本實用新型涉及功率控制技術(shù)領(lǐng)域，具體的是涉及一種功率控制電路。

背景技術(shù)：

隨著無線電技術(shù)，特別是無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，功率放大器得到了廣泛的應(yīng)用，在功率放大器中，防止功放輸出過載，保證輸出功率的穩(wěn)定是一個影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。所以輸出功率控制變得非常重要。

在功率放大器中，因輸入信號在不斷變化，為了保持輸出穩(wěn)定，就要調(diào)整放大鏈路的增益，使輸出功率不超過一個額定功率，就需要用到自動電平控制電路，對輸出功率進行控制，我們知道自動電平控制電路是一個負(fù)反饋系統(tǒng)，在現(xiàn)有的通信模塊功率控制中，分別有模擬電路和數(shù)字電路兩種類型的自動電平控制電路。負(fù)反饋系統(tǒng)的優(yōu)點是降低了靈敏度，對于一個頻分雙工系統(tǒng)來說，因為不存在上下時隙區(qū)別，下行輸出信號是連續(xù)的，變化幅度相對較小，所以目前模擬功率控制電路在頻分雙工系統(tǒng)中大量使用。但對于一個時分雙工系統(tǒng)，因信號變化幅度非常大，而反饋又降低了靈敏度，所以需要認(rèn)真平衡這種特性，目前一般的模擬功率控制電路在時分雙工系統(tǒng)中使用效果不佳，存在控制精度差，控制不穩(wěn)定等情況。

在傳統(tǒng)的功率控制的方式中，為了實現(xiàn)時分系統(tǒng)功率的控制，可采用基帶數(shù)字功率控制的方法，但這種方法需要數(shù)字處理技術(shù)，作為單獨功率放大器幾乎沒有使用，目前功放的功率控制方法，一般是對經(jīng)過功率檢測的信號采用RC電路進行濾波處理，這種方式在連續(xù)波條件下可以很好的滿足要求，但在一個時分系統(tǒng)中，特別是TD-LTE(Time Division Long Term Evolution分時長期演進)系統(tǒng)中，因時隙功率和調(diào)制方式處于不斷變化，經(jīng)RC(相移)電路處理后，信號會平均化，無法真實的反映信號的功率變化情況，因此無法滿足對輸出功率檢測和控制的處理要求。

因此，目前一般的功率檢測和控制電路無法實現(xiàn)對時隙信號的功率控制，而如果采用ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換)進行采樣，則需要較復(fù)雜的采樣和反饋控制機制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，提供一種可實現(xiàn)對時隙信號的輸出功率進行控制的功率控制電路。

本實用新型提供的一種功率控制電路，包括射頻放大單元，還包括：

與所述射頻放大單元的輸出端連接、用于對射頻放大單元輸出的射頻信號進行檢波并輸出相應(yīng)的檢波電壓信號的功率檢測電路；

與所述功率檢測電路的輸出端連接、用于將功率檢測電路輸出的檢波電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出的峰值保持電路；

與所述峰值保持電路的輸出端連接、用于對峰值保持電路輸出的電壓信號進行放大濾波和積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓的積分電路；

分別與所述積分電路的輸出端、所述射頻放大單元的輸入端連接、用于根據(jù)積分電路輸出的控制電壓調(diào)節(jié)衰減量以調(diào)整輸入到射頻放大單元的射頻信號大小的電調(diào)衰減電路。

進一步地，所述峰值保持電路包括二極管以及與二極管連接的保持電容，所述二極管用于對所述功率檢測電路輸出的電壓信號進行峰值電壓信號采集，所述保持電容用于對所述二極管采集的峰值電壓信號進行峰值保持并輸出。

進一步地，所述峰值保持電路包括依次連接的運算放大器、二極管和保持電容，所述運算放大器用于對所述功率檢測電路輸出的電壓信號進行運算放大，所述二極管用于對所述運算放大器運算放大后的電壓信號進行峰值電壓信號采集，所述保持電容用于對所述二極管采集的峰值電壓信號進行峰值保持并輸出。

進一步地，所述積分電路包括依次連接的同相運算放大器、積分運算放大器，所述同相運算放大器用于對所述峰值保持電路輸出的按峰值保持的電壓信號進行放大、濾波，所述積分運算放大器用于預(yù)置基準(zhǔn)功率電壓、以及用于將所述同相運算放大器輸出的電壓信號與預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓進行比較、積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓。

進一步地，當(dāng)所述同相運算放大器輸出的電壓信號大于預(yù)置基準(zhǔn)功率電壓時，所述積分運算放大器輸出的控制電壓將減小，所述電調(diào)衰減電路調(diào)大衰減量以調(diào)小輸入到所述射頻放大單元的射頻信號；當(dāng)所述同相運算放大器輸出的電壓信號小于預(yù)置基準(zhǔn)功率電壓時，所述積分運算放大器輸出的控制電壓將增大，所述電調(diào)衰減電路調(diào)小衰減量以調(diào)大輸入到所述射頻放大單元的射頻信號。

