专利名称：塔顶放大器的射频指标调测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信设备相关技术领域，特别是涉及塔顶放大器的射频指标调测系统。
背景技术：
塔顶放大器(以下简称塔放)在移动通信行业普遍用于增大信号发射功率，扩展信号覆盖范围。随着通信技术的不断发展和业务量的提升，服务商对于塔放产品的信号质量、工作性能和效率等方面的要求也不断提高，因此目前的塔放产品在设计时广泛采用了智能监控技术，集成了基于嵌入式系统的主控单元。带智能监控的塔放通常包含主控单元，双工器，下行链路的控制电路、功率放大器和功率采样电路，上行链路的低噪放等部分，能够对移动通信的上、下行信号分别进行放大。根据实际需要，在塔放产品的设计中可能包含前述以外的功能模块，但并不会脱离所述的智能塔放的范畴。由于塔放产品包含的元器件较多，而各个元器件由于加工精度、环境条件等因素，性能不可能完全一致，因此依照同样的制造工艺生产出的塔放产品，其射频性能指标与标称的产品规格都会有一定的差别。为保证产品满足客户的要求，目前智能塔放在生产过程中一般采用人工调试和检测验证的方式，包含以下的步骤:步骤一:在向需调试的产品输入一定射频激励信号的情况下，生产调试人员在调试工位上通过安装在PC主机中的通信接口软件向塔放的主控单元发送指令，逐步调整控制电路的控制电压，并通过测试仪表观察塔放产品的射频指标表现，直至指标表现符合产品标称规格；步骤二:调试人员手动控制测试仪表改变输入射频信号的强度，使塔放产品运行状态改变，同时通过通信接口软件向塔放的主控单元发送指令以读取塔放产品在不同运行状态下的功率采样电压值，并将采样电压序列存入主控单元，从而实现塔放功率采样的校准；步骤三:在完成以上操作后塔放产品会交付到检测工位，由生产测试人员手动控制测试仪表逐项检测塔放产品的射频指标是否满足标称规格，并对检测结果进行记录。由以上的步骤可见，现有塔放产品的生产方式有以下缺点:全部以人工方式完成，生产调试和检测人员的技能水平和工作经验对产品质量和工作效率的影响很大；由于调试与检测分处两个不同的工位，在产品周转和测试仪表方面都会耗费较多的资源，不利于企业降低生产成本。
实用新型内容基于此，有必要针对现有技术未能提供针对塔放的射频指标进行自动调测的技术问题，提供一种塔顶放大器的射频指标调测系统。一种塔顶放大器的射频指标调测系统，包括:控制单元、对塔顶放大器发送射频激励信号的信号发生单元、从塔顶放大器获取输出信号的信号分析单元和对塔顶放大器供电的电源单元，所述控制单元分别与信号发生单元、信号分析单元和电源单元连接。在其中一个实施例中，所述信号分析单元包括衰减器，以及频谱分析仪或功率计，所述频谱分析仪或功率计通过衰减器从塔顶放大器获取输出信号。在其中一个实施例中，所述信号分析单元还包括衰减器、耦合器、频谱分析仪和功率计，耦合器的输入端通过衰减器从塔顶放大器获取输出信号，所述功率计与耦合器的输出端连接且频谱分析仪与耦合器的耦合输出端连接，或者功率计与耦合器的耦合输出端连接且频谱分析仪与耦合器的输出端连接。在其中一个实施例中，所述信号发生单元为信号发生器，所述信号发生器与控制单元连接。在其中一个实施例中，所述电源单元为可程控电源，所述可程控电源与控制单元连接。在其中一个实施例中，所述控制单元包括:仪器控制模块、人机交互模块、数据处理模块和与塔顶放大器通信的通信模块，所述数据处理模块分别与仪器控制模块、人机交互模块和通信模块连接，所述仪器控制模块分别与信号发生单元、信号分析单元和电源单元连接。在其中一个实施例中，所述控制单元还包括通信接口，所述通信模块通过通信接口与塔顶放大器通信，所述通信接口为串口或者以太网口。在其中一个实施例中，所述信号发生单元、信号分析单元和电源单元均通过以太网接口与控制单元连接。在其中一个实施例中，还包括与所述信号发生单元连接的第一射频信号电缆，所述信号发生单元通过第一射频信号电缆对塔顶放大器发送射频激励信号。在其中一个实施例中，还包括与所述信号分析单元连接的第二射频信号电缆，所述信号分析单元通过第二射频信号电缆从塔顶放大器获取输出信号。上述塔顶放大器的射频指标调测系统，在控制单元的控制下，通过信号发生单元对塔顶放大器发送射频激励信号、信号分析单元从塔顶放大器获取输出信号，以及通过电源单元对塔顶放大器供电，实现了对塔放的自动射频指标调测。能够规范调试操作，有利于避免人工操作引起的误差,并且能够将传统生产方式中的调试工位和测试工位集成为一个，有效节省仪表资源，缩短周转时间，提升工作效率，在人力和物力两方面节约了成本。
