[發明專利]功率放大器及其實現方法、發射機及無線隨鉆測量系統

有效

• 申請號: 201210533273.3
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103117717A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李天祿
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十二研究所
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H04B1/02;E21B47/12
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

1.一種功率放大器的實現方法，其特征在于，包括：

實時檢測所述功率放大器輸出級的電壓幅度和電流幅度并根據所述電壓幅度和電流幅度計算輸出功率；

比較所述輸出功率和標準功率，并根據比較結果調整所述功率放大器的反饋控制電壓；

根據所述反饋控制電壓調整所述功率放大器輸出級的供電電壓，進而控制所述功率放大器輸出級的輸出功率。

2.根據權利要求1所述的實現方法，其特征在于，所述方法還包括：

將輸入的脈沖信號進行處理生成方波信號；

根據所述供電電壓調整所述方波信號的幅度，其中，所述方波信號的幅度與所述供電電壓成正比；

所述功率放大器的輸出功率驅動所述方波信號通過發射天線發射電磁信號。

3.根據權利要求2所述的實現方法，其特征在于，將輸入的脈沖信號進行處理生成方波信號包括：

對輸入到放大級的兩路時間互補的TTL電平脈沖信號進行數據調制，并將調制后的信號差動放大產生雙極性方波信號；

所述功率放大器的放大推動級放大調制后的方波信號，并將所述放大后的方波信號驅動所述功率放大器的輸出級。

4.根據權利要求3所述的實現方法，其特征在于，比較所述輸出功率和標準功率，并根據比較結果調整所述功率放大器的反饋控制電壓包括以下至少之一：

根據所述輸出功率得到輸出功率電壓值，比較所述輸出功率電壓值和與所述標準功率相應的標準功率電壓值，在所述輸出功率電壓值大于所述標準功率電壓值的情況下，降低反饋控制電壓，否則，提高反饋控制電壓；

比較所述電流幅度和最大允許工作電流幅度，在所述電流幅度大于所述最大允許工作電流幅度的情況下，降低反饋控制電壓。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的實現方法，其特征在于，所述方波信號是數據調制信號，其中，所述調制信號的調制模式是移相鍵控，差分移相鍵控，移頻鍵控或幅度鍵控。

6.根據權利要求1至4中任一項所述的實現方法，其特征在于，所述功率放大器是開關模式放大器，其輸出級工作在開關狀態，輸出為雙極性方波信號，所述方波信號的幅度由所述功率放大器的輸出級的供電電壓決定。

7.一種功率放大器，其特征在于，包括：

檢測模塊，用于實時檢測所述功率放大器輸出級的電壓幅度和電流幅度并根據所述電壓幅度和電流幅度計算輸出功率；

比較模塊，用于比較所述輸出功率和標準功率，并根據比較結果調整所述功率放大器的反饋控制電壓；

調整模塊，用于根據所述反饋控制電壓調整所述功率放大器輸出級的供電電壓，進而控制所述功率放大器的輸出功率。

8.根據權利要求7所述的功率放大器，其特征在于，還包括：放大推動級，用于將輸入的脈沖信號進行處理生成雙極性方波信號，根據所述供電電壓調整所述方波信號的幅度，其中，所述方波信號的幅度與所述供電電壓成正比，并利用所述功率放大器的輸出功率驅動所述方波信號通過發射天線發射電磁信號。

9.根據權利要求8所述的功率放大器，其特征在于，所述放大推動級用于對輸入的兩路時間互補的TTL電平脈沖信號進行調制，并將調制后的信號差動放大產生雙極性方波信號，然后放大調制后的方波信號，并將所述放大后的方波信號加載到所述功率放大器的輸出級。

10.根據權利要求7至9中任一項所述的功率放大器，其特征在于，所述比較模塊用于以下至少之一：

根據所述輸出功率得到輸出功率電壓值，比較所述輸出功率電壓值和與所述標準功率相應的標準功率電壓值，在所述輸出功率電壓值大于所述標準功率電壓值的情況下，降低反饋控制電壓，否則，提高反饋控制電壓；

比較所述電流幅度和最大允許工作電流幅度，在所述電流幅度大于所述最大允許工作電流幅度的情況下，降低反饋控制電壓。

11.一種發射機，其特征在于，包括上述權利要求7至10中任一項所述的功率放大器，用于與發射天線動態匹配。

12.一種無線隨鉆測量系統，其特征在于，包括：

井下系統，用于采集并發送井下數據；

井上系統，用于接收并處理所述井下數據；

其中，所述井下系統包括權利要求11所述的發射機，用于向所述井上系統發送所述井下數據，所述井下數據包括以下至少之一：傾角、方位、工具面、溫度、自然伽馬、壓力、電磁波電阻率。