進一步地，還包括第一輸入端和第二輸出端，所述電調(diào)衰減電路的輸入端與所述第一輸入端連接，所述射頻放大單元的輸出端與所述第二輸出端連接。

進一步地，所述射頻放大單元為一任意射頻放大器或射頻放大鏈路。

進一步地，所述功率檢測電路為一真有效值功率檢測器。

進一步地，所述同相運算放大器為一具有低通濾波的同相運算放大器。

進一步地，所述電調(diào)衰減電路為一PIN二極管衰減器或壓控可變增益放大器。

實施本實用新型，可實現(xiàn)對功率輸出的精確控制，即適用于連續(xù)信號的功率控制，又適用于時隙信號的功率控制，具有較普遍的適用性，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低，滿足了市場的需求。

【附圖說明】

圖1為本實用新型提供的一種功率控制電路的原理框圖；

圖2是圖1所示功率控制電路的一實施例的峰值保持電路的原理框圖；

圖3是圖1所示功率控制電路的另一實施例的峰值保持電路的原理框圖；

圖4是圖1所示功率控制電路的積分電路的原理框圖；

圖5是圖1所示功率控制電路的控制方法的流程圖；

圖6是圖5所示峰值保持電路將功率檢測電路輸出的檢波電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出的一實施例的方法的流程圖；

圖7是圖5所示峰值保持電路將功率檢測電路輸出的檢波電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出的另一實施例的方法的流程圖；

圖8是圖5所示積分電路對峰值保持電路輸出的電壓信號進行放大濾波和積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓的方法的流程圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。

參考圖1，本發(fā)明提供的一種功率控制電路，不僅能實現(xiàn)對連續(xù)信號的功率控制，也能實現(xiàn)對時隙信號的功率控制。實現(xiàn)對時隙信號的功率控制主要適用于TD-LTE(Time Division Long Term Evolution分時長期演進)系統(tǒng)中。該功率控制電路包括第一輸入端1、第二輸出端2、射頻放大單元10、功率檢測電路20、峰值保持電路30、積分電路40和電調(diào)衰減電路50。電調(diào)衰減電路50的輸入端與第一輸入端1連接。射頻放大單元10的輸出端與第二輸出端2連接。

射頻放大單元10為一任意射頻放大器，用于對輸入的射頻信號進行放大后輸出?？梢岳斫獾模漕l放大單元10也可以為射頻放大鏈路。

功率檢測電路20與射頻放大單元10的輸出端連接，用于對射頻放大單元10輸出的射頻信號進行檢波并輸出相應(yīng)的檢波電壓信號。功率檢測電路20優(yōu)選為一真有效值功率檢測器。

峰值保持電路30與功率檢測電路20的輸出端連接，用于將功率檢測電路20輸出的檢波電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出。峰值保持電路30的輸入端為波形輸入端，峰值保持電路30的輸出端為波形輸出端，從圖1中可以看出，波形輸入端的輸入波形的峰值起伏較大，波形輸出端輸出的波形的峰值起伏比較平穩(wěn)，從而可以較好的反映射頻信號最大功率狀態(tài)。

結(jié)合圖2所示，峰值保持電路30包括二極管32以及與二極管32連接的保持電容33，二極管32與峰值保持電路30的輸入端連接，保持電容33與峰值保持電路30的輸出端連接。二極管32用于對功率檢測電路20輸出的電壓信號進行峰值電壓信號采集。保持電容33用于對二極管32采集的峰值電壓信號進行峰值保持并輸出。當(dāng)對時隙信號的功率控制時，由于峰值保持電路30輸出信號受到二極管32、保持電容33的影響，需要根據(jù)輸入信號的波形時間周期設(shè)置時間參數(shù)以使時隙信號得到脈沖展寬和保持的效果。例如可以通過設(shè)置合適的保持電容33參數(shù)，或者在保持電容33上串接放電電阻，通過設(shè)置合適的保持電容電容33參數(shù)和放電電阻參數(shù)，來實現(xiàn)時隙信號的脈沖展寬和保持，可以滿足多種條件下的信號峰值保持要求，并具有較快的相應(yīng)速度、合適的保持時間和釋放時間。

結(jié)合圖3所示，在另外一種替換方案中，峰值保持電路30包括依次連接的運算放大器31、二極管32和保持電容33。運算放大器31用于對功率檢測電路20輸出的電壓信號進行運算放大。二極管32用于對運算放大器31運算放大后的電壓信號進行峰值電壓信號采集。保持電容33用于對二極管32采集的峰值電壓信號進行峰值保持并輸出。運算放大器31的設(shè)置主要是隔離功率檢測電路20與二極管32，可使二極管32采集的峰值電壓信號更加精確。

積分電路40與峰值保持電路30的輸出端連接，用于對峰值保持電路30輸出的電壓信號進行放大濾波和積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓。積分電路40可對輸入的峰值保持電壓信號的變化快速感知和實時響應(yīng)。

