浅谈无线设备的校准(一)
功率电平校准的另一大类是输出功率与频率响应的校准。在作这种校准之前,无线设备,不论是GSM、CDMA,WCDMA、还是WLAN、Bluetooth,在不同的信道上所输出的功率电平并不是很一致、很平坦的,这是由于无线设备从产生基带信号到射频发射这部分电路的频率响应可能会有些抖动或变化,这些抖动或变化导致设备在不同信道上发射功率不是很一致、很平坦,为了弥补在不同信道上的输出功率电平的这种"抖动",应对无线设备在不同信道上的功率输出作不同的"补偿"。这种校准至少在三个以上的信道上来完成,分别是高频率、中频率、低频率的信道。实际校准中,为了减少这种由于频向导致的误差,会选择更多的信道。与前一种功率电平校准相比,这种校准只是在指定信道上做某个功率电平的简单校准。当然,现在很多设备,在设计时已可以尽可能的保证输出频率响应,因此这些设备在实际生产时,并不是都要校准频率响应,如果要做这个校准,当然最好是在功率输出线性校准之后再作频率响应校准。
3、RSSI(接收信号强度)
为保证通信质量和越区切换,实现动态频率选择或系统功率控制功能。基站一般要求移动台报告所接收到信号强度,以便系统作出正确的选择和决定。因此移动台所报告的接收信号强度是否准确,直接关系到整个通信系统的性能。
RSSI(接收信号强度)的校准与功率电平校准非常类似,它一般也分为两大类校准,一类为RSSI(接收信号强度)精度的校准,另一类就是由于移动台对不同频率的输入信号的响应不同,所引起的RSSI(接收信号强度)误差的校准,因此很多厂家也把这种校准称之为RSSI信道补偿校准。
由于目前手机,尤其是GSM手机,RSSI(接收信号强度)的测量各个厂家都有各自的设计,因此RSSI(接收信号强度)精度校准也是各有各的方法,但大体原理是一致的,那就是为了保证在不同大小的接收信号下,在解调前信号大小是一致的,电路中都会有个AGC电路,AGC工作时的放大倍数与RSSI(接收信号强度)成线性比例关系;因此校准AGC的放大倍数,保证AGC的输出结果,就是在对RSSI(接收信号强度)精度校准,目前大多数厂家都把RSSI(接收信号强度)精度的校准说成是AGC校准,本文以后也延续这个叫法。AGC校准的方法一般是施加一个已知大小的信号给移动台,由移动台报告接收信号强度(RSSI),移动台报告的接收信号强度(RSSI)与真实值的误差,就是AGC的误差,从这点也可以看出,AGC的校准是要通过移动台RSSI的报告来完成的。AGC校准的原理虽然大体相似,但不同厂家,其AGC电路的设计是不同的,故AGC校准要校准的具体内容,校准的具体方式和方法是有很大差别的。
正如前文所述,RSSI信道补偿校准是为了克服由于频率响应所造成的误差,因此不论是哪个厂家,RSSI校准方案大体都是相同的:在不同的信道上,在相同的外部输入信号下,移动台报告的RSSI(接收信号强度)的误差,作为各个信道的RSSI(接收信号强度)的补偿值。值得注意的是,一般厂家都要求,在作RSSI校准前,都要先做AGC的校准,关于这个要求也是容易理解的。
4、电池的校准及其他的校准
电池的校准及其他的一些校准,如温度校准、直流偏置校准等等,都是对基带电路中的A/D的参考电压的校准,以保证A/D读数的准确,这些校准一般都是测量A/D的斜率和截距。随着技术的发展,这些校准在很多厂家的设计中已经被回避掉了,也就是现在很多厂家的设计中已经不再校准这些内容了。
本部分简要介绍了为什么要校准无线设备,校准无线设备的一些主要内容,其实严格意义上讲,每种制式的移动台,其校准要求与目标差很多,也就是GSM、CDMA,WCDMA的校准差很多。这点其实不难理解,GSM的发射功率是按级别来控制,CDMA,WCDMA是发射功率是被连续控制的,从这点上看,对发射功率的校准,GSM、CDMA,WCDMA一定是不一样的,但一样的是校准移动台的发射功率,一定是校准发射功率的非线性和频率响应。另外,正如前文所述,各个厂家在电路设计上的不同,即便是相同制式的移动台,如都是GSM的移动台,其校准内容以及校准方法也是不同的,但核心离不开前文所述内容。
至于校准的其他方面,笔者会在以后的几个部分去谈。
在上文中笔者简要介绍了无线设备校准的意义和目的,以及主要要校准的射频项目,接下来,笔者会介绍一些在作校准时,遇到的一些细小的问题。
三、无线设备校准的三大块
不论是GSM手机、CDMA手机、WCDMA手机、WLAN、或者Bluetooth,其实无线校准就是三大块内容;频率校准;发射电平校准(后文简称发射校准);接收信号强度指示校准(后文简称接收校准