ALC电路、信号源、信号源输出功率控制方法及储存介质与流程

alc电路、信号源、信号源输出功率控制方法及储存介质
技术领域
1.本技术涉及移动通信领域，具体涉及一种alc电路、信号源、信号源输出 功率控制方法及储存介质。


背景技术：

2.移动通信领域的快速发展对信号源的性能要求越来越高，要求信号源在大 动态范围输出时具有很小的功率波动，这就需要在信号源的射频链路上使用自 动电平控制(automatic level control，alc)电路。信号源输出功率的可调范围 由alc电路中可调衰减器的衰减范围决定，但可调衰减器的衰减线性范围不可 能很大，这就导致信号源发出高功率信号时功率会波动，从而影响测试。


技术实现要素：

3.本技术提供alc电路、信号源、信号源输出功率控制方法及储存介质，以 实现信号源大动态范围功率输出场景下的功率稳定。
4.本技术实施例提供一种alc电路，包括：
5.至少两级自动电平控制alc环路，每级所述alc环路包括依次连接的放 大器、耦合器、功率检波器和用于确定可调衰减器控制电压的衰减控制模块， 所述放大器的输入端为所述alc环路的输入节点，所述耦合器的输出端为所述 alc环路的输出节点，所述衰减控制模块的输出端与所述可调衰减器的控制端 连接；
6.所述可调衰减器的输入端为所述alc电路的输入端，所述可调衰减器的输 出端与首级所述alc环路的输入节点连接；
7.末级所述alc环路之外的每级所述alc环路的输出节点连接双路单通开 关的常通端，所述双路单通开关的第一选通端与下一级所述alc环路的输入节 点连接，末级所述alc环路的输出节点和每个所述双路单通开关的第二选通端 均与所述alc电路的输出端连接。
8.本技术实施例提供一种信号源，包括：
9.本技术实施例提供的任意一种alc电路。
10.本技术实施例提供一种信号源输出功率控制方法，包括：
11.获取用户输入的目标功率值；
12.将所述目标功率值与至少两个预设功率区间进行匹配；
13.根据与所述目标功率值相匹配的所述预设功率区间，基于所述预设功率区 间和自动电平控制alc电路中的alc环路的对应关系，确定与所述目标功率 值对应的所述alc环路；
14.通过衰减控制模块和双路单通开关选通与所述目标功率值对应的所述 alc环路；
15.通过所述衰减控制模块基于所述目标功率值，控制所述alc电路的输出功 率。
16.本技术实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所 述计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例中的任意一种信号源输出功率 控制方法。
17.本技术实施例所提供的alc电路、信号源、信号源输出功率控制方法及储 存介质，由至少两级alc环路构成alc电路，以解决信号源输出功率覆盖范 围小，输出功率波动的问题，实现信号源大动态范围功率输出场景下的功率稳 定。
18.关于本技术的以上实施例和其他方面以及其实现方式，在附图说明、具体 实施方式和权利要求中提供更多说明。
附图说明
19.图1为相关技术中的alc电路的结构示意图；
20.图2为本技术实施例的alc电路的结构示意图；
21.图3为本技术实施例的alc电路的结构示意图；
22.图4为本技术实施例的alc电路的结构示意图；
23.图5为本技术实施例的alc电路的结构示意图；图6为本技术实施例的一种信号源输出功率控制方法的流程图。
具体实施方式
24.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对 本技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中 的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
