遠(yuǎn)程控制的測(cè)量裝置的制造方法
【專利說明】遠(yuǎn)程控制的測(cè)量裝置
[0001]本發(fā)明涉及用于高頻通信系統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)，尤其是用于測(cè)量無源互調(diào)的測(cè)量裝置。
[0002]永久性安裝的收發(fā)設(shè)備(BTS，基站收發(fā)信機(jī))和終端設(shè)備(UE，用戶設(shè)備)之間連接的質(zhì)量在當(dāng)今的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中起著重要的作用。一方面由于BTS中產(chǎn)生的大功率，另一方面由于所述BTS和所述UE的接收機(jī)的必要的靈敏度，傳輸路徑中的干擾可能顯著地影響所述接收機(jī)的靈敏度，進(jìn)而影響所述連接的質(zhì)量。
[0003]互調(diào)對(duì)于在所述傳輸路徑中引起干擾具有決定性的影響。兩個(gè)傳輸信號(hào)，例如具有在BTS中以大功率產(chǎn)生的兩個(gè)不同載波頻率，由于在具有非線性傳輸特性(常常簡(jiǎn)稱為"非線性〃)的點(diǎn)的互調(diào)，產(chǎn)生干擾，所述干擾頻率是所述傳輸信號(hào)頻率的整數(shù)倍的總和與差值。這種干擾的一部分可在BTS中的接收頻帶中，因此對(duì)通信質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。如果這種干擾由無源元件產(chǎn)生，那么這被稱為無源互調(diào)(PM)。
[0004]圖5是示出了從BTS到天線的傳輸路徑的示意圖。通過第一濾波器11和第二濾波器12將所述BTS 10連接到所述天線13。所述BTS 10，所述濾波器11和12和所述天線13通過高頻電纜14，15和16互相連接，所述高頻電纜14，15和16通過高頻連接器17至22連接到所述各個(gè)元件。P頂可發(fā)生在所述傳輸路徑的所有部件11至22中。例如，插入式連接器中的腐蝕、接觸件和金屬到金屬過渡的氧化層，材料的污染和插入式連接的不充分附著都可能引起PIM。
[0005]為了確保并且驗(yàn)證所述傳輸設(shè)備的質(zhì)量，執(zhí)行PM測(cè)量。因?yàn)镻M尤其在大功率時(shí)發(fā)生，通常利用具有高傳輸功率，例如2*20W的應(yīng)用來測(cè)量。
[0006]圖6是示出了公知的PIM測(cè)試裝置(PIM分析儀)的結(jié)構(gòu)的框圖。它由控制單元151和信號(hào)單元161組成。在信號(hào)單元161中，在兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器113中生成具有適當(dāng)?shù)牟钪殿l率的兩個(gè)高頻信號(hào)，并在兩個(gè)功率放大器114中進(jìn)行放大。在濾波器115中將所述兩個(gè)傳輸信號(hào)組合并且饋送到被測(cè)設(shè)備(DUT) 130中。在所述濾波器115中選擇在DUT中發(fā)生的PM，以及在測(cè)量接收機(jī)116中檢測(cè)并且測(cè)量在DUT中發(fā)生的PIM。在所述控制單元151中進(jìn)行所述測(cè)量結(jié)果及其表述的控制和評(píng)估，所述控制單元151包括例如標(biāo)準(zhǔn)PC或微控制器(yC)的計(jì)算機(jī)102以及類似例如監(jiān)視器的顯示器101。
[0007]在AU2012254886 Al中公開了P頂測(cè)試裝置，其結(jié)構(gòu)類似于以上描述的。
[0008]在圖5中示出的例子中，所述BTS10和所述天線13之間的整個(gè)傳輸路徑組成了被測(cè)設(shè)備(DUT)。代替所述BTS 10，因此通過所述高頻連接器17將所述PIM測(cè)試裝置連接到高頻電纜14，用于測(cè)量。
[0009]為了激勵(lì)和定位干擾，所述干擾例如由不充分附著的連接器，氧化的接觸件和污染物引起的，在所述傳輸路徑中的元件通常通過例如點(diǎn)擊插入式接觸件來機(jī)械受力，這是由于機(jī)械振動(dòng)引起的。連續(xù)地測(cè)量和顯示所產(chǎn)生的干擾。如果在點(diǎn)擊一個(gè)點(diǎn)期間，所述PM顯著地增加，這時(shí)該點(diǎn)構(gòu)成了所述傳輸路徑中的干擾點(diǎn)的標(biāo)志。