图1为本实用新型塔顶放大器的射频指标调测系统的系统结构图；图2为本实用新型塔顶放大器的射频指标调测系统的工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。如图1所示为本实用新型塔顶放大器的射频指标调测系统的系统结构图。[0028]包括:控制单元110、对塔顶放大器100发送射频激励信号的信号发生单元、从塔顶放大器100获取输出信号的信号分析单元130和对塔顶放大器100供电的电源单元，所述控制单元Iio分别与信号发生单元120、信号分析单元130和电源单元140连接。信号发生单元120用于根据需要，向塔顶放大器100提供射频激励信号；信号分析单元130用于读取塔顶放大器100输出信号的指标参数；电源单元140为塔顶放大器100供电。在其中一个实施例中，还包括与所述信号发生单元120连接的第一射频信号电缆，所述信号发生单元120通过第一射频信号电缆对塔顶放大器100发送射频激励信号。在其中一个实施例中，还包括与所述信号分析单元130连接的第二射频信号电缆，所述信号分析单元130通过第二射频信号电缆从塔顶放大器110获取输出信号。在其中一个实施例中，所述信号发生单元120为信号发生器，所述信号发生器与控制单元110连接，由控制单元110控制信号发生器对塔顶放大器100发送射频激励信号。在其中一个实施例中，所述电源单元140为可程控电源，所述可程控电源与控制单元110连接，由控制单元110控制可程控电源供电。本实用新型可以有两种测试状态，用于测试塔放下行指标的塔放下行指标测试状态，以及用于测试塔放上行指标的塔放上行指标测试状态。在塔放下行指标测试状态，所述信号发生单元120通过第一射频信号线缆和连接件与塔顶放大器100下行信号输入端相连，信号分析单元130与塔顶放大器100下行输出端相连；在塔放上行指标测试状态，所述信号发生单元120通过第一射频信号线缆和连接件与塔顶放大器100上行信号输入端相连，信号分析单元130与塔顶放大器100上行输出端相连。可程控电源与塔顶放大器100供电接口相连。在其中一个实施例中，所述信号发生单元120、信号分析单元130和电源单元140均通过以太网接口与控制单元Iio连接。信号分析单元130主要用于从塔顶放大器100获取输出信号，其具体构成，本领域普通技术人员通过阅读本专利后可以进行具体实现。在其中一个实施例中，所述信号分析单元130包括衰减器133，以及频谱分析仪131或功率计132，所述频谱分析仪131或功率计132通过衰减器133从塔顶放大器100获取输出信号。频谱分析仪131和功率计132可以根据实际测试需要采用其中之一，或者两个均采用。当两个均采用时，需要增加耦合器134。在其中一个实施例中，信号分析单元130，包括衰减器133、耦合器134、频谱分析仪131和功率计132，耦合器134的输入端通过衰减器133从塔顶放大器100获取输出信号，所述功率计132与耦合器134的输出端连接且频谱分析仪131与耦合器134的耦合输出端连接，或者功率计132与耦合器134的耦合输出端连接且频谱分析仪131与耦合器134的输出端连接。在其中一个实施例中，所述控制单元110包括:仪器控制模块111、人机交互模块112、数据处理模块113和与塔顶放大器100通信的通信模块114，所述数据处理模块113分别与仪器控制模块111、人机交互模块112和通信模块114连接，所述仪器控制模块111分别与信号发生单元120、信号分析单元130和电源单元140连接。在其中一个实施例中，所述控制单元110还包括通信接口，所述通信模块114通过通信接口与塔顶放大器通信，所述通信接口为串口或者以太网口。通信模块114通过通信接口和传输线缆与目标塔放实现交互，通信接口的形式可采用RS232串口、RS485串口或以太网口等，本领域普通技术人员都能够根据需要采用以上形式设计实现，并不脱离本实用新型所述范围。