信源控制電路在功率容量測試系統(tǒng)中的應(yīng)用

京信通信技術(shù)（廣州）有限公司 王忠文

廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉志芳

信源控制電路在功率容量測試系統(tǒng)中的應(yīng)用

京信通信技術(shù)（廣州）有限公司 王忠文

廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 劉志芳

本文介紹了一種用于射頻功率容量測試系統(tǒng)的信源電路和控制方法，該電路使用鎖相環(huán)芯片產(chǎn)生穩(wěn)定的射頻信號，利用分頻技術(shù)產(chǎn)生不同頻段的信源信號。在射頻信號鏈路的控制上運(yùn)用了高速的射頻開關(guān)芯片完成多種制式信源的配置、選擇和控制，實(shí)現(xiàn)了功率容量測試儀中的靈活應(yīng)用。

信源信號；功率容量；射頻開關(guān)

0 概述

隨著無線通信的飛速發(fā)展，運(yùn)營商同時擁有了2G、3G和4G的網(wǎng)絡(luò)，尤其是DAS、MDAS、POI、軌道專網(wǎng)和鐵塔等多路分布系統(tǒng)組網(wǎng)方式的應(yīng)用，各系統(tǒng)頻段、制式各不相同。濾波器、合路器、功分器、濾波器、隔離器、耦合器、電纜和天線等無源器件及大功率器件等大量應(yīng)用于設(shè)備和工程中。運(yùn)營商、設(shè)備廠家及無源器件生產(chǎn)廠家對通信產(chǎn)品的“功率容量”指標(biāo)的可靠性要求越來越高，射頻功率容量測試儀已成為相關(guān)廠商生產(chǎn)測試和工程測試的必備檢測儀器。在射頻功率容量測試儀中，需要測試不同制式信號的功率容量，就需要能夠產(chǎn)生或者接收切換不同的信源，對于信源信息的輸入的控制也相當(dāng)重要，本文就講述了多種不同制式射頻信號輸入的信源控制電路。

1 內(nèi)部信源

射頻輸入信號信源控制可以分為內(nèi)部信源和外部信源：內(nèi)部信源是功率容量測試系統(tǒng)中自身產(chǎn)生的信源信號，可以通過信源產(chǎn)生控制電路產(chǎn)生多種信源信號；外部信源是通過外部射頻接入，利用信號源接入各種不同制式的射頻信號。

在內(nèi)部信源產(chǎn)生電路中，我們采用了20MHz的晶振作為鎖相環(huán)芯片ADF4360的本振源。輸出頻率為fo=fvco=N(f i/R)，其中，f i為參考頻率，由高穩(wěn)定的晶體振蕩器提供，鑒相頻率fr=fi/R(fr＜8 MHz),如圖1所示。

圖1 內(nèi)部信源產(chǎn)生電路

ADF4360-0BCPZ是一款完全集成的整數(shù)N分頻合成器和壓控振蕩器（VCO）。ADF4360-0BCPZ設(shè)計(jì)成以2600 MHz為中心頻率。輸出頻率范圍：2400 MHz至2725 MHz,此外還提供2分頻選項(xiàng)，用戶可通過此選項(xiàng)獲得1200 MHz與1360 MHz之間的RF輸出。所有片上寄存器的控制都通過一個簡單的3線制接口實(shí)現(xiàn)。這款器件采用3.0V至3.6V的電源供電，閑置時可進(jìn)入關(guān)斷模式，我們通過3線制的SPI總線來配置和控制芯片的輸出信號。

2 信源切換控制

內(nèi)部信源和外部信源的切換控制采用高速射頻切換開關(guān)AS186-302LF,內(nèi)部信源的不同制式信號切換采用PWM+開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)。整體的控制電路采用兩片AS186-302LF聯(lián)動實(shí)現(xiàn)，第一片開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)內(nèi)部不同信源信號的選擇，第二片開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)內(nèi)部和外部信源信號的切換，如圖2所示。

圖2 信源控制電路

內(nèi)部信源的不同信號模式通過PWM控制高速開關(guān)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)需要脈沖信號時，通過控制PWM輸出微秒級的脈沖電平，以8微秒為單一的PWM控制電平，周期800微秒的脈沖信號，控制射頻開關(guān)芯片，輸出射頻脈沖信號。當(dāng)需要內(nèi)部信源產(chǎn)生寬帶信號時，PWM控制第一個開關(guān)芯片為常開，保持內(nèi)部信號連續(xù)輸出。

3 控制流程

第一片開關(guān)芯片控制內(nèi)部信源信號的不同模式，第二片開關(guān)芯片用于內(nèi)部信源模式和外部信源模式的選擇。具體控制流程為：

（1）判斷選擇的模式是內(nèi)部信源模式還是外部信源，若是選擇外部信源，則關(guān)閉第二開關(guān)，信號從外部信源輸入，跳出控制流程；若選擇為內(nèi)部信源，則進(jìn)入步驟2）；

（2）控制開關(guān)電平信號，開啟第二開關(guān)，信源信號從內(nèi)部電路產(chǎn)生，到步驟3），判斷選擇的內(nèi)部信源模式；

（3）若選擇為脈沖信號，則控制PWM模塊輸出8us的脈沖電平，以800us為周期輸出，從而產(chǎn)生一個周期性的電平信號控制第一片開關(guān)芯片，使內(nèi)部信源按照該周期輸出射頻脈沖信號；若選擇為寬帶信號，則控制PWM的占空比為100,讓內(nèi)部信源產(chǎn)生的信號持續(xù)輸出。

（4）根據(jù)設(shè)置的內(nèi)部信源目標(biāo)功率值，調(diào)節(jié)內(nèi)部ATT值，控制信源的輸出功率；

（5）讀取功率容量測試系統(tǒng)的功率電平，與目標(biāo)功率比較，精確調(diào)節(jié)測試信源信號。

4 總結(jié)

通過對信源電路分析，鎖相環(huán)芯片和射頻開關(guān)芯片均能滿足信源信號的應(yīng)用，并成功的在射頻功率容量測試系統(tǒng)中產(chǎn)生各種制式的信源信號，正確選擇和控制信源制式，產(chǎn)生理想的輸入信號，解決了系統(tǒng)中多制式信源輸入問題，取得了滿意的實(shí)際應(yīng)用效果。

[1]ADF4360-0:Integrated Synthesizer and VCO Data Sheet[M].2012.

[2]AS186-302LF Datasheet(PDF)-Skyworks Solutions Inc[M].2006.

[3]蘇華鴻,孫孺石,等.蜂窩移動通信射頻工程(第二版)[M].人名郵電出版社,2007,10.

王忠文（1982—）， 男，四川資陽人，京信通信技術(shù)（廣州）有限公司，主要研究方向：通信及嵌入式電子技術(shù)。