利用內部功率測量對發射機的校準的制作方法

專利名稱：利用內部功率測量對發射機的校準的制作方法
技術領域：
根據本發明的一些實施例涉及用于校準發射機的方法。本發明的一些實施例涉及具有程序代碼的計算機程序，所述程序代碼用于當在計算機上運行時執行用于校準發射機的方法。根據本發明的一些實施例涉及發射機。一些實施例涉及包括發射機和參考測量設備的校準裝置。
背景技術：
無線通信領域在過去已經經歷了快速演進，尤其是在最近二十年期間。在該演進期間，引入了許多無線通信標準，每個新標準典型地利用技術進步以便提供優良的性能。例如，GSM (全球移動通信系統)標準、EDGE (GSM演進的增強型數據速率)標準、以及CDMA (碼分多址)標準過去并且現在仍然被無線通信網絡及其用戶廣泛使用。盡管早期的移動臺(例 如蜂窩電話)典型地僅支持單個無線通信標準，但是用戶很快需要可與在不同無線通信標準下操作的無線網絡一起使用的更通用的移動臺或設備。工業標準典型地是幾個公司、標準制定組織、服務提供商、以及其他感興趣方的協作的結果。例如，電信協會的團體之間的協作已經建立了第三代合作伙伴計劃(3GPP)。3GPP旨在制定在國際電信聯盟(ITU)的國際移動電信2000計劃的范圍內全球適用的第三代(3G)移動電話系統規范。取決于移動設備打算操作于其下的(一個或多個)標準(例如GSM、WCDMA)，3GPP要求定義了對移動設備(例如蜂窩電話)的某些操作參數的非常嚴格的限制。必須幾乎始終校準的最重要的發射參數之一是移動設備的輸出功率。尤其對于輸出功率電平和/或輸出功率改變，3GPP要求定義了非常嚴格的限制。這些嚴格的限制典型地需要對移動設備的輸出功率的專用的和單獨的校準。因此，典型地需要在生產期間校準每個移動設備。工廠校準的主要目標是確定并設置所有參數的標準化設置，所述參數對于移動設備的標準遵守(例如3GPP)和/或基本功能來說是重要的并且顯示出在生產期間不可預測的變化。

發明內容
根據在這里公開的教導的實施例中的一些提供一種用于校準發射機的方法。根據在這里公開的教導的一個實施例的一種用于校準發射機的方法可以包括使用第一發射機設置來操作所述發射機；以及經由外部參考測量設備來獲得指示所述發射機的與所述第一發射機設置相對應的第一發射功率的發射功率參考值。所述方法還包括使用所述發射機的或與所述發射機相關聯的接收機的內部測量設備來獲得與所述第一發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值；以及使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備以提供已校準的內部測量設備。所述方法還包括使用第二發射機設置來操作所述發射機；以及使用所述已校準的內部測量設備來獲得指示與所述第二發射機設置相對應的第二發射功率的第二發射功率測量值。此外，所述方法包括基于所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值來獲得自校準數據；以及將所述自校準數據存儲在校準數據結構中。根據在這里公開的教導的實施例中的一些提供一種發射機，所述發射機包括發射鏈；內部測量設備，用于測量發射功率以獲得指示所述發射機的發射功率的發射功率測量值；發射機設置提供器，用于將至少兩個發射機設置提供給所述發射鏈；以及校準器。所述校準器被配置成從外部參考測量設備接收發射功率參考值，所述發射功率參考值指示與所述至少兩個發射機設置中的第一發射機設置相對應的所述發射機的發射功率。所述校準器還被配置成從所述內部測量設備接收與所述發射機的發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值，并使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備。此外，所述校準器被配置成使所述發射機設置提供器選擇所述至少兩個發射機設置中的第二發射機設置，從已校準的內部測量設備獲得第二發射功率測量值，并基于所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值來確定所述發射機設置提供器的自校準數據。根據在這里公開的教導的實施例中的一些提供一種校準裝置，所述校準裝置包括 發射機和在所述發射機外部的參考測量設備。所述發射機包括發射鏈；內部測量設備，用于測量發射功率以獲得指示所述發射機的發射功率的發射功率測量值；發射機設置提供器，用于將至少兩個發射機設置提供給所述發射鏈；以及校準器。所述校準器被配置成從所述參考測量設備接收發射功率參考值，所述發射功率參考值指示與所述至少兩個發射機設置中的第一發射機設置相對應的所述發射機的發射功率。所述校準器還被配置成從所述內部測量設備接收與所述發射機的發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值，并使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備。此外，所述校準器被配置成使所述發射機設置提供器選擇所述至少兩個發射機設置中的第二發射機設置，從已校準的內部測量設備獲得第二發射功率測量值，并基于所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值來計算所述發射機設置提供器的自校準數據。


