專利名稱：碼分多址手機校準(zhǔn)中實時溫度補償?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域的CDMA手機生產(chǎn)過程中的校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址)蜂窩通信系統(tǒng)作為自干擾系統(tǒng)，對功率控制的準(zhǔn)確度做了比較嚴(yán)格的限制。CDMA手機在工作時必須能夠輸出連續(xù)可調(diào)的功率。對于絕大多數(shù)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(xù)可調(diào)的功率輸出必須依靠功率放大器前級的連續(xù)可調(diào)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(fā)射；AGCAutomatic Gain Control，自動增益控制)。為了讓CDMA手機輸出較為準(zhǔn)確的功率，必須在手機生產(chǎn)過程中對每一部CDMA手機進(jìn)行TX校準(zhǔn)，以找到TX_AGC和發(fā)射功率的對應(yīng)關(guān)系。這一對應(yīng)關(guān)系被稱之為發(fā)射線性化表或發(fā)射功率索引表。
目前，各CDMA手機生產(chǎn)廠家按常規(guī)的流程逐步改變可變增益放大器的控制電壓并測量發(fā)射功率的大小來尋找發(fā)射增益控制信號和手機輸出功率的對應(yīng)關(guān)系。在進(jìn)行發(fā)射校準(zhǔn)時忽略了校準(zhǔn)的過程中的溫度波動。溫度波動示意圖見圖2，圖中，(0-a)區(qū)間為加電及接收校準(zhǔn)過程溫度變化曲線，(a-b)區(qū)間為PA(PowerAmplifier，功率放大器)range0校準(zhǔn)過程溫度變化曲線；(b-c)區(qū)間為PArange1校準(zhǔn)過程溫度變化曲線。而發(fā)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(fā)射線性化表的準(zhǔn)確度。進(jìn)而影響手機實際工作中的發(fā)射性能。此外固定寫入溫度補償數(shù)據(jù)的方法不能實時、準(zhǔn)確地跟蹤線性化表校準(zhǔn)溫度，也會使手機工作時的發(fā)射功率出現(xiàn)較大誤差。
功率放大器是發(fā)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(fā)射線性化表之外，還需要調(diào)用溫度補償數(shù)據(jù)，調(diào)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(fā)射功率誤差。在CDMA手機校準(zhǔn)過程中，應(yīng)該進(jìn)行發(fā)射線性化表和發(fā)射支路溫度特性的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)流程需要為每部手機建立一個發(fā)射功率和TX_AGC的對應(yīng)關(guān)系索引表，以便使手機快速、準(zhǔn)確地發(fā)射所要求的功率。發(fā)射線性化表校準(zhǔn)的誤差大小以及溫度補償數(shù)據(jù)的誤差決定了開環(huán)功率輸出的準(zhǔn)確度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是針對現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行發(fā)射校準(zhǔn)過程中沒有考慮溫度變化的影響，解決校準(zhǔn)過程中溫度變化引起的發(fā)射線性化表誤差(發(fā)射功率索引表)，以及溫度補償數(shù)據(jù)誤差，使手機在測試和正常使用中有更加準(zhǔn)確的開環(huán)功率輸出。
本發(fā)明的技術(shù)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(zhǔn)電路；1.2獲取發(fā)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(guān)系ΔG＝a*ΔA；1.3獲取溫度與功率放大器的增益之間的關(guān)系G＝y(tǒng)(t)；1.4在不同的發(fā)射增益控制信號下，測量手機發(fā)射功率，同時測量手機發(fā)射區(qū)的溫度值，生成發(fā)射功率P[i]和發(fā)射增益控制信號TX_AGC[i]的對應(yīng)關(guān)系索引表，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(fā)射功率和發(fā)射增益控制信號的對應(yīng)關(guān)系P[i]<->TX_AGC[i]的映射調(diào)整為P[i]<->TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射；將溫度補償數(shù)據(jù)COMP＝f(t)調(diào)整結(jié)果為COMP＝f(t)-f(Tref)。
