本發明涉及通信技術領域,特別是涉及一種大動態多路寬帶校準源及通信設備。
背景技術:
隨著通信技術的發展,微波通信以其容量大、通信質量好和通信距離遠等優點,得到了廣泛的應用。在使用基于微波通信的通信設備(比如智能天線和收發設備)進行通信的過程中,為了確保該通信設備能夠準確地發送或接收通信信號,通常需要通過特定的校準信號對該通信設備進行校準,因此,亟需一種能夠產生該校準信號的大動態多路寬帶校準源。
現有技術中,可以大動態多路寬帶校準源中可以包括鎖相環(phaselockedloop,pll)。由于鎖相環能夠利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位,從而實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤,因此,該大動態多路寬帶校準源可以通過該鎖相環生成預設頻段的信號作為校準信號。
但由于該校準信號中通過會包括頻率不在該預設頻段的雜散信號以及該校準信號產生的諧波以及其它原因,該校準信號的準確性較低,難以滿足校準需求。
技術實現要素:
鑒于上述問題,提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的大動態多路寬帶校準源及通信設備。
依據本發明的一個方面,提供了一種大動態多路寬帶校準源,包括:
源信號產生模塊和衰減模塊;
所述源信號產生模塊包括鎖相環,所述源信號產生模塊用于根據輸入的參考信號,通過所述鎖相環產生預設相位預設頻段的源信號,并將所述源信號發送至所述衰減模塊;
所述衰減模塊包括開關濾波單元和衰減單元,所述開關濾波單元用于濾除所述源信號中的諧波和雜散信號,所述雜散信號指頻率不處于所述預設頻段的信號,所述衰減單元用于對濾波后所述源信號進行衰減,得到預設幅度的第一校準信號。
可選的,所述開關濾波單元包括第一開關、多個濾波器和第二開關,所述多個濾波器并聯于所述第一開關和所述第二開關之間;
所述第一開關用于將所述源信號分為多個預設子頻段的源信號,以將各預設頻段的源信號分別發送至對應的濾波器,各預設子頻段為所述預設頻段的子頻段;
通過各濾波器分別對各預設子頻段的源信號進行濾波;
所述第二開關用于將濾波后的所述多個預設子頻段的源信號進行合并。
可選的,所述衰減單元包括順次串聯的第一衰減器、放大器、第二衰減器和第三衰減器。
可選的,所述衰減模塊還包括功分單元,所述功分單元包括至少一個功分器,所述功分單元用于將所述預設幅度的第一校準信號分為多個相同的第二校準信號。
根據本發明的另一方面,提供了一種通信設備,所述通信設備中設置有權利要求前述的大動態多路寬帶校準源。
可選的,所述通信設備還設置有控制電路,所述控制電路用于對所述大動態多路寬帶校準源進行控制。
可選的,所述通信設備還設置有測溫模塊;
所述控制電路還用于根據所述測試模塊測量得到的溫度數據,對所述大動態多路寬帶校準源中的衰減單元進行控制。
可選的,所述大動態多路寬帶校準源采用微組裝工藝組裝,所述源信號產生模塊和所述衰減模塊分別通過第一凹凸式金屬蓋板封裝,所述大動態多路寬帶校準源通過第二凹凸式金屬蓋板封裝。
在本發明實施例中,大動態多路寬帶校準源可以包括源信號產生模塊和衰減模塊,源信號產生模塊能夠通過鎖相環產生預設頻段的源信號,并能夠通過衰減模塊對源信號進行去除諧波、去除雜散信號以及衰減等處理,既確保了大動態多路寬帶校準源能夠實時動態地產生多種頻率的校準信號,以滿足不同的校準需求,也提高了校準信號的頻率穩定度,提高了校準信號的準確性和大動態多路寬帶校準源的可靠性。
上述說明僅是本發明技術方案的概述,為了能夠更清楚了解本發明的技術手段,而可依照說明書的內容予以實施,并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂,以下特舉本發明的具體實施方式。
附圖說明
