一种基站射频单元功率放大器的校准方法及系统技术方案

技术编号:35707488 阅读:18 留言:0更新日期:2022-11-23 15:04
本发明专利技术提出了一种基站射频单元功率放大器的校准方法及系统,涉及射频单元技术领域。该方法包括:选取输出功率、功放、功放。配置参数,按照最大带宽建立载波,调整发射链路增益达到后,测量ACLR性能。若ACLR性能达标,则表示校准完成,记录当前参数,若ACLR性能未达标,则选取恰当的步进组合测试,完成校准。该方法在满足输出功率准确度的前提下,将ACLR和功耗作为校准的目标,同时考虑到实际生产校准的时间成本以及测量的误差,选取恰当的步进组合测试,完成校准。实现了基于射频单元整机要求,以提升良率、降低成本和降低功耗为目标,形成全局优化的校准方案的目的。形成全局优化的校准方案的目的。形成全局优化的校准方案的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基站射频单元功率放大器的校准方法及系统


[0001]本专利技术涉及射频单元
,具体而言,涉及一种基站射频单元功率放大器的校准方法及系统。

技术介绍

[0002]随着绿色节能越来越受到重视,在无线通信基站领域,随着5G的有序展开,基站功耗的问题越来越受关注,绿色基站的趋势也越来越明显。对于设备厂家来说,基站中功耗最大的来源是射频单元。如何有效地降低基站射频单元功耗,成为运营商的核心关注点之一。
[0003]宏基站是目前射频单元做室外覆盖的主流设备,每个单频段射频单元的总输出功率从20W到320W不等。而宏基站射频单元中大部分的功耗来自于功率放大器,以典型的5G基站为例,功率放大器的功耗占射频单元整体功耗约70

90%,因此如何有效地降低功率放大器本身的功耗是设备商的核心竞争力之一。
[0004]宏基站射频单元的功率放大器是射频单元的核心模块,其功能是放大相应的射频信号到系统所需的功率,再经过天线发射出去。从射频单元系统的需求来说,功率放大器必须达到相应的峰值功率以确保信号可以按照要求的质量发射出去。因此在设计功率放大器时,峰值功率是设计角度必须达到的一个指标。峰值功率与信号的峰值需求相关,我们用峰均比来表示信号的峰值大小,即峰值功率和平均功率的比值,以dB为单位,典型值为7.5dB。
[0005]但是峰值功率和功率放大器的功耗本质上是互相矛盾的。功率放大器本质上为高功率的三极管,三极管涉及的配置参数主要为基极的电压()以及漏极的电压()。在器件可允许的范围内,越高的通常意味着更高的峰值功率,但是功率放大器的功耗,其中是漏极的电流。提升会带来更高的功耗(随的变化通常很小)。
[0006]在当前的功率放大器校准中,有以下的方式:第一种基本的校准方式,由设计人员给出确定的以及预设的静态,然后生产时在设定好的下,通过调整DAC(Digital to Analog)调整,达到漏极电压的目标值。最后记录对应的DAC值作为功率放大器的校准值,存入产品数据库。
[0007]第二种更进一步的校准方式,由设计人员给出期望的峰值功率,在完成基本校准之后,通过测量功率放大器的峰值功率,对于不满足峰值功率要求的功率放大器,调整和来确保最终满足峰值功率要求,确定最终的参数。
[0008]这些校准方法主要是从功率放大器本身的角度来做相关的优化,做到了局部最优,但是并不是整个射频单元的系统最优。
[0009]同时,对于功率放大器来说,其器件特性决定了其峰值功率存在较大的波动。请参
考图1,如下图1所示为典型的射频功率放大器饱和功率分布图,大致会有1dB左右的波动范围。如果只从功率放大器角度来校准,必然存在要么使用更大的器件,要么必须容忍较大的良率损失。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种基站射频单元功率放大器的校准方法及系统,其能够基于射频单元整机要求,以提升良率、降低成本和降低功耗为目标,形成全局优化的校准方案,提升产品的竞争力。
[0011]本专利技术的实施例是这样实现的:第一方面,本申请实施例提供一种基站射频单元功率放大器的校准方法,其包括如下步骤:S110:响应上电初始化操作,完成初始的功放栅压校准;S120:选取输出功率,其中,,为正常输出的额定功率值;S130:选取功放,其中,,为最小漏极电压;S140:选取功放,其中,,为最小基极电压;S150:配置参数,同时按照最大带宽建立载波,调整发射链路增益达到;S160:测量ACLR性能,并判断ACLR性能是否达标,若ACLR性能达标,则表示校准完成,同时记录当前参数;S170:若ACLR性能未达标,则利用公式调整值,若调整后的值满足,则返回S140,若不满足,则利用公式调整值,且此时值仍为初始值0;S180:若调整后的值满足,则返回S130,若不满足,则利用公式调整值,且此时G=D=0;S190:若调整后的值满足,则返回S120,若不满足,则表示本次校准失败。
[0012]在本专利技术的一些实施例中,上述S110的步骤包括:获取并根据数据库预设的设定功放漏压,同时读取数据库中预设的功放静态工作电流;扫描预设的栅压范围,直到获得对应的漏电流;
根据漏电流,获得,为初始校准结果。
[0013]在本专利技术的一些实施例中,上述S150的步骤包括:配置参数,按照最大带宽建立载波,将数控衰减值设定到预设值;根据仪器读到的功率以1dB为步进逐步调整数控衰减值达到功率后,根据仪器读到的功率以0.1dB为步进逐步调整数控衰减值达到功率;当功率达到时,停止调整数控衰减值,等待预设时间,以确保性能稳定。
[0014]在本专利技术的一些实施例中,上述预设时间为20秒。
[0015]在本专利技术的一些实施例中,上述测量ACLR性能的步骤包括:采用频谱仪的标准模板测量ACLR性能。
[0016]在本专利技术的一些实施例中,上述判断ACLR性能是否达标的步骤包括:获取校准参考值;根据校准参考值,判断ACLR性能是否达标。
[0017]在本专利技术的一些实施例中,上述校准参考值包括为

