[发明专利]大功率射频功放模块1dB压缩点的自动化测试系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率射频功放模块1dB压缩点的自动化测试系统和方法。

背景技术

第三代移动通信技术三种主流制式WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA均以高速、宽带、大容量的数据业务为特征，虽然每种制式的调制方式各不相同，但都对射频功放的线性有严格的要求。目前功放的线性技术主要有模拟工作点回退技术、模拟预失真、数字预失真技术。模拟回退技术由于工作效率偏低的特点，只能用于低功率的功放中；移动通信基站和RRU的大功率线性功放往往用到数字预失真技术。数字预失真技术，即根据功放模块的失真特性，将信号在输入到功放之前，在数字域做反向的失真处理，使信号经过功放后产生的失真与之抵消，得到线性放大。衡量用于数字预失真的功放模块的重要指标就是1dB压缩点。

1dB压缩点输出功率定义为使增益比线性放大器增益下降1dB所对应的输出信号的功率。它反应了功放能够输出的最高电平，通常用来换算功放模块在数字预失真条件下能够输出各种调制信号的最大功率。设功放的1dB压缩点输出功率为P1dB，调制信号的峰均比是R，DPD(数字预失真)功放能够线性输出调制信号的最大功率记为Pout，其关系可用下式表示

Pout≈P1dB-R；

1dB压缩点输出功率传统的测试方法是用网络分析仪通过扫幅测试，即网分的一个端口输出幅度连续变化的信号，另一端口接收功放的输出功率。第三代移动通信中用到的调制信号的峰均比大概在10dB左右，当功放的输出达到其1dB压缩点时，其功率将是功放模块额定输出功率的10倍。而功放模块的电源、外围电路都是在其额定功率的条件下设计的，如果将高于额定功率10倍的信号加在功放模块上，肯定会烧坏模块中的电源。传统的网分测试法不能用于大功率线性功放的1dB压缩点测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率射频功放模块1dB压缩点的自动化测试系统和方法。

为了克服上述用网分测试1dB压缩点的常规方法存在的问题，本发明利用大功率功放模块的特点，结合频谱仪、信号源和PC机的远程控制技术，提出一种新的简单易行、成本低的实现大功率功放模块1dB压缩点的自动化测试系统及方法，本发明使仪表在PC机的远程控制下能够自动实现安全、精确、快速测试1dB压缩点输出功率，即在不损坏功放模块的前提下，使测试误差控制在0.1dB以内，在PC机的控制下大大提高测试效率。

本发明一方面提出一种大功率射频功放模块1dB压缩点的自动化测试系统，包括信号源、频谱仪、PC机、一个交换机、隔离器、衰减器、测试控制盘；其中，

信号源、频谱仪、PC机三者通过网线连接到交换机组成局域网使得上述三者之间通过该局域网进行命令和数据的通信；信号源通过射频电缆与待测功放模块的下行输入口相连，信号源SG通过触发线和参考时钟线与频谱仪相连，所述的触发线和参考时钟线均为BNC同轴线，分别向频谱仪提供触发信号和参考时钟信号；待测功放模块的下行输出口用射频电缆依次与衰减器、隔离器以及频谱仪相连；PC机与控制盘之间通过RS232接口相连；测试控制盘与待测功放模块通过25芯连接器相连，测试控制盘给功放模块提供正常工作所必需的电源、通道控制、通信的信号，PC机通过控制程序控制信号源、频谱仪以及测试控制盘，并从频谱仪读取测试参数。

其中，信号源与频谱仪分别选用Agilent公司的4438C信号源、4445A频谱仪。

本发明另一方面提出一种利用如上所述测试系统的所述的系统的大功率射频功放模块1dB压缩点的自动化测试方法，其特征在于包括：

A、校线，用信号源和频谱仪测出信号源到功放模块的下行输入端口的线损，以及频谱仪到功放模块的Ant端口到频谱仪此段的线损，并记录下来；在PC机的测试界面上配置相应的参数，包括输入输出信号的频率、信号源功率变化的范围、输入输出的线缆损耗补偿值、参考增益、信号保持时间、指标要求等参数；

B、通过测试控制盘配置功放的工作状态，在下行常发模式下测试，将模块下行链路中衰减器的值设为0，保证模块增益达到最大。检测模块的状态，包括通信是否完好，射频链路能否正常工作，如果不正常，则关闭信号源，然后提示故障，退出测试，否则继续测试步骤C；

C、配置信号源，设置信号频率，为了便于获取频谱仪的测试结果，控制输入信号幅度的改变，防止功放因为信号功率过大而损坏，每次信号的持续时间为20ms；

D、配置频谱仪，设置测试中心频率，带宽SPAN设为0，RBW设为最大8M，设置外部线损补偿值，电平参考值，将显示屏设为2dB/格；