ZHCAB61 November   2020 AWR1843 , AWR2243

 

  1.   商标
  2.   摘要
  3. 1引言
    1. 1.1 背景 – 简单的单芯片应用
  4. 2级联不一致性来源及缓解策略
    1. 2.1 PCB 布线不平衡与器件工艺
    2. 2.2 温度漂移
    3. 2.3 安排运行时校准
  5. 3实现级联一致性和改进的相位性能
    1. 3.1 简要总结
      1. 3.1.1 建议步骤的序列和介绍性流程图
    2. 3.2 保存客户工厂的 RF INIT 校准结果
      1. 3.2.1 LODIST 校准说明
      2. 3.2.2 在客户工厂执行 TX 移相器校准并保存结果
    3. 3.3 客户工厂处基于角反射器的失调测量
      1. 3.3.1 基于角反射器的通道间不平衡
      2. 3.3.2 基于角反射器的 TX 移相器误差
    4. 3.4 现场恢复工厂校准结果
      1. 3.4.1 现场恢复 RF INIT 校准结果
      2. 3.4.2 现场恢复 TX 相移校准结果
    5. 3.5 基于主机的现场温度校准
      1. 3.5.1 禁用 AWR 器件的自主运行时校准
      2. 3.5.2 实现基于主机的通道间不平衡温度校准
      3. 3.5.3 切换 DSP 不平衡数据
      4. 3.5.4 实现 TX 移相器基于主机的温度校准
        1. 3.5.4.1 估算任何温度下的 TX 相移值
        2. 3.5.4.2 AWR1843TX 移相器的温度校正 LUT
        3. 3.5.4.3 AWR2243 TX 移相器的温度校正 LUT
        4. 3.5.4.4 恢复 TX 相移值 – 格式转换
        5. 3.5.4.5 恢复 TX 相移值 – 转换时序和限制
        6. 3.5.4.6 典型校准后 TX 移相器精度
        7. 3.5.4.7 在不同相位设置之间进行扫描时的温漂校正
        8. 3.5.4.8 不同移相器设置下的振幅稳定性
        9. 3.5.4.9 客户 PCB 20GHz 同步路径衰减对 TX 移相器的影响
      5. 3.5.5 环境温度与器件温度
  6. 4概念展示
  7. 5其他（干扰、增益变化、采样抖动）
    1. 5.1 处理现场干扰
    2. 5.2 关于 TX 功率和 RX 增益漂移与温度间关系的信息
    3. 5.3 线性调频脉冲开始与 ADC 采样开始之间的抖动
  8. 6结论
  9.   A 附录
    1.     A.1 术语
    2.     A.2 参考文献
    3.     A.3 级联一致性拟议方案的流程图
    4.     A.4 用于降低 TX 移相器温漂的 LUT
    5.     A.5 TX 移相器校准数据保存和恢复 API 的循环移位

3.3.2 基于角反射器的 TX 移相器误差

客户可以选择在工厂使用角反射器对 TX 移相器进行校准（以提高精度等）。此过程是使用器件通过 RF INIT 实现的 TX 相移自校准的替代方案。示例测量步骤如下文所示。

  1. 在执行此步骤之前，应该在 TX 相移校准处于禁用状态的情况下执行 RF INIT。这用于测量原始模拟的非线性特征，随后在现场对其进行补偿。
  2. 器件应该配置为根据每种线性调频脉冲相移模式使用。
  3. 使用 profile config API 将射频频率设在传感器的现场工作范围内并配置 TX/RX 以获得良好的 SNR。
  4. 使用不同的相移指数/指标配置多个线性调频脉冲。例如，0、1、2、3、4、 … 63、0）（如果测量期间存在温漂，则应该降低温漂的影响）。配置多个 TX 以在一个帧内按顺序逐个发送这些线性调频脉冲，从而避免连续相位测量期间出现明显的温漂。表 3-3 展示了此类校准帧的示例性线性调频脉冲配置。
  5. 收集 RX ADC 数据，并进行处理以为每个 TX 找到每个相移指数的角反射器音调的相位。此数据必须保存在每个级联 TX 的传感器非易失性存储器中。

