一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及微波功率放大器自動(dòng)增益補(bǔ)償【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置。針對(duì)現(xiàn)有微波功率放大器溫度增益補(bǔ)償技術(shù)中存在的寬溫度范圍內(nèi)補(bǔ)償效果不佳和非線性增益補(bǔ)償?shù)炔蛔?，本?shí)用新型提供了一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置。本實(shí)用新型包括溫度傳感單元、運(yùn)放單元、減法單元和電調(diào)衰減器。溫度傳感單元檢測(cè)微波功率放大器的溫度并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)放單元放大并分壓后經(jīng)減法單元處理，最后加載至串聯(lián)在微波功率放大器的射頻鏈路中的電調(diào)衰減器的控制端。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，易于實(shí)施，能耗成本較低，適用于多種微波功率放大器的溫度增益補(bǔ)償，具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。
【專利說(shuō)明】一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微波功率放大器自動(dòng)增益補(bǔ)償【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，微波功率放大器應(yīng)用的工作環(huán)境越來(lái)越惡劣。有些微波功率放大器的工作溫度范圍為_(kāi)55°C?+85°C。微波功率放大器在低溫下輸出能力較強(qiáng)，而高溫時(shí)，微波功率放大器的輸出能力減弱，這就需要對(duì)微波功率放大器高低溫下進(jìn)行有效的增益補(bǔ)償，以保證高低溫下微波功率放大器的輸出功率變化滿足系統(tǒng)要求。普遍應(yīng)用于微波功率放大器的溫度增益補(bǔ)償方法有:
[0003]一、對(duì)微波功率放大器中各級(jí)功率晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償。該方法是在功率晶體管柵極分壓電路中串聯(lián)熱敏電阻或數(shù)字電位器，通過(guò)調(diào)整功率晶體管在高低溫下的柵極電壓來(lái)改變功率晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)，功率晶體管的靜態(tài)電流變化會(huì)引起其增益變化。功率晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)不能無(wú)限補(bǔ)償。靜態(tài)工作點(diǎn)太低將導(dǎo)致功率晶體管停止工作，靜態(tài)工作點(diǎn)太高會(huì)使功率晶體管的可靠性降低。補(bǔ)償靜態(tài)工作點(diǎn)不能滿足寬溫度下的增益補(bǔ)償。
[0004]二、在微波功率放大器的射頻鏈路中串聯(lián)溫補(bǔ)衰減器。由于溫補(bǔ)衰減器在高低溫下衰減值不同，溫度變化時(shí)其衰減量也相應(yīng)變化，從而實(shí)現(xiàn)高低溫下的增益補(bǔ)償。對(duì)于增益較高的微波功率放大器，溫補(bǔ)衰減器的變化范圍不能滿足其增益變化的要求。如果串聯(lián)多級(jí)溫補(bǔ)衰減器，將造成衰減過(guò)大以致微波功率放大器的增益不足。另外，溫補(bǔ)衰減器高低溫下的衰減量變化不是線性的，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)微波功率放大器增益的線性補(bǔ)償。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)現(xiàn)有微波功率放大器溫度增益補(bǔ)償技術(shù)中存在的寬溫度范圍內(nèi)補(bǔ)償效果不佳和非線性增益補(bǔ)償?shù)炔蛔?，本?shí)用新型提供了一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置。
[0006]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0007]—種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置，包括溫度傳感單元、運(yùn)放單元、減法單元和電調(diào)衰減器。溫度傳感單元檢測(cè)微波功率放大器的溫度并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)放單元放大并分壓后經(jīng)減法單元處理，最后加載至電調(diào)衰減器的控制端。電調(diào)衰減器串聯(lián)在微波功率放大器的射頻鏈路中。
[0008]具體的，溫度傳感單元設(shè)置在微波功率放大器的控溫點(diǎn)處。
[0009]具體的，溫度傳感單元包括溫度傳感器ICl和溫度傳感器ICl的輔助電路，溫度傳感器ICl為T(mén)MP36型溫度傳感器ICl。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:1.通過(guò)溫度傳感單元、運(yùn)放單元、減法單元和串聯(lián)在微波功率放大器射頻鏈路中的電調(diào)衰減器，能夠?qū)崿F(xiàn)微波功率放大器的溫度增益補(bǔ)償。2.溫度傳感單元設(shè)置在微波功率放大器的控溫點(diǎn)處，可以更精確地檢測(cè)微波功率放大器的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)微波功率放大器溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控和增益的實(shí)時(shí)補(bǔ)償。3.TMP36型溫度傳感器ICl能夠?qū)囟刃盘?hào)線性地轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，針對(duì)電壓信號(hào)的處理十分方便，使得調(diào)整微波功率放大器高低溫下的增益更為簡(jiǎn)單和高效。4.TMP36型溫度傳感器ICl的工作溫度范圍為-55°C至+125°C，能夠覆蓋微波功率放大器的工作環(huán)境溫度，實(shí)現(xiàn)較寬溫度范圍內(nèi)的微波功率放大器增益補(bǔ)償。5.令電調(diào)衰減器工作在線性區(qū)，實(shí)現(xiàn)微波功率放大器高低溫下增益的線性調(diào)節(jié)，解決了溫補(bǔ)衰減器在高低溫下的非線性衰減問(wèn)題。6.電調(diào)衰減器衰減范圍大，一般能達(dá)到3(T50dB的衰減量，對(duì)于增益較高的微波功率放大器也能滿足其增益的調(diào)整范圍。
