一种数字微波收发信机的发射功率校准方法及其校准电路技术

本发明专利技术公开了一种数字微波收发信机的发射功率校准方法，包括以下步骤：步骤1、根据发射功率控制电压和发射功率控制电压相应的微波收发信机发射的实际射频发射功率，生成发射功率校准表格；步骤2、生成通道校准表格；步骤3、采用通道修正方法，修正发射功率校准表格中的发射功率控制电压值。本发明专利技术还公开了一种实现数字微波收发信机的发射功率校准方法的校准电路，包括微波单元和监控单元，所述微波单元包括第一功率检波管、第二功率检波管、微波放大器和微波衰减器。具有批量生产效率高、校准率高、输出功率稳定性高和校准方法简单等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种数字微波收发信机的发射功率校准方法及其校准电路
本专利技术涉及一种微波射频技术，特别涉及一种数字微波收发信机的发射功率校准方法及其校准电路，本专利技术适用于5－42G数字微波收发信机。
技术介绍
数字微波收发信机（射频单元）的发射机部分一般由多个放大器、混频器、滤波器、衰减器组成，由于微波器件的一致性较差，受温度影响较大，造成整个发射链路增益不稳定，影响发射机输出功率的精度（即发射机实际输出功率与预设定值偏差较大）；随着通信行业发展，数字微波收发信机的工作频率越来越高，其通频带越来越宽，在如此宽频率范围内，器件在不同频率下的性能差异突显，使得发射机最终输出功率不容易控制，在不同发射频率情况下，发射功率偏差很大。为解决以上两条主要影响发射机发射功率精度性能的难点，现有技术中，多采用常温、高温、低温分别校准，及多频点校准的方法，产品生产难度大，且成本较高，不利于大规模运用及推广。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种数字微波收发信机的发射功率校准方法，该方法通过软硬件配合，仅通过常温一次性校准，实现了高温、低温环境下，以及全通频带范围内，发射功率的高精度控制。本专利技术的另一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出一种实现数字微波收发信机发射功率校准方法的校准电路，该电路结构简单，操作方便，易于实现，极大程度降低了生产调试工作量。本专利技术的首要目的通过下述技术方案实现：一种数字微波收发信机的发射功率校准方法，包括以下步骤：步骤1、根据发射功率控制电压和发射功率控制电压相应的微波收发信机发射的实际射频输出功率，生成发射功率校准表格：在常温环境下，设置数字微波收发信机发射频率为中频点，对数字微波收发信机进行发射功率校准。校准软件控制微波收发信机的MCU输出发射功率控制电压VRFctrl，初始为0V，通过功率计检测数字微波收发信机的实际射频输出功率，并与对应VRFctrl电压值一起记录形成表格。发射功率控制电压VRFctrl以0.02V为步进，从0V增加到+5V，读取功率计读数记录各步进控制电压VRFctrl时对应的微波收发信机实际射频发射功率（共256份数据），生成发射功率校准表格（表1）；步骤2、预先设置发射功率值，通过调整发射功率控制电压，使数字微波收发信机发射的实际射频输出功率值等于预先设置的发射功率值，并根据调整后的发射功率控制电压生成通道校准表格：在常温环境下，设置数字微波收发信机发射频率为设备最低频率点，设置发射功率为15dBm。由于器件的频率特性原因，此时数字微波收发信机的实际射频输出功率与15dBm有一定偏差，调整发射功率控制电压VRFctrl，使实际射频输出功率为15dBm，记录该电压值。发射频率以8MHz为步进逐渐增大到设备的最高频率点，在每一步进频率点下，调整发射功率控制电压，均实际射频输出功率为15dBm，记录每个通道序号（即第几个步进点）以及对应该步进频率点时使实际射频输出功率为15dBm的VRFctrl电压值，生成通道校准表格（表2）；步骤3、采用通道修正方法，修正发射功率校准表格中的发射功率控制电压值；使用通道修正算法，对不同通道频率下的发射功率设置电压进行修正。校表中电压值的变化，反应了数字微波收发信机各器件频率特性对射频发射功率的影响。当设置通频带内某一发射频率时，MCU根据通道校准表格（表2）中电压数值记录，对比校准使用频率（中频点）对应通道校准电压的差异，进而修正表1中发射功率校准表电压VRFctrl设置值，实现全通频带范围发射功率精度控制。所述步骤1的发射功率校准软件执行过程包括如下步骤：（Ⅰ）设置VRFctrl为0V；（Ⅱ）通过功率计读取发射功率；（Ⅲ）VRFctrl=VRFctrl+0.02；（Ⅳ）通过功率计读取发射功率；（Ⅴ）如果VRFctrl<5转到第（Ⅲ）步；（Ⅵ）生成功率校准表格。所述步骤2的通道校准软件执行过程包括如下步骤：（ⅰ）设置Tx_Freq最小发射频率；（ⅱ）调整VRFctrl使发射功率为15dBm；（ⅲ）Tx_Freq=Tx_Freq+8MHz；（ⅳ）调整VRFctrl使发射功率为15dBm；（ⅴ）如果Tx_Freq<最大发射频率转到第（ⅲ）步；（ⅵ）生成通道校准表格。所述步骤3中的通道修正方法包括以下步骤：（3-1）当设置通频带内的一个发射频率时，微波收发信机根据发射频率所处通道序号读取通道校准表格中的电压值，并与校准的中频点所得对应通道校准电压相比较，得出电压差异；（3-2）利用步骤（3-1）所述的电压差异，并根据通道修正算法，修正发射功率校准表中的发射功率控制电压值，所述通道修正算法的表达式如下：其中，VRFctrl表示微波收发信机中的MCU输出的发射功率控制电压，Vcal表示发射功率校准表格中发射功率对应的发射功率控制电压，Vch表示通道校准表格中发射频率对应的通道校准电压，Vm表示通道校准表格中发射功率校准的中频点所对应的通道校准电压。