung, die nicht gleich Null ist, in einer Mischeinrichtung, durch kapazitive oder induktive Kopplung des LO-Signales über den Mischer und durch Impedanz-Fehlanpassungen in den Ports des Mischers, verursacht sein. Die Unausgeglichenheit der Amplituden wird durch die Unterschiede bei den Umwandlungsverlusten der I- und Q-Mischer verursacht. Phasen-Quadraturfehler beruhen auf falscher Kalibrierung (Toleranzen bei der Anordnung) des 90º-Leistungsteilers und des 0º-Leistungskombinierers und auf Unterschieden der elektrischen Weglängen der I- und Q-Kanäle.
  • Bei einem Vektormodulator, der die vorliegende Erfindung enthält, schematisch in Fig. 2 gezeigt, können diese drei Fehlerquellen durch eine Selbstkalibrierprozedur weitgehend reduziert werden.
  • In Fig. 2 tragen Komponenten, die funktionsmäßig dieselben sind, wie die Komponenten in Fig. 1, dieselben Bezugsziffern, wobei eine 2 vorangeht. Beispielsweise ist der Mischer 215 in Fig. 2 funktional äquivalent dem Mischer 15 in Fig. 1.
  • In Fig. 2 ist die Basis-Vektormodulationsschaltung modifiziert, indem Phasenschieber 221 und 223 zwischen den Leistungsteiler 213 und die Mischer 215 und 217 eingefügt sind, um die relativen Phasen der I- und Q-Komponenten des HF- Trägers einzustellen. Variable Dämpfer 225 und 227 werden in die I- und Q-Modulationssignal-Eingangsleitungen eingefügt, um die relative Amplitude der Modulationssignale einzustellen.
  • Kalibriermessungen werden durchgeführt, indem der Detektor 220 benutzt wird, um die Amplitude des HF-Ausgangssignales zu messen. Gleichstromsignalquellen 235 und 237 liefern Referenzsignale für die Q- und I-Modulationseingänge, wenn sie über die Schalter 241 und 243 mit den Mischern 217 und 215 anstelle der I- und Q-Modulationssignale verbunden sind. Die Gleichstromsignalquellen 229 und 231 liefern Trägerverlust- Kompensationssignale für die Q- bzw. I-Signalkomponenten. Die Signalquelle 239, die wahlweise durch Schalter 245 und 247 entweder mit der I- oder der Q-Eingangsleitung verbunden werden kann, liefert Kalibriersignale zum Ausgleichen der I- und Q-Amplitude.
  • Fig. 3 veranschaulicht die Theorie der Betriebsweise von Vektormodulatoren der Kalibriertechnik der Erfindung. Die Schaubilder der Fig. 3A und 3C sind graphische Darstellungen von Signalen im Vektorraum, wobei die Amplitude eines Signales durch die Entfernung vom Ursprung dargestellt ist und die' relative Phase eines Signales durch die winkelmäßige Verlagerung in bezug auf ein beliebiges Referenzsignal dargestellt wird. Die Phase des I-Modulationssignales wird als die Referenzphase in den Fig. 3A, 3B und 3C benutzt. Die Frequenz des Signales ist nicht dargestellt, jedoch wird implizit angenommen, daß sie dieselbe ist, wie die Referenzfrequenz, üblicherweise die Trägerfrequenz. Die richtige Operation des Vektormodulators ist in Fig. 3A gezeigt. Eine Gleichspannung, die auf die I-Modulationseingänge aufgegeben ist, führt zu dem Inphase-Modulationssignal (I) 301. Dieselbe Spannung aufgegeben auf die Q-Modulationseingabe führt zu dem Quadratur-modulierten Signal (Q) 303. Wenn der Vektormodulator perfekt kalibriert ist, sind das Inphase-Modulationssignal (I) 301 und das Quadratur-Modulationssignal (Q) 303 exakt 90º außer Phase, und die Amplituden der Signale sind gleich. Die Kombinationen der Modulationsvektoren mit positiver und negativer Polarität erzeugen vier verschiedene Ergebnisvektoren 305, 307, 309 und 311, die auch in Quadratur sind und die gleiche Amplitude haben.
