專利名稱：功率放大器溫度補償裝置及其控制功率穩(wěn)定度的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信技術領域中基站和直放站的功率放大器，尤其涉及一種功率放大器溫度補償裝置及其控制功率穩(wěn)定度的方法。
背景技術：
隨著通訊技術的發(fā)展，基站和直放站要求的輸出功率越來越大，這也要求相應的功率放大器的輸出功率越來越大。在大功率的功率放大器中，輸出功率達到標稱滿功率時， 輸出功率每增加ldB，放大器的線性指標惡化就會比較快，這樣就會影響通信質(zhì)量，因此現(xiàn)在移動通信基站和直放站功放設計中對功放輸出穩(wěn)定性的要求越來越高。但是由于器件在不同溫度的環(huán)境下性能和精度會有所改變，這樣就影響了功率放大器在不同溫度下的輸出穩(wěn)定性，因此不管是基站還是直放站內(nèi)，必須采取有用的措施，提高功率放大器的輸出穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點和不足，提供一種功率放大器溫度補償裝置及其控制功率穩(wěn)定度的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
為了提高功率放大器在不同溫度環(huán)境下的功率穩(wěn)定度，使功率放大器在低溫或者高溫環(huán)境中工作時功率穩(wěn)定度偏差小于0. 5dB。采用有關功能部件組成一個閉環(huán)的功率控制系統(tǒng)來實現(xiàn)功率放大器的輸出穩(wěn)定的功率，提高功率放大器的穩(wěn)定性和可靠性。采用壓控衰減器、功率放大器、耦合器、功率檢測器、單片機和電壓比較器搭建閉環(huán)功率控制系統(tǒng)；
采用溫度檢測器和單片機實現(xiàn)監(jiān)控功率放大器的工作狀態(tài)； 編寫程序?qū)崿F(xiàn)溫度自動查詢，功率溫補電壓值調(diào)用等自動化控制提高功率放大器的輸出功率穩(wěn)定度。具體地說，
1、功率放大器溫度補償裝置
本裝置包括功率放大器、功率檢測器、電壓比較器、溫度傳感器、單片機、壓控衰減器和華禹合器；
信號輸入口、壓控衰減器、功率放大器、耦合器和信號輸出口依次連接； 耦合器、功率檢測器、電壓比較器和壓控衰減器依次連接； 功率放大器、溫度傳感器、單片機和電壓比較器依次連接。2、基于功率放大器溫度補償裝置的控制功率穩(wěn)定度的方法本方法包括下列步驟
①功率放大器的輸出功率由耦合器和功率檢測器完成功率的檢測；
②由單片機和溫度傳感器完成功率放大器工作溫度的采集和判斷；③由單片機和壓控衰減器實現(xiàn)不同溫度下功率放大器功率穩(wěn)定度的補償；
④單片機是完成整個溫度補償?shù)目刂平K端，由單片機完成不同溫度下穩(wěn)定度精確補償?shù)目刂?。本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比所具有下列優(yōu)點和積極效果
①提高了功率放大器在不同溫度下的功率穩(wěn)定度；
②實現(xiàn)了功率放大器穩(wěn)定輸出不同功率等級的功率；
③可根據(jù)實際需求，簡單實現(xiàn)對功率放大器輸出功率的控制；
④可操作性強。


圖1是閉環(huán)功率控制系統(tǒng)連接圖。圖中
10—功率放大器； 20—功率檢測器； 40—溫度傳感器； 50—單片機； 70—稱合器；A—信號輸入口；
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明 一、功率放大器溫度補償裝置 1、總體
如圖1，功率放大器溫度補償裝置包括功率放大器10、功率檢測器20、電壓比較器30、 溫度傳感器40、單片機50、壓控衰減器60和耦合器70 ； 其連接關系是
