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某种形式PA输出功率的工厂校准，通常作为任何控制PA输出功率计划的一部分来执行。校准算法在其复杂性和有效性方面有着很大不同。本文将集中讨论典型的RF功率控制计划如何得以实现，并将会对各种工厂校准算法之间的效益和效率进行比较。

图1表示了具有RF功率测量和控制功能的典型无线发射机的框图。其中来自HPA的一小部分信号耦合并输入到用于测量的RF检测器。该耦合器位于天线附近，并在双工器和隔离器之后；其相关损耗应包括在部分校准之内。

取决于耦合系数，来自定向耦合器的信号将比输入天线的信号成比例降低(如低于20或30dB)。这种方式中的耦合功率导致一些发送路径中的功率损耗，一般会有几十dB，这取决于定向耦合器的品质。在无线基础架构应用中最高的发射功率一般在+30至+50 dBm(1至100W)，这一来自定向耦合器的信号对RF检测器而言将仍然过大。因此，在耦合器和RF检测器之间一般要求额外的衰减。

现代对数响应RF检测器(logamp)具有30至100 dB的功率监测范围，并提供温度和频率稳定的输出。在大多数应用中，检测器输出被输入到模拟数字转换器(ADC)，以便被数字化。采用储存在非挥发性存储器(EEPROM)中的校准系数，来自ADC的代码被转换成发射功率读数。该功率读数与设定点的功率水平进行比较。如果发现设定值与实测功率之间的任何差异，可以在信号链中许多点之间的任何一点进行功率调节。可以调整驱动射频的基带数据的幅度，可以调整射频或中频(IF)可变增益放大器(VGA)，或者改变HPA的增益的。这样一来， 增益控制回路调节自身并在理想限度内保持发射功率。但必须注意的是，电压可变衰减器(VVA)和HPA的增益控制传递函数通常相当的非线性。因此，自某一增益调整的实际增益变化是不确定的。这加剧了对控制回路的需求，该回路在改变设置和随后迭代的进一步引导上提供了反馈。

在图1的系统中，几乎没有器件提供很好的绝对增益精度规范。通过确定±1 dB的发射功率误差来表示其影响。器件的绝对增益，例如HPA、VVA、RF增益模块，以及信号链中的其它器件，一般从器件到器件变化很大，从而达到造成输出功率不确定性将明显大于±1dB的程度。此外，信号链增益会随温度和频率变化而有所不同。因此，必须不断测量发射功率。

输出功率校准可以定义为对传输到系统的高精度外部参考进行校准。校准过程通常涉及到切断与天线的连接，并连接外部测量参考，例如RF功率计，为了向发射机的集成功率检测器传递或克隆功率计的高精度。校准过程包括设定一个或更多的功率水平，采用来自功率计的读书和来自RF检测器的电压，并将全部这些信息储存在非易失性EEPROM中。采用这些存储的信息，发射机可以精确调节器自身功率，而不必与功率计进行连接。例如放大器增益与温度关系、发射频率，以及理想输出功率水平变化等参数，(已校准)板上RF检测器的作用就像一台具有绝对准确性的内置功率计，这将保证该发射机永远在规定的容差内发射理想功率。

在该系统RF检测器温度和频率内，该传输函数的线性度和稳定性强烈影响着校准过程的复杂性和7个可获得的后校准精度。图2表示了RF 指数放大器的传输函数的行为与温度的关系，该图为了进行解释说明而进行了放大。三条3曲线显示出：在+25°C、+85°C和-40°C下输出电压与输入功率的关系。在+25°C下，检测器的输出电压范围从输入功率为-60 dBm的大约1.8伏到输入功率为0 dBm的0.4 V。传输函数紧随一条直线，这条线覆盖了这一痕迹。传输函数在末端偏离了这一直线，在-10和-5 dBm功率水平也有一些非线性行为的例子。

快速计算表明，这种检测器有大约-25 mV/dB的斜率：输入功率1 dB变化将导致25 mV的输出电压变化。这个斜率在动态范围的线性部分为常数。因此，尽管有大约为-10 dBm的轻微非线性，但还可以得出结论，在+25°C下该传输函数的行为，可以采用一个公式1形式的简单方程来建模：