隨后將參照附圖來描述根據在這里公開的教導的實施例，在附圖中
圖I示出多頻帶和多模設備的示意框 圖2示出可替換多頻帶和多模設備的示意框 圖3是開環和閉環功率范圍的圖示；
圖4示出用于校準發射機的方法的示意流程 圖5示出發射機的兩階段校準的概念；
圖6示出內部測量設備的未校準/已校準輸出與外部參考測量設備的輸出之間的關系的曲線 圖7示出發射功率的發射機設置與由已校準的內部測量設備提供的已校準發射功率測量值之間的關系的曲線 圖8示出發射機的發射功率控制的示意框 圖9示出頻率-功率平面以及在校準過程的第一和第二階段期間采集的該頻率-功率平面中的多個數據點；圖10示出校準裝置的示意框圖；以及 圖11示出用于校準發射機的方法的示意流程圖。
具體實施例方式圖I示出支持多頻帶和多模操作的無線通信的設備的示意框圖。該設備包括收發機12，與收發機12的對應接口相連接的多個功率放大器(PA)子系統14、16，與PA子系統相關聯或相集成的多個雙工濾波器(或雙工器)18，選擇開關或復用器20，以及可能的天線22。特定頻帶和/或模式的發射鏈典型地由多個功率放大器14中的至少一個、多個耦合器16之一、以及多個雙工濾波器18之一形成。典型地，發射機12還包括特定頻帶和/或模式的發射鏈的一部分(例如上變頻器或混頻器)，以便根據與該發射鏈相關聯的特定頻帶和/或模式來處理特定發射鏈的發射信號。收發機12包括多個發射機122和多個接收機124，多個發射機122中的和多個接收機124中的每一個典型地與多個發射鏈之一相關聯。特定發射機122的輸出被連接至關聯發射鏈的功率放大器14的輸入。功率放大器14的輸出被連接至耦合器16的輸入，耦合器16將功率的較大部分轉發至雙工濾波器18。耦合器 16將功率的較小部分轉發至包括反饋放大器127的RF反饋接收機126。雙工濾波器18包括發射機端口、接收機端口和天線端口。接收機124被連接至雙工濾波器18的接收機端口，以及選擇開關20被連接至雙工濾波器18的天線端口。雙工濾波器18在頻域中把由發射機122和關聯發射鏈提供的發射信號與接收機124要處理的接收信號分離。盡管上面的兩個信號處理路徑的雙工濾波器18與包括功率放大器14和耦合器16的裝置是分離的，但是在一個實施例中，下面的信號處理路徑的雙工濾波器18與功率放大器14和耦合器16相集成，如由以虛線繪制的框所指示的那樣。對選擇開關20進行控制以將多個信號處理路徑之一與天線22相連接，使得無線通信設備根據所選擇的無線通信標準(即根據由所選擇的無線通信標準定義的所選擇的頻帶和模式)進行操作。借助于耦合器16來感測發射機和關聯發射鏈的輸出功率，并將該輸出功率反饋至收發機12以作為RF電壓或輸出功率相關DC電壓(如果檢測器進行了從RF電壓至DC電壓的轉換的話，該檢測器例如可能是功率放大器的子系統的一部分)。功率控制環路使用反饋信號以將輸出功率設置為期望值并抑制輸出功率變化，該輸出功率變化例如可能由于由3GPP要求給出的某些限制內的溫度改變而發生。功率控制環路是收發機12的一部分。從圖I中可見，影響輸出功率的濾波器元件(FE)部件(例如雙工器18)位于耦合器之后。這些FE部件的插入損耗顯示出典型地對于每個頻帶來說不同的部件至部件變化(part-to-partvariation)。結果，典型地需要對每個所支持的頻帶進行單獨校準，以補償部件至部件變化并實現由例如移動設備制造商生產的所有移動設備的標準化輸出功率電平。結果，發射機校準時間取決于頻帶和/或模式的數目并且將在未來增加，這是由于移動設備趨向于支持越來越多的頻帶。圖2示出耦合器26位于接近天線22處的可替換實施。對于圖2所示的實施，耦合器26現在感測天線功率，并且因此捕獲發射鏈中的所有變化。結果，可以明顯簡化校準過程，從而得到更短的校準時間。不是對頻率和輸出功率范圍內的每個頻帶進行校準，而是在相對于輸出功率的一個參考頻率處以及在相對于頻率的一個參考輸出電平處測量天線功率與檢測功率之間的相關性。天線功率與檢測功率之間的關系具有以下頻率響應其主要由耦合器特性給出并可以通過在頻率上取得幾個點(例如從1，710…l，980 MHz的3至5個數據點)而被容易地補償。結果，對由耦合器26和功率檢測器(例如反饋接收機、包絡檢測器)126構成的反饋路徑的校準比對每個頻帶的單獨校準快得多。可能必須結合校準過程來考慮用于獲取后續校準的數據點的功率檢測器的動態范圍。如果功率檢測器的動態范圍高于移動設備的相關輸出功率范圍，則典型地不需要附加功率校準。這在大多數時間對于2G操作來說是有效的，但不是對于例如3G操作來說是有效的。在3G模式中，相關輸出功率范圍是從-57 dBm至+24 dBm，這可能超過可用和可負擔的功率檢測器的動態范圍。結果，存在在沒有來自功率檢測器的反饋的情況下(意味著開環操作)設置輸出功率的輸出功率范圍(例如_57…-10 dBm)以及在由于輸出功率處于檢測器的動態范圍內因而閉環功率控制是可能的情況下的輸出功率范圍(例如-10…24dBm)。相關輸出功率范圍因此被劃分為開環范圍和閉環范圍。如果需要滿足某些功率精度目標(例如3G中的內環功率控制(ILPC)步長精度)，那么當存在從開環區域至閉環區域的轉變時，這將造成問題。