25.图1是相关技术中的信号源常用的闭环alc电路方案，图1中所示的alc 电路结构上只有一个alc环路，闭环alc电路硬件上包含主通道上的可调衰 减器和放大器，负反馈通道上的功率检波器、积分比较器以及产生控制电压的 现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)和数模转换器 (analog to digital converter，dac)；闭环alc系统通过耦合器采集部分输出 信号，经过功率检波后与参考电压进行积分比较后生成控制信号，控制信号控 制前级的可调衰减器来改变衰减值，继而改变能够输入alc电路的功率，从而 维持输出功率的稳定；此外，改变反馈通道中的参考电压大小也可以调节输出 功率的大小，可见闭环alc系统不但可以稳定输出功率，还可以在一定范围内 维持输出功率可调。由于图1所示的alc电路中只采用了一级alc环路，可 调衰减器的线性调节范围有限，导致采用这种alc电路的信号源只能维持部分 输出功率范围稳定，当输出功率超出可调衰减器可以调节的范围时，则没有功 率稳定效果，会造成功率波动。
26.本技术实施例提供的一种alc电路，包括：
27.至少两级自动电平控制alc环路，每级alc环路包括依次连接的放大器、 耦合器、功率检波器和用于确定可调衰减器控制电压的衰减控制模块，放大器 的输入端为alc环路的输入节点，耦合器的输出端为alc环路的输出节点， 衰减控制模块的输出端与可调衰减器的控制端连接；
28.可调衰减器的输入端为alc电路的输入端，可调衰减器的输出端与首级 alc环路的输入节点连接；
29.末级alc环路之外的每级alc环路的输出节点连接双路单通开关的常通 端，双路单通开关的第一选通端与下一级alc环路的输入节点连接，末级alc 环路的输出节点和每个双路单通开关的第二选通端均与alc电路的输出端连 接。
30.其中，alc电路中包括的至少两级alc环路，可以让alc输出功率覆盖 更宽的范围。图2示出了alc电路的结构，以包括两级alc环路的alc电路 为例，第一级alc环路中包括第一放大器、第一耦合器和第一功率检波器，第 二级alc环路中包括第二放大器、第二耦合器和第二功率检波器。第一功率检 波器的输出端和第二功率检波器分别连接衰减控制模块的对应输入端，衰减控 制模块作为这两级alc环路的公共部分。第一级alc环路和第二级alc环路 对应不同的预设功率区间，第一级alc环路对应低功率区间，第二级alc环 路对应高功率区间，预设功率值作为低功率区间和高功率区间的分割点，小于 等于预设功率值的为低功率区间，大于预设功率值的为高功率区间。将目标功 率值和预设功率值进行比较后，可以确定目标功率值所属的预设功率区间，从 而选择对应的alc环路进行自动电平控制，衰减控制模块根据被选择的alc 环路中的功率检波器反馈的电压信号，控制可调衰减器。
31.在一种实现方式中，衰减控制模块包括：数字信号处理芯片和数模转换器 dac；其中，数字信号处理芯片具有片内模数转换功能，示例的，数字信号处 理芯片可以为fpga；
32.每级alc环路中的功率检波器的输出端与数字信号处理芯片上对应的模 数转换输入端连接；
33.数字信号处理芯片的输出端与dac的输入端连接；
34.dac的输出端与可调衰减器的控制端连接。
35.图3示出alc电路的结构，以包括两级alc环路的alc电路为例，alc 电路中只设置一个可调衰减器，可调衰减器后面接第一放大器来提高链路的输 出功率上限，第一放大器的输出信号经过第一耦合器后进入到负反馈通道中的 第一功率检波器，功率射频信号变成了电压，该反馈电压与衰减控制模块的参 考电压进行比较，最终衰减控制模块输出的控制电压反馈到可调衰减器上，调 节可调衰减器的衰减值。当根据用户选择的目标功率值，选择第一级alc环路 进行自动电平控制时，开关选择导通第一选通端，即选择l通道，将第一耦合 器输出端的功率射频信号对外输出。第一功率检波器将反馈电压输出至数字信 号处理芯片的模数转换输入端。数字信号处理芯片具有片内模数转换功能，数 字信号处理芯片的模数转换输入端即为其可进行模数转换的引脚，本实现方式 中，alc电路包括两级alc环路，那么，每级alc环路的反馈电压会由对应 的引脚输入到数字信号处理芯片。数字信号处理芯片将接收到的第一级alc环 路的反馈电压与预设参考电压进行比较，输出用于控制可调衰减器的数字控制 信号至dac，其中，预设参考电压是根据目标功率值确定的，然后由dac将 数字控制信号转换为模拟控制信号，以控制可调衰减器的衰减值。