其中，INTERCEPT = 外推的直线与图中x轴交叉相吻合的点。

从校准方面来看，这一简单的公式是有用的，这是因为它将通过采用和测量与校准过程中两个不同功率水平一样低的功率，来建立检测器的传输函数。

考虑温度上图2中这一假设的检测器的行为。在输入功率为-10 dBm时，从约为室温到-40 ℃或+85℃，输出电压随温度的变化大约为100 mV。根据早先对检测器坡度计算为-25mV/dB，这相当于在± 4 dB测量功率下的偏差，这一偏差对大部分使用系统而言实在太大(现实的RF检测器通常也有介于0和+/-0.5 dB之间的温度漂移)。实践中，所需要的是传递函数具有最小漂移随温度的检测器。这将保证在工作温度范围以上的常温下实现校准过程也将是有效的。这使得发射机在常温下实现工厂校准，并在炎热或寒冷温度下避免昂贵而耗费时间的校准周期。

如果发射机频率变化迅速，并且需要在多种频率下按照确定的频段发送信号，作为频率函数的检测行为也非常重要。最理想的是，RF检测器按照确定的频段呈现的反应变化并不显著。这使得有可能在单个频率下校准发射机，并且随频率变化的精度损失很少或根本没有。

图3表示了发射机校准的流程图，该图与图1中所述相似。简单而快捷的两点校准允许大致设定功率水平(但功率水平必须进行准确测量)。其有效性依赖于集成RF检测器随温度和频率变化的稳定性，并具有可采用公式1进行建模的可预测响应。发射机的工作功率范围也应符合RF检测器的线性工作范围。

校准过程始于将功率计连接到天线，并设定接近于最大的功率水平。测量天线连接器的功率，并将其传送给发射机的电路板上微控制器或数字信号处理器(DSP)。在同一时间内，通过模拟数字转换器(ADC)来测量RF检测器的输出电压，并且将其读数提供给发射机的处理器。

其次，发射机的输出功率减少到一定程度，即接近最低功率，并且重复这一过程(测量天线连接器和采样RF检测器ADC的功率)。与这四个读数(低和高功率水平，低和高ADC编码)，可以计算出SLOPE和INTERCEPT(见图3)，并将其储存在非挥发性存储器中。

图4表示了校准之后，在发射机中精确设定功率的流程图。在这个例子中，其目标就是要有一个发射功率误差，其小于或等于±0.5 dB。最初，在最佳优先推测的基础上来设定输出功率水平。接下来，对该检测器的ADC进行采样。从存储器取回SLOPE和INTERCEPT的值，并且计算所发射的输出功率水平。如果输出功率不在设定功率水平PSET的±0.5 dB之内，使用电压可变衰减器(VVA)增加或减少输出功率大约0.5 dB。在这里使用术语“大约”是因为有可能VVA本身具有非线性传输函数。再次测量发射功率，并进一步增加功率，直到发射功率误差小于±0.5 dB。一旦功率水平在容差之内，进行持续监测，并且如果有必要的话，要进行调整(例如，如果信号链中的一个组分随温度有显著的增益漂移)。

图5(a)到5(d)表示了来自同一个RF检测器的数据，但使用了不同的选择和数量的校准点。图5(a)表示了2.2 GHz下AD8318型检测器的传输函数，宽动态范围的RF对数检测器工作至8 GHz。在这种情况下，已经采用两点校准(在-12和-52 dBm)对检测器进行了校准。一旦校准完成后，可以画出剩余的测量误差。注意的是误差并不是零。这是因为对数放大器并不完全遵照理想的输出电压(VOUT)与输入功率(PIN)的方程(VOUT = SLOPE(PIN – INTERCEPT)，即使在其工作区域内。然而，根据定义，在校准点的误差将等于零。

图5(a)还包括了-40和+85℃之间的输出电压误差图。使用+25℃ SLOPE和INTERCEPT校准系数来计算这些误差图。除非将采用某种以温度为基础的校准程序，否则有必要依靠+25℃的校准系数，并且承认有微小的剩余温度漂移。