通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述,各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的,而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
圖1是根據本發明實施例的一種大動態多路寬帶校準源的結構框圖。
圖2是根據本發明實施例的一種鎖相環的原理框圖。
圖3是根據本發明實施例的一種開關濾波單元的結構框圖。
圖4是根據本發明實施例的一種衰減單元的結構框圖。
圖5是根據本發明實施例的一種功分單元的結構框圖。
圖6是根據本發明實施例的一種大動態多路寬帶校準源的結構框圖。
附圖標記:
1:源信號產生模塊;11:鎖相環;111:壓控振蕩器;112:環路濾波器;113:鑒相器;114:分頻器;115:晶振;
2:衰減模塊;21:開關濾波單元;211:第一開關;212:濾波器;213:第二開關;22:衰減單元;221:第一衰減器;222:放大器;223:第二衰減器;224:第三衰減器;23:功分單元;231:功分器。
具體實施方式
下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例,然而應當理解,可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施例所限制。相反,提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠將本公開的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
實施例一
參照圖1,示出了本發明實施例中的一種大動態多路寬帶校準源的結構框圖。所述裝置可以包括:源信號產生模塊1和衰減模塊2,所述源信號產生模塊1包括鎖相環11,所述源信號產生模塊1用于根據輸入的參考信號,通過所述鎖相環11產生預設相位預設頻段的源信號,并將所述源信號發送至所述衰減模塊2,所述衰減模塊2包括開關濾波單元21和衰減單元22,所述開關濾波單元21用于濾除所述源信號中的諧波和雜散信號,所述雜散信號指頻率不處于所述預設頻段的信號,所述衰減單元22用于對濾波后所述源信號進行衰減,得到預設幅度的第一校準信號。
為了提高校準信號的準確性,滿足對通信設備進行校準的需求,大動態多路寬帶校準源可以包括源信號產生模塊以及衰減模塊,其中,源信號產生模塊可以用于產生預設頻段的源信號,衰減模塊用于根據源信號產生的校準信號的準確性。
參考信號可以從該大動態多路寬帶校準源外部輸入,并能夠用于對確保源信號產生模塊能夠產生預設頻段的源信號。
預設相位可以由所述大動態多路寬帶校準源事先確定。
預設頻段可以由所述大動態多路寬帶校準源事先確定,比如,該預設頻段可以是3-6ghz(吉赫)。
當然,在實際應用中,該大動態多路寬帶校準源還可以包括參考信號輸入接口,以及校準信號輸出接口等。
鎖相環可以包括直接式的鎖相環或間接式的鎖相環,從而通過頻率合成的方式來產生源信號,能夠提高大動態多路寬帶校準源的頻率穩定度高,并就降低大動態多路寬帶校準源的功耗、體積小、重量等。例如,一種直接式的鎖相環11的原理框圖可以參照圖2。該鎖相環包括壓控振蕩器111、環路濾波器112、鑒相器113和分頻器114。其中,分頻器114可以包括n(整數)分頻器和r(小數)分頻器。晶振115可以是設置在大動態多路寬帶校準源外部的晶振,并通過預先設置的參考信號輸入接口輸入100mhz(兆赫)的晶振信號作為參考信號。壓控振蕩器111根據輸入的參考信號耦合產生待鎖相信號,分頻器114對待鎖相信號進行分頻,鑒相器113將分頻后的待鎖相信號和該參考信號進行相位比較,并將比較得到的相位差通過環路濾波器112放大后控制壓控振蕩器111對待鎖相信號的頻率進行調整,直至待鎖相信號處于特定頻率,完成鎖相,輸出源信號。