  • Wenn die I- und Q-modulierten Signale in der Amplitude ausgeglichen sind, sie jedoch nicht exakt 90º außer Phase sind, gibt es einen Quadratur-Phasenfehler, und eine Situation ähnlich der, die in Fig. 3B gezeigt ist, ergibt sich. In dem gezeigten Beispiel ist der Winkel 329 zwischen I- und Q-modulierten Signalen größer als 90º. Die sich ergebenden Vektoren sind in Quadratur, aber sie haben nicht die gleiche Amplitude. Der (1+, Q+)-Vektor 321 und der (I-, Q-)-Vektor 327 sind kleiner als der (I+, Q-)-Vektor 323 und der (I-, Q+)-Vektor 325.
  • Wenn die I- und Q-modulierten Signale 90º außer Phase sind, sie jedoch sich in der Amplitude unterscheiden, gibt es einen Amplituden-Unausgeglichenheitsfehler, und eine Situation ähnlich der, die in Fig. 3C gezeigt ist, ergibt sich. Die sich ergebenden Vektoren haben gleiche Amplitude, jedoch sind sie nicht in Quadratur. Der (I+, Q+)-Vektor 331 ist weniger als 90º von dem (I+, Q-)-Vektor 323 entfernt.
  • Das Kalibrieren eines Vektormodulators erfordert das Korrigieren sowohl der Phasen- als auch der Amplitudenfehler, die in den Fig. 3B und 3C veranschaulicht sind, und das Minimieren des Trägersickerns. Durch Verwenden des Kalibrierverfahrens und der Vorrichtung der Erfindung kann dies mit einem Detektor durchgeführt werden, der nur die Amplitude des sich ergebenden HF-Ausgangssignales mißt und selbst nicht kalibriert ist.
  • In der Operation wird ein iterativer Prozeß mit vier Schritten verfolgt, bis keine Änderung in den Ergebnissen beobachtet wird. Es wird wieder Bezug auf Fig. 2 genommen, wo die Gesamtheit der Quadratur-Phasenfehler aus Teiler 221, Mischern 215 und 217 und Kombinierer 219 minimiert wird, indem die Phasenschieber 221 und 223 eingestellt werden. Das Trägersickern wird minimiert, indem die Signalquellen 229 und 231 eingestellt werden, um die HF-Ausgabe zu minimieren, wenn die Modulationseingänge geerdet sind. Die Amplituden der Q- und I-Modulationssignale werden ausgeglichen, indem Dämpfungseinrichtungen 225 und 227 eingestellt werden, bis die erzeugten HF-Ausgangsamplituden gleich sind. Schließlich werden die Quadratur-Kalibriersignale aus den Gleichstrom-Signalquellen 235 und 237 eingestellt, bis die HF-Ausgangsamplituden, die sie erzeugen, ausgeglichen sind. Diese Folge von Einstellungen wird wiederholt, bis keine weiteren Änderungen beobachtet werden.
  • Ein wichtiger Aspekt der Kalibrierprozedur ist, daß die Messungen entweder das Minimieren der HF-Ausgabe oder das Gleichsetzen der Amplituden zweier Messungen nach sich ziehen. Somit braucht der HF-Detektor nicht genau kalibriert zu sein.