在许多应用中，可取的做法是，当在最大功率下发射HPA时有更高的精度。一方面，可能会有规范要求在全部或额定功率下需要更高水平的精度。不过，从系统设计的角度来看，额定功率下增加精度也是有价值的。考虑用于发射+45 dBm(大约30 W)输出功率的发射机。如果校准可以提供最高±2 dB的精度，然后必须设计HPA电路(功率晶体管和散热片)安全地发射高达+47 dBm或50 W的输出功率，这是一项昂贵的有余量设计。但是，如果系统可以被设计为具有±0.5 dB的后校准精度，HPA仅必须是超尺寸的，以便其能够安全发射45.5 dBm或约36 W的功率。

通过改变其中进行校准的点，在某些情况下，可能极大影响可以达到的精度。图5(b)表示了与图5(a)一样的测量数据，但从-10至-30 dBm具有很高的精度(大约±0.25 dB)。

图5(c)表示了如何在牺牲线性度的情况下，移动校准点来增加动态范围。在这种情况下，校准点为-4和-60 dBm。这些点在器件线性范围的底部。再次，在+25℃下校准点0 dB误差是显而易见的。还要指出，超过了AD8318保持小于±1 dB的误差，在+25°C下将范围扩展至60 dB，并且在该温度以上为58 dB。这一办法的缺点是，增加了整体测量误差，尤其是在检测器范围顶部的情况下。

图5(d)表示了使用更精细的多点算法的后校准误差。在这种情况下，将多输出功率水平(在这个例子中间隔6 dB)应用于发射机，并使用每个功率水平下的检测器输出电压进行测量。这些测量被用于将传输函数分成几段，每段拥有自己的SLOPE和INTERCEPT。这种算法往往可以极大减少由检测器非线性所导致的误差，并使温度漂移成为主要的误差来源。这种办法的缺点是，校准过程需要更长的时间，并需要更多的内存来存储多个SLOPE和INTERCEPT校准系数。

在需要高精度RF功率传输的应用中，通常需要某种形式系统校准。基于现代集成电路(IC)的RF功率检测器，具有预测响应以及良好的温度和频率稳定性，可以大大简化系统校准，并可以提供± 0.5 dB或更好的系统精度。校准点的位置和数量可以对可达到的后校准精度产生显著的影响。

远离职业缺憾，做好准备，迎接机遇眷顾的途径，就是到公认的顶级企业去谋职。因此，我们全力奉献第二份年度前50名企业排行榜，此排行榜摘自一份搜录了前98名顶级企业的名单，参见www.electronicdesign.com，Drill Deeper 19019刊登的“选择背后的方法论” 一文

（图表1）。而且，我们也列出了电子行业OEM制造商领域内跻身前98强的企业（图表2）。

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罗克韦尔柯林斯公司

该公司总部在爱荷华州的Cedar Rapids，它在全球范围内从事通信和航空电子系统的设计、

制造和支持（图表2）。其业务涉及政府和商业领域。可访问其网站www.rockwellcollins.com/careers/index.html了解招聘信息。该公司鼓励毕业生求职，它在全球的雇员达到20,000人。

在政府领域，Rockwell的产品和服务包括用于空中、地面和舰船应用的通信、导航及集成系统等。在商业领域，该公司设计用于完善机组人员操控水准的下一代信息和飞行显示系统以及包括直播、多地区航空电视、音视频点播、移动地图，实时电子邮件和上网等飞行娱乐系统。

微软公司

知名度无人能出其右。微软统治着台式电脑操作系统和应用软件市场。微软也招募人员开发嵌入式系统软件（如Windows CE）以及大量的消费品硬件（如被疯狂追捧的Xbox 360游戏机）。

微软总部在华盛顿的Redmond，它在全球各地设有办事处和研发中心(图表3)。虽然比尔盖茨计划今年7月退休，但其传奇将继续延续。可以在www.microsoft.com/careers寻求到实现你的探索、梦想的机会，并更多了解盖茨和保罗艾伦一起创立的微软。