其中,該特定頻率處于該預設頻段內,該特定頻率可以由該大動態多路寬帶校準源在產生源信號時實時確定,比如接收大動態多路寬帶校準源外部的相關指令進行確定等。也即是,在同一時刻,鎖相環可以產生處于該預設頻段內特定頻率的源信號,且在任意時間段內,鎖相環可以產生多個不同頻率且處于該預設頻段的源信號,從而產生該預設頻段的源信號,從而確保大動態多路寬帶校準源能夠實時動態地產生多種頻率的校準信號,滿足不同的校準需求。
由于在產生源信號的過程中,一方面源信號會產生諧波,另一方面也可能會產生一部分頻率不處于預設頻段的信號,即雜散信號,這些諧波和雜散信號會降低源信號的準確性,從而進一步導致根據該源信號對通信設備進行校準的準確性降低,比如3-6ghz的源信號中,3ghz的源信號可能會產生6ghz的諧波信號,6ghz的諧波信號即可能會與6ghz的源信號混淆在一起,影響源信號的準確性。因此,為了準確地對濾除該預設頻段中的諧波和雜散信號,提高源信號的準確性,進而提高校準信號的準確性。且由于在實際對通信設備進行校準的過程中,也可能需要特定幅度的校準信號。因此,為了提高源信號的準確性,可以通過衰減模塊對源信號進行濾波、除雜散信號、以及對源信號的幅度等處理,從而輸出滿足校準需求的校準信號。
參照圖3,由于源信號是預設頻段的源信號,所以為了對不同頻率的諧波以及雜散信號進行濾除,提高濾除諧波的雜散信號的準確性,所述開關濾波單元21包括第一開關211、多個濾波器212和第二開關213,所述多個濾波器212并聯于所述第一開關211和所述第二開關213之間,所述第一開關211用于將所述源信號分為多個預設子頻段的源信號,以將各預設頻段的源信號分別發送至對應的濾波器,各預設子頻段為所述預設頻段的子頻段,通過各濾波器分別對各預設子頻段的源信號進行濾波,所述第二開關213用于將濾波后的所述多個預設子頻段的源信號進行合并。
預設子頻段可以事先根據預設頻段確定,比如,預設頻段為3-6ghz,則預設子頻段可以包括3-4ghz和4-6ghz。
各濾波器可以分別對應一個預設子頻段,從而對該預設子頻段的源信號進行濾波。比如,與3-4ghz對應的濾波器可以將3-4ghz的源信號產生的非3-4ghz的諧波或雜散信號進行濾除。
參照圖4,為了提高控制校準信號的幅度的準確性,以進一步提高校準信號的準確性,可以通過多級衰減來對開關濾波單元處理后的源信號幅度進行控制。因此,所述衰減單元22包括順次串聯的第一衰減器221、放大器222、第二衰減器223和第三衰減器224。
其中,各衰減器可以是數控衰減器,當然,也可以是其它類型的衰減器。
第一衰減器用于對開關濾波單元處理后的源信號進行第一級衰減,以調節源信號的幅度來確保源信號的幅度一致,抑制源信號中的諧波,確保放大器能夠工作在線性區域,從而提高衰減單元的可靠性和準確性。
第二衰減器和第三衰減器用于對經過放大器處理后的源信號進行衰減,即第二級衰減,從而準確地控制校準信號的幅度。
其中,衰減步進用于說明衰減器每次所能夠衰減的幅度,在實際應用中,可以根據校準需求,選擇具有不同衰減步進的衰減器。
當然,在實際應用中,為了提高控制校準信號的幅度的準確性,衰減單元還可以包括更多或更少的衰減器。
放大器能夠對經過第一級衰減的源信號進行增益放大,同時反向隔離,抑制諧波或雜散信號,以避免放大器之前的功率較大的信號對第二級衰減的過程的造成干擾,進一步提高控制校準信號的準確性。
參照圖5,由于對通信設備進行校準的過程中,根據實際校準需求,可能會需要多個校準信號,因此,為了使產生的校準信號能夠滿足校準需求,增大大動態多路寬帶校準源的應用范圍,進一步提高大動態多路寬帶校準源的可靠性,所述衰減模塊2還包括功分單元23,所述功分單元23包括至少一個功分器231,所述功分單元用于將所述預設幅度的第一標準信號分為多個相同的第二校準信號。