結(jié)合圖4所示，積分電路40包括依次連接的同相運算放大器41、積分運算放大器42。同相運算放大器41為一具有低通濾波的同相運算放大器。同相運算放大器41用于對峰值保持電路30輸出的按峰值保持的電壓信號進行放大、濾波。積分運算放大器42用于預(yù)置基準(zhǔn)功率電壓(即輸出電壓的功率門限值)，以及用于將同相運算放大器41輸出的電壓信號與預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓進行比較、積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓。

電調(diào)衰減電路50為一PIN二極管衰減器，通過控制實時調(diào)整射頻放大單元10的輸出增益，達到無失真控制輸出功率的目的，可保護功率器件不產(chǎn)生失真。電調(diào)衰減電路50分別與積分電路40的輸出端、射頻放大單元10的輸入端連接，用于根據(jù)積分電路40輸出的控制電壓調(diào)節(jié)衰減量以調(diào)整輸入到射頻放大單元10的射頻信號大小?？梢岳斫獾?，電調(diào)衰減電路50也可以為一壓控可變增益放大器。

本發(fā)明的輸出功率的控制原理為：射頻放大單元10輸出射頻信號，功率檢測電路20實時對射頻放大單元10輸出的射頻信號進行檢波并輸出相應(yīng)的檢波電壓信號，峰值保持電路30將功率檢測電路20輸出的電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出，積分電路40的同相運算放大器41對峰值保持電路30輸出的按峰值保持的電壓信號進行放大、濾波，積分運算放大器42將同相運算放大器41輸出的電壓信號與積分運算放大器42預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓進行比較，當(dāng)同相運算放大器41輸出的電壓信號大于預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓時，積分運算放大器42在進行積分處理后輸出的控制電壓將減小，電調(diào)衰減電路50根據(jù)減小了的控制電壓調(diào)大衰減量以調(diào)小輸入到射頻放大單元10的射頻信號，使射頻放大單元10的輸出功率降低。當(dāng)同相運算放大器41輸出的電壓信號小于預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓時，積分運算放大器42在進行積分處理后輸出的控制電壓將增大，電調(diào)衰減電路50根據(jù)增大了的控制電壓調(diào)小衰減量以調(diào)大輸入到射頻放大單元10的射頻信號，使射頻放大單元10的輸出功率增加。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可實現(xiàn)對功率輸出的精確控制，即適用于連續(xù)信號的功率控制，又適用于時隙信號的功率控制，具有較普遍的適用性，滿足了市場的需求。

參考圖5，本發(fā)明還提供了一種功率控制方法，包括以下步驟：

S1、通過功率檢測電路20對射頻放大單元10輸出的射頻信號進行檢波并輸出相應(yīng)的檢波電壓信號。

S2、通過峰值保持電路30將功率檢測電路20輸出的檢波電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出。

S3、通過積分電路40對峰值保持電路30輸出的電壓信號進行放大濾波和積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓。

S4、通過電調(diào)衰減電路50根據(jù)積分電路40輸出的控制電壓調(diào)節(jié)衰減量以調(diào)整輸入到射頻放大單元10的射頻信號的大小。

參考圖6，本實施例中，峰值保持電路30將功率檢測電路20輸出的檢波電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出的方法，包括以下步驟：

S10、通過二極管32對功率檢測電路20輸出的電壓信號進行峰值電壓信號采集。

S11、通過保持電容33對二極管32采集的峰值電壓信號進行峰值保持并輸出。

參考圖7，在另外一種替換方案中，峰值保持電路30將功率檢測電路20輸出的檢波電壓信號處理成按峰值保持的電壓信號并輸出的方法，包括以下步驟：

S15、通過運算放大器31對功率檢測電路20輸出的電壓信號進行運算放大。

S16、通過二極管32對運算放大器31運算放大后的電壓信號進行峰值電壓信號采集。

S17、通過保持電容33對二極管32采集的峰值電壓信號進行峰值保持并輸出。

參考圖8，本實施例中，積分電路40對峰值保持電路30輸出的電壓信號進行放大濾波和積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓的方法，包括以下步驟：

S25、通過同相運算放大器41對峰值保持電路30輸出的按峰值保持的電壓信號進行放大、濾波。

S26、通過積分運算放大器42預(yù)置基準(zhǔn)功率電壓。

S27、通過積分運算放大器42將同相運算放大器41輸出的電壓信號與預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓進行比較、積分處理并輸出相應(yīng)的控制電壓。具體的，若同相運算放大器41輸出的電壓信號大于預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓時，積分運算放大器42在進行積分處理后輸出的控制電壓將減小，電調(diào)衰減電路50根據(jù)減小了的控制電壓調(diào)大衰減量以調(diào)小輸入到射頻放大單元10的射頻信號；若同相運算放大器41輸出的電壓信號小于預(yù)置的基準(zhǔn)功率電壓時，積分運算放大器42在進行積分處理后輸出的控制電壓將增大，電調(diào)衰減電路50根據(jù)增大了的控制電壓調(diào)大衰減量以調(diào)小輸入到射頻放大單元10的射頻信號。

以上實施例僅表達了本實用新型的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，如對各個實施例中的不同特征進行組合等，這些都屬于本實用新型的保護范圍。