如果从客户工厂的角反射器测量获取移相器校准值：

Equation4. Factory Measured Phase Shift ArrayCornerReflector,TXm (0-63) = 针对移相器设置 0 至 63 在 RX ADC 输出测得的角反射器音调相位

在工厂温度条件下收集的 Factory Measured Phase Shift ArrayCornerReflector,TXm (0-63) 数组必须恢复到器件上（本文档稍后会进行介绍）。公式 2 中 Measured Phase Shift Array 的示例值：[0, 5, 11, … 356] 度，对应于 [0, 5.625, 11.25, … 354.375] 度移相器设置。这些相当于 INL 误差值为 [0, 0.625, 0.25, …, –1.625] 度，即与理想预期值的偏差。在这里，INL 误差是指积分非线性误差。

下面是一些与实现此目的相关的 API：

  1. AWR RF INIT CALIBRATION CONF SB（字段：“Enable TX Phase calibration”= 0 会禁用器件在 RF INIT 条件下的 TX 相移误差自校准）。
  2. AWR RF RADAR MISC CTL SB（字段：PERCHIRP PHASESHIFTER EN）和 AWR PERCHIRPPHASESHIFT CONF SB 用于控制相移值。
表 3-3 TX 移相器误差工厂校准的示例线性调频脉冲配置
器件 1 器件 2
线性调频脉冲指数 Enable TX1 Enable TX2 Enable TX3 Enable TX1 Enable TX2 Enable TX3 相移指数（所有 TX 共用）
0 1 0 0 0 0 0 0 (0o)
1 1 0 0 0 0 0 1 (5.625o)
2 1 0 0 0 0 0 2 (11.25o)
: 1 0 0 0 0 0 :
63 1 0 0 0 0 0 63 (354.375o)
64+0 0 1 0 0 0 0 0 (0o)
64+1 0 1 0 0 0 0 1 (5.625o)
64+2 0 1 0 0 0 0 2 (11.25o)
64+: 0 1 0 0 0 0 :
64+63 0 1 0 0 0 0 63 (354.375o)
2*64+0 0 0 1 0 0 0 0 (0o)
2*64+1 0 0 1 0 0 0 1 (5.625o)
2*64+2 0 0 1 0 0 0 2 (11.25o)
2*64+: 0 0 1 0 0 0 :
2*64+63 0 0 1 0 0 0 63 (354.375o)
3*64+0 0 0 0 1 0 0 0 (0o)
3*64+1 0 0 0 1 0 0 1 (5.625o)
3*64+2 0 0 0 1 0 0 2 (11.25o)
3*64+: 0 0 0 1 0 0 :
3*64+63 0 0 0 1 0 0 63 (354.375o)
4*64+0 0 0 0 0 1 0 0 (0o)
4*64+1 0 0 0 0 1 0 1 (5.625o)
4*64+2 0 0 0 0 1 0 2 (11.25o)
4*64+: 0 0 0 0 1 0 :
4*64+63 0 0 0 0 1 0 63 (354.375o)
5*64+0 0 0 0 0 0 1 0 (0o)
5*64+1 0 0 0 0 0 1 1 (5.625o)
5*64+2 0 0 0 0 0 1 2 (11.25o)
5*64+: 0 0 0 0 0 1 :
5*64+63 0 0 0 0 0 1 63 (354.375o)

在 25°C 条件下，在基于角反射器的实验中从典型 AWR2243 器件（标称流程）的 TX1 测得的相移数组如“附录”部分中的表 8 所示。图 3-1(b) 以移相器 INL 图的形式展示了 25°C 条件下的相同数据。这些都是在几个基于标称流程的器件的 TI 实验室评估中得到的。它们提供了代表性信息并可用于初始传感器开发中的示例。INL 情况下可能存在一定的流程偏差，但预计会大致相似（基于 TI 实验室的 DoE 器件评估）。

对于使用角反射器通过 25°C 工厂校准实现的校准后移相器精度，请参阅图 5(b).