[發明專利]一種5.8GHz相位自適應功率放大器合路系統及其實現方法

在審

• 申請號: 201510479905.6
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN105281694A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 石旭剛;史故臣;葛靈曉;伍一帆;計乾
• 申請（專利權）人: 杭州中威電子股份有限公司
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

技術領域

本發明涉及雙通道輸出的射頻相位匹配和功率匹配控制領域，尤其是一種功率放大器合路系統及其實現方法。

背景技術

5.8GHz頻段是一個比2.4GHZ頻率更高、開放的ISM頻段，最近幾年開始進入產品研發領域，5.8GHz無線產品采用正交頻分復用技術（OFDM）和點對多點、點對點的組網方式，單扇區的速率高達54Mbps。5.8G的系統一般采用的直接序列擴頻技術，它的信道較多頻率較高，所以抗干擾能力相對要強一些。同時它可以滿足高帶寬應用支持大量用戶的需要——8個不重疊信道使部署的可擴展性和靈活性更高。因此，可以將8個接入點編成一組，提供高達432Mbit/s的共享吞吐量來支持同一地區的多個用戶。這為沒有部署無線局域網的用戶、期待增加或擴展現有無線局域網的用戶提供了最有價值的高性能網絡選擇。同時5.8GHZ也采用基于IP或基于電路的無線傳輸技術。基于IP的技術信令協議簡單，實現容易，開銷低，頻譜利用率高，業務種類多，接口簡單統一，升級容易，特別適合于非連接的數據傳輸業務；基于電路的技術時延小，適合于進行傳統的語音傳送和基于連接的傳輸業務。它的應用范圍也很廣，就頻段而言5.8G的設備可以用于城市或者郊區，5.8G無線接入的業務提供者可以是傳統的運營商也可以是大型的企事業單位；就系統要求的傳輸環境而言，5.8G無線接入系統在采用比較低的調制效率時對信噪比的要求比較低可以滿足一定的非可視傳輸要求。正因為5.8GHz系統應用環境的特殊性，為了提高系統的可靠性和穩定性，保障通信暢通以及信號的覆蓋質量，才使該功率放大器合成系統具有先進性。

以往的功率合成系統采用直接3db電橋分路再合路模式，再合成過程中由于相位的不平衡導致合路輸出效果不理想，甚至合路的結果比單管輸出還要差，因此亟需一種技術來解決了上述因相位不平等導致的功放合路輸出不理想的弊端，符合在5.8G射頻收發系統高性能以及高穩定性的要求。

發明內容

本發明首先要解決的技術問題是提供一種5.8GHz相位自適應功率放大器合路系統，能夠實現相位以及功率的自適應調整，解決上述背景技術中存在的問題。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種5.8GHz相位自適應功率放大器合路系統，包括功率分配與合成單元、功率放大單元、相位自適應調整單元、自動相位監測單元、功率輸入輸出檢測單元以及MCU單元，所述功率分配與合成單元包括功率分配器和功率合成器，所述功率放大單元包括至少兩個功放管，所述相位自適應調整單元和自動相位監測單元包括與所述功放管相適配的至少兩個相位監測調節器，所述功率輸入輸出檢測單元包括與所述功放管配套的第一功率監測器以及與功率合成器配套的第二功率監測器，所述功率分配器分別連接功放管，功放管上各自連接有第一功率監測器，所述第一功率監測器各自配設有第一功率耦合器，所述功放管分別連接相位監測調節器，所述相位監測調節器匯總至所述功率合成器，所述功率合成器上連接有第二功率監測器，所述第二功率監測器配設有第二功率耦合器，所述第一功率監測器、第二功率監測器、相位監測調節器以及功率合成器均連接至所述MCU單元。

進一步地，所述功率放大單元為AB類工作模式。

進一步地，所述相位監測調節器的相位調節范圍為0~110°。

進一步地，所述第二功率耦合器的耦合系數不小于40dB。

進一步地，所述相位自適應調整單元包括相位調節器電路，所述相位調節器電路包括一個3dB電橋和兩個變容二極管。

進一步地，所述MCU單元包括10個通道的12bitA/D轉換器、10個通道的12bitD/A轉換器、ARM內核和存儲模塊。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種上述5.8GHz相位自適應功率放大器合路系統的實現方法，該方法包括以下步驟：

1）5.8GHz射頻信號輸入功率分配器；

2）功率分配器進行分配后分別向多功放管輸出信號；

3）多個功放管對信號進行放大后輸出至相適配的相位監測調節器；

4）相位監測調節器將信號匯總至功率合路器；

5）功率合路器經過射頻耦合器之后將信號輸入至第二功率監測器；

6）第二功率監測器將信號發送至MCU單元。

進一步地，所述步驟3）進行的同時，第一功率監測器通過其配設的第一功率耦合器對多個功放管的放大信號分別進行采集。

進一步地，第一功率監測器分別將輸出信號送入MCU單元。