[0010]所述大功率消耗，特別是功率放大器的，以及施加的測(cè)量方法造成了較高總能量需求，在所述測(cè)量方法中，當(dāng)所述單獨(dú)的接觸點(diǎn)依次經(jīng)受點(diǎn)擊時(shí)，所述功率放大器連續(xù)地工作。
[0011]易于握持，輕巧便攜的測(cè)量裝置是必要的，特別是用于檢查受限接入的傳輸路徑，正如在天線桿上或在建筑物天花板安裝的情況下。然而，只有相對(duì)較重的測(cè)量裝置迄今為止是可用的，一方面，由于高的總能量需求，使用了大電池和蓄電池，但是，另一方面，也由于大功率消耗和造成的功耗，大而重的散熱片適合去除廢熱。
[0012]本發(fā)明的目的在于顯著地減小PM測(cè)試裝置的功率消耗，減小它們的重量以及簡(jiǎn)化它們的操作。
[0013]通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試錘、根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量裝置、根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)試系統(tǒng)和根據(jù)權(quán)利要求13所述的測(cè)量方法來達(dá)到所述目的。在從屬權(quán)利要求中指示了在不同情況下本發(fā)明的發(fā)展。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，具有大功率消耗的所述測(cè)量裝置的部件可能以永久狀態(tài)關(guān)閉，以及只有當(dāng)測(cè)試錘中的運(yùn)動(dòng)傳感器將控制信號(hào)發(fā)送到測(cè)量裝置，以接通這些部件時(shí)，可能通過遠(yuǎn)程控制來接通。因此可減小所述測(cè)量裝置的功率消耗并且增大使用壽命。由于減小的功率消耗，可使用較小和更小的電池，因此可減少所述裝置的重量。此外，簡(jiǎn)化了所述測(cè)量裝置的操作。所述測(cè)量的結(jié)果優(yōu)選地直接顯示在所述測(cè)試錘上。
[0015]本發(fā)明的其它的特征和有用的方面可以參照附圖在示例性實(shí)施例的描述中找到。
[0016]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。
[0017]圖2是示出了圖1中示意性地示出的所述測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的框圖。
[0018]圖3是示出了在圖1和圖2中示出的所述測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)量周期的時(shí)間示圖。
[0019]圖4是示出了在圖1和圖2中示出的測(cè)試錘上的顯示元件的操作模式的一個(gè)示例的示意圖。
[0020]圖5是示出從BTS到天線的傳輸路徑的示意圖。
[0021 ]圖6是示出了公知P頂測(cè)試裝置設(shè)計(jì)的框圖。
[0022]下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0023]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。設(shè)計(jì)為P頂分析儀的測(cè)量裝置100被連接到所述被測(cè)設(shè)備(DUT) 130。所述DUT例如可以是BTS 10和天線13之間的傳輸路徑，如在圖5中示出的以及在說明書的介紹中所描述的。在這種情況下，例如通過所述高頻連接器17將所述測(cè)量裝置100連接到所述高頻電纜14。
[0024]根據(jù)本發(fā)明，將工具設(shè)計(jì)為測(cè)試錘200，其中利用所述工具來點(diǎn)擊所述傳輸路徑的單獨(dú)點(diǎn)。所述測(cè)試錘200包括傳輸模塊201、運(yùn)動(dòng)傳感器202、一個(gè)或多個(gè)顯示元件203(在圖2中示出了兩個(gè)顯示元件)和至少一個(gè)按鈕204。所述測(cè)試錘200通過所述傳輸模塊201、無線信道300和包含在所述測(cè)量裝置100內(nèi)的傳輸模塊103與所述測(cè)量裝置100互連。
[0025]圖2是示出了圖1中示意性地示出的所述測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的框圖。
[0026]在所述測(cè)試錘200中，所述傳輸模塊201、所述運(yùn)動(dòng)傳感器202、所述顯示元件203和所述按鈕204被連接到控制所述測(cè)試錘200操作的微控制器(yC)205。