本發(fā)明充分關(guān)注了校準(zhǔn)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(zhǔn)時的溫度變化曲線設(shè)置參考溫度值，并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(tài)調(diào)整溫度補償值，使手機發(fā)射在參考溫度Tref上的補償值為0。這樣，校準(zhǔn)后的手機在參考溫度Tref下發(fā)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(zhǔn)確發(fā)射它想要發(fā)射的功率。


圖1是CDMA手機校準(zhǔn)的儀器連接示意圖；圖2是校準(zhǔn)過程中手機溫度變化曲線圖；圖3是溫度補償數(shù)據(jù)調(diào)整示意圖；圖4是本發(fā)明的一個實施例的校準(zhǔn)流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明中的設(shè)備配置與現(xiàn)有的技術(shù)方案相同。校準(zhǔn)的硬件連接見圖1。
CDMA綜測儀在校準(zhǔn)過程中的作用是產(chǎn)生一定幅度的信號或判決校準(zhǔn)手機發(fā)射功率的大小；計算機是校準(zhǔn)軟件運行的載體，校準(zhǔn)軟件通過計算機的GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口總線)接口控制CDMA手機綜測儀，使其進(jìn)行發(fā)射和測量，校準(zhǔn)軟件通過計算機的RS232串口向手機發(fā)送指令和接收返回數(shù)據(jù)；CDMA綜測儀和PC機之間通過GPIB協(xié)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(wěn)壓電源；手機下載板和被校準(zhǔn)手機之間通過串口數(shù)據(jù)線連接，并為被校準(zhǔn)手機提供電源。被校準(zhǔn)手機和CDMA綜測儀之間通過線損已知的射頻線纜連接；進(jìn)行發(fā)射校準(zhǔn)之前需要獲取去以下信息1、發(fā)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(guān)系，即發(fā)射電路里的可調(diào)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(guān)系。該物理量可以從可調(diào)增益放大器芯片生產(chǎn)商或供應(yīng)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(guān)系。
2、是溫度與功率放大器的增益之間的關(guān)系，即與發(fā)射支路增益之間的關(guān)系。該物理量主要由發(fā)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(guān)系式為G＝y(tǒng)(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(yīng)關(guān)系與芯片設(shè)計工藝、PCB設(shè)計有關(guān)。對于同一種設(shè)計不同加工批次的手機主板，上述對應(yīng)關(guān)系是基本不變或變化很小的，這個已經(jīng)在實驗中得到驗證。
在校準(zhǔn)時，設(shè)置手機發(fā)射可調(diào)增益放大器的增益控制信號后，讀取手機發(fā)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(fā)射校準(zhǔn)過程中發(fā)射區(qū)域溫度的變化。
任意選取發(fā)射校準(zhǔn)過程中的一個溫度值作為線性化表的參考溫度Tref。設(shè)校準(zhǔn)所得的發(fā)射功率與TX_AGC的對應(yīng)關(guān)系有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(tǒng)(T[i])-y(Tref)；該增益變化量相當(dāng)于發(fā)射線性化表的功率誤差。
將線性化表即發(fā)射功率和TX_AGC的對應(yīng)關(guān)系P[i]<->TX_AGC[i]的映射調(diào)整為P[i]<->TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射。
接著調(diào)整溫度補償數(shù)據(jù)，溫度補償數(shù)據(jù)是以手機發(fā)射支路溫度t為自變量的函數(shù)。該函數(shù)關(guān)系通過實驗得出。將實驗所得的溫度補償數(shù)據(jù)為COMP＝f(t)調(diào)整結(jié)果為COMP＝f(t)-f(Tref)；即讓新的溫度補償數(shù)據(jù)是以參考溫度Tref為基礎(chǔ)，如圖3所示圖4是一個具體實施例的校準(zhǔn)流程圖1、打開功率放大器控制信號，使功率放大器處于工作狀態(tài)；2、設(shè)置功率放大器的增益等級，可以從低增益模式開始校準(zhǔn)，也可以從高增益模式開始；3、設(shè)置發(fā)射增益控制信號TX_AGC，測量手機發(fā)射功率Pm和發(fā)射區(qū)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(fā)射功率并測量手機發(fā)射區(qū)域溫度，直到發(fā)射功率大于或等于IS-98D標(biāo)準(zhǔn)最大功率PWR_MAX；5、生成發(fā)射功率P[i]和TX_AGC[i]的對應(yīng)關(guān)系索引表，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(diào)整發(fā)射功率和TX_AGC的對應(yīng)關(guān)系，將P[i]<->TX_AGC[i]的映射調(diào)整為P[i]<->TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射8、調(diào)整溫度補償曲線，將溫度補償數(shù)據(jù)COMP＝f(t)調(diào)整結(jié)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(diào)整后的發(fā)射功率和發(fā)射增益控制信號的對應(yīng)關(guān)系和溫度補償數(shù)據(jù)寫入到存儲器中。