一种用于天线阻抗检测的校准装置及方法制造方法及图纸

本申请提供了一种用于天线阻抗检测的校准装置及方法，以解决如何对不同的终端设备进行单独校准的问题，并且提高校准后阻抗检测的精度。该校准装置应用于测试PCB。该测试PCB中，射频座通过射频前端电路连接收发机。收发机通过阻抗检测接口连接阻抗检测通路，用于测量收发机看向阻抗检测通路的反射系数。校准装置包括夹具PCB板以及设置在夹具PCB板上的校准电路和探针。校准电路连接探针。探针用于连接矢量网络分析仪或射频座。探针在连接矢量网络分析仪时，用于测量探针看向校准电路的第一反射系数；探针在连接射频座时，用于测量收发机看向校准电路的第二反射系数，以根据第一反射系数和第二反射系数，完成天线阻抗检测的校准。

【技术实现步骤摘要】
一种用于天线阻抗检测的校准装置及方法
本申请涉及射频
，尤其涉及一种用于天线阻抗检测的校准装置及方法。
技术介绍
通常情况下，终端设备的天线需要支持闭环调谐功能或者天线场景检测。为实现天线的闭环调谐功能或天线场景检测，在与天线连接的射频前端电路中需要具有阻抗检测的功能。由于射频前端电路中的射频器件，如切换开关、耦合器以及PCB走线等加工制造，可能带来射频性能的差异，如S参数的幅度和相位的波动，使得不同的终端设备检测到的阻抗具有较大的波动。为保证阻抗检测的精度，不同的终端设备需要进行单独校准。如何实现不同的终端设备单独校准并提高校准的精度，面临着挑战。
技术实现思路
本申请提供了一种用于天线阻抗检测的校准装置及方法，以解决如何对不同的终端设备进行单独校准的问题，并且提高校准后天线阻抗检测的精度。第一方面，本申请提供一种用于天线阻抗检测的校准装置，该校准装置应用于测试PCB。该测试PCB包括收发机、射频座、射频前端电路和阻抗检测通路。射频座连接射频前端电路，射频前端电路连接收发机。收发机包括阻抗检测接口，阻抗检测接口连接阻抗检测通路，用于测量收发机看向阻抗检测通路的反射系数。校准装置包括夹具PCB板以及设置在夹具PCB板上的校准电路和探针。校准电路连接探针。探针用于连接矢量网络分析仪或射频座。探针在连接矢量网络分析仪时，用于测量探针看向校准电路的第一反射系数。探针在连接射频座时，用于测量收发机看向校准电路的第二反射系数，以根据第一反射系数和第二反射系数，完成天线阻抗检测的校准。可以理解地，在终端设备中，天线连接在射频芯片中的射频座(如主射频座)上。当对终端设备的天线进行调谐时，需要检测到从射频座看向天线的阻抗。当天线连接射频座时，在射频芯片中，可以通过阻抗检测通路检测到收发机看向天线的反射系数，也即收发机看向阻抗检测通路的反射系数，可以记为反射系数ΓM。根据反射系数ΓM可以计算得到从射频座看向天线的反射系数ΓA。反射系数ΓA和反射系数ΓM具有如下关系：其中，a、b和c为收发机到射频座的网络误差模型参数。由于从射频座看向天线的阻抗Zin与从射频座看向天线的反射系数ΓA具有对应关系，通过从射频座看向天线的反射系数ΓA，可以换算得出从射频座看向天线的阻抗Zin。具体地，当计算得到从射频座看向天线的反射系数ΓA后，可以根据公式计算得出从射频座看向天线的阻抗Zin。其中，Z0为天线的特征阻抗，一般为50欧姆。基于上述用于天线阻抗检测的校准装置，在对测试PCB板进行阻抗检测校准时，可以将夹具PCB板上的探针与待测试的测试PCB上的射频座相扣合，实现探针与射频座相连，使得此校准装置能够对不同的终端设备进行单独校准。在阻抗校准的过程中，将探针与矢量网络分析仪相连，可以测量探针看向校准电路的反射系数，作为反射系数ΓA。并且，将探针与主射频座相连后，通过阻抗检测通路，可以检测到收发机看向阻抗检测通路的反射系数，作为反射系数ΓM。如此，在同一频率下，测量多组探针看向校准电路的第一反射系数ΓA，以及多组收发机看向阻抗检测通路的第二反射系数ΓM，便可以依据上述关系式计算出收发机到射频座的网络误差模型参数a、b和c。将计算得出的网络误差模型参数a、b和c，作为校准后的网络误差模型参数。当终端设备中的测试PCB连接天线后，需要对天线进行调谐时，可以通过测试PCB上阻抗检测通路，检测出收发机看向天线的反射系数ΓM，然后再结合公式(二)和校准后的网络误差模型参数a、b和c，计算得到从射频座到天线的反射系数ΓA，从而实现天线阻抗的精确检测。结合第一方面，一种可能的设计方式是，校准电路可以包括射频切换开关、第一负载、第二负载和第三负载。第一负载、第二负载和第三负载通过射频切换开关与探针相连，使探针连接第一负载、第二负载和第三负载中的任意一个。示例性地，射频切换开关可以是单刀三掷(singlepolethreethrow，SP3T)切换开关。当射频切换开关切换到第一负载时，探针与第一负载相连；此时，可测量探针连接第一负载时的反射系数ΓA和反射系数ΓM。