其中，控制单元110可以采用PC主机一体实现，但同时，也可以将仪器控制模块111、人机交互模块112、数据处理模块113和通信模块114作为一个独立设备实现。本领域普通技术人员在阅读本专利的基础上可以进行具体实现。例如，仪器控制单元111采用单片机或者FPGA等可编程逻辑器件实现，而人机交互模块112采用可操作的显示屏幕实现，而数据处理模块113采用中央处理器实现，通信模块114采用各种通信电路实现。其中，人机交互模块112作为操作界面，供使用人员控制测试开始和中断，配置调试案例以及观察自动调试和测试的过程数据。调试案例包括如塔顶放大器100的型号、工作频率F、工作制式、控制电压默认值Vtl、功率采样范围Pmin Pmax、测试项目和标称规格等；仪器控制模块111用于发送仪器控制指令，远程控制各测试仪表执行自动调测动作；通信模块114用于与塔顶放大器100通信，包括查询塔顶放大器100的输出功率采样电压、设置增益控制电压；数据处理模块113用于与数据库连接，管理和调用调试案例，以及对测试结果的合格性进行判断并保存。如图2所示为本实用新型塔顶放大器的射频指标调测系统的工作流程图。本实用新型塔顶放大器的射频指标调测系统的工作原理如下。步骤S201，控制单元110开启通信端口和仪器控制，通过仪器控制模块111建立起与信号发生单元120、信号分析单元130和电源单元140的通信连接，通过通信模块114建立与塔顶放大器100的通信连接并读取塔顶放大器100的型号；步骤S202，控制单元110通过数据处理模块113在数据库中调用塔顶放大器100型号相对应的调试案例，根据调试案例控制信号发生单元120生成指定工作制式和指定频率F的激励信号，并将 信号分析单元130的频谱分析仪131的中心频率设置为F，测试模式设置为与调试案例中的工作制式相适应，如GSM、CDMA, WCDMA, LTE等；步骤S203，控制单元110读取调试案例中的增益控制电压默认值Vtl,发送命令给塔顶放大器100的主控单元将增益控制电压设置为V" =Vtl-A,其中Λ为一个预设的定值，并从信号分析单元130的功率计132读取此时塔顶放大器100的增益G"，再将塔顶放大器100的控制电压设置为V' = Vtl+Λ，并从信号分析单元130的功率计132读取此时塔顶放大器100的增益G'，将V'、V"、G'、G"以及标称增益Gtl代入调整算法公式，即可得
到下一步的控制电压值「=.9若控制电压值V对应所得的塔放增益G不符合标称增益Gtl，则将V'代入V"，G'代入G"，V代入V'，G代入G'，重复执行步骤S203，否则，进入步骤S204 ;步骤S204，执行功率采样调试，控制单元110从调试案例获取功率采样范围Pmin Pmax，通过调整信号发生单元120的输入信号强度并读取相应的塔顶放大器100输出功率，使塔顶放大器100输出功率Pout = Pmin+(1-l)，i为当前循环次数。控制单元110向塔顶放大器100主控单元发送命令读取此时的采样电压Vi并将其插入采样电压序列Vsample，然后进入步骤S205 ；步骤S205,若当前Pout小于Pmax,则重复执行步骤S204。否则记录采样电压序列Vsample并将其存入塔顶放大器100的主控单元，完成功率校准，进入步骤S206。若在校准过程中出现异常中断，则控制单元110在人机交互模块112上提示操作人员需人工维修或调试该塔放，并退出自动调测流程；步骤S206，控制单元110控制信号发生单元120和信号分析单元130对塔顶放大器100的各项下行链路射频指标进行测试，包括增益、最大输出功率、效率、功率检测精度和互调衰减等。并将结果与标称规格对比；控制单元Iio通过人机交互模块112提示操作人员将信号线缆和连接件切换到塔放上行指标测试状态，之后控制信号发生单元120和信号分析单元130对塔放的各项上行链路射频指标进行测试，并将结果与指标规格对比；步骤S207，若塔放上、下行各项指标的测试结果全部满足标称规格，则控制单元110通过人机交互模块112提示产品合格。否则提示产品不合格，需人工维修或调试。