思科公司

总部在加州San Jose，思科公司也许是路由器领域的先驱和最大玩家。但它也擅长研发其它技术，如世界水平的电视电话系统（参考ED Online 18244，“高清视频使电视电话引爆眼球”）。

自思科成立以来，其研发人员就一直是研发基于IP的网络技术的领袖。今天，思科在全球有63,050名员工，在其核心的路由和交换研发以及诸如安全、视频和存储网络等先进技术领域，思科都致力于奉献行业领先的产品和解决方案。

思科认为，在未来，网络是舞台，它会从单一的业务系统演进到随时随地地实时协同操作。可通过以下链接www.cisco.com/web/about/ac40/about_cisco_careers_home.html查找招聘职位，思科也招聘实习和毕业生。

波音公司

自有人类商业飞行以来，波音就是业界翘楚。它生产商业喷气客机和军用飞机。另外，波音也设计和制造旋翼飞机、电子和防卫系统、导弹、卫星、运载火箭和先进信息和通信系统。波音也是美国宇航局（NASA）的主要服务供应商，负责航天飞机和国际空间站业务。

总部在伊利诺斯州的芝加哥，波音在全美和其它70个国家雇员达160,000人。正如波音宣传的，在波音工作，员工们不仅可以制造科技奇迹，也在创造美好未来。可以登陆www.boeing.com/employment查询工作机会，波音也欢迎实习生和毕业生。

HARRIS公司

Harris公司是一家国际化的通信和信息技术公司，为150多个国家的政府和民用提供服务。总部在佛罗里达州的墨尔本，有近7000名工程师和科学家专注于开发一流稳定的通信产品和系统并提供最优良的服务。

可以在www.harris.com/harris/careers/default.asp查询招聘信息。Harris公司主张，“我们的员工可以自由探索新思想，在工作中驾驭尖端技术。”Harris还称“Harris是个人创意可以变革行业的地方，是你可梦想成真的地方！”

惠普公司

惠普公司是典型的美国梦代表。Bill Hewlett 和 Dave Packard是斯坦福大学同窗好友，1939年在加州Palo Alto的一间车库内用一台他们组装的音频振荡器创立了以他们名字命名的公司。惠普总部仍在Palo Alto，如今在全球170多个国家提供个人系统、成像和打印、以及技术方案服务。

尽管拥有并珍视过去那段令人敬叹的历史，包括复原那间传奇车库，惠普认为，未来有三种技术至关重要——下一代数据中心、永远在线永久互连的移动计算以及无所不在的打印和成像。如果你对投身创建这些新技术有兴趣，请访问其网站http://h10055.www1.hp.com/jobsathp/。

KLA-TENCOR公司

去年是KLA-TENCOR公司的好年景，其排名由2006年的第87位，飙升到2007年的第10位。该公司主要为半导体和相关微电子产业提供工艺控制和良率管理方案，目前正日益关注迅速扩张的数据存储领域。该公司目前掌控了工艺诊断和控制设备一半的市场份额。

总部在加州的San Jose and Milpitas，KLA-Tencor（见图表4）公司年收入27亿美元，全球员工超过6000人，包括销售和应用工程师、客户和现场服务工程师和良率管理顾问。欲加入KLA-Tencor，可以访问其网站https://ktcareers.kla-tencor.com/ps/welcome.html.

Joseph Desposito

    （2）天线有多少种类？

  答：天线品种繁多，主要有下列几种分类方式：　　按用途可分为基地台天线（base station antenna）和移动台天线（mobile portable antennas）　　按工作频段可划分为超长波、长波、中波、短波、超短波和微波；按其方向可划分为全向和定向天线；　　

    （3）如何选择天线？

  答：天线作为通信系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响通信系统的指标，用户在选择天线时必须首先注重其性能。具体说有两个方面，第一选择天线类型；第二选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是：所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求；选择天线电气性能的要求是：选择天线的频率带宽、增益、额定功率等电气指标是否符合系统设计要求。因此，用户在选择天线时最好向厂家联系咨询。　　

    （4）什么是天线的增益？　

　答：增益是天线的主要指标之一，它是方向系数与效率的乘积，是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求，简单地说，在同等条件下，增益越高，电波传播的距离越远，一般基地台天线采用高增益天线，移动台天线采用低增益天线。　　   