[0011]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，易于實(shí)施，建設(shè)、維護(hù)和能耗成本較低，適用于多種微波功率放大器的溫度增益補(bǔ)償，具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的組成邏輯框圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0014]其中，I溫度傳感單元，2運(yùn)放單元，3減法單元，4電調(diào)控制器，5微波功率放大器。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]參照?qǐng)D1，實(shí)施例的組成包括溫度傳感單元1、運(yùn)放單元2、減法單元3和電調(diào)衰減器4。溫度傳感單元I檢測(cè)微波功率放大器5的溫度并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)放單元2放大并分壓后經(jīng)減法單元3處理，最后加載至電調(diào)衰減器4的控制端。電調(diào)衰減器4串聯(lián)在微波功率放大器5的射頻鏈路中。
[0017]參照?qǐng)D2，實(shí)施例的電路組成包括溫度傳感器IC1、運(yùn)算放大器IC2、減法器IC3、電調(diào)衰減器IC4、電阻Rf R13、電容Cf C4和電源+VCC，電源+VCC為溫度傳感器ICl、運(yùn)算放大器IC2和減法器IC3供電。
[0018]其中，溫度傳感器ICl和電容Cf C2構(gòu)成了溫度傳感單元1，電容Cl和電容C2并聯(lián)后接在溫度傳感器ICI的使能端和地之間。
[0019]運(yùn)放單元2包括運(yùn)算放大器IC2和電阻Rf R3，運(yùn)算放大器IC2的使能端接電源+VCC，運(yùn)算放大器IC2的同相端經(jīng)電阻Rl接溫度傳感器ICl的輸出端，運(yùn)算放大器IC2的反相端經(jīng)電阻R2接地，運(yùn)算放大器IC2的輸出端經(jīng)電阻R3接運(yùn)算放大器IC2的反相端。
[0020]減法單元3包括減法器IC3、電阻R4?R13和電容C3?C4。減法器IC3的使能端接電源+VCC，電容C3和電容C4并聯(lián)后接在減法器IC3的使能端和地之間；減法器IC3的反相端經(jīng)電阻R4接運(yùn)算放大器IC2的輸出端，減法器IC3的反相端經(jīng)串聯(lián)的電阻R5和電阻R6接地；減法器IC3的同相端經(jīng)串聯(lián)的電阻R7、電阻R9和電阻RlO接電源+VCC，減法器IC3的同相端經(jīng)電阻Rll接地；減法器IC3的輸出端經(jīng)電阻R13接電調(diào)衰減器4的控制端。電阻R8接在電阻R7與電阻R9的串聯(lián)節(jié)點(diǎn)和地之間，電阻R12接在減法器IC3的輸出端和減法器IC3的反相端之間。
[0021 ] 參照?qǐng)D2，本實(shí)施例的工作過(guò)程為:
[0022]微波功率放大器5的增益在低溫下較高，高溫下較低。要使微波功率放大器在高溫或低溫下的增益與常溫時(shí)的增益接近，應(yīng)將電調(diào)衰減器4調(diào)整為低溫下衰減量大，高溫下衰減量小以適應(yīng)微波功率放大器5在不同溫度下的增益變化。電調(diào)衰減器4是由兩只Agilent的HSMP3814型高頻場(chǎng)效應(yīng)穩(wěn)壓三極管構(gòu)成的π型衰減器，電調(diào)衰減器4所加電壓越大其衰減量越大。溫度傳感器ICl采用AD公司的ΤΜΡ36型溫度傳感器，該溫度傳感器的輸出電壓與溫度的關(guān)系為V (t)=0.5+0.01Xt，式中V (t)為溫度傳感器的輸出電壓，t為環(huán)境溫度，從式中可以得到溫度傳感器ICl的輸出電壓與環(huán)境溫度呈線性正比關(guān)系，即低溫下輸出低電壓、高溫下輸出高電壓。TMP36型溫度傳感器的輸出電壓較低，25°C時(shí)其輸出電壓僅為750mA，所以需要用運(yùn)放單元2將其輸出電壓放大到合適的電壓值以方便后續(xù)電路工作。使用減法器IC3將放大后的溫度傳感器ICl檢測(cè)得到的與溫度呈正比關(guān)系的電壓信號(hào)取反，以控制電調(diào)衰減器4。在微波功率放大器5不串聯(lián)電調(diào)衰減器4的情況下，通過(guò)計(jì)算或者實(shí)際測(cè)量得到不同溫度下微波功率放大器5的增益的變化量，以選擇電調(diào)衰減器4的工作區(qū)間，使電調(diào)衰減器4工作在線性區(qū)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)微波功率放大器5的增益進(jìn)行線性補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> [0023]以上所述實(shí)施方式僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，而并非本實(shí)用新型可行實(shí)施的窮舉。對(duì)于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在不背離本實(shí)用新型原理和精神的前提下對(duì)其所作出的任何顯而易見(jiàn)的改動(dòng)，都應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置，其特征在于其包括溫度傳感單元(I)、運(yùn)放單元(2)、減法單元(3)和電調(diào)衰減器(4);所述溫度傳感單元(I)檢測(cè)微波功率放大器(5)的溫度并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)經(jīng)運(yùn)放單元(2)放大并分壓后經(jīng)減法單元處理(3)，最后加載至電調(diào)衰減器(4)的控制端；所述電調(diào)衰減器(4)串聯(lián)在微波功率放大器(5)的射頻鏈路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置，其特征在于所述溫度傳感單元(I)設(shè)置在微波功率放大器(5)的控溫點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微波功率放大器高低溫下增益補(bǔ)償裝置，其特征在于所述溫度傳感單元(I)包括溫度傳感器ICI和溫度傳感器ICl的輔助電路，所述溫度傳感器ICl為T(mén)MP36型溫度傳感器ICl。
【文檔編號(hào)】H03F3/20GK204180019SQ201420633054
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】池彥永, 鄧學(xué)群, 張龍, 周朝斌, 朱松濤 申請(qǐng)人:石家莊東泰爾通信技術(shù)有限公司