為了保證步長精度，一個選項是定義如圖3所描繪的重疊范圍。在圖3中可見，功率檢測器的動態范圍從-10 dBm延伸至+24 dBm。因此，在該功率范圍內，閉環功率控制是可能的。如果發射信號的功率弱于-10 dBm，則功率檢測器不能夠產生可靠和/或有意義的功率測量數據。相應地，開環功率范圍從-57 dBm的下限延伸至功率檢測器的動態范圍所開始的-10 dBm。重疊范圍從-10 dBm延伸至O dBm。如果輸出功率處于開環功率范圍內(例如-12 dBm)并且如果存在向閉環功率范圍中的輸出功率電平的步進(step)(例如-8 dBm)，則典型地以開環方式進行該步進，盡管來自功率檢測器的結果是可用的。如果目標功率在重疊功率范圍內部，則典型地以開環方式進行從開環功率范圍至閉環區域中的第一步進。在重疊范圍內，除功率檢測器值外，典型地還需要測量發射鏈的增益。由于每個頻帶具有不同的增益(例如由于不同功率放大器增益和不同濾波器元件損耗而引起的)，因此典型地需要單獨地校準每個頻帶。將期望具有自行支配的以下過程借助于該過程，可以減少由對重疊范圍的校準而引起的測量時間。另外或可替換地，將期望使客戶能夠在開環中根據長期演進(LTE)標準來操作移動通信設備。這種開環操作還需要在每個頻帶中對發射鏈中的增益的校準。如果功率檢測器可用于例如支持2G和/或3G操作，則使用在這里公開的教導可以有助于加速校準。圖4示出在這里公開的教導。為了執行功率測量，結合內部功率測量設備而使用收發機自身或者發射機。在生產中，輸出功率由外部測試設備(首先)測量，該外部測量設備提供具有高精度的功率測量值并可以被用作參考。使用外部測試設備執行功率測量典型地是耗時的，這是由于始終在全發射時隙內測量輸出功率，當模式(例如從GMSK至WCDMA的轉變)或頻帶改變時，需要重新配置測試設備。在圖4中，借助于外部測試設備進行的輸出功率測量是第一校準的一部分(被稱為“外部”)。具體地，經由外部設備來執行測量，在此期間，針對發射機的至少一個頻率和至少一個功率設置來獲取天線功率Pant和耦合器/檢測器功率P_p1ct/det。為了測量耦合器/檢測器裝置的可能頻率相關性，可以在不同頻率處獲取多個數據點。因此，可以作為頻率的函數而記錄由耦合器/檢測器(內部測量設備)檢測的功率相對于由外部測試設備(外部參考測量設備)提供的參考測量的偏差。可以將由此獲取的數據點存儲在第一數據庫中。、
在第二校準階段(其可以被稱作“內部”和/或“自主”校準階段)期間，經由收發機執行測量，或者可替換地，經由具有關聯的功率檢測器(例如耦合器/檢測器裝置)的發射機執行測量。在第二校準階段期間，相對于各種其他量(例如期望目標功率Ptogrt、頻率、功率放大器14的偏置條件等等)測量耦合器/檢測器裝置P_pWDET的功率。這些測量典型地在持續時間上比使用外部參考測量設備的類似測量明顯更短。這使得有可能執行更大數目的單獨測量，例如針對目標功率Ptogrt、頻率、和/或偏置條件的不同組合。可以將這些內部/自主測量的結果 存儲在第二數據庫中。針對每個所獲取的數據點，第二數據庫可以包含功率放大器增益、功率放大器14的偏置條件、頻率等等的值。第二數據庫例如可以包括與下表類似的表
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該表的結果以及該表中所包含的數據點僅是實例。可以看到，隨著偏置電壓從I. 7伏增大至2. O伏，發射鏈的增益(即已校準的功率測量Pqjupwdet與輸入功率Pin之差)增大。此夕卜，可以觀察到發射鏈的增益的頻率相關性，這是因為在1900 MHz處增益比在1950 MHz處稍高。給定期望輸出功率和期望頻率，可以搜索該表以找到具有近似匹配的已校準功率測量和頻率值的條目。然后，可以將偏置電壓Vbias和輸入功率Pin調整至由所找到的條目指示的值。如圖4中所示，一旦第一校準階段已被完成，就可以執行需要外部參考測量設備的其他校準步驟，這是由于此時典型地不再需要外部參考測量設備。可以執行其他校準步驟以校準例如(一個或多個)接收機124或RF子系統，例如無線局域網(WLAN)部件。第一外部校準階段與第二內部/自主校準階段之間的區別在于與外部參考測量設備相比，收發機或具有關聯的內部測量設備的發射機在測量發射鏈的輸出功率時典型地提供更多靈活性。注意，在以上和以下的描述中，術語“收發機”已經并且還將被用來稱呼包括具有關聯的內部功率測量設備的發射機的裝置。對于收發機，取得一個數據點所需的時間由作為得到穩定測量結果的最小值而需要的功率檢測器的穩定時間以及由針對后續測量點(例如在不同偏置條件下或在不同頻率處)重新配置收發機的時間給出。無論如何，預期收發機能夠比外部測試設備快得多地運行測量。粗略估計顯示收發機需要小于150
