【技术文章】RF功率校准提高无线发射机的性能

RF功率的测量和控制可以使无线发射机受益,管制要求、与其他无线网络共存的需求以及其他因素,决定了必须对无线发射机高功率放大器(HPA)的RF功率电平进行监控和控制。精确的测量可以提高发射机频谱性能,大幅节省HPA的运行成本。无论采用何种方案来调节PA的输出功率,通常都会在出厂时对PA的输出功率进行某种形式的校准。根据复杂度和有效性,存在着多种校准算法。本文将集中讨论如何实现典型的RF功率控制方案,并且将比较多种出厂校准算法的效果和效率。过程的指导信息。在图1所示的系统中,几乎没有任何元件能够提供非常好的绝对增益精度特性,其影响可以通过设定±1dB的目标发射功率误差来说明。器件的绝对增益,如HPA、VVA、RF增益模块以及信号链路中的其它元件,通常随器件的不同而变化,致使输出功率的误差明显高于±1dB。此外,随着温度和频率的变化,信号链的增益也会进一步变化,因此,有必要连续地测量发射功率。输出功率校准可被定义为将外部参考源的精度传递到被校准的系统中。在执行校准时,通常需要断开天线的连接,并且连接一个外部测量参考源,如RF功率计,以便将功率计的精度传递或克隆到发射机的集成功率检波器中。校准过程还需要设定一个或多个功率电平,通过功率计获取读数,通过RF检波器获取电压,并且将所有这些信息存储在非易失性EEPROM中。利用所存储的信息,发射机将能在不连接功率计的情况下,精确地调节自身的功率。当其它参数发生变化时,如放大器的增益与温度的关系、发射频率和期望输出功率电平等,(经校准的)的片上RF检波器将用作具有绝对精度的内置功率计,它将确保发射机的发射功率维持在容限值范围之内。增益控制环路对其自身进行调节,并使发射功率保持在要求的RF功率校准提高无线发范围内。需要着重指出的是,电压可变衰减器(VVA)和HPA的增益控制传递函数常常是非线性的,因此,由给定增益调节射机的性能获得的实际增益变化是不确定的,所以需要一种控制环路,它能够提供关于所执行的调节的反馈信息,以及对后继重复操作RF功率的测量和控制可以使无线发射机受益,管制要求、与过程的指导信息。其他无线网络共存的需求以及其他因素,决定了必须对无线在图1所示的系统中,几乎没有任何元件能够提供非常好的绝发射机高功率放大器(HPA)的RF功率电平进行监控和控制。对增益精度特性,其影响可以通过设定±1dB的目标发射功率精确的测量可以提高发射机频谱性能,大幅节省HPA的运行误差来说明。器件的绝对增益,如HPA、VVA、RF增益模块以成本。及信号链路中的其它元件,通常随器件的不同而变化,致使输无论采用何种方案来调节PA的输出功率,通常都会在出厂时出功率的误差明显