  • Um den Quadratur-Phasenfehler zu messen, werden die Schalter 241 und 243 auf "b" geschaltet, um die Gleichstrom-Signalquelle 235 mit dem Mischer 217 für den Q-Kanal zu verbinden und um die Gleichstrom-Signalequelle 235 mit dem Mischer 215 für den I-Kanal zu verbinden. Die Signalquellen 235 und 237 liefern Gleichstrom-Referenzsignale mit positiven oder negativen Werten. Die Signalquelle 235 liefert Referenzsignale Qc+ und Qc- für den Q-Kanal. Qc+ und Qc- haben dieselbe Amplitude, jedoch entgegengesetzte Polarität. Die Signalquelle 237 liefert Referenzsignale Ic+ und Ic- für den I-Kanal. Ic+ und Ic- haben dieselbe Amplitude, jedoch entgegengesetzte Polarität. Der Detektor 220 mißt die Amplitude des HF-Ausgangssignals für die vier Kombinationen von Referenzsignalen (Ic+, Qc+), (Ic+, Qc-), (Ic-, Qc+) und (Ic-, Qc-). Die Phasenschieber 221 und 223 werden dann eingestellt, so daß die Summe der HF-Ausgangsamplituden, die durch die Kombinationen (Qc+, Ic+) und (Qc-, Ic-) erzeugt werden, gleich der Summe der HF-Ausgangsamplituden ist, die von den Kombinationen (Qc+, Ic-) und (Qc-, Qc+) erzeugt wird. Wenn beispielsweise die Summe der HF-Ausgangsamplituden, die von den Kombinationen (Qc+, Ic+) und (Qc-, Ic-) erzeugt wird, größer ist, sollte die Phasenverzögerung, die von dem Phasenschieber 221 eingeführt wird, verringert werden (siehe Fig. 3B). Eine Suchprozedur folgt, um iterativ die vier Ausgangssignalamplituden zu messen und die Phasenschieber einzustellen, bis ein ausgeglichener Zustand erreicht ist. Wenn diese Operation durchgeführt ist, werden die Schalter 241 und 243 wieder auf "a" gebracht.
  • Der nächste Schritt der Kalibrierprozedur ist es, den Wert des Trägersickerns zu reduzieren. Um dieses durchzuführen, werden die Schalter 245 und 247 auf "a" geschaltet, um die Modulationseingangsleitungen mit Masse zu verbinden. Während der Detektor 220 die Amplitude des HF-Ausgangssignales mißt, wird die Gleichstrom-Signalquelle 229, die das Trägerverlust-Kompensationssignal QCLO erzeugt, eingestellt, um die Amplitude des HF-Ausgangssignals zu minimieren. Dies minimiert die Q-Komponente des Trägersickerns. Auf ähnliche Weise wird die Gleichstrom-Signalquelle 231, die das Trägerverlust-Kompensationssignal ICLO erzeugt, eingestellt, um die Amplitude des HF-Ausgangssignales zu minimieren. Dies minimiert die I-Komponente des Trägersickerns. Nachdem dieser Schritt ausgeführt ist, werden die Schalter 245 und 247 auf "b" geschaltet, um die Modulationseingänge wieder mit den Eingangsleitungen zu verbinden.
  • Die Genauigkeit des minimalen Punktes für das HF-Ausgangssignals ist durch die Empfindlichkeit des Detektors begrenzt. Fig. 4 veranschaulicht die Messung des HF-Ausgabe-Minimalpunktes, in dem die gemessene Response-Kurve 403 (durchgezogene Linie) dargestellt wird. Da der minimale Signalwert V&sub0; unterhalb der Empfindlichkeitsgrenze Vn für das Hintergrundrauschen des Detektors ist, scheint ein Teil 404 der gemessenen HF-Responsekurve für einen Bereich von QCLO- und ICLO-Werten nahe dem Minimum eben zu sein. Die tatsächliche Responsekurve 404 (gestrichelte Linie) kann nahe dem Minimalpunkt 407 nicht direkt gemessen werden. Um eine bessere Annäherung an den Minimalpunkt zu erreichen, wird eine Interpolation zwischen zwei Punkten oberhalb der Empfindlichkeitsschwelle verwendet, basierend auf der Annahme, daß die Responsekurve nahe dem Minimalpunkt symmetrisch ist. Zuerst, indem der Wert des Kompensationssignales geändert wird, wird ein Punkt unterhalb des Minimalbereiches 404 gewählt, in einem Bereich der Kurve 403, der eine meßbare Steigerung hat, z. B. Punkt 409. Am Punkt 409 ist die HF-Ausgabe V&sub1;, und der Wert des Kompensationssignales ist Q&sub1;. Dann wird ein zweiter Punkt oberhalb des Minimums gelegt, wo die HF-Ausgabe auch V&sub1; ist, z. B. Punkt 411, und der Wert Q&sub2; des Kompensationssignales wird notiert. Das endgültige Kompensationssignal wird dann mittig zwischen Q&sub1; und Q&sub2; gesetzt, bei Q&sub3;, um die minimale HF-Ausgabe, V&sub0;&sub1; am Punkt 407 zu erzeugen.