每數據點。根據在這里公開的教導，提出將工廠校準劃分為兩個步驟或階段在第一階段中，校準功率檢測器以建立絕對功率參考；以及在第二階段中，收發機(或者具有內部功率測量設備的發射機)被配置成自主地執行剩余功率測量。該自主校準例如可以通過將專用高級命令發送至收發機/發射機而發起。在接收到該命令之后，收發機根據例如包括應當在自主校準期間調整的模式、頻率和偏置條件的列表來取得測量點。將每個測量的結果存儲在例如可以用來計算校正因子的專用列表中。圖5示出在這里公開的教導的一方面。使用外部參考測量設備510來校準內部測量設備520。典型地，在該第一校準階段期間僅考慮幾個校準點。校準點可以以代表性方式覆蓋發射機122和/或內部測量設備520的預期操作范圍。例如，可以對內部測量設備的參數的操作范圍內的相對較低值和相對較高值進行選擇，以關于該范圍內以及可能該范圍外的所述操作參數對內部測量設備520的傳遞函數進行建模。可能的操作參數可以是但不限于功率、頻率、發射機122的偏置條件、待測量的信號的波峰因數、調制類型等等。因此，即使內部測量設備520具有隨變化的操作參數而變化的傳遞函數，也可以獲得針對給定的操作條件而對傳遞函數的值的足夠精確的估計。內部測量設備520現在利用給定的精度來校準，并且因此可以用作校準發射機122的第二校準階段的局部參考。在第二校準階段期間，典型地，考慮了更大數目的校準點。作為第二校準階段的結果，現在可以相對精確地預測發射機122針對給定的發射機設置和 給定的操作參數而產生哪個功率量。圖6示出根據在這里公開的教導的校準過程的第一校準階段。在圖6中以實線(full stroke)繪制了未校準發射功率測量相對于發射功率參考的關系，其中，在橫坐標上表示發射功率參考值，以及在縱坐標上表示未校準發射功率測量值。在圖6中將理想發射功率測量與發射功率參考之間的第二關系繪制為虛線。因此，實線繪出的線表示內部功率測量設備520的未校準特性，以及虛線繪出的線表示內部功率測量設備520的理想特性。根據理想特性，內部測量設備將輸出與發射功率參考值相同的值。第一校準階段的目的在于提供對內部功率測量設備的未校準特性的估計，使得可以補償未校準特性與理想特性之間的偏差614。作為代表性實例，圖6還示出已經通過以下方式在第一校準階段期間獲取的校準點612 :使用第一發射機設置來操作發射機，并獲得如外部參考測量設備提供的發射功率參考值和如內部測量設備520提供的未校準發射功率測量值。對于校準點612，發射功率參考值是PkeU，以及未校準發射功率測量值是PmeasY因此，偏差614是P1^1 - PMEAS；10圖7示出根據在這里公開的教導的校準過程的第二校準階段。虛線繪出的線表示已校準發射功率測量值與發射功率設置之間的關系。該關系不是初始已知的，但可以通過取得校準點712而估計。在已獲得一個或多個校準點712的情況下，有可能估計期望目標功率Ptogrt所需的發射功率設置。為此，可以將校準點712內插在第一校準點712與相鄰校準點712之間。例如，可以使用線性內插、三次內插或樣條內插。還有可能通過在最小二乘法中評估所有校準點(或從中進行的選擇)來確定近似函數。在圖7中，虛線近似表示通過使用最小二乘法而獲得的線性近似函數。還可以使用用于將近似函數擬合至校準點712的其他方法，例如非線性函數。在圖7中，如兩個水平點劃線所示，內部測量設備(即功率檢測器)的動態范圍是受限的。在內部測量設備的動態范圍之上和之下，典型地，可能未獲得可靠且有意義的功率讀數。通過在內部測量設備的動態范圍之外外推近似函數，典型地有可能獲得給定的期望目標功率值Ptawt的足夠精確的發射功率設置。
圖8示出在控制發射機822時涉及的部件的示意框圖。在給定的操作條件中，發射機822應當提供特定期望功率值。將期望功率值輸入至校準模塊824，校準模塊824例如可以是校準表。校準模塊824可以輸出偏置電壓Vbias的數字值，該數字值然后被提供給偏置生成單元826，例如數模轉換器。已經在校準過程的第二階段期間配置校準模塊824，使得其將期望功率值映射至使發射機822輸出具有期望功率值的發射信號的適當偏置電壓Vbias。校準模塊824的配置可以包括利用多個條目來填充校準表。對于表示期望功率值的給定輸入值，可以在校準表內選擇與期望功率值接近的至少一個條目。然后可以使用該表條目來確定或計算偏置電壓Vbias。作為對校準表的替換，可以使用校準映射函數，其可以由系數集合來定義。 偏置生成826基于由校準模塊824產生的數字偏置電壓Vbias而將模擬偏置電壓提 供給發射機122。由于偏置電壓Vbias典型地可以實現作為發射機822的一部分的功率放大器的增益，因此偏置電壓的變化改變了發射機822的輸出功率值Ptjut和輸入功率值Pin之間的關系。校準模塊824還可以實施多個輸入值至多個輸出值的多變量映射,使得發射機822的輸出信號具有期望功率值。注意，取代偏置電壓Vbias或者除偏置電壓Vbias外，其他參數也可以由校準模塊824確定。例如，可以調整發射機822的輸入功率Pin。圖9示出頻率-功率平面，其中描繪了在第一校準階段期間考慮的多個第一校準點。另外，在圖9中還示出兩個校準點712。以十字形的方式布置第一校準點612，使得在第一校準階段期間考慮五個頻率至f5和五個輸出功率值P1至P5的所選擇的組合。盡管在第一校準階段期間僅使用了有限數目的校準點，但是可以使用這些校準點來覆蓋頻率-功率平面的顯著區域。注意，針對頻率f3，選擇所有五個功率值P1至P5的校準點。同樣，針對功率電平P3，考慮覆蓋五個頻率至f5的校準點。在第二校準階段期間以及具體地在使用第二校準點712的校準期間，可以考慮最接近的第一校準點612以便提供內部測量設備520的校準值。為了確定多個第一校準點612中的哪個與當前第二校準點712最接近，可以定義并確定頻率-功率平面中的兩個校準點之間的距離。