一种功放模块互调自动调试及测试系统及方法与流程

本发明涉及功放模块自动化调试及测试领域，具体涉及一种功放模块互调自动调试及测试系统及方法。

背景技术：

随着社会经济的发展，无线通信设备的制造需要自动化及智能化，功放模块为无线通信设备的信号放大部分，其三阶及五阶互调直接影响功放的信号质量。影响功放模块三阶及五阶互调的主要因素是功放管栅压电平大小。在功放生产调试中，主要人工采用信号源和频谱仪方式，效率低，成本高。

技术实现要素：

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种功放模块互调自动调试及测试系统及方法，采用自动化方式对功放模块进行调试，减少人工及仪表成本，大大降低了功放模块的制造成本。

本发明采用如下技术方案实现：

一种功放模块互调自动调试及测试装置，包括输入混频器、模数转换器（adc）、第一数控衰减器、数模转换器（dac）、第二数控衰减器、输出信号混频及放大器、fpga芯片、通信模块、时钟产生模块；其中：所述输入混频器将功放输出的射频信号变频到中频信号，输出给第一级数控衰减器；所述第一数控衰减器调节输入信号的幅度大小，输出给模数转换器（adc）；所述模数转换器（adc）实现信号由模拟信号变成数字信号的转换，送入fpga芯片做处理；所述fpga芯片对输入信号进行运算，生成数字双音信号，输出给数模转化器（dac）；所述数模转化器（dac）将fpga芯片产生的数字双音信号转换成模拟信号，输出给第二级数控衰减器；所述第二数控衰减器实现对输出模拟信号大小调节，输出给输出信号混频及放大器；所述输出信号混频及放大器将第二级数控衰减器输出的模拟信号进行混频和放大，输出信号给外部功放；所述通信模块实现本装置与功放的通信、本装置参数的设置、计算互调值的输出；所述时钟产生模块产生模数转换器（adc）、fpga芯片、数模转换器（dac）所需的参考时钟。

经输入混频器变频输出的信号频率在模数转换器（adc）的采样范围。

经第一数控衰减器转换输出的信号幅度在模数转换器（adc）的采样范围。

经输出信号混频及放大器处理的输出信号满足功放输入所需的频率和幅度。

所述fpga芯片包括模数转换器（adc）接口模块、fft模块、功率检测模块、互调计算模块、双音信号生成模块、数模转换器（dac）接口、互调值比较判断模块；模数转换器（adc）接口模块、fft模块、互调计算模块、互调值比较判断模块、通信模块、双音信号生成模块、数模转换器（dac）接口依次连接，模数转换器（adc）接口模块与功率检测模块连接；其实现的功能包括输入信号功率计算，输入信号频谱计算，输出功率互调值计算，功放模块的栅压电平值是否遍历完成判断，找出互调最好点对应的栅压电平值，写入功率放模块，并计算功放互调值。

一种基于上述装置的功放模块互调自动调试及测试方法，包括以下步骤：

步骤1：通过通信模块设置本系统输出信号参数，包括输出信号的频率、信号的功率、双音信号的间隔频率；

步骤2：双音信号生成模块根据双音信号间隔频率产生与参数相对应的数字基带双音信号，经数模转换器（dac）接口送入数模转换器（dac），将数字信号转换为模拟信号；根据设置的信号功率参数调整数模转换器（dac）后的第二数控衰减器；根据设置的信号频率参数设置输出信号混频及放大器的本振频率，经过混频放大后，生成所需双音信号；

步骤3：调试与测试时，连接方式为：本系统的输出信号混频及放大器输出口与功放模块输入端口连接，功放模块的输出端口经衰减器后与连接本系统的输入混频器输入口；通信口通过通信模块进行连接；

步骤4：通过通信模块查询功放模块信息，如果能正常查询，表示功放模块工作正常，可以进行后续步骤，如果功放模块查询异常或者无信息回复，表示功放模块工作异常或者未连接，不进行后续步骤；

步骤5：对功放模块设置一个栅压电平值，之后模数转换器（adc）对功放模块输出信号进行采样，送入fpga芯片；

步骤6：模数转换器（adc）接口模块接收模数转换器（adc）采样数据，分别送入功率检测模块及fft模块，功率检测模块用于计算输入信号的功率，当输入信号功率过大时，衰减模数转换器（adc）前端的第一数控衰减器，预防模数转换器（adc）前端过载，同时该功率也用于计算功放模块的输出功率，fft模块用于计算输入信号的频谱，计算输出数据送入互调计算模块，计算输出功率互调值，并保存栅压电平值及对应的互调值；