  • Der nächste Schritt besteht darin, die Amplitude der I- und Q-modulierten Signale auszugleichen, was durchgeführt wird, indem die Dämpfung der I- und Q-Modulationseingängeeingestellt wird. Der Schalter 245 wird auf "c" geschaltet, um die Gleichstrom-Signalquelle mit dem Q-Kanal-Mischer 217 zu verbinden, und der Schalter 247 wird auf "a" geschaltet, um den Eingang zum I-Kanal-Mischer 215 zu erden. Die Gleichstrom-Signalquelle erzeugt ein Referenzsignal, und der Detektor 220 mißt die Amplitude des sich ergebenden HF- Ausgangssignals, das Q-moduliert ist. Dann wird der Schalter 245 auf "a" geschaltet, um den Q-Eingang zu erden, und der Schalter 247 wird auf "c" geschaltet, um das Kalibriersignal von der Quelle 245 mit dem I-Eingang zu verbinden, und der Detektor 220 macht eine zweite Amplitudenmessung. Der variable Dämpfer für den Kanal mit der größeren Amplitude wird eingestellt, um die Amplitude auf die des anderen Kanales zu verringern, und die Amplitudenmessungen werden wiederholt, bis die gemessenen Amplituden gleich sind. Wenn dieser Schritt beendet ist, werden die Schalter 245 und 247 wieder auf "b" gebracht, um die Modulationseingänge wieder zu verbinden.
  • Als nächstes werden die Amplituden der Quadratur-Kalibriersignale aus den Gleichstrom-Signalquellen 235 und 237 eingestellt. Der Schalter 241 "b" geschaltet, der Schalter 243 wird "a" geschaltet, und der Schalter 247 wird "a" geschaltet. Der Detektor 220 mißt die Amplitude des Ausgangssignales mit positiven und negativen Polaritäten des Kalibriersignales. Die Amplituden des Kalibriersignales für die Quelle 235 werden eingestellt, bis die Ausgangssignalamplituden gleich sind. Dann wird der Schalter 243 auf "b" geschaltet, der Schalter 241 wird auf "a" geschaltet, und der Schalter 245 wird auf "a" geschaltet. Wieder mißt der Detektor 220 die Amplitude des Ausgangssignales mit positiven und negativen Polaritäten des Kalibriersignals. Die Amplituden des Kalibriersignals für die Quelle 237 werden eingestellt, bis die Ausgangssignalamplituden untereinander und denen für die Quelle 235 gleich sind.
  • Diese Prozedur mit vier Schritten wird in Folge wiederholt, bis keine Änderungen beobachtet werden: Verringern des Quadratur-Phasenfehlers, Verringern des Trägersickerns, Ausgleichen der Amplituden der modulierten Signale und Ausgleichen der Quadratur-Kalibriersignale. Die Iteration ist wichtig, da die Fehler untereinander abhängig sind. Bei einem gut gestalteten Modulator sind die Fehler klein, und die Kalibrierprozedur konvergiert ganz schnell, innerhalb von 2 oder 3 Zyklen.
