专利名称：一种射频前端装置及其增益控制方法、系统的制作方法
技术领域：
本发明属于射频信号处理技术领域，尤其涉及一种射频前端装置及其增益控制方
法、系统。
背景技术：
目前在射频产品设计中，无论是功放发射电路或者射频前端接收电路，如双双工 模块，双工滤波模块等，增益控制都是需要考虑的重点，为此，射频前端装置中配置有由数 控或压控衰减器构成的增益控制系统。 在链路实现高增益( 一般为30dB以上)状态下时，放大链路需要多级实现。然而 由于电路为多级级联，整机链路的增益会随着芯片的一致性，批次性有一定的离散波动，这 就需要在装置生产过程中，通过增益控制系统实现对射频前端装置的增益的微调。
现有技术提供的增益控制系统是在数控或压控衰减器电路的基础上，增加一 Ji 型衰减器来实现对射频前端装置的增益的微调的。用户在采用该种n型衰减器进行微调 时，需要将合适阻值的电阻替换掉原有n型衰减器上的电阻，这就必然需要使用烙铁进行 焊接，容易造成虚焊、漏焊或假焊等现象，且反复的焊接动作大大降低了产品的可靠性和合 格率。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种射频前端装置的增益控制方法，旨在解决现有
技术中，用户采用n型衰减器对射频前端装置的增益进行微调，容易造成虚焊、漏焊或假
焊等现象，且反复的焊接动作大大降低了产品的可靠性和合格率的问题。 本发明实施例是这样实现的，一种射频前端装置的增益控制方法，所述方法包括
以下步骤 接收衰减量微调信号，并判断所述衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的 和是否超出预设可调范围值； 当判断所述衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出所述预设可 调范围值时，控制可控衰减器的当前衰减量变化与所述衰减量微调信号对应的衰减量。
本发明实施例的另一目的在于提供一种射频前端装置的增益控制系统，所述射频 前端装置的增益控制系统连接于所述射频前端装置的两个射频放大器之间，所述系统具体 包括信号处理单元，以及与所述信号处理单元连接，并连接于所述射频前端装置的所述两 个射频放大器之间的可控衰减器； 所述信号处理单元用于接收衰减量微调信号，并判断所述衰减量微调信号对应的 衰减量与已调衰减量的和是否超出预设可调范围值，当判断所述衰减量微调信号对应的衰 减量与已调衰减量的和未超出所述预设可调范围值时，控制所述可控衰减器的当前衰减量 变化与所述衰减量微调信号对应的衰减量。 本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制方法通过预先设置衰减量的可调
42 范围值，并在用户输入的衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出该预设可 调范围值时，控制可控衰减器的当前衰减量变化与该衰减量微调信号对应的衰减量，而不 需要使用传统的^型衰减器实现对射频前端装置的增益的微调，从而避免了更换电阻造 成的造成虚焊、漏焊或假焊等现象，不需要反复的焊接动作，提高了产品的可靠性和合格率。
图1是本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制系统的结构原理图；
图3是本发明一个实施例提供的图2中信号处理单元的具体结构图；
图4是本发明另一个实施例提供的图2中信号处理单元的具体结构图；
图5是图3或图4中信号处理单元的一种电路实现方式；
图6是图3或图4中可控衰减器的一种电路实现方式。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。 本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制方法通过预先设置衰减量的可调
范围值，并在用户输入的衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出该预设可
调范围值时，控制可控衰减器的当前衰减量变化与该衰减量微调信号对应的衰减量。
图1示出了本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制方法的流程。 在步骤S101中，接收衰减量微调信号，并判断该衰减量微调信号对应的衰减量与
已调衰减量的和是否超出预设可调范围值。 在步骤S102中，当判断该衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超 出预设可调范围值时，控制可控衰减器的当前衰减量变化与该衰减量微调信号对应的衰减 其中的可控衰减器为数控衰减器或压控衰减器。 其中的衰减量微调信号既可以是用户通过输入终端输入的数值调整信号，此时， 该衰减量微调信号对应的衰减量即为用户输入的数值，对于具有步进调节功能的可控衰减 器，该衰减量微调信号也可以是用户通过输入终端输入的步进调整信号，此时，每一衰减量 微调信号对应的衰减量为可控衰减器的步进量。本发明实施例中，可控衰减器为步进衰减 器，为了保证微调精度，该步进衰减器的步进量为0. 25dB，由于步进精度高，使得采用上述 方式的微调精度得到很好的保证。 其中的预设可调范围值是指预先设定的可对可控衰减器进行微调的衰减量范围 值，本发明实施例中，该预设可调范围值为3dB。举例来说，如果当前衰减量为ldB，已衰减 的衰减量为2dB，则对于具有0. 25dB步进量的步进衰减器，当用户需要对衰减量进行微调 时，假设用户输入一衰减量微调信号，即是说用户需要将步进衰减器的衰减量微调0. 25dB， 由于该0. 25dB与已衰减的2dB的和未超出预设可调范围值为3dB，则可以实现对该步进衰
