碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法
2023-06-26 17:16:31
專利名稱：碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域的CDMA手機生產過程中的校準。
背景技術：
CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)蜂窩通信系統作為自幹擾系統，對功率控制的準確度做了比較嚴格的限制。CDMA手機在工作時必須能夠輸出連續可調的功率。對於絕大多數CDMA功率放大器來說，其增益級別是有限的，也就是說是離散的。連續可調的功率輸出必須依靠功率放大器前級的連續可調的功率輸入。功率放大器前級是一個可變增益放大器VGA(Variable-GainAmplifier)，其增益大小由模擬電平TX_AGC控制(TXTransmission，發射；AGCAutomatic Gain Control，自動增益控制)。為了讓CDMA手機輸出較為準確的功率，必須在手機生產過程中對每一部CDMA手機進行TX校準，以找到TX_AGC和發射功率的對應關係。這一對應關係被稱之為發射線性化表或發射功率索引表。
目前，各CDMA手機生產廠家按常規的流程逐步改變可變增益放大器的控制電壓並測量發射功率的大小來尋找發射增益控制信號和手機輸出功率的對應關係。在進行發射校準時忽略了校準的過程中的溫度波動。溫度波動示意圖見圖2，圖中，(0-a)區間為加電及接收校準過程溫度變化曲線，(a-b)區間為PA(PowerAmplifier，功率放大器)range0校準過程溫度變化曲線；(b-c)區間為PArange1校準過程溫度變化曲線。而發射支路的功率放大器對較為溫度敏感，其增益隨著溫度的升高而降低。這會影響發射線性化表的準確度。進而影響手機實際工作中的發射性能。此外固定寫入溫度補償數據的方法不能實時、準確地跟蹤線性化表校準溫度，也會使手機工作時的發射功率出現較大誤差。
功率放大器是發熱量大且對溫度敏感的器件，其增益也隨著溫度的變化而變化。所以在手機工作時，除了需要上述的發射線性化表之外，還需要調用溫度補償數據，調整可變增益放大器的增益，以彌補功率放大器增益波動造成的發射功率誤差。在CDMA手機校準過程中，應該進行發射線性化表和發射支路溫度特性的校準。校準流程需要為每部手機建立一個發射功率和TX_AGC的對應關係索引表，以便使手機快速、準確地發射所要求的功率。發射線性化表校準的誤差大小以及溫度補償數據的誤差決定了開環功率輸出的準確度。
發明內容
本發明要解決的技術問題，是針對現有技術中在進行發射校準過程中沒有考慮溫度變化的影響，解決校準過程中溫度變化引起的發射線性化表誤差(發射功率索引表)，以及溫度補償數據誤差，使手機在測試和正常使用中有更加準確的開環功率輸出。
本發明的技術方案為1.1將CDMA手機綜測儀、計算機、直流電源、手機底部連接器連接成手機校準電路；1.2獲取發射增益控制信號變化量ΔA和功率放大器的增益變化量ΔG之間的關係ΔG＝a*ΔA；1.3獲取溫度與功率放大器的增益之間的關係G＝y(t)；1.4在不同的發射增益控制信號下，測量手機發射功率，同時測量手機發射區的溫度值，生成發射功率P[i]和發射增益控制信號TX_AGC[i]的對應關係索引表，i＝0…n-1；1.5任意選取一個測得的溫度值T[j](j＝0，1，..n-1)作為參考溫度Tref；1.6將發射功率和發射增益控制信號的對應關係P[i]-TX_AGC[i]的映射調整為P[i]-TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射；將溫度補償數據COMP＝f(t)調整結果為COMP＝f(t)-f(Tref)。
本發明充分關注了校準流程中的溫度變化及其引起的誤差。通過測量TX線性化表校準時的溫度變化曲線設置參考溫度值，並將線性化表歸一化到參考溫度Tref上。以消除線性化表不一致帶來的誤差ε1。同時動態調整溫度補償值，使手機發射在參考溫度Tref上的補償值為0。這樣，校準後的手機在參考溫度Tref下發射的任何功率和手機估計功率是一致的，也就是說手機可以準確發射它想要發射的功率。
