本發(fā)明涉及無線電測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度射頻信號源功率校準(zhǔn)技術(shù)。

背景技術(shù)：

射頻信號源用于產(chǎn)生具有一定特性的射頻信號，是無線電測量和測試中關(guān)鍵儀器之一?，F(xiàn)代信號源可分為模擬射頻和數(shù)字射頻信號源。模擬射頻信號源主要生成連續(xù)波、AM、FM、PM等信號；數(shù)字矢量射頻信號源除模擬射頻信號源的功能以外，還能生成各種數(shù)字調(diào)制信號，如無線通信中常用QPSK、QAM等信號。

隨著無線電設(shè)備對頻率資源需求的增加，射頻信號源頻率覆蓋范圍也越來越廣，信號帶寬也隨之增加。目前高性能射頻信號源頻率已經(jīng)由100kHz覆蓋至100GHz，信號帶寬也達到了500MHz。

由于射頻信號源覆蓋頻率范圍和帶寬的增加，儀器的校準(zhǔn)工作量也隨之增加。同時，因為射頻增益并非嚴(yán)格線性，很難保證增益變化誤差在±0.5dB及以內(nèi)。以一臺頻率覆蓋100kHz～40GHz，功率覆蓋-130～20dBm的射頻信號源為例，采用傳統(tǒng)線性校準(zhǔn)方法需要2周的校準(zhǔn)時間。

因此，需要解決傳統(tǒng)線性搜索校準(zhǔn)方法迭代次數(shù)多，收斂時間長的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高精度射頻信號源功率快速校準(zhǔn)方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中校準(zhǔn)時間長，數(shù)字增益控制復(fù)雜的問題，提高了高精度射頻信號源生產(chǎn)效率，進而有效降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種高精度射頻信號源功率快速校準(zhǔn)方法步驟如下：

S1、控制計算機通過以太網(wǎng)控制待校準(zhǔn)寬帶射頻信號源輸出不同頻點和功率的單音信號；

S2、控制計算機通過以太網(wǎng)讀取校準(zhǔn)頻譜儀中的功率測量結(jié)果；

S3、通過自適應(yīng)間距搜索法調(diào)整待校準(zhǔn)射頻信號源輸出功率，獲得功率校準(zhǔn)參數(shù)。

所述的輸出功率誤差計算步驟的具體步驟如下：

S311、控制計算機讀取校準(zhǔn)頻譜儀的測量功率值a，減去目標(biāo)功率值d，得到單次功率誤差值為δ₁；

S312、計算N次功率誤差，最終獲得平均誤差N與輸出信號功率有關(guān)，當(dāng)輸出功率大于80dBm時，N取值為5，當(dāng)輸出功率大于80dBm時，N取值為10；

S312、判斷平均功率誤差是否小于射頻信號源誤差允許范圍ε，如果滿足要求，則功率校準(zhǔn)參數(shù)為0，否則進入輸出功率自適應(yīng)調(diào)整步驟。

所述輸出功率自適應(yīng)調(diào)整的具體步驟如下：

S321、控制計算機通過以太網(wǎng)配置射頻信號源輸出功率為

S322、控制計算機通過以太網(wǎng)獲取頻譜儀測量的功率值a′；

S323、計算當(dāng)前功率誤差值δ′＝a′-d；

S324、如果δ′＞ε，控制計算機調(diào)整射頻信號源的射頻增益和數(shù)字增益控制字，使得最終輸出功率為d-δ′；

S325、如果δ′＜ε，計入功率校準(zhǔn)參數(shù)計算步驟；

所述的功率校準(zhǔn)參數(shù)記錄步驟的具體步驟如下：

S331、將控制計算機當(dāng)前射頻信號源的射頻增益和數(shù)字增益值記錄在二維校準(zhǔn)表；

S332、將二維校準(zhǔn)表通過以太網(wǎng)傳遞至待校準(zhǔn)射頻信號源；

所述的射頻增益調(diào)整包括如下子步驟：

A1、如果δ′＞k dB，射頻增益調(diào)整步進為v_RF＝δ′-k，否則不調(diào)整射頻增益；

A2、控制計算機通過以太網(wǎng)將射頻增益調(diào)整參數(shù)發(fā)送至待測射頻信號源；

A3、待測射頻信號源控制射頻增益。

所述的數(shù)字增益調(diào)整包括如下子步驟：

A1、如果δ′＞k dB，數(shù)字增益調(diào)整步進為v_DG＝δ′-v_RF，否則v_DG＝δ′；

A2、控制計算機通過以太網(wǎng)將數(shù)字增益調(diào)整參數(shù)發(fā)送至待測射頻信號源；

A3、待測射頻信號源根據(jù)查找表法獲得最接近v_DG的數(shù)字增益配置字；

A4、待測射頻信號源配置數(shù)字增益控制字至數(shù)字信號處理單元。

根據(jù)校準(zhǔn)精度γ和k dB校準(zhǔn)范圍要求，計算獲得數(shù)字增益調(diào)整查找表。

本發(fā)明的有益效果是：一種高精度射頻信號源功率快速校準(zhǔn)方法，通過射頻增益調(diào)整補償大范圍的功率誤差后，然后基于查找表法調(diào)整數(shù)字增益補償較小范圍功率誤差，相對于線性搜索方法，查找表法的數(shù)字增益調(diào)整方法計算量低，收斂速度快，能夠有效提高功率校準(zhǔn)的速度。