5减器的微调，而基于上述方式计算得到用户输入的衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰 减量的和超出预设可调范围值时，则不可以根据该衰减量微调信号对该步进衰减器进行微 调。 由于上述射频前端装置的增益控制方法通过预先设置衰减量的可调范围值，并在
用户输入的衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出该预设可调范围值时，
控制可控衰减器的当前衰减量变化与该衰减量微调信号对应的衰减量，而不需要使用传统
的n型衰减器实现对射频前端装置的增益的微调，从而避免了更换电阻造成的造成虚焊、
漏焊或假焊等现象，不需要反复的焊接动作，提高了产品的可靠性和合格率。 对于射频前端装置，由于芯片的温度特性，会导致在大范围温度状态下
(_40-75°C )，增益变化波动不能满足性能要求，为此，需要对高温和低温工作时的电路进行
有效的增益补偿，则本发明实施例中，在步骤S101之前、之后或同时，还可以进一步包括以
下步骤 采样射频前端装置的环境温度，得到温度检测值；查询预存的温度值与脉冲串序 列的对应关系表，得到该温度检测值对应的脉冲串序列；通过该脉冲串序列，控制可控衰减 器的当前衰减量的变化。 其中，预存的温度值与脉冲串序列的对应关系表既可以记录温度值范围与脉冲串
序列的对应关系，此时脉冲串序列的跳变点为温度值范围的两个端值，当然，预存的温度值
与脉冲串序列的对应关系表也可以记录温度点与脉冲串序列的对应关系，此时，对于没有
记录的温度点，即当温度检测值未被该温度值与脉冲串序列的对应关系表记录时，温度检
测值对应的脉冲串序列保持不变。其中的温度值范围的两个端值或温度点的设置可以根据
具体所需的温度补偿范围和射频前端装置中各级放大器芯片的温度特性来确定。 进一步地，本发明实施例中，在采样射频前端装置的环境温度的步骤之前，还包括
以下步骤记录常温下可控衰减器的衰减量，作为默认衰减量。 由于预存了温度值与脉冲串序列的对应关系表，并实时检测射频前端装置的环境 温度，以得到环境温度对应的脉冲串序列，进而对可控衰减器的衰减量进行控制，实现增益 的温度补偿，温度补偿范围大，具有很好的控制精度及稳定性，避免了使用传统的温敏电阻 来进行增益的温度补偿，节省了成本。 图2示出了本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制系统的结构原理，为了 便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。 该射频前端装置的增益控制系统1连接于射频前端装置的两个射频放大器之间， 具体包括信号处理单元11 ;以及与信号处理单元11连接，并连接于射频前端装置的两个 射频放大器之间的可控衰减器12。信号处理单元11用于接收衰减量微调信号，并判断该 衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和是否超出预设可调范围值，当判断该衰减 量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出预设可调范围值时，控制可控衰减器12 的当前衰减量变化与该衰减量微调信号对应的衰减量。 其中的可控衰减器12为数控衰减器或压控衰减器。其中的衰减量微调信号既可 以是用户通过输入终端输入的数值调整信号，此时，该衰减量微调信号对应的衰减量即为 用户输入的数值，对于具有步进调节功能的可控衰减器12，该衰减量微调信号也可以是用 户通过输入终端输入的步进调整信号，此时，每一衰减量微调信号对应的衰减量为可控衰减器12的步进量。本发明实施例中，可控衰减器12为步进衰减器，为了保证微调精度，该 步进衰减器的步进量为0. 25dB，由于步进精度高，使得采用上述方式的微调精度得到很好 的保证。其中的预设可调范围值是指预先设定的可对可控衰减器12进行微调的衰减量范 围值，本发明实施例中，该预设可调范围值为3dB。 由于上述射频前端装置的增益控制系统通过预先设置衰减量的可调范围值，并在
用户输入的衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出该预设可调范围值时，
控制可控衰减器的当前衰减量变化与该衰减量微调信号对应的衰减量，避免了使用传统的
n型衰减器实现对射频前端装置的增益的微调，从而避免了更换电阻造成的造成虚焊、漏