所述步骤1包括以下步骤：（1-1）设置数字微波收发信机的发射频率为中频点，设置数字微波收发信机的发射功率控制电压的初始值为0V；（1-2）功率计检测数字微波收发信机的每个步进的实际射频输出功率，并根据该实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压，生成实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压校准数据对；（1-3）数字微波收发信机的发射功率控制电压增加0.02V（该增加的电压值仅为示例，其它类似步进如0.01V、0.4V、0.5V等亦为该方法的具体实现方式中的一种，均在本专利技术的保护范围内）；（1-4）功率计再次检测数字微波收发信机的每个步进的实际射频输出功率，根据该实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压，生成发射功率控制电压增加0.02V后的实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压校准数据对；（1-5）判断数字微波收发信机的发射功率控制电压是否小于5V，如果发射功率控制电压小于5V，则重复执行步骤（1-3）至步骤（1-5），否则，执行步骤（1-6）；（1-6）读取步骤（1-2）至步骤（1-4）中生成的实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压校准数据对的值，生成发射功率校准表格，根据发射功率校准表格，对数字微波收发信机进行发射功率校准。所述步骤2包括以下步骤：（2-1）设置数字微波收发信机的发射频率为低频点，并设置发射功率为15dBm（该设置的发射功率仅为示例，其它类似功率如10dBm、20dBm等亦为该方法的具体实现方式中的一种，均在本专利技术的保护范围内）；（2-2）当数字微波收发信机的实际射频输出功率大于或小于15dBm时，调整发射功率控制电压直到数字微波收发信机的实际射频输出功率等于15dBm，并记录数字微波收发信机的实际射频输出功率等于15dBm时的发射功率控制电压值；（2-3）发射频率从低频点以8MHz（该频率值仅为示例，其它类似步进如5MHz、10MHz等亦为该方法的具体实现方式中的一种，均在本专利技术的保护范围内）为步进增加至高频点，在每个步进频率点下，调整一次发射功率控制电压，使每次的实际射频输出功率均为15dBm，并根据记录的每个步进点以及对应于该步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字微波收发信机的发射功率校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据发射功率控制电压和发射功率控制电压相应的微波收发信机发射的实际射频输出功率，生成发射功率校准表格；步骤2、预先设置发射功率值，通过调整发射功率控制电压，使数字微波收发信机发射的实际射频输出功率值等于预先设置的发射功率值，并根据调整后的发射功率控制电压生成通道校准表格；步骤3、采用通道修正方法，修正发射功率校准表格中的发射功率控制电压值。

【技术特征摘要】
1.一种数字微波收发信机的发射功率校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据发射功率控制电压和发射功率控制电压相应的微波收发信机发射的实际射频输出功率，生成发射功率校准表格；步骤2、预先设置发射功率值，通过调整发射功率控制电压，使数字微波收发信机发射的实际射频输出功率值等于预先设置的发射功率值，并根据调整后的发射功率控制电压生成通道校准表格；步骤3、采用通道修正方法，修正发射功率校准表格中的发射功率控制电压值；所述步骤3中的通道修正方法包括以下步骤：(3-1)当设置通频带内的一个发射频率时，微波收发信机根据发射频率所处通道序号读取通道校准表格中的电压值，并与校准的中频点所得对应通道校准电压相比较，得出电压差异；(3-2)利用步骤(3-1)所述的电压差异，并根据通道修正算法，修正发射功率校准表中的发射功率控制电压值，所述通道修正算法的表达式如下：其中，VRFctrl表示微波收发信机中的MCU输出的发射功率控制电压，Vcal表示发射功率校准表格中发射功率对应的发射功率控制电压，Vch表示通道校准表格中发射频率对应的通道校准电压，Vm表示通道校准表格中发射功率校准的中频点所对应的通道校准电压；所述步骤1包括以下步骤：(1-1)设置数字微波收发信机的发射频率为中频点，设置数字微波收发信机的发射功率控制电压的初始值为0V；(1-2)功率计检测数字微波收发信机的每个步进的实际射频输出功率，并根据该实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压，生成实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压校准数据对；(1-3)数字微波收发信机的发射功率控制电压增加一个设定的电压值；(1-4)功率计再次检测数字微波收发信机的每个步进的实际射频输出功率，根据该实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压，生成发射功率控制电压增加0.02V后的实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压校准数据对；(1-5)判断数字微波收发信机的发射功率控制电压是否小于5V，如果发射功率控制电压小于5V，则重复执行步骤(1-3)至步骤(1-5)，否则，执行步骤(1-6)；(1-6)读取步骤(1-2)至步骤(1-4)中生成的实际射频输出功率和与该实际射频输出功率相对应的发射功率控制电压校准数据对的值，生成发射功率校准表格，根据发射功率校准表格，对数字微波收发信机进行发射功率校准；所述步骤2包括以下步骤：(2-1)设置数字微波收发信机的发射频率为低频点，并设置发射功率为一个设定的功率值15d...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴开华，黄均明，陈勇，杨龙星，孟晓君，
申请(专利权)人：波达通信设备广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44