附圖說明

圖1為射頻信號源校準(zhǔn)平臺組成；

圖2為射頻信號源基本組成；

圖3為射頻信號源功率校準(zhǔn)算法主流程；

圖4為自適應(yīng)功率調(diào)整算法流程；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種高精度射頻信號源功率快速校準(zhǔn)方法步驟如下：

S1、控制計算機通過以太網(wǎng)控制待校準(zhǔn)寬帶射頻信號源輸出不同頻點和功率的單音信號；

S2、控制計算機通過以太網(wǎng)讀取校準(zhǔn)頻譜儀中的功率測量結(jié)果；

如圖2和圖3所示，所述的S2包括時間同步步驟、頻偏估計步驟和同步結(jié)果輸出步驟。

如圖2、圖3和圖4，所述的射頻增益和數(shù)字增益調(diào)整方法具體步驟如下：

S3、通過自適應(yīng)間距搜索法調(diào)整待校準(zhǔn)射頻信號源輸出功率，獲得功率校準(zhǔn)參數(shù)。

所述的輸出功率誤差計算步驟的具體步驟如下：

S311、控制計算機讀取校準(zhǔn)頻譜儀的測量功率值a，減去目標(biāo)功率值d，得到單次功率誤差值為δ₁；

S312、計算N次功率誤差，最終獲得平均誤差N與輸出信號功率有關(guān)，當(dāng)輸出功率大于80dBm時，N取值為5，當(dāng)輸出功率大于80dBm時，N取值為10；

S312、判斷平均功率誤差是否小于射頻信號源誤差允許范圍ε，如果滿足要求，則功率校準(zhǔn)參數(shù)為0，否則進入輸出功率自適應(yīng)調(diào)整步驟。

所述輸出功率自適應(yīng)調(diào)整的具體步驟如下：

S321、控制計算機通過以太網(wǎng)配置射頻信號源輸出功率為

S322、控制計算機通過以太網(wǎng)獲取頻譜儀測量的功率值a′；

S323、計算當(dāng)前功率誤差值δ′＝a′-d；

S324、如果δ′＞ε，控制計算機調(diào)整射頻信號源的射頻增益和數(shù)字增益控制字，使得最終輸出功率為d-δ′；

S325、如果δ′＜ε，計入功率校準(zhǔn)參數(shù)計算步驟；

所述的功率校準(zhǔn)參數(shù)記錄步驟的具體步驟如下：

S331、將控制計算機當(dāng)前射頻信號源的射頻增益和數(shù)字增益值記錄在二維校準(zhǔn)表；

S332、將二維校準(zhǔn)表通過以太網(wǎng)傳遞至待校準(zhǔn)射頻信號源；

所述的射頻增益調(diào)整包括如下子步驟：

A1、如果δ′＞k dB，射頻增益調(diào)整步進為v_RF＝δ′-k，否則不調(diào)整射頻增益；

A2、控制計算機通過以太網(wǎng)將射頻增益調(diào)整參數(shù)發(fā)送至待測射頻信號源；

A3、待測射頻信號源控制射頻增益。

所述的數(shù)字增益調(diào)整包括如下子步驟：

A1、如果δ′＞k dB，數(shù)字增益調(diào)整步進為v_DG＝δ′-v_RF，否則v_DG＝δ′；

A2、控制計算機通過以太網(wǎng)將數(shù)字增益調(diào)整參數(shù)發(fā)送至待測射頻信號源；

A3、待測射頻信號源根據(jù)查找表法獲得最接近v_DG的數(shù)字增益配置字；

A4、待測射頻信號源配置數(shù)字增益控制字至數(shù)字信號處理單元。

優(yōu)選地，數(shù)字增益調(diào)整可以采用查找表的方法實現(xiàn)，其中功率查找表計算方法如下子步驟：

A1、設(shè)定數(shù)字增益調(diào)整范圍k dB和射頻功率絕對誤差γdB；

A2、功率步進間隔ρ＝10^γ/10；

A3、根據(jù)功率步進ρ和增益范圍k，計算出單頻點，功率二維查找表中的數(shù)字增益控制字，并填入查找表中。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。