焊或假焊等现象，不需要反复的焊接动作，提高了产品的可靠性和合格率。 为了进一步实现对射频前端装置的增益的温度补偿，本发明实施例中，信号处理
单元11还可以进一步采样射频前端装置的环境温度，得到温度检测值，之后，查询预存的
温度值与脉冲串序列的对应关系表，得到该温度检测值对应的脉冲串序列，通过该脉冲串
序列，控制可控衰减器12的当前衰减量的变化。其中，预存的温度值与脉冲串序列的对应
关系表如上所述，在此不再赘述。 进一步地，本发明实施例中，信号处理单元11还可以记录常温下可控衰减器的衰 减量，作为默认衰减量。 由于信号处理单元11预存了温度值与脉冲串序列的对应关系表，并实时检测射 频前端装置的环境温度，以得到环境温度对应的脉冲串序列，进而对可控衰减器的衰减量 进行控制，实现增益的温度补偿，温度补偿范围大，具有很好的控制精度及稳定性，避免了 使用传统的温敏电阻来进行增益的温度补偿，节省了成本。 图3示出了本发明一个实施例提供的图2中信号处理单元的具体结构，为了便于 说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。 在本发明该实施例中，信号处理单元11进一步包括信号接收模块ll，用于接收 衰减量微调信号；判断模块112，用于判断该衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量 的和是否超出预设可调范围值；存储模块113，用于预存预设可调范围值；与可控衰减器12 连接的控制模块114，用于当判断模块112判断该衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰 减量的和未超出预设可调范围值时，控制可控衰减器12的当前衰减量变化与该衰减量微 调信号对应的衰减量，当判断模块112判断该衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量 的和超出预设可调范围值时不动作。 图4示出了本发明另一个实施例提供的图2中信号处理单元的具体结构，为了便 于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。 与图3所示不同，本发明该实施例中，信号处理单元11还包括温敏传感器115以 及查询模块116。此时，存储模块113还用于预存温度值与脉冲串序列的对应关系表，其中， 温敏传感器115用于采样射频前端装置的环境温度，得到温度检测值；查询模块116用于查 询存储模块113预存的温度值与脉冲串序列的对应关系表，得到该温度检测值对应的脉冲 串序列；控制模块114还用于通过查询模块116得到的脉冲串序列，控制可控衰减器12的 当前衰减量的变化。 图5示出了图3或图4中信号处理单元11的一种电路实现方式，图6是图3或图 4中可控衰减器的一种电路实现方式。其中的信号处理单元11采用一单片机芯片Ul进行对可控衰减器12进行控制，单片机芯片Ul具体为C8051F31X系列；其中的可控衰减器12 为一步进量为0. 25dB，衰减范围15. 75dB的6位高精度数控衰减器U2，数控衰减器U2的6 位控制端口 CO. 5、C1、C2、C4、C8、C16与单片机芯片Ul的6个1/0端口 P10、P11、P12、P13、 P14、 P15对应连接，单片机芯片U1通过该6个1/0端口输出脉冲串序列，从而控制数控衰 减器U2的衰减量。 当然，本发明实施例提供的上述射频前端装置的增益控制系统还可以结合自动测 试系统(Auto Test Equipment,ATE)实现对射频前端装置的出厂前的性能测试，此时，信号 处理单元ll具体是通过GPIB、以太网、串口等接口与矢网分析仪连接，矢网分析仪中预存 了增益检测门限范围，当测试过程中，射频前端装置的增益不能满足指标，超出了预存的增 益检测门限范围时，矢网分析仪发送相应的控制命令给信号处理单元ll，通过信号处理单 元ll，采用上述步骤，实现对射频前端装置的增益调节，从而实现了对射频前端装置的增益 的自动调节功能。 本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制方法通过预先设置衰减量的可调 范围值，并在用户输入的衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出该预设可 调范围值时，控制可控衰减器的当前衰减量变化与该衰减量微调信号对应的衰减量，而不 需要使用传统的^型衰减器实现对射频前端装置的增益的微调，从而避免了更换电阻造 成的造成虚焊、漏焊或假焊等现象，不需要反复的焊接动作，提高了产品的可靠性和合格 率；再有，本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制方法还可以通过预存温度值与脉