圖1是CDMA手機校準的儀器連接示意圖；圖2是校準過程中手機溫度變化曲線圖；圖3是溫度補償數據調整示意圖；圖4是本發明的一個實施例的校準流程圖。
具體實施例方式
本發明中的設備配置與現有的技術方案相同。校準的硬體連接見圖1。
CDMA綜測儀在校準過程中的作用是產生一定幅度的信號或判決校準手機發射功率的大小；計算機是校準軟體運行的載體，校準軟體通過計算機的GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口總線)接口控制CDMA手機綜測儀，使其進行發射和測量，校準軟體通過計算機的RS232串口向手機發送指令和接收返回數據；CDMA綜測儀和PC機之間通過GPIB協議通訊；計算機和手機下載板之間通過RS232串口線連接；直流電源為手機下載板提供單路直流穩壓電源；手機下載板和被校準手機之間通過串口數據線連接，並為被校準手機提供電源。被校準手機和CDMA綜測儀之間通過線損已知的射頻線纜連接；進行發射校準之前需要獲取去以下信息1、發射增益控制信號變化量ΔA和功率放大器的增益變化量ΔG之間的關係，即發射電路裡的可調增益放大器的增益控制信號變化量和可變增益放大器的增益變化量之間的關係。該物理量可以從可調增益放大器晶片生產商或供應商獲取，或者實驗獲取。ΔG＝a*ΔA；式中ΔG為增益變化量，ΔA為增益控制信號變化量，a表示它們之間的關係。
2、是溫度與功率放大器的增益之間的關係，即與發射支路增益之間的關係。該物理量主要由發射支路溫度敏感器件如功率放大器等決定。也可以通過實驗獲取。關係式為G＝y(t)；式中G為功率放大器的增益，單位dB(分貝)；t為溫度值，單位℃(攝氏度)。
上述兩個對應關係與晶片設計工藝、PCB設計有關。對於同一種設計不同加工批次的手機主板，上述對應關係是基本不變或變化很小的，這個已經在實驗中得到驗證。
在校準時，設置手機發射可調增益放大器的增益控制信號後，讀取手機發射功率，同時讀取手機主板上的溫度傳感器的溫度值，跟蹤發射校準過程中發射區域溫度的變化。
任意選取發射校準過程中的一個溫度值作為線性化表的參考溫度Tref。設校準所得的發射功率與TX_AGC的對應關係有n個。則溫度T[i](i＝0，1，..n-1)下與參考溫度下Tref的增益變化量ΔG＝y(T[i])-y(Tref)；該增益變化量相當於發射線性化表的功率誤差。
將線性化表即發射功率和TX_AGC的對應關係P[i]-TX_AGC[i]的映射調整為P[i]-TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射。
接著調整溫度補償數據，溫度補償數據是以手機發射支路溫度t為自變量的函數。該函數關係通過實驗得出。將實驗所得的溫度補償數據為COMP＝f(t)調整結果為COMP＝f(t)-f(Tref)；即讓新的溫度補償數據是以參考溫度Tref為基礎，如圖3所示圖4是一個具體實施例的校準流程圖1、打開功率放大器控制信號，使功率放大器處於工作狀態；2、設置功率放大器的增益等級，可以從低增益模式開始校準，也可以從高增益模式開始；3、設置發射增益控制信號TX_AGC，測量手機發射功率Pm和發射區域溫度，確定低功率起始點；4、逐步增加TX_AGC(如果從高增益模式開始，則步減小)，測量手機發射功率並測量手機發射區域溫度，直到發射功率大於或等於IS-98D標準最大功率PWR_MAX；5、生成發射功率P[i]和TX_AGC[i]的對應關係索引表，i＝0…n-1；6、選取T[j](j＝0…n-1；)作為參考溫度Tref(參考溫度可以從T
~T[n-1]任意選取)；7、調整發射功率和TX_AGC的對應關係，將P[i]-TX_AGC[i]的映射調整為P[i]-TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射8、調整溫度補償曲線，將溫度補償數據COMP＝f(t)調整結果為COMP＝f(t)-f(Tref)，使得該曲線在參考溫度Tref上TEMP_COMP＝f(t)-f(Tref)；9、將調整後的發射功率和發射增益控制信號的對應關係和溫度補償數據寫入到存儲器中。