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址手機校準(zhǔn)中實時溫度補償?shù)姆椒?，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(zhǔn)電路；1.2獲取發(fā)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(guān)系ΔG＝a*ΔA；1.3獲取溫度與功率放大器的增益之間的關(guān)系G＝y(tǒng)(t)；1.4在不同的發(fā)射增益控制信號下，測量手機發(fā)射功率，同時測量手機發(fā)射區(qū)的溫度值，生成發(fā)射功率P[i]和發(fā)射增益控制信號TX_AGC[i]的對應(yīng)關(guān)系索引表，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(fā)射功率和發(fā)射增益控制信號的對應(yīng)關(guān)系P[i]<->TX_AGC[i]的映射調(diào)整為P[i]<->TX_AGC[i]+(y(T[i])-y(Tref))/a的映射；將溫度補償數(shù)據(jù)COMP＝f(t)調(diào)整結(jié)果為COMP＝f(t)-f(Tref)。
2.權(quán)利要求1所述的碼分多址手機校準(zhǔn)中實時溫度補償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述發(fā)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(guān)系ΔG＝a*ΔA，是從功率放大器生產(chǎn)商處獲取或者通過實驗獲取。
3.權(quán)利要求1所述的碼分多址手機校準(zhǔn)中實時溫度補償?shù)姆椒?，其特征在于，還包括將調(diào)整后的發(fā)射功率和發(fā)射增益控制信號的對應(yīng)關(guān)系和溫度補償數(shù)據(jù)寫入到存儲器中的步驟。
4.權(quán)利要求1或3所述的碼分多址手機校準(zhǔn)中實時溫度補償?shù)姆椒?，其特征在于，步驟1.4發(fā)射功率P[i]和發(fā)射增益控制信號TX_AGC[i]的對應(yīng)關(guān)系索引表的獲得方法為4.1設(shè)置功率放大器的增益等級；4.2設(shè)置發(fā)射增益控制信號TX_AGC，測量手機發(fā)射功率Pm和發(fā)射區(qū)域溫度，確定低功率起始點；4.3逐步增加發(fā)射增益控制信號TX_AGC，測量手機發(fā)射功率并測量手機發(fā)射區(qū)域溫度；4.4生成發(fā)射功率P[i]和TX_AGC[i]的對應(yīng)關(guān)系索引表，i＝0...n-1。
5.權(quán)利要求1或3所述的碼分多址手機校準(zhǔn)中實時溫度補償?shù)姆椒?，其特征在于，步驟1.4發(fā)射功率P[i]和發(fā)射增益控制信號TX_AGC[i]的對應(yīng)關(guān)系索引表的獲得方法為5.1設(shè)置功率放大器的增益等級；5.2設(shè)置發(fā)射增益控制信號TX_AGC，測量手機發(fā)射功率Pm和發(fā)射區(qū)域溫度，確定高功率起始點；5.3逐步減小發(fā)射增益控制信號TX_AGC，測量手機發(fā)射功率并測量手機發(fā)射區(qū)域溫度；5.4生成發(fā)射功率P[i]和TX_AGC[i]的對應(yīng)關(guān)系索引表，i＝0...n-1。
全文摘要
一種碼分多址手機校準(zhǔn)中實時溫度補償?shù)姆椒ㄟB接手機校準(zhǔn)電路后，獲取發(fā)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(guān)系和溫度與功率放大器的增益之間的關(guān)系；在不同的發(fā)射增益控制信號下，測量手機發(fā)射功率，和手機發(fā)射區(qū)的溫度值，生成發(fā)射功率和發(fā)射增益控制信號的對應(yīng)關(guān)系索引表；選取一個測得的溫度值作為參考溫度；將發(fā)射功率和發(fā)射增益控制信號的對應(yīng)關(guān)系的映射調(diào)整為和溫度補償數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。本發(fā)明充分關(guān)注了校準(zhǔn)流程中的溫度變化及其引起的誤差，校準(zhǔn)后的手機在參考溫度下發(fā)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(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者程守剛, 張 榮 申請人:中興通訊股份有限公司