功分器可以是二功分器、三功分器或四功分器等。在實際應用中,可以根據所需的校準信號的數目,確定功分器的數目以及功分器的連接方式等,比如,圖5中即包括7個二功分器,從而產生6個相同的第二校準信號。
例如,一種大動態多路寬帶校準源的原理框圖可以如圖6所示。該大動態多路寬帶校準源根據輸入的參考信號,經過鎖相環產生預設頻段的源信號,通過第一開關將源信號分頻得到多個預設子頻段源信號,分別經過對應的濾波器對各預設子頻段的源信號進行濾波,經過第二開關將濾波后的各預設子頻段的源信號進行合并,通過第一級的衰減器、放大器、第二級的衰減器(包括兩個衰減器)進行對合并后的源信號進行衰減得到第一校準信號,通過功分單元對第一校準信號進行功分得到六個第二校準信號。
在本發明實施例中,優選的,為了確保輸出的多個第二校準信號的相位一致,用于輸出各第二校準信號的線路長度相同。其中,輸出第二校準信號的線路可以包括從第一標準信號進入功分單元進行功分,直至輸出至大動態多路寬帶校準源外部之間的線路。
在本發明實施例中,首先,大動態多路寬帶校準源可以包括源信號產生模塊和衰減模塊,源信號產生模塊能夠通過鎖相環產生預設頻段的源信號,并能夠通過衰減模塊對源信號進行去除諧波、去除雜散信號以及衰減等處理,既確保了大動態多路寬帶校準源能夠實時動態地產生多種頻率的校準信號,以滿足不同的校準需求,也提高了校準信號的頻率穩定度,提高了校準信號的準確性和大動態多路寬帶校準源的可靠性。
其次,該大動態多路寬帶校準源還可以包括功分單元,從而通過至少一個功分器,將第一標準信號分為多個相同的第二標準信號,確保了該大動態多路寬帶校準源能夠輸出多個相位一致和幅度一致的校準信號,使大動態多路寬帶校準源能夠滿足需要多個校準信號的校準需求,增大了大動態多路寬帶校準源的應用范圍,提高了大動態多路寬帶校準源可靠性。
另外,衰減單元可以包括第一衰減器、放大器、第二衰減器和第三衰減器,即能夠通過多級衰減對源信號的幅度進行衰減,也能夠通過放大器對源信號的幅度進行放大,從而準確控制校準信號的幅度。同時放大器也能夠確保該放大器之后的衰減過程不受放大器之前的信號影響,進一步提高了校準信號的準確性和大動態多路寬帶校準源的可靠性。
實施例二
本發明實施例提供了一種通信設備,所述通信設備中設置有實施例一所提供的任一種大動態多路寬帶校準源。
由于有該大動態多路寬帶校準源能夠可靠準確地提供用于校準的校準信號,所以確保該通信設備能夠根據校準信號進行準確地校準,從而降低了通信設備因為無法準確校準而產生的故障,提高了通信設備的可靠性。
在本發明實施例中,優選的,為了降低大動態多路寬帶校準源外部的電磁能量等對大動態多路寬帶校準源產生校準信號的過程造成的影響,從而提高校準信號的準確性,所述大動態多路寬帶校準源采用微組裝工藝組裝,所述源信號產生模塊和所述衰減模塊分別通過第一凹凸式金屬蓋板封裝,所述大動態多路寬帶校準源通過第二凹凸式金屬蓋板封裝。
微組裝工藝能夠減少大動態多路寬帶校準源的體積和重量,這能夠增大大動態多路寬帶校準源的應用范圍,減小通信設備的體積和重量。
凹凸式金屬蓋板可以便于封焊,且對于源信號產生模塊和衰減模塊,通過第一凹凸式金屬蓋板和第二凹凸式金屬蓋板封裝在電路基板上,能夠提供雙層屏蔽,進一步降低了大動態多路寬帶校準源外部的電磁能量對產生校準信號的過程造成到的影響,減少了校準信號中包括的雜散信號,提高了校準信號的準確性,進而提高了通信設備的可靠性。
為了對大動態多路寬帶校準源產生的校準信號的過程進行控制,從而使大動態多路寬帶校準源產生符合校準需求的校準信號,所述通信設備還設置有控制電路,所述控制電路用于對所述大動態多路寬帶校準源進行控制。
通信設備可以根據目標信號參數,通過控制電路對大動態多路寬帶校準源進行控制,包括源信號產生模塊產生源信號的過程(比如任意時刻源信號的特定頻率、產生相鄰兩個特定頻率的源信號的跳變時長等)和衰減模塊的衰減過程(比如控制用于各級衰減的衰減器的工作狀態參數,其中,工作狀態參數用于說明衰減器的工作狀態,比如處于運行狀態或非運行狀態,或者,如果衰減器具有多個衰減步進,工作狀態參數還可以包括衰減器的衰減步進等)。