4.5V、为44V。
[0018]第二方面,本申请实施例提供一种基站射频单元功率放大器的校准系统,其包括:功放栅压校准模块,用于响应上电初始化操作,完成初始的功放栅压校准;输出功率选取模块,用于选取输出功率,其中,,为正常输出的额定功率值;功放Vd选取模块,用于选取功放,其中,,为最小漏极电压;功放Vg选取模块,用于选取功放,其中,,为最小基极电压;链路增益调整模块,用于配置参数,同时按照最大带宽建立载波,调整发射链路增益达到;性能测量模块,用于测量ACLR性能,并判断ACLR性能是否达标,若ACLR性能达标,则表示校准完成,同时记录当前参数;性能判断模块,用于若ACLR性能未达标,则利用公式调整值,若调整后的值满足,则返回功放Vg选取模块,若不满足,则利用公式调整值,且此时值仍为初始值0;
调整模块,用于若调整后的值满足,则返回功放Vd选取模块,若不满足,则利用公式调整值,且此时G=D=0;校准失败表示模块,用于若调整后的值满足,则返回输出功率选取模块,若不满足,则表示本次校准失败。
[0019]第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,其包括存储器,用于存储一个或多个程序;处理器。当一个或多个程序被处理器执行时,实现如上述第一方面中任一项的方法。
[0020]第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。
[0021]相对于现有技术,本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果:本专利技术提供一种基站射频单元功率放大器的校准方法及系统,其包括如下步骤:S110:响应上电初始化操作,完成初始的功放栅压校准。S120:选取输出功率,其中,,为正常输出的额定功率值。S130:选取功放,其中,,为最小漏极电压。S140:选取功放,其中,,为最小基极电压。S150:配置参数,同时按照最大带宽本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基站射频单元功率放大器的校准方法,其特征在于,包括如下步骤:S110:响应上电初始化操作,完成初始的功放栅压校准;S120:选取输出功率,其中,,为正常输出的额定功率值;S130:选取功放,其中,,为最小漏极电压;S140:选取功放,其中,,为最小基极电压;S150:配置参数,同时按照最大带宽建立载波,调整发射链路增益达到;S160:测量ACLR性能,并判断所述ACLR性能是否达标,若所述ACLR性能达标,则表示校准完成,同时记录当前参数;S170:若所述ACLR性能未达标,则利用公式调整值,若调整后的值满足,则返回S140,若不满足,则利用公式调整值,且此时值仍为初始值0;S180:若调整后的值满足,则返回S130,若不满足,则利用公式调整值,且此时G=D=0;S190:若调整后的值满足,则返回S120,若不满足,则表示本次校准失败。2.根据权利要求1所述的基站射频单元功率放大器的校准方法,其特征在于,所述S110的步骤包括:获取并根据数据库预设的设定功放漏压,同时读取数据库中预设的功放静态工作电流;扫描预设的栅压范围,直到获得对应的漏电流;根据所述漏电流,获得,所述为初始校准结果。3.根据权利要求1所述的基站射频单元功率放大器的校准方法,其特征在于,所述S150的步骤包括:配置参数,按照最大带宽建立载波,将数控衰减值设定到预设值;根据仪器读到的功率以1dB为步进逐步调整数控衰减值达到功率后,根据仪器读到的功率以0.1dB为步进逐步调整数控衰减值达到功率;当功率达到时,停止调整数控衰减值,等待预设时间,以确保性能稳定。
4.根据权利要求3所述的基站射频单元功率放大器的校准方法,其特征在于,所述预设时间为20秒。5.根据权利要求1所述的基站射频单元功率放大器的校准方法,其特征在于,所述测量ACLR性能的步骤包括:采用频谱仪的标...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈茄
申请(专利权)人:四川恒湾科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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