權利要求
1.一種碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法，包括以下步驟1.1將手機綜測儀、計算機、直流電源、手機底部連接器連接成手機校準電路；1.2獲取發射增益控制信號變化量ΔA和功率放大器的增益變化量ΔG之間的關係ΔG＝a*ΔA；1.3獲取溫度與功率放大器的增益之間的關係G＝y(t)；1.4在不同的發射增益控制信號下，測量手機發射功率，同時測量手機發射區的溫度值，生成發射功率P[i]和發射增益控制信號TX_AGC[i]的對應關係索引表，i＝0...n-1；1.5任意選取一個測得的溫度值T[j](j＝0，1，..n-1)作為參考溫度Tref；1.6將發射功率和發射增益控制信號的對應關係P[i]-TX_AGC[i]的映射調整為P[i]-TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射；將溫度補償數據COMP＝f(t)調整結果為COMP＝f(t)-f(Tref)。
2.權利要求1所述的碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法，其特徵在於，所述發射增益控制信號變化量ΔA和功率放大器的增益變化量ΔG之間的關係ΔG＝a*ΔA，是從功率放大器生產商處獲取或者通過實驗獲取。
3.權利要求1所述的碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法，其特徵在於，還包括將調整後的發射功率和發射增益控制信號的對應關係和溫度補償數據寫入到存儲器中的步驟。
4.權利要求1或3所述的碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法，其特徵在於，步驟1.4發射功率P[i]和發射增益控制信號TX_AGC[i]的對應關係索引表的獲得方法為4.1設置功率放大器的增益等級；4.2設置發射增益控制信號TX_AGC，測量手機發射功率Pm和發射區域溫度，確定低功率起始點；4.3逐步增加發射增益控制信號TX_AGC，測量手機發射功率並測量手機發射區域溫度；4.4生成發射功率P[i]和TX_AGC[i]的對應關係索引表，i＝0...n-1。
5.權利要求1或3所述的碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法，其特徵在於，步驟1.4發射功率P[i]和發射增益控制信號TX_AGC[i]的對應關係索引表的獲得方法為5.1設置功率放大器的增益等級；5.2設置發射增益控制信號TX_AGC，測量手機發射功率Pm和發射區域溫度，確定高功率起始點；5.3逐步減小發射增益控制信號TX_AGC，測量手機發射功率並測量手機發射區域溫度；5.4生成發射功率P[i]和TX_AGC[i]的對應關係索引表，i＝0...n-1。
全文摘要
一種碼分多址手機校準中實時溫度補償的方法連接手機校準電路後，獲取發射增益控制信號變化量和功率放大器的增益變化量之間的關係和溫度與功率放大器的增益之間的關係；在不同的發射增益控制信號下，測量手機發射功率，和手機發射區的溫度值，生成發射功率和發射增益控制信號的對應關係索引表；選取一個測得的溫度值作為參考溫度；將發射功率和發射增益控制信號的對應關係的映射調整為和溫度補償數據進行相應的調整。本發明充分關注了校準流程中的溫度變化及其引起的誤差，校準後的手機在參考溫度下發射的任何功率和手機估計功率是一致的。
文檔編號H04B17/00GK1929347SQ20051003715
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月6日 優先權日2005年9月6日
發明者程守剛, 張 榮 申請人:中興通訊股份有限公司