專利名稱：一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微波通信領(lǐng)域，特別是一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
功率放大器在移動(dòng)通信基站中得到了廣泛的應(yīng)用，但是隨著工作時(shí)間的延長(zhǎng)以及每天早、中、晚溫度狀態(tài)的不同，它的功率是在變化的，但是這種變化會(huì)給基站的正常工作帶來極大的麻煩，是我們不希望發(fā)生的，駐波比(VSWR)是用來測(cè)量射頻電路中阻抗失配度的指標(biāo)，駐波比過大會(huì)將會(huì)影響通信距離，降低信息傳輸?shù)馁|(zhì)量，并且會(huì)導(dǎo)致射頻電路出現(xiàn)一系列問題，位于天線前端的功率放大器是對(duì)駐波惡化最為敏感的部件，反射功率返回到功率放大器中，情況嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致高功率放大器造成永久性損壞，我們通常稱之為駐波失效，對(duì)高功率放大器進(jìn)行有效的保護(hù)是十分重要的。一般的功率放大器都是由電源和放大電路構(gòu)成，在不同的環(huán)境溫度下放大電路的放大量是有差別的，這是因?yàn)榉糯蠊芫哂蟹蔷€性特性，它受溫度影響其放大性能的變化包括在溫度升高時(shí)它的放大系數(shù)會(huì)增加；當(dāng)溫度降低時(shí)它的放大系數(shù)會(huì)減小，在白天正午的時(shí)候，環(huán)境溫度較高，這個(gè)時(shí)候功率放大器的功率輸出就會(huì)變得很大，會(huì)對(duì)供電電源造成較大的壓力，如果過大的功率長(zhǎng)期運(yùn)行，可能出現(xiàn)基站設(shè)備被損壞，使基站無法正常工作；在溫度較低時(shí)，功率放大器的功率輸出又太低，造成基站信號(hào)發(fā)射不足，造成用戶不能正常覆蓋，給用戶通信帶來問題，所以必須對(duì)功率放大器進(jìn)行檢測(cè)并做必要的自動(dòng)調(diào)節(jié)，沿著傳輸線傳輸?shù)碾妷汉碗娏魇峭ㄟ^某特定比值聯(lián)系起來的，這個(gè)特定比值稱之為特性阻抗Z0，當(dāng)功率放大器輸出端接有與傳輸線特性阻抗相等的負(fù)載時(shí)，射頻能量將全部傳送到負(fù)載上，而阻抗失配將導(dǎo)致駐波的產(chǎn)生，當(dāng)阻抗失配時(shí)，入射波電壓與反射波電壓相疊加，在傳輸路徑上將產(chǎn)生電壓的最大值Vmax和最小值Vmin，定義Vmax/Vmin為電壓駐波比VSWR，如果反射系數(shù)已知，就可以計(jì)算出駐波比，由此看來，功率放大器駐波比的測(cè)量與保護(hù)的問題最終可以歸結(jié)為功率放大器輸出端正、反向功率檢測(cè)，以及使用合適的電路方案實(shí)現(xiàn)對(duì)功放部件實(shí)施保護(hù)的問題，目前，常用的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置其功放的輸出功率和駐波比檢測(cè)的準(zhǔn)確度較低，不能及時(shí)、準(zhǔn)確、有效地對(duì)功放輸出負(fù)載發(fā)生變化時(shí)作出反應(yīng)，可靠性較低。傳統(tǒng)的檢波電路是利用二極管半波整流特性實(shí)現(xiàn)的，其輸出檢波電壓正比于輸入電壓，與輸入功率成指數(shù)關(guān)系，帶有溫度補(bǔ)償?shù)亩O管檢波器在較大的檢波輸入功率條件下(+10 +15dBm)可以具備很好的性能，而當(dāng)輸入功率降低時(shí)，其性能會(huì)急劇惡化，因此，在發(fā)送信號(hào)的峰值一平均功率比不固定的時(shí)候，便難以做到對(duì)功率的精確測(cè)量，此外，二極管檢波電路工作頻帶相對(duì)較窄，在寬帶場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)會(huì)造成檢波平坦度的惡化，導(dǎo)致全頻帶范圍內(nèi)檢波值的一致性無法滿足要求
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高功放的輸出功率和駐波比檢測(cè)的準(zhǔn)確度，及時(shí)、有效地對(duì)功放輸出負(fù)載發(fā)生變化時(shí)作出反應(yīng)，提高功率放大器的可靠性，對(duì)通信系統(tǒng)的可靠性提供保證的一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種新穎的功率放大器在線功率 和駐波檢測(cè)裝置，它包括射頻功率放大器和天線，射頻功率放大器的輸出通過饋線與天線連接，它還包括一個(gè)駐波檢測(cè)電路，所述的駐波檢測(cè)電路包括定向耦合器、正向檢波電路、反向檢波電路、運(yùn)算放大器、門限比較電路和衰減電路，定向耦合器的輸入與饋線連接，定向耦合器的一路輸出通過衰減電路與正向檢波電路連接，定向耦合器的另一路輸出通過衰減電路與反向檢波電路連接，正向檢波電路的輸出與運(yùn)算放大器的正相輸入端連接，反向檢波電路的輸出與運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出與門限比較電路相連，門限比較電路的輸出與射頻功率放大器相連。所述的正向檢波電路、反向檢波電路均由對(duì)數(shù)檢波器構(gòu)成；所述的對(duì)數(shù)檢波器為AD8362真功率對(duì)數(shù)檢波器；所述的衰減電路由PIN 二極管構(gòu)成。