例如，可以將距離度量定義為頻率差和功率值差的加權幾何平均。如上面在圖7的描述的上下文中所述，內部測量設備520具有動態范圍。然而，取決于發射機預期操作于其下的(一個或多個)無線通信標準，可能需要發射機122、822以輸出具有內部測量設備的動態范圍外的功率值的信號。在校準過程的第二階段期間，可以將針對校準區域中的第二校準點而獲得的校準結果外推至校準區域外的外推區域。校準區域例如可以被定義為由LfyP1和P5限定的矩形。如果發射機滿足例如某一線性準則，則向外推區域的外推可能是有用的。尤其是，更多最近的無線通信標準(例如被共同稱作3G的那些無線通信標準)對發射機線性提出高要求，使得當發射機在這些標準之一下操作時足夠線性的準則典型地可以被認為是滿足的。根據由在這里公開的教導提供的可選方面，在2G校準(2G頻帶覆蓋從824 MHz至1910 MHz的頻率范圍)期間進行對內部測量設備或功率檢測器的校準，并且(一個或多個)3G部分的校準由發射機或收發機自主地進行。如果相比于完整功率范圍，移動設備制造商更喜歡在開環中運行LTE，則結合LTE模式，自主校準可能是有用的，這是由于可以針對落入內部測量設備或功率檢測器的動態范圍內的所有輸出功率電平極快地校準發射增益。此外，典型地可以借助于上述的外推來校準內部測量設備或功率檢測器的動態范圍外的輸出功率電平。圖10示出收發機12的示意框圖，以便示出根據在這里公開的教導的兩階段校準過程。收發機12包括發射機122和接收機124。接收機124在其輸入側被連接至天線，可能經由如圖I和2所示的雙工濾波器18。在接收機124的輸出側，提供接收信號以供下游信號處理單元使用。由于雙工濾波器18，接收機12典型地不能被用作內部測量設備520。在不包括雙工濾波器但依賴于例如時分雙工(TDD)的其他收發機架構中，接收機124或其一部分確實可以被用作內部測量設備520。發射機122在其輸入處接收具有輸入功率值的凈荷信號。在校準過程期間，凈荷信號可以由校準發射機設置的列表1030中包含的發射機設置來定義。發射機122處理凈荷信號以生成發射信號。在收發機12的校準階段期間，將發射信號轉發至外部參考測量設備510。借助于耦合器16將發射信號功率的一部分提供給內部 測量設備520。將外部參考測量設備510的和內部測量設備520的輸出轉發至校準器824。注意，典型地僅在第一校準階段期間需要外部參考測量設備510。校準器824然后可以將由外部參考測量設備510和內部測量設備520提供的結果進行比較，以便確定由內部測量設備520提供的結果與由外部參考測量設備510提供的結果偏差多少。以這種方式，可以確定單獨校準點的多個校正值或校正函數。使用多個校正值或校正函數，現在有可能僅使用內部測量設備520來獲得精確的功率測量。在第二校準階段的過程中，發射機122可以被配置成根據在發射機設置的列表1030中定義的多個發射機設置之一來接續地操作。在第一校準階段已被完成之后，校準器824能夠將由內部測量設備520提供的輸出值轉變或轉換為典型地與功率測量值足夠接近的校正值，其中，如果外部參考測量設備510仍被連接至發射機122，該功率測量值將由外部參考測量設備510提供。最初，可以將校準器824設置為初始校準值。在第二校準階段的過程中，可以接續地將在列表1030中定義的單獨校準點供應至校準器824，校準器824將(最初未校準的或根據初始值而校準的)發射機設置轉發至發射機設置提供器826，例如數模轉換器。發射機設置提供器826控制發射機的操作參數中的一個或多個，例如偏置電壓Vbias。取決于操作參數的當前值，發射機122生成具有某一功率值的發射信號。該功率值由內部測量設備520確定并可以與發射機設置一起被存儲在列表1030中或存儲在專用數據庫中。在自主校準期間，如無線通信標準所定義的那樣，可以在一個時隙期間處理一個校準點(即發射機設置的列表1030中的一個條目)。作為可加速自主校準的替換，在自主校準期間使用的時隙定時與由例如3GPP標準定義的時隙定時不同。為了縮短校準時間，提出減小時隙長度(例如對于WCDMA FDD而言是666. 7 Ps)，使得長度受取得數據點所需的時間限制。如上所述，估計在自主校準期間可以在小于150 μ8中取得一個數據點。在收發機12的操作階段中，外部參考測量設備510將由天線替換，并且外部參考測量設備510與校準器824之間的連接將被移除。與天線接近的耦合器16的位置是可選的。事實上，該校準過程將這種實施假定為典型的基線架構，這是由于可以快速且容易地建立絕對功率參考。
圖11示出根據在這里公開的教導的用于校準發射機的方法的示意流程圖。在1102處，使用第一發射機設置來操作發射機。第一發射機設置可以包括或定義特定值或者例如輸入功率、偏置電壓、頻率、和/或調制類型。當使用第一發射機設置來操作發射機時，從外部參考測量設備1104獲得發射功率參考值。外部參考測量設備在第一校準階段的持續時間內被暫時連接至發射機(動作1104)。當發射機仍使用第一發射機設置進行操作時，在1106處，從內部測量設備獲得發射功率測量值。可以同時執行動作1104和1106。利用從外部參考測量設備獲得的發射功率參考值和從內部測量設備獲得的發射功率測量值，現在可以校準內部測量設備，如在動作1108處所示。在第二校準階段期間，使用第二發射機設置1110來操作發射機。第二發射機設置典型地與第一發射機設置不同，但也可以與第一發射機設置相同。在動作1112處，從此刻
