[发明专利]一种基于多维数模混合反馈补偿提高信号源端口功率性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试技术，尤其是基于多维数模混合反馈提高信号源端口功率性能的方法。 

背景技术

在矢量网络分析仪、合成源、放大器等具有信号生成和输出的仪器中，为了保证信号源输出功率的指标，常常会用到自动电平控制技术，在自动电平控制环路中利用软硬件补偿确保输出功率在要求范围内，由于一般情况下信号源输出功率是以dBm为单位的，而自动电平控制环路中检波器输出的检波电压与功率不成线性关系，为了得到最佳补偿效果，往往先对检波电压进行对数放大，经对数放大后的电压与功率成线性关系，然后进行补偿。 

自动电平控制技术广泛应用于信号源、通信发射机以及多种测量仪器。因信号源本身受外界干扰及电子元器件的不稳定、特性不理想等原因，使得信号源难以输出幅度稳定的信号，并且有时需要根据实际情况对信号幅度进行自动设置，这时就要采用自动电平控制技术来达到上述目的。自动电平控制技术是在系统中采用负反馈环路对信号幅度进行自动调节，使得幅度起伏的信号变得更加平稳，并且能在一定范围内对信号幅度进行任意设置。自动电平控制性能的好坏直接关系到信号源功率的准确度、稳定度、平坦度及输出动态范围等。 

基于功率线性校准法的自动电平控制技术的基本工作原理是：由CPU来的功率DAC值需要用相应的D/A转换电路转换成相应的模拟 电路，并送入V/A电路。检波器输出的数字检波信号经对数放大器进行对数放大，并经进一步反相；而另一路主路检波输出经对数放大器后的电流与前者电流共同叠加在一起，并进一步送往积分、放大电路，输出的信号一路直接作为调制器的调制信号1，一路经过反向后作为的调制信号2。调制器根据调制信号1和调制信号2的大小来控制内部场效应管源漏之间阻抗的变化，以此调节输出信号的功率大小。采用对数放大电路主要是为了使对数放大输出电压与以dBm形式表示的功率相对应，对检波信号进行对数压缩，以增大自动电平控制可处理的信号的范围。因为作为检波器核心部件的二极管在小信号检波时呈现平方率特性，即输出电压与输入功率成正比；大信号时为线性特性，即输出电压与输入功率的平方根成正比。 

采用功率线性校准法的自动电平控制技术，是通过对一个频率点上不同的三个功率点进行功率线性校准后产生校准常数来提高功率线性的，而这样做的前提是认为在以这三个功率为界的斜段内的DAC值与电压是呈线性关系的，从而根据校准常数来计算出相应的斜率和偏移。 

基于功率线性校准法的自动电平控制技术中，在进行功率线性校准后会产生校准常数来提高功率线性，校准常数存入相应的存储器中。当整机设置功率后，根据功率大小调用相应的校准常数，产生相应的DAC值，经D/A转换电路和实际输出信号的检波电压一起进入对数放大、比较电路，经积分、放大后产生两路调制电压，送往开关倍频放大组件中的调制器，从而实现功率电平的自动控制。由于在功 率线性校准过程中，只是针对三个功率点进行测定，然后进行相应校准常数的计算，而在某一段则认为是近似线性的。因此，以这三点为界，认为斜段内DAC值与电压是线性的，并根据它们计算相应的斜率和偏移。从而得出在某个固定频率点上设置为不同功率时对应的DAC值。而由于种种原因，在整机工作的整个频率范围内，一般只选取几个点进行这样的功率线性校准。而在其他频率点是根据这几个点的校准常数，经过计算得到的。 

另外，由于电子元器件的不稳定、外界温度变化等种种原因导致信号源输出功率的不稳定，采用功率线性校准方法也无法进行修正。因此，在某些实际应用中难以满足现场测试的需要，不利于大范围内的推广应用。 

发明内容

针对上述缺点，本发明提供一种基于多维数模混合反馈补偿提高信号源端口功率性能的方法。 

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：