  • Es sollte angemerkt werden, daß die Kalibrierung mit nur einem Phasenschieber und einem variablen Dämpfer ausgeführt werden könnte, anstelle mit den zweien, die bei der bevorzugten Ausführungsform benutzt werden. Auch kann das HF-Ausgangssignal frequenzübersetzt werden, bevor es auf den Detektor 220 gegeben wird.
  • Die Schritte der Kalibrierprozedur können manuell oder automatisch durchgeführt werden. Wenn das Kalibriersystem in einen Vektormodulator für die Selbstkalibrierung eingefügt ist, wird ein automatisches Nähern bevorzugt. Für ein automatisiertes System müssen elektrisch steuerbare Versionen bestimmter Einrichtungen benutzt werden. Diese umfassen die Phasenschieber 221, 223, die variablen Dämpfer 225 und 227, die Gleichstrom-Signalquellen 235, 237, 229 und 231 und die Schalter 241, 243, 245 und 247. Die Automatisierung kann bereitgestellt werden, indem ein Mikroprozessor verwendet wird, um diese Vorrichtungen zu steuern und Meßdaten vom Detektor 220 abzunehmen, um die Kalibrierprozedur mit wohlbekannten Techniken durchzuführen.

Claims (7)

1. Verfahren zum Kalibrieren eines Vektor-Modulators mit einem Eingangs-Leistungsteiler (13), einem Inphase (I) (15) und einem Quadratur (Q) (17)-Mischer, I- und Q-Modulationssignalen und einem Ausgangs-Leistungskombinator (19), dadurch gekennzeichnet, daß Quadratur-Eichsignale eingegeben werden und die Amplitude eines Hochfrequenz-Ausgangssignales mit einem Detektor (220) gemessen wird, indem die folgenden Schritte ausgeführt werden:
(a) Minimieren des Quadraturphasenfehlers,
(b) Minimieren des Trägerrestes,
(c) Ausgleichen der Amplituden der I- und Q-modulierten Signale,
(d) Ausgleichen der Amplituden der Quadratur-Eichsignale (Qc+, Qc-; Ic+, Ic-) und
(e) Wiederholen der Schritte (a) bis (d), bis keine weiteren Veränderungen beobachtet werden.
2. Kalibrierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (a) durchgeführt wird, indem Kombinationen der positiven Gleichstrom-Bezugssignale (Qc+, Ic+) und der negativen Gleichstrom-Bezugssignale (Qc-, Ic-) anstelle der Modulationssignale mit dem I- und dem Q-Mischer (215, 217) sequentiell verbunden werden, die Hochfrequenz-Ausgangsamplitude für jede der vier Kombinationen der Bezugssignale gemessen wird und zwischen dem Leistungsteiler (213) und den Mischern (215, 217) angeordnete Phasenschieber (221, 223) so eingestellt werden, daß die Summe der Hochfrequenz-Ausgangssignale, die von den positiven Gleichstrom-Bezugssignal (Qc+, Ic+) und den negativen Gleichstrom-Bezugssignal (Qc-, Ic-)-Kombinationen erzeugt werden, gleich der Summe der Hochfrequenz-Ausgangsamplituden ist, die von den Bezugssignal- Kombinationen erzeugt werden.
3. Kalibrierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (b) durchgeführt wird, indem Trägerrest-Ausgleichsquellen (229, 231) mit dem I- und dem Q-Mischer (215, 217) verbunden werden, wobei die Modulationseingänge geerdet (245, 247) sind, die Hochfrequenz-Ausgangsamplitude gemessen wird und die Trägerrest-Ausgleichsquellen (229, 231) eingestellt werden, um die Hochfrequenz-Ausgangsamplitude zu minimieren.
4. Kalibrierungsverfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (c) durchgeführt wird, indem der I- und der Q- Modulationseingang abwechselnd geerdet (245, 247) werden, während die Hochfrequenz-Ausgangsamplitude gemessen wird, und zwischen den Modulationssignaleingängen und den Mischern (215, 217) angeschlossene Dämpfungsglieder (225, 227) eingestellt werden, bis die erzeugten Hochfrequenz-Ausgangsamplituden gleich sind.