已由于前一動作1108而校準的內部測量設備獲得第二發射功率測量值。然后將第二發射機設置和第二發射功率測量值存儲(在1114處)在校準數據結構中，以供未來在發射機的操作期間參考。盡管動作1102至1108被典型地僅執行幾次，但是動作1110至1114典型地花費更少時間來執行，并且比動作1102至1108明顯更頻繁地被執行。根據在這里公開的教導，快速校準是可能的，這減少了校準時間，尤其是在發射機所支持的頻帶的數目增大的情況下。客戶側的校準軟件的復雜性被降低，這是由于功率測量和后處理由調制解調器進行；客戶僅需要通過取得幾個數據點來建立絕對功率。根據在這里公開的教導的用于校準發射機的方法支持并行校準和測試。因此，在自主發射機校準期間，可以使用測試設備來執行其他校準步驟，例如接收機校準、對射頻子系統(WLAN、BT…等等)的校準。盡管在設備的上下文中已經描述了一些方面，但是顯然這些方面還表示對應方法的描述，其中塊或設備與方法步驟或方法步驟的特征相對應。類似地，在方法步驟的上下文中描述的方面還表示對應塊或項目或者對應設備的特征的描述。一些或所有方法步驟可以由(或使用)硬件設備(像例如微處理器、可編程計算機或電子電路)執行。在一些實施例中，最重要的方法步驟中的某一個或多個可以由這種設備執行。取決于某些實施要求，可以以硬件或以軟件實施本發明的實施例。可以使用其上存儲有電子可讀控制信號的數字存儲介質(例如軟盤、DVD、藍光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或FLASH存儲器)來執行該實施，這些電子可讀控制信號與可編程計算機系統進行合作(或者能夠與其進行合作)，從而執行相應方法。因此，數字存儲介質可以是計算機可讀的。根據本發明的一些實施例包括具有電子可讀控制信號的數據載體，這些電子可讀控制信號能夠與可編程計算機系統進行合作，從而執行在這里描述的方法之一。一般地，本發明的實施例可以被實施為具有程序代碼的計算機程序產品，該程序代碼操作以用于當該計算機程序產品在計算機上運行時執行這些方法之一。該程序代碼例如可以被存儲在機器可讀載體上。其他實施例包括用于執行在這里描述的方法之一的、在機器可讀載體上存儲的計算機程序。換言之，本發明的方法的一個實施例因此是一種具有程序代碼的計算機程序，該程序代碼用于當該計算機程序在計算機上運行時執行在這里描述的方法之一。本發明的方法的另一實施例因此是一種數據載體(或數據存儲介質，或計算機可讀介質)，包括其上記錄的用于執行在這里描述的方法之一的計算機程序。該數據載體、數字存儲介質或所記錄的介質典型地是有形的和/或非瞬變的。本發明的方法的另一實施例因此是一種表不用于執行在這里描述的方法之一的計算機程序的數據流或信號序列。該數據流或信號序列例如可以被配置成經由數據通信連接(例如經由因特網)而被傳送。另一實施例包括一種處理裝置，例如被配置成或適于執行在這里描述的方法之一的計算機或可編程邏輯器件。另一實施例包括一種其上安裝有用于執行在這里描述的方法之一的計算機程序 的計算機。根據本發明的另一實施例包括一種被配置成將用于執行在這里描述的方法之一的計算機程序(例如以電子或光學方式)傳送至接收機的設備或系統。該接收機例如可以是計算機、移動設備、存儲設備等等。該設備或系統例如可以包括用于將計算機程序傳送至接收機的文件服務器。在一些實施例中，可以使用可編程邏輯器件(例如現場可編程門陣列)來執行在這里描述的方法的一些或所有功能。在一些實施例中，現場可編程門陣列可以與微處理器進行合作，以便執行在這里描述的方法之一。一般地，這些方法優選地由任何硬件設備執行。上述實施例對于本發明的原理來說僅僅是說明性的。將會理解，在這里描述的布置和細節的修改和變型對于本領域技術人員來說將是顯而易見的。因此，意圖是僅由迫近的專利權利要求的范圍來限定，而不由作為對在這里的實施例的描述和解釋而給出的特定細節來限定。
權利要求
1.一種用于校準發射機的方法，所述方法包括 使用第一發射機設置來操作所述發射機； 經由外部參考測量設備來獲得指示所述發射機的與所述第一發射機設置相對應的第一發射功率的發射功率參考值； 使用所述發射機的內部測量設備或使用與所述發射機相關聯的接收機來獲得與所述第一發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值； 使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備，以提供已校準的內部測量設備； 使用第二發射機設置來操作所述發射機； 使用所述已校準的內部測量設備來獲得指示與所述第二發射機設置相對應的第二發射功率的第二發射功率測量值； 基于所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值來獲得自校準數據；以及 將所述自校準數據存儲在校準數據結構中。