冲串序列的对应关系表，并实时检测射频前端装置的环境温度，以得到环境温度对应的脉 冲串序列，进而对可控衰减器的衰减量进行控制，实现增益的温度补偿，温度补偿范围大， 具有很好的控制精度及稳定性，避免了使用传统的温敏电阻来进行增益的温度补偿，节省 了成本；再有，将本发明实施例提供的射频前端装置的增益控制系统与ATE相结合，可以实 现对射频前端装置的增益的自动调节功能。 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以 通过程序来控制相关的硬件完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中， 所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种射频前端装置的增益控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤接收衰减量微调信号，并判断所述衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和是否超出预设可调范围值；当判断所述衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出所述预设可调范围值时，控制可控衰减器的当前衰减量变化与所述衰减量微调信号对应的衰减量。
2. 如权利要求1所述的射频前端装置的增益控制方法，其特征在于，所述可控衰减器 为步进衰减器，所述步进衰减器的步进量为0. 25dB。
3. 如权利要求1所述的射频前端装置的增益控制方法，其特征在于，所述预设可调范 围值为3dB。
4. 如权利要求1所述的射频前端装置的增益控制方法，其特征在于，所述接收衰减量 微调信号的步骤之前、之后或同时，所述方法还包括以下步骤采样射频前端装置的环境温度，得到温度检测值；查询预存的温度值与脉冲串序列的对应关系表，得到所述温度检测值对应的脉冲串序列；通过所述脉冲串序列，控制所述可控衰减器的当前衰减量的变化。
5. 如权利要求1所述的射频前端装置的增益控制方法，其特征在于，所述射频前端装 置为双双工模块或双工滤波模块。
6. —种射频前端装置的增益控制系统，所述射频前端装置的增益控制系统连接于所述 射频前端装置的两个射频放大器之间，其特征在于，所述系统具体包括信号处理单元，以及 与所述信号处理单元连接，并连接于所述射频前端装置的所述两个射频放大器之间的可控 衰减器；所述信号处理单元用于接收衰减量微调信号，并判断所述衰减量微调信号对应的衰减 量与已调衰减量的和是否超出预设可调范围值，当判断所述衰减量微调信号对应的衰减量 与已调衰减量的和未超出所述预设可调范围值时，控制所述可控衰减器的当前衰减量变化 与所述衰减量微调信号对应的衰减量。
7. 如权利要求6所述的射频前端装置的增益控制系统，其特征在于，所述信号处理单 元进一步包括存储模块，用于预存预设可调范围值； 信号接收模块，用于接收衰减量微调信号；判断模块，用于判断所述信号接收模块接收到的衰减量微调信号对应的衰减量与已调 衰减量的和是否超出所述存储模块存储的预设可调范围值；与所述可控衰减器连接的控制模块，用于当所述判断模块判断所述衰减量微调信号对 应的衰减量与已调衰减量的和未超出所述存储模块存储的预设可调范围值时，控制所述可 控衰减器的当前衰减量变化与所述衰减量微调信号对应的衰减量。
8. 如权利要求7所述的射频前端装置的增益控制系统，其特征在于，所述信号处理单 元还可以用于采样所述射频前端装置的环境温度，得到温度检测值，之后，查询预存的温度 值与脉冲串序列的对应关系表，得到所述温度检测值对应的脉冲串序列，通过所述脉冲串 序列，控制所述可控衰减器的当前衰减量的变化。
9. 如权利要求8所述的射频前端装置的增益控制系统，其特征在于，所述存储模块还用于预存温度值与脉冲串序列的对应关系表，所述信号处理单元还包括温敏传感器和查询 模块；所述温敏传感器用于采样射频前端装置的环境温度，得到温度检测值，所述查询模块 用于查询所述存储模块预存的温度值与脉冲串序列的对应关系表，得到所述温度检测值对 应的脉冲串序列，所述控制模块还用于通过所述查询模块得到的脉冲串序列，控制所述可 控衰减器的当前衰减量的变化。
10. —种射频前端装置，包括一射频前端装置的增益控制系统，其特征在于，所述射频 前端装置的增益控制系统采用如权利要求6至9任一项所述的射频前端装置的增益控制系 统。
全文摘要
本发明适用于射频信号处理技术领域，提供了一种射频前端装置及其增益控制方法、系统。其中方法包括接收衰减量微调信号，并判断衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和是否超出预设可调范围值；当判断衰减量微调信号对应的衰减量与已调衰减量的和未超出预设可调范围值时，控制可控衰减器的当前衰减量变化与衰减量微调信号对应的衰减量，而不需要使用传统的π型衰减器实现对射频前端装置的增益的微调，从而避免了更换电阻造成的造成虚焊、漏焊或假焊等现象，不需要反复的焊接动作，提高了产品的可靠性和合格率。
文档编号H04B1/40GK101789804SQ20091018948
公开日2010年7月28日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者张伟生 申请人:摩比天线技术(深圳)有限公司