一种混频器自动校准系统及方法.pdf

### 混频器自动校准系统及方法 #### 技术背景与创新点 本发明涉及一种混频器自动校准系统及方法，属于混频器校准技术领域。混频器作为无线通信系统中的关键组件之一，在信号转换过程中扮演着极其重要的角色。然而，传统的手动校准方式不仅耗时费力，而且由于人为因素导致的误差较大，难以满足现代通信系统对信号质量和稳定性的高要求。因此，提出一种高效、精确的自动校准方案成为当前研究的热点。 #### 发明内容 本发明提供了一种混频器自动校准系统及方法，旨在解决现有技术中存在的问题，提高校准效率和精度，减少信号泄漏和不必要的频率信号，从而提升整体通信质量。 #### 校准系统结构 - **上位机**：作为整个系统的控制中心，内置混频器自动校准程序，负责协调各组件的工作流程，并收集反馈数据进行处理。 - **信号发生器**：用于生成特定频率和幅度的信号，包括直流信号和正弦信号，通过I/Q端口输入至混频器。 - **微波源**：产生所需的本振（LO）信号，通过LO端口送入混频器。 - **混频器**：核心组件，接收来自信号发生器和微波源的信号，完成混频操作，输出RF信号。 - **频谱分析仪**：用于测量RF端口输出信号的频谱特性，如信号幅值等，帮助判断校准效果。 #### 校准方法概述 - **直流偏置校准模块**：通过调整输入混频器I/Q端口的两路直流信号的幅值，以达到抑制LO端口信号泄漏的目的。 - **边带校准模块**：通过调整输入混频器I/Q端口的两路正弦信号的幅值和相位，以减小不需要的边带信号幅值，即抑制镜像干扰。 #### 具体实施步骤 1. **直流偏置校准**： - 调整信号发生器输出的直流信号幅值。 - 使用频谱分析仪测量RF端口输出信号中来自LO端口的信号幅值。 - 在一定范围内遍历直流信号的不同幅值组合，记录每次调整后的测量结果。 - 选择使LO泄漏信号幅值最小的直流信号组合作为校准参数，并存储起来。 2. **边带校准**： - 控制信号发生器输出不同幅值和相位的正弦信号至I/Q端口。 - 测量不需要的边带信号幅值。 - 遍历不同的幅值和相位组合，记录每次调整后的影响。 - 确定使边带信号幅值最小的正弦信号组合作为校准参数，并保存。 #### 应用价值 - **自动化程度高**：整个校准过程由上位机控制自动完成，大大提高了校准效率。 - **精确度高**：通过精确调整信号参数，有效减少了信号泄漏和不必要的频率信号，提升了信号质量。 - **通用性强**：该系统设计灵活，适用于多种类型的混频器，具有广泛的适用性和推广价值。 本发明提出的一种混频器自动校准系统及方法，解决了传统手动校准存在的问题，提高了校准效率和精确度，对于提高无线通信系统的性能具有重要意义。