目標信號參數用于說明所需產生的校準信號的性能指標。目標信號參數可以接收提交的數據得到,或者,從本地存儲的配置文件等數據中得到。
例如,對于本發明實施例多提供的大動態多路寬帶校準源,目標信號參數可以包括:頻率穩定度:小于1×10-9/s;相位噪聲:小于-90dbc/hz@1khz(直接式),小于-80dbc/hz@1khz(間接式)(x~ku波段);雜散信號抑制:小于-60dbc或小于45dbc(直接式),小于-65dbc(間接式);跳頻時長:小于或等于200μs(微秒),比如,1μs(直接式),30μs(間接式);單頻點校準時長:500μs;大動態多路寬帶校準源最大輸出功率:大于或等于-5dbm;大動態多路寬帶校準源衰減:0db~55db;衰減步進:5db。
其中,雜散信號抑制用于說明產生的校準信號中包括的雜散信號的強度;跳頻時長用于說明產生相鄰兩個特定頻率的源信號的跳變時長;單頻點校準時長用于說明基于特定頻率產生的校準信號所持續的時長。
在本發明實施例中,優選的,由于該大動態多路寬帶校準源或該通信設備在工作的過程中可能會產生熱量,這會影響大動態多路寬帶校準源在產生校準信號過程中出現的損耗,從而影響校準信號的準確性,所以為了降低大動態多路寬帶校準源產生校準信號受溫度的影響,所述通信設備還設置有測溫模塊,所述控制電路還用于根據所述測試模塊測量得到的溫度數據,對所述大動態多路寬帶校準源中的衰減單元進行控制。
由前述可知,在衰減單元中,經過處于末端的衰減器衰減后即可以產生用于輸出的校準信號,所以可以根據測量得到的溫度數據,對衰減單元中最末端的衰減器進行控制,從而根據溫度數據準確地控制產生的第一校準信號的幅度。比如,如圖4所示的衰減單元中,即可對第三衰減器進行控制。
可以事先通過接收提交的溫度數據或者測試得到不同溫度數據下,對應的第三衰減器的工作狀態參數,并存儲溫度與工作狀態參數的對應關系,以便于在通過測量得到溫度數據時,可以根據溫度數據,從溫度數據與工作狀態參數之間的對應關系中,查找到對應的工作狀態參數,以根據該工作狀態參數對第三衰減器進行控制。
當然,在實際應用中,可以通過其它方式來根據溫度數據確定所需控制的衰減器的工作狀態參數,比如根據溫度數據,按照事先確定的計算規則或者數學模型等來確定對應的工作狀態參數。
在本發明實施例中,首先,大動態多路寬帶校準源可以包括源信號產生模塊和衰減模塊,源信號產生模塊能夠通過鎖相環產生預設頻段的源信號,并能夠通過衰減模塊對源信號進行去除諧波、去除雜散信號以及衰減等處理,既確保了大動態多路寬帶校準源能夠實時動態地產生多種頻率的校準信號,以滿足不同的校準需求,也提高了校準信號的頻率穩定度,提高了校準信號的準確性和大動態多路寬帶校準源的可靠性,進而能夠確保該通信設備能夠根據校準信號進行準確地校準,降低了通信設備因為無法準確校準而產生的故障,提高了通信設備的可靠性。
其次,大動態多路寬帶校準源能夠采用微組裝工藝進行組裝,有利于降低大動態多路寬帶校準源和通信設備的體積和重量;
另外,源信號產生模塊和衰減模塊分別通過第一凹凸式金屬蓋板封裝,大動態多路寬帶校準源通過第二凹凸式金屬蓋板封裝,能夠降低了大動態多路寬帶校準源外部的電磁能量對產生校準信號的過程造成到的影響,減少了校準信號中包括的雜散信號,提高了校準信號的準確性,進而提高了通信設備的準確性。
本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
本領域技術人員易于想到的是:上述各個實施例的任意組合應用都是可行的,故上述各個實施例之間的任意組合都是本發明的實施方案,但是由于篇幅限制,本說明書在此就不一一詳述了。
