[實用新型]射頻自動電平控制電路

無效

• 申請號: 200820215295.4
• 申請日: 2008-12-09
• 公開（公告）號: CN201307848Y
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 趙明珠;陳丹萍
• 申請（專利權）人: 江揚科技(無錫)有限公司
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 任 益

技術領域

本實用新型涉及一種射頻系統自動電平控制電路，更具體地說是涉及到關于射頻信號增益量有較大可調性的電路。

背景技術

在射頻領域里面，信號增益大小的有效控制對一個系統而言可謂是至關的重要，因為它關系到下一級電路是否能夠接收到指定大小的信號功率來保證其正常工作。現行主流的的自動增益控制案例中，都是通過直接調節放大器的偏置電壓來實現增益的可調性。由于在放大器正常工作范圍內，放大器的偏置電壓的可改變范圍比較小，所以能夠改變放大器的增益量的可調范圍也就比較小，而且改變工作點會給放大器的放大性能帶來潛在的失真和燒毀，從而導致整個射頻(微波)通信系統處于潛在崩潰的危險。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種射頻信號增益具有更廣闊的調節范圍，并且有效解決放大器的潛在失真和燒毀現象的射頻自動電平控制電路。

技術方案：為了實現上述目的，本發明提供的射頻自動電平控制電路包括功率放大器，比較/運算放大器，藕合器，在功率放大器和藕合器之間還連接有可調衰減器。

比較/運算放大器和藕合器之間連接有功率檢測器。

有益效果：射頻信號通過功率放大器輸入端口進入該電路，信號經功率放大器后被送入可調衰減器，然后將信號輸出送至系統的下一級電路。比較電路的輸出端口不決定功率放大器的增益量，而是決定衰減器的衰減量。由于此電路采用了固定放大器增益(固定放大器偏置電壓)、通過調節衰減器衰減量來實現射頻信號的大小可調性，在一定程度上克服了因自動電平控制電路中放大器的潛在燒毀現象所導致整個射頻(微波)通信系統的崩潰問題。既保證了放大器元件正常工作點，避免了潛在燒毀可能性，又達到了比較理想信號大小的可調節范圍。

附圖說明

圖1是現有射頻領域自動電平控制主流技術電路框圖；

圖2是本發明的自動電平控制電路框圖；

圖3是本發明中可調衰減器的電路圖。

PA-功率放大器、OP-比較/運算放大器、PWR?DETECTOR-功率檢測器、COUPLER-偶合電路；VARIABLE?ATTENUATOR-可調衰減器、

HSMP3814-PIN二極管

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體內容作進一步說明。

參照圖1：現有射頻領域自動電平控制主流技術的電路方框圖中，射頻信號從功率放大器PA輸入端A進入放大器，信號放大后經功率放大器PA輸出端口B直接被送至下一級藕合器COUPLER。一部分信號經藕合器COUPLER的藕合端D到功率檢測器PWR?DETECTOR，經功率檢測器PWR?DETECTOR轉換成電壓值，輸入到比較/運算放大器OP，與外界輸入電壓F進行比較，再經比較/運算放大器OP的輸出端口G通過調節功率放大器PA的偏置電壓來調節功率放大器PA的增益。當這一循環達到平衡，藕合器COUPLER的C端則輸出最終經放大的信號。

參照圖2：本發明的自動電平控制電路框圖中，本發明與主流自動電平控制技術的區別之處在于在功率放大器PA后加了可調衰減器VARIABLE

ATTENUATOR。信號經過功率放大器PA的輸入端A進入功率放大器PA，從B端輸出后的射頻信號被送至可調衰減器VARIABLE?ATTENUATOR之后，從可調衰減器VARIABLE?ATTENUATOR的輸出端H再送至下一級藕合電路COUPLER。一部分信號經藕合器COUPLER的藕合端D到功率檢測器PWRDETECTOR，經功率檢測器PWR?DETECTOR轉換成電壓值，輸入到比較/運算放大器OP，與外界輸入電壓F進行比較，再經比較/運算放大器OP的輸出端口G通過調節可調衰減器VARIABLE?ATTENUATOR的衰減量，以此達到對整個電路的增益控制。最后達到平衡后，由藕合器COUPLER的C端則輸出信號。此方案中，因不需要考慮功率放大器PA是否有較大的偏壓范圍，因此在選擇放大元件時也有相對較寬的選擇范圍。

參照圖3：本發明利用PIN二極管在射頻下的電阻可由改變偏壓電流來加以變更這一特性。我們選擇安捷倫科技的HSMP-3814PIN二極管來作為衰減元件。因為它們擁有非常低的失真，而且只需要較少的偏壓電流，所以比較適合用于射頻微波通信系統。信號從左邊或右邊輸入端IN-OUT端進入，然后經過兩個二極管CR1和CR2即HSMP3814做的衰減器，最后由右邊或左邊輸出端IN-OUT輸出。VCC外界可變電壓，通過其電壓值的變化，而變化兩個二極管CR1和CR2即HSMP3814做的衰減器的衰減值。3.3V是供給二極管CR1和CR2即HSMP3814的固定偏壓。在設計平衡式衰減器時，采用雙管串聯代替π型衰減器的電阻R2，R3。由于網絡的最大隔離度由兩個串聯二極管的寄生電容C2和C3決定，用兩個二極管CR1和CR2即HSMP3814代替一個二極管可以提高衰減量或者使工作頻率上限加倍，且孿生二極管的串聯電阻具有180度相位差，可以抵消偶次失真，電阻R1、電阻R4、電阻R5、電阻R6作為二極管的匹配電阻，適當選擇其參數，可在大動態的衰減范圍內串聯和旁路二極管提供正確的偏置與分流，使整個網絡獲得交好的阻抗匹配。