     （5）什么是电压驻波比？

　答：天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的磁波，其相邻电压的最大值和最小值之比是电压驻波比，它是检验馈线传输效率的依据，电压驻波比小于1.5，在工作频点的电压驻波比小于1.2，电压驻波比过大，将缩短通信距离，而且反射功率将返回发射机功放部分，容易烧坏功放管，影响通信系统正常工作。　　电压驻波比 1.0 1.1 1.2 1.5 2.0 3.0　　反射功率% 0 0.2 0.8 4.0 11.1 25.0　　传输功率% 100 99.8 99.2 96 88.9 75.0　　

     （6）什么是天线的方向性？　

　答：天线对空间不同方向具有不同的辐射或接收能力，这就是天线的方向性。衡量天线方向性通常使用方向图，在水平面上，辐射与接收无最大方向的天线称为全向天线，有一个或多个最大方向的天线称为定向天线。全向天线由于其无方向性，所以多用在点对多点通信的中心台。定向天线由于具有最大辐射或接收方向，因此能量集中，增益相对全向天线要高，适合于远距离点对点通信，同时由于具有方向性，抗干扰能力比较强。　　

     （7）如何理解天线的工作频带宽度？　

　答：天线的电参数一般都于工作频率有关，保证电参数指标容许的频率变化范围，即是天线的工作频带宽度。一般全向天线的工作带宽能达到工作频率范围的3-5%，定向天线的工作带宽能达到工作频率的5-10%。　　

    （8）如何选取电缆及电缆长度？　

　答：移动通信系统常使用特性阻抗为50欧的同轴电缆作为馈线。为了有效地把电波传输到天线接口，应尽量减小馈线的传输损耗。传输损耗取决于电缆的直径和长度，同一频率下电缆直径越大，损耗越小，电缆越长损耗越大，原则上，要求电缆的传输损耗不宜超过3分贝。下表列出常用电缆的衰减值（db/m），用户可根据自已情况，合理选择电缆型号及长度。　　频率型号 150MHz 400MHz 900MHz　　SYV-50-7 0.121 0.203 0.295　　CTC-50-7 0.060 0.100 0.165　　CTC-50-9 0.050 0.085 0.135　　CTC-50-12 0.040 0.060 0.105　　进口10D-FB 0.040 0.070 0.110　　

    （9）如何选择天线安装地点？　

　答：由于地形和环境的影响，天线接收到的电磁波是直射波、反射波及散射波的叠加，其结果决定了接收点处的场强幅度和相位，并直接影响天线的应用效果。因此，选择天线架设位置应注意以下几个方面：　　1、 天线的发射或接收方向应避开障碍物（楼房、铁塔、桥梁等）；　　2、 天线架设地点应尽量远离干扰源（高压线、航线、铁塔、公路等）；　　3、 天线应尽量架设在附近的制高点：　　4、 如有几付天线同在一个铁塔上工作，应特别注意它们之间的左右和上下的间距，以防相互耦合影响系统性能。　　

     （10）天馈系统应如何安装？

　　答：首先将天线、馈线和配套零部件按产品说明的要求组装好，然后在天线的支撑位置，用卡具固定于塔杆的天线支架上，并使天线与塔杆的平行间距大于使用波长，减少塔杆对天线性能的影响。在天线端口处，将馈电线用连接器（或称电缆头）与天线接好，弯一个直径约五十倍于馈电线直径的圆环固定于天线支架上，避免连接器部位直接受力而断线或损坏。　　

      （11）天馈系统如何防水？　

　答：天线与馈电线主要是靠连接器连接，采用自粘性橡胶密封带，将其拉伸后，以半搭形式缠绕在接连器上，可起到良好的密封防水作用。另外，在馈电线进入室内处弯一个返水弯，可避免雨水沿馈电线进入室内设备。　

 　 （12）如何检测天馈系统？　

　答：天馈系统架设好后，应由专业技术人员使用专用检测仪器进行检测。通常可在发射机和天馈系统之间串接通过式功率计，检验设备发射机功率和反射功率的大小来判断系统工作是否正常。