当射频切换开关切换到第二负载时，探针与第二负载相连；此时，可测量探针连接第二负载时的反射系数ΓA和反射系数ΓM。当射频切换开关切换到第三负载时，探针与第三负载相连；此时，可测量探针连接第二负载时的反射系数ΓA和反射系数ΓM。然后，可以根据获取的三组反射系数ΓA和反射系数ΓM，计算得到网络误差模型参数a、b和c。结合第一方面，一种可能的设计方式是，校准电路还可以包括第四负载；第四负载通过射频切换开关与探针连接。当测试PCB板通过校准电路中的第一负载、第二负载和第三负载完成校准后，通过第四负载可以检验校准后的网络误差模型参数的精度，以验证网络误差模型参数是否符合应用要求。结合第一方面，一种可能的设计方式是，上述校准装置还可以包括综测仪；综测仪通过射频切换开关连接探针，用于校准射频前端电路的收发功率。如此，综测仪可以通过射频切换开关连接探针。当需要实现射频收发功率的校准时，可以将夹具PCB上的射频切换开关切换到与综测仪相连的通路，使得该校准装置既能够对射频前端电路的阻抗进行校准，也能够对射频收发功率进行校准，从而提高终端设备中射频前端电路的校准效率，更加节约成本。第二方面，本申请提供一种用于天线阻抗检测的校准方法，该校准方法使用如上第一方面中任一种可能的设计中的校准装置。该校准方法包括：将探针连接矢量网络分析仪，测量探针看向校准电路的第一反射系数。将探针连接射频座，通过阻抗检测通路测量收发机看向校准电路的第二反射系数。根据第一反射系数和第二反射系数，计算收发机到射频座的网络误差模型参数。结合第二方面，一种可能的设计方式是，上述校准方法还可以包括：当射频座连接天线时，通过阻抗检测通路测量收发机看向天线的第三反射系数ΓM。通过网络误差模型参数和第三反射系数ΓM，计算得出射频座看向天线的第四反射系数ΓA。根据射频座看向天线的第四反射系数ΓA，获得射频座看向天线的阻抗Zin。具体地，第三反射系数ΓM、网络误差模型参数以及第四反射系数第三反射系数ΓM之间的关系为：其中，参数a、b、c为网络误差模型参数。具体地，射频座看向天线的阻抗Zin与第四反射系数ΓA之间的关系为：其中，Z0为天线的特征阻抗。结合第二方面，一种可能的设计方式是，校准电路可以包括射频切换开关、第一负载、第二负载和第三负载。第一负载、第二负载和第三负载通过射频切换开关与探针相连，使探针连接第一负载、第二负载和第三负载中的任意一个。将探针连接矢量网络分析仪，测量探针看向校准电路的第一反射系数，可以包括：配置探针连接第一负载，测量探针看向第一负载的第一反射系数，记为反射系数ΓA1。配置探针连接第二负载，测量探针看向第二负载的第一反射系数，记为反射系数ΓA2。配置探针连接第三负载，测量探针看向第三负载的第一反射系数，记为反射系数ΓA3。结合第二方面，一种可能的设计方式是，将探针连接射频座，通过阻抗检测通路测量收发机看向校准电路的第二反射系数，可以包括：配置探针连接第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于天线阻抗检测的校准装置，其特征在于，应用于测试PCB，所述测试PCB包括收发机、射频座、射频前端电路和阻抗检测通路；所述射频座连接所述射频前端电路；所述射频前端电路连接所述收发机，所述收发机包括阻抗检测接口，所述阻抗检测接口连接阻抗检测通路，用于测量收发机看向所述阻抗检测通路的反射系数；/n所述校准装置包括夹具PCB板以及设置在夹具PCB板上的校准电路和探针；/n所述校准电路连接所述探针；所述探针用于连接矢量网络分析仪或所述射频座；所述探针在连接矢量网络分析仪时，用于测量所述探针看向所述校准电路的第一反射系数；所述探针在连接所述射频座时，用于测量所述收发机看向所述校准电路的第二反射系数，以根据第一反射系数和第二反射系数，完成天线阻抗检测的校准。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于天线阻抗检测的校准装置，其特征在于，应用于测试PCB，所述测试PCB包括收发机、射频座、射频前端电路和阻抗检测通路；所述射频座连接所述射频前端电路；所述射频前端电路连接所述收发机，所述收发机包括阻抗检测接口，所述阻抗检测接口连接阻抗检测通路，用于测量收发机看向所述阻抗检测通路的反射系数；
所述校准装置包括夹具PCB板以及设置在夹具PCB板上的校准电路和探针；
所述校准电路连接所述探针；所述探针用于连接矢量网络分析仪或所述射频座；所述探针在连接矢量网络分析仪时，用于测量所述探针看向所述校准电路的第一反射系数；所述探针在连接所述射频座时，用于测量所述收发机看向所述校准电路的第二反射系数，以根据第一反射系数和第二反射系数，完成天线阻抗检测的校准。