信號輸入口 A、壓控衰減器60、功率放大器10、耦合器70和信號輸出口 B依次連接； 耦合器70、功率檢測器20、電壓比較器30和壓控衰減器60依次連接； 功率放大器10、溫度傳感器40、單片機50和電壓比較器30依次連接。其工作原理是
射頻信號從信號輸入口 A進入到壓控衰減器60 ；
壓控衰減器60根據(jù)電壓比較器30提供的電壓對射頻信號進行衰減，經(jīng)過壓控衰減器60的射頻信號輸入到功率放大器10 ；
功率放大器10對射頻信號進行放大，放大后的大功率射頻信號主要由信號輸出口 B輸出；
耦合器70從功率放大器10的出口耦合部分射頻信號給功率檢波器20 ； 功率檢波器20將射頻信號轉(zhuǎn)換成模擬直流電壓信號，此直流電壓信號提供給電壓比較器30 ；
電壓比較器30的比較電壓分別來自功率檢測器20和單片機50，并根據(jù)兩路電壓的實時情況進行比較，同時將經(jīng)過比較后的電壓輸出到壓控衰減器60，控制壓控衰減器60的衰減值，從而實現(xiàn)對功率放大器輸出功率的控制；
在高低溫不同溫度的環(huán)境中，溫度檢測器40將檢測到功率放大器10的實時溫
30 —電壓比較器； 60—壓控衰減器； B—信號輸出口。
4度提供給單片機50，單片機50根據(jù)檢測溫度對電壓比較器30的電壓進行調(diào)整，使功率放大器10在不同溫度環(huán)境中輸出功率保持穩(wěn)定； 單片機50實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制功能。2、功能塊
1)功率放大器10
功率放大器10選用具有射頻信號放大功能的器件。實現(xiàn)射頻信號的放大功能。2)功率檢測器20
功率檢測器20選用包括但不限于集成功率檢測器，或者采用二極管等器件搭建的具有射頻信號檢測功能的電路。實現(xiàn)對射頻信號的檢測功能，將射頻信號大小轉(zhuǎn)換成模擬直流電壓大小。3)電壓比較器30
電壓比較器30選用包括但不限于集成電壓比較器，或者采用運算放大器、三極管等器件搭建的具有電壓比較功能的電路。比較檢波電壓和單片機提供的電壓大小。4)溫度傳感器40
溫度傳感器40選用包括但不限于集成溫度檢測器，或者采用熱敏電阻等溫度敏感器件搭建的具有溫度檢測功能的電路。實現(xiàn)溫度檢測功能。5)單片機 50
單片機50選用包括但不限于各類單片機、FPGA等可編程器件。實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制功能。6)壓控衰減器60
壓控衰減器60選用包括但不限于壓控衰減器、流控衰減器、數(shù)控衰減器等集成或者搭建的具有可控衰減功能的電路或者器件。實現(xiàn)射頻信號衰減功能。7)耦合器 70
耦合器70選用包括但不限于微帶偶合器、腔體偶合器、介質(zhì)耦合器、電容耦合器、電阻耦合器、電感耦合器等具有耦合射頻信號功能的器件或方式。實現(xiàn)射頻信號的耦合功能。二、控制功率穩(wěn)定度的方法的工作流程
①射頻信號從信號輸入口A進入到壓控衰減器60 ；
②壓控衰減器60根據(jù)電壓比較器30提供的電壓對射頻信號進行衰減幅度控制，經(jīng)過壓控衰減器60的射頻信號輸出到功率放大器10 ；
③功率放大器10對射頻信號進行放大，放大后的大功率射頻信號主要由信號輸出口 B輸出；
④耦合器70從功率放大器10的出口耦合部分射頻信號給功率檢波器20；
⑤功率檢波器20將射頻信號轉(zhuǎn)換成模擬直流電壓信號，此直流電壓信號提供給電壓比較器30 ；⑥電壓比較器30的比較電壓分別來自功率檢測器20和單片機50，并根據(jù)兩路電壓的實時情況進行比較，同時將經(jīng)過比較后的電壓輸出到壓控衰減器60，同時控制壓控衰減器60衰減的幅度值，從而實現(xiàn)對功率放大器輸出功率的控制；在高低溫不同溫度的環(huán)境中，溫度檢測器40將檢測到功率放大器10的實時溫度提供給單片機50，單片機50 根據(jù)檢測溫度對電壓比較器30的電壓進行調(diào)整，使功率放大器10在不同溫度環(huán)境中輸出功率保持穩(wěn)定。
