[发明专利]频率变换装置的频率响应的表征

说明书

技术领域

本发明涉及装置的频率响应的表征，特别是涉及在覆盖宽系统带宽的多个中心频率上的指定宽带宽范围内对频率变换装置的频率响应的表征。

背景技术

频率变换装置，例如将输入信号与来自本地振荡器的频率进行结合以将输入信号变换为不同频率的混频器，是射频(RF)系统中的重要部件。由混频器进行的一个频率上的RF功率到的另一个频率上的功率的转换使接收器上的信号处理或者发射器上的信号生成更简易且有效。对于现代RF系统，使沿信号通路的线性失真(包括频率变换装置造成的失真)最小，是满足信号质量要求(例如通信系统的误差向量幅度(EVM))的关键。

在RF装置中，混频器只是任何信号通路中的一个组成部件。需要考虑其它协作电路，因为混频器与信号通路中的前导和后续电路以及本地振荡器(LO)驱动电路进行交互。所有混频器都不是完全绝缘的，从而导致混频器端口之间的泄漏或馈通。另外，混频器是不可避免地导致调制间失真的非线性装置。在传统的窄带宽系统(如1-10MHz中间频率(IF)带宽系统)中，混频器可具有近似理想频率响应，即对于IF带宽的平坦增益和线性相位，而不会引起系统性能的过多降级。诸如传统的频谱分析器等RF装置进行这种假设，并且仅以各中心频率来执行信道校准和对准。忽略中心频率之间的IF带宽上的频率响应的差异。这种对准技术非常适合于窄带宽系统。但是，对于宽带宽系统，例如具有100MHz以及更大的IF带宽的信号通路的RF装置，混频器与协作电路之间的交互变得更复杂且更坏。若所关注带宽上的混频器响应被假定为对于每一个中心频率均相同，则会出现大量误差。这导致失真信号被发射器发出和/或差错在接收器中产生。在测试设备中，这类失真或误差可导致不能可靠地确定被测试的RF装置是否满足所要求的规范。

想得到的是一种的方法，该方法结合宽系统带宽的协作电路来在指定宽带宽上表征频率变换装置的频率响应，以采用频率变换装置来提供RF装置的更大精度。

发明内容

因此，本发明提供一种用于在频率的宽系统带宽上表征频率变换装置、以产生一系列频率响应的技术。将频率变换装置建模为中心频率和频率偏移的二维(2D)函数。例如通过以中心频率附近的频率增量步进或者通过用具有等于或大于指定带宽的第二信号来调制中心频率，激励发生器提供包括中心频率并覆盖中心频率附近的指定带宽的RF信号。宽频率范围包括多个信道，其中的各信道具有唯一的中心频率。对于各信道，在以信道的指定带宽上的中心频率为中心的多个频率偏移的每一个上进行激励和来自频率变换装置的输出的一系列振幅和相位测量。将振幅和相位测量对相比，它们之间的比率表示频率变换装置的频率响应。该过程对于RF系统的宽带宽中的各信道重复进行。通过相对于参考频率的频率响应进行缩放和规一化，各信道的频率响应可作为校准数据紧凑地存储。校准数据可用来提供混频器性能的品质因数，或者可在发射器或接收器的运行时取准期间用于在任何预期中心频率上构建适当逆滤波器，以从传送信号中消除失真或者减少接收器进行的信号处理中的误差。

通过结合所附权利要求和附图来阅读以下详细说明，本发明的目的、优点及其它新特征将会显而易见。

附图说明

图1是具有宽系统频率带宽上的多个信道载波的通信系统的图解视图，各信道具有指定的宽带宽。

图2是根据本发明采用步进CW信号来表征包含频率变换装置的装置在测试中的频率响应的系统的框图。

图3是根据本发明用于表征频率变换装置的频率响应的过程的流程图。

图4是根据本发明采用调制信号来表征包含频率变换装置的装置在测试中的频率响应的系统的框图。

具体实施方式

对于以下论述，“校准(calibration)”表示采用外部测试设备的装置的工厂校准，而“取准(normalization)”或“对准(alignment)”表示采用内部测试信号的装置自校准。

现在参照图1，对于现有技术的宽频带系统，典型的RF系统具有宽系统带宽(例如数十千兆赫兹)上的多个信道，各信道具有唯一的中心频率ω_c以及大约100MHz或更高的指定信道带宽ω_b。宽系统带宽覆盖从起始中心频率ω₁到终止中心频率ω₂的频率范围。装置上的信道频率响应按照下式建模：

H(ω，ω_c)＝H_R(ω+ω_c)H_M(ω，ω_c)H_IF(ω)