步骤7：互调值比较判断模块判断功放模块的栅压电平值是否遍历完成，如果没有完成改变栅压电平值，写入功放模块，重复步骤6；如果已经遍历完成，则进入步骤8；

步骤8：互调值比较判断模块找出互调最好点对应的栅压电平值，写入功放模块，互调计算模块计算功放互调值，从通信模块输出互调值，调试结束。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

通过本发明实现对功放模块的生产调试，实现系统自动调试，效率较大提高，同时减少调试所需的信号源及频谱仪，大大降低了功放模块的生产成本。测试输出的互调精度与采用信号源及频谱仪进行对比，精度在±1db之内，满足功放批量生产误差范围内。

附图说明

图1为本发明系统的整体结构框图；

图2为本发明系统中fpga芯片的内程序模块结构框图；

图3为本发明系统调试及测试时与功放模块的连接图；

图4为本发明方法的流程图。

具体实施方式

一种功放模块互调自动调试及测试系统及方法，系统构成参考图1、，包括输入混频器、模数转换器（adc）、第一数控衰减器、第二数控衰减器、数模转换器（dac）、输出信号混频及放大器、fpga芯片、通信模块、时钟产生模块；输入混频器、第一数控衰减器、模数转换器（adc）、fpga芯片、数模转换器（dac）、第二数控衰减器、输出信号混频及放大器依次连接，fpga芯片分别与第一数控衰减器、第二数控衰减器、通信模块、时钟产生模块连接，时钟产生模块分别与模数转换器（adc）、数模转换器（dac）连接；所述通信模块实现参数设置、查询功放模块信息、输出结果的功能。

fpga芯片内程序模块组成参考图2，包括模数转换器（adc）接口模块、fft模块、功率检测模块、互调计算模块、双音信号生成模块、数模转换器（dac）接口、互调值比较判断模块；模数转换器（adc）接口模块、fft模块、互调计算模块、互调值比较判断模块、通信模块、双音信号生成模块、数模转换器（dac）接口依次连接，模数转换器（adc）接口模块与功率检测模块连接。

该系统在工作状态下跟功放模块连接参考图3，系统的输出信号混频及放大器输出口与功放模块的输入端口连接，功放模块通信接口与系统通信模块连接，功放模块输出端通过衰减器后与输入混频器输入口相连。

系统的工作流程参考图4，具体包括以下步骤：

步骤1：通过通信模块设置本装置输出信号参数，包括输出信号的频率、信号的功率、双音信号的间隔频率；

步骤2：本装置双音信号生成模块根据双音信号间隔频率产生与参数相对应的数字基带双音信号，经数模转换器（dac）接口送入数模转换器（dac），将数字信号转换为模拟信号，根据设置的信号功率参数调整数模转换器（dac）后的数控衰减器，根据设置的信号频率参数设置后面混频与放大器的本振频率，经过混频放大后，生成所需双音信号；

步骤3：调试与测试时，连接方式为：本装置的输出端口与功放模块输入端口连接，功放模块的输出端口经衰减器后与连接本装置的输入端；通信口与通信模块进行连接；

步骤4：通过通信模块查询功放模块信息，如果能正常查询，表示功放模块工作正常，可以进行后续步骤，如果功放模块查询异常或者无信息回复，表示功放模块工作异常或者未连接，不进行后续步骤；

步骤5：本装置通过通信模块对功放模块设置一个栅压电平值，后模数转换器（adc）对功放模块输出信号进行采样，送入fpga芯片；

步骤6：模数转换器（adc）接口模块接收模数转换器（adc）采样数据，分别送入功率检测模块及fft模块，功率检测模块用于计算输入信号的功率，当输入信号功率过大时，衰减模数转换器（adc）前端数控衰减器，预防模数转换器（adc）前端过载，同时该功率也用于计算功放模块的输出功率，fft模块用于计算输入信号的频谱，计算输出数据送入互调计算模块，计算输出功率互调值，并保存栅压电平值及对应的互调值；

步骤7：互调值比较判断模块判断功放模块的栅压电平值是否遍历完成，如果没有完成改变栅压电平值，写入功放模块，重复步骤6；如果已经遍历完成，则进入步骤8；

步骤8：互调值比较判断模块找出互调最好点对应的栅压电平值，写入功放模块，互调计算模块计算功放互调值，从通信模块输出互调值，调试结束。