本實(shí)用新型的有益效果是(I)本實(shí)用新型提供一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，采用駐波檢測(cè)電路，利用對(duì)數(shù)檢波器結(jié)合定向耦合器、運(yùn)算放大器和相應(yīng)控制電路實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)駐波門限檢測(cè)，簡(jiǎn)化了實(shí)際電路的設(shè)計(jì)過程，提高了功放的輸出功率和駐波比檢測(cè)的準(zhǔn)確度，及時(shí)、有效地對(duì)功放輸出負(fù)載發(fā)生變化時(shí)作出反應(yīng)，極大地提高了功率放大器的可靠性，對(duì)通信系統(tǒng)的可靠工作提供了很好的保證；(2)本實(shí)用新型提供一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，采用AD8362真功率對(duì)數(shù)檢波器，其動(dòng)態(tài)范圍更寬，最高的可以達(dá)到IOOdB,其線性特性和溫度穩(wěn)定性也能夠在整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)保持恒定，其輸出檢波電壓與輸入信號(hào)電平成正比，在駐波比檢測(cè)和增益測(cè)量方面具有廣泛的應(yīng)用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為耦合器的方向性與反射系數(shù)之間的關(guān)系曲線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖I、圖2、圖3所示，一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，它包括射頻功率放大器和天線，射頻功率放大器的輸出通過饋線與天線連接，它還包括一個(gè)駐波檢測(cè)電路，所述的駐波檢測(cè)電路包括定向耦合器、正向檢波電路、反向檢波電路、運(yùn)算放大器LM、門限比較電路和衰減電路，定向耦合器的輸入與饋線連接，定向耦合器的一路輸出通過由PIN 二極管D3構(gòu)成的衰減電路與由AD8362真功率對(duì)數(shù)檢波器Dl構(gòu)成的正向檢波電 路連接，定向耦合器的另一路輸出通過由PIN 二極管D4構(gòu)成的衰減電路與由AD8362真功率對(duì)數(shù)檢波器D2構(gòu)成的反向檢波電路連接，正向檢波電路的輸出端與運(yùn)算放大器LM的正相輸入端連接，反向檢波電路的輸出端與運(yùn)算放大器LM的負(fù)相輸入端連接，運(yùn)算放大器LM的輸出與門限比較電路相連，門限比較電路的輸出與射頻功率放大器相連，電阻Rl、R2以及R3、R4分別為運(yùn)算放大器LM的正負(fù)相輸入提供偏置電壓、限流及反饋補(bǔ)償?shù)茸饔谩１緦?shí)用新型的工作過程
Ff代表從射頻功率放大器輸出至天線的功率，稱之為入射波功率，Pr代表從天線端反射的功率，it之為反射波功率，入射波功率和反射波功率的單位都為，假定定向耦合器的耦合度為萬向性為D，正反向檢波支路上的衰減器的衰減量為2，可得入射波耦合到正向檢波電路入口處的電平值為
權(quán)利要求1.一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，它包括射頻功率放大器和天線，射頻功率放大器的輸出通過饋線與天線連接，其特征在于它還包括一個(gè)駐波檢測(cè)電路，所述的駐波檢測(cè)電路包括定向耦合器、正向檢波電路、反向檢波電路、運(yùn)算放大器、門限比較電路和衰減電路，定向耦合器的輸入與饋線連接，定向耦合器的一路輸出通過衰減電路與正向檢波電路連接，定向耦合器的另一路輸出通過衰減電路與反向檢波電路連接，正向檢波電路的輸出與運(yùn)算放大器的正相輸入端連接，反向檢波電路的輸出與運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出與門限比較電路相連，門限比較電路的輸出與射頻功率放大器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，其特征在于所述的正向檢波電路、反向檢波電路均由對(duì)數(shù)檢波器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，其特征在于所述的衰減電路由PIN 二極管構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，它包括通過饋線相連的射頻功率放大器和天線，它還包括一個(gè)駐波檢測(cè)電路，駐波檢測(cè)電路包括定向耦合器、正向檢波電路、反向檢波電路、運(yùn)算放大器、門限比較電路和衰減電路，定向耦合器的輸入與饋線連接，定向耦合器的一路輸出通過衰減電路與正向檢波電路連接，定向耦合器的另一路輸出通過衰減電路與反向檢波電路連接，正向檢波電路的輸出與運(yùn)算放大器的正相輸入端連接，反向檢波電路的輸出與運(yùn)算放大器的負(fù)相輸入端連接，運(yùn)算放大器的輸出通過門限比較電路與射頻功率放大器相連。本實(shí)用新型提供一種新穎的功率放大器在線功率和駐波檢測(cè)裝置，及時(shí)、有效對(duì)輸出負(fù)載變化作出反應(yīng)。
文檔編號(hào)G01R27/06GK202383204SQ20112054705
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者周為, 鄭國全 申請(qǐng)人:成都泰格微波技術(shù)股份有限公司