[发明专利]针对RF源的振幅平坦性以及相位线性校准

说明书

技术领域

本发明涉及用于测试电子设备的信号源，并且更特别地涉及针对射频(RF)信号源的振幅平坦性以及相位线性校准。

可以使用任意波形发生器(AWG)来构建矢量信号发生器，所述任意波形发生器(AWG)能够进行宽带信号的生成，其后面是一级或多级块上变频和滤波。对于所期望的宽带测试信号而言，上变频和滤波过程可能跨越所关心的频率带宽而创建显著量的振幅波纹和与线性相位的偏离。这些相位和幅度影响是由于滤波器本身的行为和混频器本身的行为两者。

可以通过应用基带校正滤波器来校正上变频过程的频率响应，所述基带校正滤波器当与上变频器级联时具有在所关心的频率带宽上提供平坦振幅和线性相位的响应。有必要测量上变频器的频率响应特性，以便创建基带校正滤波器。典型地，利用工厂环境中的外部测试设备来完成此测量。然而，此类测量本质上是受限的，因为频率响应会受到随着温度和部件老化的变化。

Vasudev等人在IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，Vol.50，No.9，2002年9月，标题为“Measurement ofa FilterUsing a Power Detector”中描述了一种用于使用功率检测器来测量仪器或传输系统的幅度和相位的方法。该方法描述了在每个端频率(其涵盖了所关心的频率带宽)处测量相位，并且然后在两个频率之间的中点处测量相位，然后在已经针对其测量了相位的两个频率的中点处测量相位等等，直到已经测量了充足的点以提供充足的细节来描述跨越该频率带宽测量的滤波器的相位特性，即“网络算法”。在每个频率处独立地进行测量以获得每个频率处的已知相位。

2012年7月17日授予给Jungerman等人的标题为“Vector Modulator Calibration System”的美国专利No.8,224,269也使用功率传感器(诸如二极管检波器)来测量来自矢量调制器的功率输出，即矢量信号的I分量和Q分量，该矢量信号利用90度相位差的两个分量表示单个频率信号。

所期望的是一种用于测量在使用时的RF信号源的相位和振幅响应以便提供被用于补偿振幅波纹和相位变化的滤波器系数的装置。

发明内容

因此，本发明通过使用简易平方律二极管检波器和来自RF信号源的至少一对音调来提供针对RF信号源的振幅平坦性和相位线性校准。用于RF源的基带发生器生成期望的音调，其被连续地施加于校正滤波器和上变频器以产生输出RF信号。跨越指定的频率带宽，对音调步进，并且在音调的每个平均频率处测量音调的幅度和群延迟、以及在音调之间针对一个或多个拍频的相位。所得到的测量结果被用于校准校正滤波器的滤波器系数，以针对输出RF信号保证跨越指定的频率带宽的振幅平坦性和相位线性。

当结合所附权利要求和附图阅读时，根据以下详细描述，本发明的目的、优势和其它新颖的特征是显而易见的。

附图说明

图1是根据本发明的具有用于校准振幅平坦性和相位线性的简易平方律检波器的RF宽带信号源的框图视图。

图2是根据本发明的用于跨越RF宽带频率源校准振幅平坦性和相位线性的方法的流程图视图。

图3是针对根据本发明的校准方法的图形视图。

具体实施方式

现在参考图1，基带信号发生器(诸如任意波形发生器(AWG)10)提供可以跨越所关心的频带被调谐的至少一对音调作为输出。其它架构可以包括直接任意波形生成、使用IQ调制器的上变频、IF上变频等。出于下面讨论的目的，详细地描述双音调实现方式。

来自基带信号发生器10的音调对被输入到幅度和相位校正滤波器12，诸如有限脉冲响应(FIR)滤波器，其中该滤波器的输出被输入到上变频器级20。上变频器级20包括混频器14，其将音调对与来自本地振荡器16的频率混合。来自混频器14的输出被输入到镜像抑制滤波器18，其输出被输入到输出放大器19。来自输出放大器19的输出是期望的RF输出信号。

耦合到输出放大器19的输出的还有简易校准二极管22，其充当平方律二极管检波器。来自二极管22的输出被输入到模拟数字转换器(ADC)24，以提供数字化采样。数字化采样然后被输入到数字信号处理器(DSP)26，其计算校正滤波器12的期望滤波器系数，以为RF输出信号提供振幅平坦性和相位线性。

针对音调对描述来自基带发生器10的输出的等式为：