2.根據權利要求I所述的方法，還包括 在所述發射機處接收指示所述發射機執行以下動作的命令使用所述第二發射機設置來操作所述發射機；獲得所述第二發射功率測量值；以及獲得并存儲所述自校準數據。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，所述第二發射機設置是自校準發射機設置， 其中，所述第二發射功率測量值是自校準發射功率測量值， 其中，針對多個自校準發射機設置來重復操作所述發射機和獲得發射功率測量值的動作，以及 其中，所述自校準數據是基于所述多個自校準發射機設置和針對所述多個自校準發射機設置而獲得的自校準發射功率測量值來獲得的。
4.根據權利要求3所述的方法，還包括 評估指示所述多個自校準發射機設置的列表。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述列表指定所述多個自校準發射機設置的模式、頻率和偏置條件中的至少一個。
6.根據權利要求I所述的方法，其中，針對多個外部校準發射機設置多次重復使用所述第一發射機設置來操作所述發射機、獲得所述發射功率參考值和獲得所述發射功率測量值的動作，其中，所述方法還包括 存儲多個測量校準點，每個基于發射功率參考值和對應的未校準發射功率測量值；以及 其中，獲得所述第二發射功率測量值的動作包括選擇所述多個測量校準點中的校準點以作為所述已校準的內部測量設備的支持校準點，以便考慮在所選擇的校準點附近對所述內部測量設備的局部校準。
7.根據權利要求I所述的方法，還包括 基于所述自校準數據和所述自校準發射機設置來計算所述發射機設置的校正因子。
8.根據權利要求7所述的方法，還包括 將所述校正因子外推至在所述內部測量設備的測量范圍外的發射機設置的范圍。
9.根據權利要求I所述的方法，其中，使用所述第二發射機設置來操作所述發射機和獲得所述第二發射功率測量值的動作是在持續時間比在所述發射機的正常操作期間使用的時隙的持續時間短的時間間隔內執行的。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述時間間隔由取得包括所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值的數據點所需的時間來確定。
11.根據權利要求9所述的方法，其中，減小的時隙的持續時間具有100此與300之間的持續時間，在所述減小的時隙的持續時間期間，執行使用所述第二發射機設置來操作所述發射機和獲得所述第二發射功率測量值的動作。
12.根據權利要求I所述的方法，其中，獲得所述發射功率參考值和獲得所述第一未校準發射功率測量值的動作是在使用由第一無線通信標準的規范定義的第一參數集合來操作所述發射機時執行的；以及 其中，獲得所述第二發射功率測量值和存儲基于所述第二發射機設置和所述第二發射 功率測量值的校準數據的動作是在使用由第二無線通信標準的規范定義的第二參數集合來操作所述發射機時執行的； 其中，所述第一無線通信標準在以下至少一個方面與所述第二無線通信標準不同載頻、可用載頻的數目、功率范圍、功率包絡、頻譜屏蔽、以及調制類型。
13.根據權利要求I所述的方法，還包括 與執行以下動作中的至少一個同時，使用所述外部參考測量設備來執行另一發射機的校準過程使用所述第二發射機設置來操作所述發射機；獲得所述第二發射功率測量值；以及存儲所述自校準數據。
14.根據權利要求I所述的方法，還包括 在獲得所述第一發射功率測量值之前，將所述外部測量設備與所述發射機相連接；在獲得所述第一發射功率參考值的動作的一次或多次執行之后，將所述外部測量設備與所述發射機斷開；以及 將所述外部測量設備與另一發射機相連接，以執行獲得所述另一發射機的第一發射功率參考值的動作。
15.一種在非瞬變存儲介質上存儲的具有程序代碼的計算機程序，所述程序代碼用于當在計算機上運行時執行用于校準發射機的方法，所述方法包括 將所述發射機配置成使用第一發射機設置進行操作； 經由外部參考測量設備來獲得指示所述發射機的與所述第一發射機設置相對應的第一發射功率的發射功率參考值； 使用所述發射機的內部測量設備或使用與所述發射機相關聯的接收機來獲得與所述第一發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值； 使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備，以提供已校準的內部測量設備； 將所述發射機配置成使用第二發射機設置進行操作； 使用所述已校準的內部測量設備來獲得指示與所述第二發射機設置相對應的第二發射功率的第二發射功率測量值； 基于所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值來獲得自校準數據；以及 將所述自校準數據存儲在校準數據結構中。
16.—種用于校準發射機的方法,所述方法包括 使用第一發射機設置來操作所述發射機； 經由外部參考測量設備來獲得指示與所述第一發射機設置相對應的第一發射功率的發射功率參考值； 使用所述發射機的內部測量設備或使用與所述發射機相關聯的接收機來獲得與所述第一發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值； 使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備，以提供已校準的內部測量設備； 在所述發射機處接收指示所述發射機使用多個自校準發射機設置接續地操作所述發射機的命令； 使用所述已校準的內部測量設備來接續地獲得多個自校準發射功率測量值，所述多個自校準發射功率測量值指示分別與所述多個自校準發射機設置相對應的多個自校準發射功率；以及 基于所述多個自校準發射機設置和所述多個自校準發射功率測量值來獲得校準數據，并將所述自校準數據存儲在校準數據結構中。
