[發明專利]發射機ALC設計通用試驗平臺及試驗方法

有效

• 申請號: 201611023970.9
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106603168B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 孫正健
• 申請（專利權）人: 南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓通信科技有限公司
• 主分類號: H04B17/15
• 分類號: H04B17/15
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張耀文

本發明提供發射機ALC設計通用試驗平臺，包含前級耦合器、射頻開關、數控衰減器、模擬衰減器、驅動放大器、末級功率放大器、后級功率耦合器、低通濾波器、前級芯片檢波器、后級芯片檢波器、環路控制電路、模擬單刀雙擲開關、MCU微處理器、I2C存儲器。本專利試驗平臺應用性較強，可以為發射機提供三種典型的ALC控制方式，實現預存儲式數字ALC控制、模擬閉環調制式ALC控制、數字模擬組合控制的ALC控制方式，不同的控制方式可以實現高線性度控制、高速模擬控制、高可靠性控制的目的。根據不同的需求，修改部分電路，以達到突出某些指標的特性，為最終產品提供方案支持。

技術領域

本專利設計了發射機ALC(自動電平控制)設計試驗平臺，具體涉及一種通用發射機ALC設計試驗平臺。

背景技術

隨著數字通信的發展，低速率向高速率通信的發展，無論是民用軍用通信，還是EMI測試領域都離不開射頻發射部分，通常情況下發射機輸出功率的穩定性必須要得到保證，ALC環路控制又是保證發射機輸出功率穩定的前提。通常我們在某個項目設計最終完成時，采用某種固定的ALC控制方式即可，是開環控制還是閉環控制，是模擬控制還是數字控制都是確定下來的，這樣我們可以保證產品的成本最低、控制速度最快、發射信號質量最好、對末級功率管的保護最佳。而我們在新項目研發過程中，對于陌生的應用需求、陌生的工作方式、陌生的頻段、陌生調制方式，陌生的脈沖方式，我們是否立即就能確定最優的ALC控制方式？如果采用的ALC控制方式不是最優的，會給產品研發進度、研發成本帶來多大的影響？

本專利討論了數字ALC和模擬ALC結合控制后，給發射機設計帶來的優越性。傳統的ALC電路采用純粹的數字ALC或者純粹的模擬ALC控制。

純粹的數字ALC采用離散的衰減量控制輸出電平，不會引入額外的噪聲，對功放的發射質量EVM(誤差矢量幅度)指標影響也不大，但數字ALC其最終輸出電平精度受到最小離散分辨率的影響，且響應時間也會受程序算法的影響，在程序算法調試改進過程中，不利于功放初始設計階段對主功率管的保護。

純粹的模擬ALC控制電路，其響應時間固定，可以根據不同的模式調整響應時間，有利于保護功率管，避免了未知大小的信號對功率管過沖造成的損壞，同時可以修正環境溫度等慢變化信號對輸出功率的影響。但純粹的模擬ALC針對非恒包絡高峰均比調制信號(諸如OFDM調制)，如果采用有效值檢波，會導致峰值有用信號的丟失，對矢量信號調制質量產生影響；而如果采用峰值檢波又會造成輸出功率的不準。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種通用發射機ALC(自動電平控制)設計試驗平臺。在此平臺上可以根據不同的應用需求，驗證最佳的ALC環路控制方式，以加快產品研發進度，降低產品研發成本，同時保證環路控制速度、環路對發射信號質量無影響、環路對末級功率管起到一定保護作用。

本發明的技術方案是：發射機ALC設計通用試驗平臺，包括前級耦合器、射頻開關、數控衰減器、模擬衰減器、驅動放大器、末級功率放大器、后級功率耦合器、低通濾波器、前級芯片檢波器、后級芯片檢波器、環路控制電路、模擬單刀雙擲開關、MCU微處理器、I2C存儲器；

所述前級耦合器的輸入端口連接前級輸入信號，輸出端口連接射頻開關的輸入端口，射頻開關的輸出端口連接數控衰減器的輸入端口，數控衰減器的輸出端口連接模擬衰減器的輸入端口，模擬衰減器的輸出端口連接驅動放大器的輸入端口，驅動放大器的輸出端口連接末級功率放大器的輸入端口，末級功率放大器的輸出端口連接后級功率耦合器的輸入端口，后級功率耦合器的輸出端口連接低通濾波器的輸入端口，低通濾波器的輸出端口輸出信號；

所述前級芯片檢波器的輸入端口連接前級耦合器的耦合端口，輸出端口連接MCU微處理器輸入端口；MCU微處理器的SPI(串行外設接口)接口連接至數控衰減器，I2C存儲器與MCU微處理器通過I2C總線互連；