權利要求
1.一種功率放大器溫度補償裝置，其特征在于包括功率放大器(10)、功率檢測器(20)、電壓比較器(30)、溫度傳感器(40)、單片機 (50),壓控衰減器(60)和耦合器(70)；其連接關系是信號輸入口(A)、壓控衰減器(60)、功率放大器(10)、耦合器(70)和信號輸出口(B)依次連接；耦合器(70 )、功率檢測器(20 )、電壓比較器(30 )和壓控衰減器(60 )依次連接；功率放大器(10 )、溫度傳感器(40 )、單片機(50 )和電壓比較器(30 )依次連接。
2.一種基于權利要求1所述功率放大器溫度補償裝置的控制功率穩(wěn)定度的方法，其特征在于本方法包括下列步驟①功率放大器的輸出功率由耦合器和功率檢測器完成功率的檢測；②由單片機和溫度傳感器完成功率放大器工作溫度的采集和判斷；③由單片機和壓控衰減器實現(xiàn)不同溫度下功率放大器功率穩(wěn)定度的補償；④單片機是完成整個溫度補償?shù)目刂平K端，由單片機完成不同溫度下穩(wěn)定度精確補償?shù)目刂啤?br> 3.按權利要求2所述的控制功率穩(wěn)定度的方法，其特征在于工作流程是①射頻信號從信號輸入口(A)進入到壓控衰減器(60)；②壓控衰減器(60)根據(jù)電壓比較器(30 )提供的電壓對射頻信號進行衰減幅度控制，經(jīng)過壓控衰減器(60)的射頻信號輸出到功率放大器(10)；③功率放大器(10)對射頻信號進行放大，放大后的大功率射頻信號主要由信號輸出口(B)輸出；④耦合器(70)從功率放大器(10)的出口耦合部分射頻信號給功率檢波器(20)；⑤功率檢波器(20)將射頻信號轉(zhuǎn)換成模擬直流電壓信號，此直流電壓信號提供給電壓比較器(30);⑥電壓比較器(30)的比較電壓分別來自功率檢測器(20)和單片機(50)，并根據(jù)兩路電壓的實時情況進行比較，同時將經(jīng)過比較后的電壓輸出到壓控衰減器 (60)，同時控制壓控衰減器(60)衰減的幅度值，從而實現(xiàn)對功率放大器輸出功率的控制； 在高低溫不同溫度的環(huán)境中，溫度檢測器(40)將檢測到功率放大器(10)的實時溫度提供給單片機(50 )，單片機(50 )根據(jù)檢測溫度對電壓比較器(30 )的電壓進行調(diào)整，使功率放大器(10)在不同溫度環(huán)境中輸出功率保持穩(wěn)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功率放大器溫度補償裝置及其控制功率穩(wěn)定度的方法；涉及移動通信技術領域中基站和直放站的功率放大器。本功率放大器溫度補償裝置的結(jié)構是信號輸入口(A)、壓控衰減器(60)、功率放大器(10)、耦合器(70)和信號輸出口(B)依次連接；耦合器(70)、功率檢測器(20)、電壓比較器(30)和壓控衰減器(60)依次連接；功率放大器(10)、溫度傳感器(40)、單片機(50)和電壓比較器(30)依次連接。本發(fā)明提高了功率放大器在不同溫度下的功率穩(wěn)定度；實現(xiàn)了功率放大器穩(wěn)定輸出不同功率等級的功率；實現(xiàn)了對功率放大器輸出功率的控制；可操作性強。
文檔編號H03G3/20GK102332874SQ20111020478
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權日2011年7月21日
發(fā)明者何建成, 江鵬, 王文海, 陳俊濤 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司