17.—種發射機,包括 發射鏈； 內部測量設備，其被配置成測量發射功率以獲得指示所述發射機的發射功率的發射功率測量值； 發射機設置部件，其被配置成將至少兩個發射機設置提供給所述發射鏈； 校準器部件，其被配置成 從外部參考測量設備接收發射功率參考值，所述發射功率參考值指示與所述至少兩個發射機設置中的第一發射機設置相對應的所述發射機的發射功率； 從所述內部測量設備接收與所述發射機的發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值； 使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備； 使所述發射機設置部件選擇所述至少兩個發射機設置中的第二發射機設置；從已校準的內部測量設備獲得第二發射功率測量值；以及基于所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值來確定所述發射機設置部件的自校準數據。
18.根據權利要求17所述的發射機，還包括命令接口，其被配置成接收指示所述發射機執行以下動作的命令以所述第二發射機設置來操作所述發射機；以及從所述內部測量設備獲得所述第二發射功率測量值。
19.根據權利要求17所述的發射機，其中，所述校準器部件還被配置成使所述發射機設置部件接續地選擇多個自校準發射機設置，根據所述多個自校準發射機設置來操作所述發射機，以及從所述內部測量設備獲得與所述多個自校準發射機設置相對應的多個自校準發射功率測量值。
20.根據權利要求19所述的發射機，其中，所述校準器部件還被配置成評估指定多個自校準設置的列表，其中，所述列表指定所述多個自校準設置中的每個的模式、頻率和偏置條件中的至少一個。
21.根據權利要求17所述的發射機，其中，所述校準器部件被配置成使用所述第二發射機設置來操作所述發射機；以及在持續時間比在所述發射機的正常操作期間使用的時隙的持續時間短的時間間隔內，獲得所述第二發射功率測量值。
22.—種校準裝置，包括與在發射機外部的參考測量設備相結合的所述發射機，所述發射機包括 發射鏈； 內部測量設備，其被配置成測量發射功率以獲得指示所述發射機的發射功率的發射功率測量值； 發射機設置部件，其被配置成將至少兩個發射機設置提供給所述發射鏈； 校準器部件，其被配置成 從所述參考測量設備接收發射功率參考值，所述發射功率參考值指示與所述至少兩個發射機設置中的第一發射機設置相對應的所述發射機的發射功率； 從所述內部測量設備接收與所述發射機的發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值；使用所述發射功率參考值和所述第一未校準發射功率測量值來校準所述內部測量設備； 使所述發射機設置部件選擇所述至少兩個發射機設置中的第二發射機設置；從已校準的內部測量設備獲得第二發射功率測量值；以及基于所述第二發射機設置和所述第二發射功率測量值來計算所述發射機設置部件的自校準數據。
23.一種校準裝置，包括 用于提供發射信號的裝置； 用于測量所述發射信號的發射功率的裝置； 用于控制所述發射裝置以使用從至少兩個發射機設置中選擇的發射機設置發射所述發射信號的裝置； 用于校準所述測量裝置以獲得已校準的測量裝置的裝置，所述校準裝置被配置成從外部參考測量設備接收發射功率參考值并從所述測量裝置接收對應的第一未校準發射功率測量值，并且還被配置成基于接收到的發射功率參考值和接收到的第一未校準發射功率測量值來校準所述測量裝置； 用于執行自主校準過程的裝置，其被配置成將所述控制裝置設置為執行以下動作使用從所述至少兩個發射機設置中選擇的另一發射機設置來操作所述發射裝置；從所述校準裝置獲得第二發射功率測量值以用于測量；以及基于所述另一發射機設置和所述第二發射功率測量值來校準所述發射裝置。
24.根據權利要求23所述的校準裝置，還包括用于存儲校準數據的裝置，所述校準數據基于所述另一發射機設置和所述第二發射功率測量值。
全文摘要
本發明公開了利用內部功率測量對發射機的校準。一種用于校準發射機的方法包括使用第一發射機設置來操作所述發射機；經由外部參考測量設備來獲得指示所述發射機的與所述第一發射機設置相對應的第一發射功率的發射功率參考值；以及使用所述發射機的或與所述發射機相關聯的接收機的內部測量設備來獲得與所述第一發射功率相對應的第一未校準發射功率測量值。所述方法還包括校準所述內部測量設備以提供已校準的內部測量設備；使用第二發射機設置來操作所述發射機；以及獲得指示與所述第二發射機設置相對應的第二發射功率的第二發射功率測量值。最后，所述方法包括獲得自校準數據；以及將所述自校準數據存儲在校準數據結構中。
文檔編號H04W52/24GK102740438SQ20121008990
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者A.蘭格, T.布魯德 申請人:英特爾移動通信有限公司