一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法与流程

专利2025-02-15  35


本发明涉及信号源校准,特别是涉及一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法。


背景技术:

1、无线通信技术的迅速发展,对于通用信号源设备的功能、指标的要求越来越高,尤其对信号源的输出频率范围、输出功率动态、功率精度都用非常高的要求;

2、特别是在在高精度信号源发射系统中的功率校准领域。信号源输出频率范围宽、功率动态大、功率精度高、校准数据量大,而实际功率调整器件都是由数控衰减器、压控衰减器和机械衰减器的不用衰减组合实现的,这些衰减器频响受频率、功率因素的影响,频响特性变化大。因此,为了保障信号源输出功率精度,必须对信号源进行功率校准。

3、常规的信号源功率校准,采用频率和功率查表的方式实现,这种校准方法存在校准精度低,校准量大导致校准成本增加的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,通过频率、功率划分区域分段校准和二维线性插值结合的方式进行校准,可以有效的减少校准量,同时可以提高功率校准精度。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的: 一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,所述方法基于信号源功率校准系统进行校准,所述信号源功率校准系统包括信号源、射频通道、机械衰减器和检波器;所述射频通道包括压控衰减器、第一射频开关、第二射频开关和多个射频链路;

3、所述信号源的输出端与第一射频开关连接,第一射频开关通过各个射频链路与第二射频开关连接,第二射频开关通过压控衰减器与机械衰减器连接,由机械衰减器对外输出信号;其中第一射频开关和第二射频开关用于从多个射频链路中选通一路射频链路;每一路射频链路中均包括依次连接的放大器、带通滤波器和数控衰减器;所述检波器用对压控振荡器的输出信号进行检波,并输出检波电压;

4、所述方法包括以下步骤:

5、s1.最大输出功率测试和数控衰减器的固定衰减值测试:

6、将整个工作频段划分为若干个子频段,并建立子频段与射频链路的一一对应关系;

7、令机械衰减器和压控衰减器不衰减;给定信号源的频率范围为:fmin到fmax之间;从fmin开始,信号源按照设定频率步进逐步增加频率,输出fmin到fmax之间的单载波信号;

8、在每一个频率下,测量使得放大器不压缩最小数控衰减值;并在各个频率下测量机械衰减器输出的信号功率的最大值;

9、s2.机械衰减器校准:

10、从fmin开始,信号源按照设定频率步进逐步增加频率,输出fmin到fmax之间的单载波信号,在每一个频率的单载波信号输出时,按照步骤s1的测量设置数控衰减器的固定衰减值;

11、令压控衰减器不衰减;

12、对于任一个频率下,计算出不同衰减档位下和零衰减时的相对功率变化量作为机械衰减器的校准数据,形成该频率下的机械衰减器校准向量;

13、在所有频率测试完成后,则得到了各个频率下的机械衰减器校准向量;

14、s3.确定射频通道必须校准频率点:

15、其中,各个子频段的端点,为必须校准的频率点;

16、从fmin开始,信号源按照设定频率步进逐步增加频率,输出fmin到fmax之间的单载波信号,在每一个频率的单载波信号输出时,按照步骤s1的测量设置数控衰减器的固定衰减值,令机械衰减器不衰减;

17、然后在每一个频率下对机械衰减器的输出信号测功率值,从第二个测试的频率点开始,将当前频率点的功率值测试结果与上一个必须校准的频率点的功率值测试结果进行比较,如果误差超过预设的精度要求值,则当前频率点作为必须校准的点;

18、s4.压控衰减器校准:首先设置数控衰减器的衰减值为预设的固定衰减值,并令机械衰减器不衰减;将步骤s1中信号功率的最大值作为最大功率pmax,并给定最小功率pmin和功率步进△p;

19、对于每一个必须校准的频率点,信号源输出相应频率的单载波信号,调节压控衰减器的衰减值,并对机械衰减器输出信号的功率进行测试,在机械衰减器输出信号的功率从pmax按照功率步进逐步减小,直到输出信号的功率达到给定的最小功率pmin或是压控衰减器的最大调节量程;在每一个功率下,记录压控衰减器的控制电压,并利用检波器对压控衰减器的输出信号进行检测,得到检波电压并记录;

20、s5.功率校准补偿:根据用户设置的功率值和频率值,计算当前所设置的频率和功率下对应的数控衰减器和压控衰减器和检波器的参考电压值。

21、所述信号源功率校准系统还包括控制模块,用于按照步骤s1~s5对机械衰减器、数控衰减器和压控衰减器进行控制,并在校准补偿过程中,接收检波器输出的电压信号,与步骤s5中计算得到的检波电压值进行比较,判断信号源输出是否稳定。

22、本发明的有益效果是:1)整个校准对频率和功率进行了分段校准,有效的减少了校准量;

23、2)在分段区域内,采用二维线性插值进行校准,提高校准精度高。



技术特征:

1.一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,其特征在于:所述方法基于信号源功率校准系统进行校准,所述信号源功率校准系统包括信号源、射频通道、机械衰减器和检波器;所述射频通道包括压控衰减器、第一射频开关、第二射频开关和多个射频链路;

2.根据权利要求1所述的一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,其特征在于:所述步骤s1包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,其特征在于:所述步骤s2包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,其特征在于:所述步骤s4包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,其特征在于:所述步骤s5包括:

6.根据权利要求5所述的一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,其特征在于:所述信号源功率校准系统还包括控制模块,用于按照步骤s1~s5对机械衰减器、数控衰减器和压控衰减器进行控制,并在校准补偿过程中,接收检波器输出的电压信号,与步骤s5中计算得到的检波电压值进行比较,判断信号源输出是否稳定。


技术总结
本发明公开了一种基于线性插值的高精度信号源功率校准方法,包括以下步骤:S1.最大输出功率测试和数控衰减器的固定衰减值测试:S2.机械衰减器校准;S3.确定射频通道必须校准频率点;S4.压控衰减器校准;S5.功率校准补偿:根据用户设置的功率值和频率值,计算当前所设置的频率和功率下,压控衰减器和检波器的参考电压值。本发明通过频率、功率划分区域分段校准和二维线性插值结合的方式进行校准,可以有效的减少校准量,同时可以提高功率校准精度。

技术研发人员:黄亮,张超,何家豪
受保护的技术使用者:成都玖锦科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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