[0027]所述遠(yuǎn)程可控制的PM分析儀100由通過信號(hào)總線109互連的控制單元150和信號(hào)單元160組成。
[0028]在信號(hào)單元160中，在兩個(gè)信號(hào)發(fā)生器113中生成具有適當(dāng)差值頻率的兩個(gè)高頻信號(hào)，并在兩個(gè)功率放大器114中放大所述兩個(gè)高頻信號(hào)。在濾波器115中將所述兩個(gè)傳輸信號(hào)組合并且作為測(cè)試信號(hào)傳輸?shù)紻UT 130中。在所述濾波器115中選擇在DUT中發(fā)生的PM，以及在測(cè)量接收機(jī)116中檢測(cè)并且測(cè)量在DUT中發(fā)生的PM作為測(cè)量信號(hào)。在所述傳輸方向和所述接收方向上具有不同通帶的雙工濾波器通常用來做濾波器115。
[0029]在所述控制單元150中進(jìn)行所述測(cè)量結(jié)果及其表述的控制和評(píng)估。所述控制單元包括顯示器101、微控制器(yC)形式的計(jì)算機(jī)102和實(shí)時(shí)控制器104?？刂扑鲂盘?hào)單元160的信號(hào)總線109被連接到所述實(shí)時(shí)控制器104上。
[0030]術(shù)語(yǔ)"實(shí)時(shí)"指的是在信息技術(shù)的背景下，在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)能夠可靠地傳送特定結(jié)果的系統(tǒng)。在DIN44300中，術(shù)語(yǔ)"實(shí)時(shí)"被定義為..利用程序進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作，所述程序隨時(shí)準(zhǔn)備以所述計(jì)算結(jié)果在給定的時(shí)間段內(nèi)是可用的方式處理數(shù)據(jù)。"在本發(fā)明的背景下，該術(shù)語(yǔ)涉及的事實(shí)是，所述實(shí)時(shí)控制器104必須響應(yīng)于從外部電源接收到的控制信號(hào)，適合于在預(yù)定的短的時(shí)間段內(nèi)可靠地將各種部件切換到節(jié)能模式或從節(jié)能模式中恢復(fù)各種部件。
[0031]所述測(cè)量裝置100具有三種操作模式:測(cè)量模式，在其中所有單元被接通并且準(zhǔn)備好進(jìn)行操作;第一節(jié)能模式，在其中只將消耗功率特別大的部件切換到節(jié)能模式；以及第二節(jié)能模式，在其中將所述測(cè)量裝置100的其他部分部件切換到節(jié)能模式。尤其是，在所述測(cè)量裝置100中，在所述第一節(jié)能模式中，將所述功率放大器114切換到所述節(jié)能模式，然而，在所述第二節(jié)能模式中，又將所述信號(hào)發(fā)生器113、所述測(cè)量接收機(jī)116、所述微控制器102和所述顯示器101切換到節(jié)能模式。所述傳輸模塊103和所述實(shí)時(shí)控制器104始終保持操作，以便響應(yīng)于所述控制信號(hào)，通過內(nèi)部控制總線和所述信號(hào)總線109，能夠從外部電源接收控制信號(hào)以及能夠快速地將所述測(cè)量裝置100的單獨(dú)部件從節(jié)能模式中恢復(fù)。
[0032]將所述功率放大器114從所述節(jié)能模式中恢復(fù)的時(shí)序要求尤其嚴(yán)格。為了實(shí)現(xiàn)能量消耗的高節(jié)能，只有在點(diǎn)擊所述被測(cè)設(shè)備130的被測(cè)點(diǎn)之前，立即接通這些功率密集型部件。為了做這些，通過包含在所述測(cè)試錘200中的所述運(yùn)動(dòng)傳感器202，檢測(cè)指示反沖(AufpralI)開始的信號(hào)，因此通過所述無線鏈路將控制信號(hào)傳輸?shù)剿鰷y(cè)量裝置100，以及響應(yīng)于接收到所述信號(hào)，接通所述功率放大器114。因此測(cè)試信號(hào)在所述測(cè)試錘200的反沖之前仍可被輸出到所述被測(cè)設(shè)備130，所述實(shí)時(shí)控制器104必須能夠在接收所述控制信號(hào)之后，在小于10ms之內(nèi)，將所述功率放大器114從節(jié)能模式中恢復(fù)，優(yōu)選在小于50ms之內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選在小于20ms之內(nèi)，甚至進(jìn)一步優(yōu)選在小于