5. Kalibrierungsverfahren nach Anspruchs 1, bei dem der Schritt (d) durchgeführt wird, indem abwechselnd die (Qc+)- und (Qc-)-Signale an den Q-Mischer (217) angelegt werden, wobei das I-Modulationssignal mit dem I-Mischer (215) verbunden ist, die Hochfrequenz-Ausgangsamplitude gemessen wird und die Amplitude eines der (Qc+)- oder (Qc-)-Signale eingestellt wird, bis die Ausgangsamplituden, welche diese erzeugen, gleich sind, dann abwechselnd die (Ic+)- und (Ic-)-Signale an den I-Mischer (215) angelegt werden, wobei das Quadratur-Modulationssignal mit dem Q-Mischer (217) verbunden ist, die Hochfrequenz- Ausgangsamplitude gemessen wird und die Amplituden der (Ic+)- oder der (Ic-)-Signale eingestellt werden, bis die Ausgangsamplituden, welche diese erzeugen, gleich der von den (Qc+)- und (Qc-)-Signalen erzeugten Ausgangsamplitude sind.
6. Kalibrierungsverfahren nach Anspruch 3, bei dem die Hochfrequenz-Ausgangsamplitude im Schritt (b) minimiert wird, indem das Hochfrequenz-Ausgangssignal gemessen wird, während die Amplitude des Trägerrest-Ausgleichsignales variiert wird; eine erste Trägerrest-Ausgleichs- Interpolationsamplitude in der Nähe einer Seite des Hochfrequenz-Ausgangsminimums, in einem Bereich gewählt wird, in dem der HF-Frequenzgang eine meßbare Neigung aufweist, um eine erste Hochfrequenz-Ausgangsamplitude zu erzeugen; eine zweite Trägerrest-Ausgleichs-Interpolationsamplitude in der Nähe der anderen Seite des Hochfrequenz-Ausgangsminimums, in einem Bereich gewählt wird, in dem der HF-Frequenzgang eine meßbare Neigung aufweist, um eine Hochfrequenz-Ausgangsamplitude zu erzeugen, die gleich der ersten Hochfrequenz-Ausgangsamplitude ist; und indem die Amplitude des Trägerrest- Ausgleichssignales auf einem Mittelwert der ersten und der zweiten Interpolationsamplitude eingestellt wird.
7. Vektormodulator, bei dem eine Hochfrequenz-Eingangsquelle (11) mit einem Eingangs-Leistungsteiler (13) verbunden ist, der zwei Ausgänge vorsieht, wobei jeder der Ausgänge unabhängig vom anderen mit einem Mischer (215, 217) verbunden ist, einer der Mischer mit einem Inphase (I)- Signalpfad und der andere Mischer mit einem Quadratur (Q)-Signalpfad verbunden ist, und die Ausgänge der Mischer mit einem Leistungskombinator (219) verbunden sind, der ein Hochfrequenz-Ausgangssignal erzeugt, gek e n n zeichnet durch einen einstellbaren Phasenschieber (221, 223), der zwischen dem Leistungsteiler (213) und den Mischern (215, 217) angeschlossen ist, Quellen für Quadratur-Eichsignale (235, 237) und Trägerrest-Ausgleichssignale (229, 231), die mit den Mischern (215, 217) verbunden sind; variable Dämpfungsglieder (225, 227) zwischen den Modulationseingängen der Mischer; und einen Signaldetektor (220), der mit dem Ausgang des Kombinators (219) verbunden ist.
DE3788498T 1986-10-23 1987-10-20 Vektor-Modulatoren und deren Kalibrierung. Expired - Lifetime DE3788498T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/922,383 US4717894A (en) 1986-10-23 1986-10-23 Calibration of vector modulators using a scalar detector

Publications (2)

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