在此提供的基于移動終端的電話舉報方案不與任何特定計算機、虛擬系統或者其它設備固有相關。各種通用系統也可以與基于在此的示教一起使用。根據上面的描述,構造具有本發明方案的系統所要求的結構是顯而易見的。此外,本發明也不針對任何特定編程語言。應當明白,可以利用各種編程語言實現在此描述的本發明的內容,并且上面對特定語言所做的描述是為了披露本發明的最佳實施方式。
在此處所提供的說明書中,說明了大量具體細節。然而,能夠理解,本發明的實施例可以在沒有這些具體細節的情況下實踐。在一些實例中,并未詳細示出公知的方法、結構和技術,以便不模糊對本說明書的理解。
類似地,應當理解,為了精簡本公開并幫助理解各個發明方面中的一個或多個,在上面對本發明的示例性實施例的描述中,本發明的各個特征有時被一起分組到單個實施例、圖、或者對其的描述中。然而,并不應將該公開的方法解釋成反映如下意圖:即所要求保護的本發明要求比在每個權利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說,如權利要求書所反映的那樣,發明方面在于少于前面公開的單個實施例的所有特征。因此,遵循具體實施方式的權利要求書由此明確地并入該具體實施方式,其中每個權利要求本身都作為本發明的單獨實施例。
本領域那些技術人員可以理解,可以對實施例中的設備中的模塊進行自適應性地改變并且把它們設置在與該實施例不同的一個或多個設備中。可以把實施例中的模塊或單元或組件組合成一個模塊或單元或組件,以及此外可以把它們分成多個子模塊或子單元或子組件。除了這樣的特征和/或過程或者單元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何組合對本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征以及如此公開的任何方法或者設備的所有過程或單元進行組合。除非另外明確陳述,本說明書(包括伴隨的權利要求、摘要和附圖)中公開的每個特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征來代替。
此外,本領域的技術人員能夠理解,盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發明的范圍之內并且形成不同的實施例。例如,在權利要求書中,所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。
本發明的各個部件實施例可以以硬件實現,或者以在一個或者多個處理器上運行的軟件模塊實現,或者以它們的組合實現。本領域的技術人員應當理解,可以在實踐中使用微處理器或者數字信號處理器(dsp)來實現根據本發明實施例的大動態多路寬帶校準源及通信設備中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本發明還可以實現為用于執行這里所描述的方法的一部分或者全部的設備或者裝置程序(例如,計算機程序和計算機程序產品)。這樣的實現本發明的程序可以存儲在計算機可讀介質上,或者可以具有一個或者多個信號的形式。這樣的信號可以從因特網網站上下載得到,或者在載體信號上提供,或者以任何其他形式提供。
應該注意的是上述實施例對本發明進行說明而不是對本發明進行限制,并且本領域技術人員在不脫離所附權利要求的范圍的情況下可設計出替換實施例。在權利要求中,不應將位于括號之間的任何參考符號構造成對權利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本發明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當編程的計算機來實現。在列舉了若干裝置的單元權利要求中,這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序。可將這些單詞解釋為名稱。