2.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述校准电路包括射频切换开关、第一负载、第二负载和第三负载；
所述第一负载、所述第二负载和所述第三负载通过射频切换开关与所述探针相连，使所述探针连接所述第一负载、所述第二负载和所述第三负载中的任意一个。


3.根据权利要求2所述的校准装置，其特征在于，所述校准电路还包括第四负载；所述第四负载通过所述射频切换开关与所述探针连接，用于验证校准后的所述收发机到所述射频座的网络误差模型参数的精度。


4.根据权利要求2或3所述的校准装置，其特征在于，所述校准装置还包括综测仪；所述综测仪通过所述射频切换开关连接所述探针，用于校准所述射频前端电路的收发功率。


5.一种用于天线阻抗检测的校准方法，其特征在于，使用权利要求1至4任一项所述的校准装置；
所述方法包括：
将所述探针连接所述矢量网络分析仪，测量所述探针看向所述校准电路的第一反射系数；
将所述探针连接所述射频座，通过所述阻抗检测通路测量所述收发机看向所述校准电路的第二反射系数；
根据所述第一反射系数和所述第二反射系数，计算所述收发机到所述射频座的网络误差模型参数。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述射频座连接天线时，通过所述阻抗检测通路测量所述收发机看向所述天线的第三反射系数ΓM；
通过所述网络误差模型参数和所述第三反射系数ΓM，计算得出所述射频座看向所述天线的第四反射系数ΓA；
根据所述第四反射系数ΓA，获得所述射频座看向所述天线的阻抗Zin。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三反射系数ΓM、所述网络误差模型参数以及所述第四反射系数第三反射系数ΓM之间的关系为：

其中，参数a、b、c为所述网络误差模型参数。


8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述射频座看向所述天线的阻抗Zin与所述第四反射系数ΓA之间的关系为：

其中，Z0为所述天线的特征阻抗。


9.根据权利要求5至8任一项所述的方法，其特征在于，所述校准电路包括射频切换开关、第一负载、第二负载和第三负载；
所述第一负载、所述第二负载和所述第三负载通过射频切换开关与所述探针相连，使所述探针连接所述第一负载、所述第二负载和所述第三负载中的任意一个；
所述将所述探针连接所述矢量网络分析仪，测量所述探针看向所述校准电路的第一反射系数，包括：
配置所述探针连接所述第一负载，测量所述探针看向所述第一负载的所述第一反射系数，记为反射系数ΓA1；
配置所述探针连接所述第二负载，测量所述探针看向所述第二负载的所述第一反射系数，记为反射系数ΓA2；
配置所述探针连接所述第三负载，测量所述探针看向所述第三负载的所述第一反射系数，记为反射系数ΓA3。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亮，
申请(专利权)人：荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44