本实施例仅是所述智能塔放射频指标自动调测系统的其中一种实现形式，本实用新型的实现形式不限于此。信号分析单元130可以如本实例中由频谱分析仪131和功率计132实现，也可以由二者中任一个单独实现，还可以采用网络分析仪实现；所述的控制电压及其所对应的塔放射频指标可以如本实例那样分别为增益控制电压和塔放的增益，控制电压也可以是功放栅极电压、功率控制电压，相应的塔放射频指标为功放漏极电流、塔放最大输出功率，这些都能够有本领域技术人员通过改变通信命令和测试仪表来实现。类似以上的改进都应视为本实用新型的范畴。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，包括:控制单元、对塔顶放大器发送射频激励信号的信号发生单元、从塔顶放大器获取输出信号的信号分析单元和对塔顶放大器供电的电源单元，所述控制单元分别与信号发生单元、信号分析单元和电源单元连接。
2.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，所述信号分析单元包括衰减器，以及频谱分析仪或功率计，所述频谱分析仪或功率计通过衰减器从塔顶放大器获取输出信号。
3.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，所述信号分析单元包括衰减器、耦合器、频谱分析仪和功率计，耦合器的输入端通过衰减器从塔顶放大器获取输出信号，所述功率计与耦合器的输出端连接且频谱分析仪与耦合器的耦合输出端连接，或者功率计与耦合器的耦合输出端连接且频谱分析仪与耦合器的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，所述信号发生单元为信号发生器，所述信号发生器与控制单元连接。
5.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，所述电源单元为可程控电源，所述可程控电源与控制单元连接。
6.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，所述控制单元包括:仪器控制模块、人机交互模块、数据处理模块和与塔顶放大器通信的通信模块，所述数据处理模块分别与仪器控制模块、人机交互模块和通信模块连接，所述仪器控制模块分别与信号发生单元、信号分析单元和电源单元连接。
7.根据 权利要求6所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，所述控制单元还包括通信接口，所述通信模块通过通信接口与塔顶放大器通信，所述通信接口为串口或者以太网口。
8.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，所述信号发生单元、信号分析单元和电源单元均通过以太网接口与控制单元连接。
9.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，还包括与所述信号发生单元连接的第一射频信号电缆，所述信号发生单元通过第一射频信号电缆对塔顶放大器发送射频激励信号。
10.根据权利要求1所述的塔顶放大器的射频指标调测系统，其特征在于，还包括与所述信号分析单元连接的第二射频信号电缆，所述信号分析单元通过第二射频信号电缆从塔顶放大器获取输出信号。
专利摘要本实用新型涉及通信设备相关技术领域，特别是涉及塔顶放大器的射频指标调测系统。包括控制单元、对塔顶放大器发送射频激励信号的信号发生单元、从塔顶放大器获取输出信号的信号分析单元和对塔顶放大器供电的电源单元，所述控制单元分别与信号发生单元、信号分析单元和电源单元连接。上述塔顶放大器的射频指标调测系统，在控制单元的控制下，通过信号发生单元对塔顶放大器发送射频激励信号、信号分析单元从塔顶放大器获取输出信号，以及通过电源单元对塔顶放大器供电，实现了对塔放的自动射频指标调测。
文档编号G01R29/08GK203164311SQ20132015624
公开日2013年8月28日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者骆云, 罗志文, 刘建伟 申请人:京信通信技术(广州)有限公司