当根据用户 选择的目标功率值，选择第二级alc环路进行自动电平控制时，开关选择导通 第二选通端，即选择h通道，将第一耦合器输出端的功率射频信号输出至第二 级alc环路的第二放大器。第二功率检波器将反馈电压输出至数字信号处理芯 片上对应的模数转换输入端。此时，数字信号处理芯片只对第二级alc环路的 反馈电压进行处理，将接收到的第二级alc环路的反馈电压与预设参考电压进 行比较，输出用于控制可调衰减器的数字控制信号至dac，然后由dac将数 字控制信号转换为模拟控制信号，以控制可调衰减器的衰减值。
36.在一个示例性实施方式中，如当需要输出的功率较小(p
out
≤p0)时，控制 系统会让开关选择l通道，当输入功率p
in
增大时，瞬间可调衰减器输出功率增 大，第一放大器后的功率也增大，通过第一耦合器耦合输出的功率也增大，耦 合到第一级alc环路反馈通路的
功率也增大，经过第一功率检波器后输出电压 增大，此时数字信号处理芯片中的预设参考电压保持不变，导致数字信号处理 芯片输出的电压变小，然后dac输出的控制电压变小，从而使得可调衰减器的 衰减值增大，导致可调衰减器后的输出功率变小，继而使得l通道后面的输出 p
out
保持不变。当p
in
不变时，瞬间第一功率检波器输出电压不变，而数字信号 处理芯片的预设参考电压增大时，此时输出控制电压增大，dac的控制电压变 大，使得可调衰减器的衰减值减小，从而使得l通道后面的p
out
增大，且参考 电压和p
out
为线性正比关系，使得p
out
在一定的范围内稳定且可调。
37.在一种实现方式中，衰减控制模块包括：至少两个比较器、至少两个参考 电压单元和多路单通开关；其中，比较器的数量、参考电压单元的数量和多路 单通开关的选通端数量均与alc环路的数量相等；每级alc环路中的功率检 波器的输出端与对应的比较器的第一输入端连接；比较器的第二输入端与对应 的参考电压单元的参考电压输出端连接；多路单通开关的选通端与对应的比较 器的输出端连接；多路单通开关的常通端与可调衰减器的控制端连接。
38.可选的，参考电压单元包括：dac和数字信号处理芯片；dac的输入端 与对应的数字信号处理芯片的输出引脚连接；dac的输出端作为参考电压单元 的输出端。
39.其中，由数字信号处理芯片向不同alc环路中的dac提供相应电压值的 数字参考电压，然后由每级alc环路中的dac输出相应的模拟参考电压。alc 环路中的比较器根据功率检波器输出的反馈电压与模拟参考电压，向可调衰减 器输出相应的控制信号，以控制可调衰减器的衰减值，从而实现对alc电路输 出功率的控制。
40.图4示出alc电路的结构，以包括两级alc环路的alc电路为例。当需 要输出的功率较小(p
out
≤p0)时，控制系统控制第一开关选择l通道，相应地 控制第二开关也选择l通道。当输入功率p
in
增大时，瞬间可调衰减器输出功率 增大，第一放大器后的功率也增大，通过第一耦合器耦合输出的功率也增大， 耦合到第一级alc环路反馈通路的功率也增大，经过第一功率检波器后输出电 压增大，此时第一dac输出的u
l_ref
参考电压保持不变，第一比较器输出的电压 变小，从而使得可调衰减器的衰减值增大，导致可调衰减器后的输出功率变小， 继而使得l通道后面的输出p
out
保持不变。当p
in
不变时，瞬间第一功率检波器 输出电压不变，而第一dac输出的u
l_ref
参考电压增大时，此时第一比较器输出 控制电压增大，使得可调衰减器的衰减值减小，从而使得l通道后面的p
out
增 大，且u
l_ref
和p
out
为线性正比关系，使得p
out
在一定的范围内稳定且可调。
41.当需要输出的功率较大(p
out
＞p0)时，控制系统控制第一开关选择h通道， 相应地会控制第二开关也选择h通道。当输入功率p
in
增大时，瞬间可调衰减器 输出功率增大，第一放大器后的功率也增大，第一耦合器后选通h通路，h通 路上第二放大器的输出功率也增大，第二耦合器耦合输出的功率增大，耦合到 第二级alc环路反馈通路的功率也增大，经过第二功率检波器后输出电压增大， 此时第二dac输出的u
h_ref
参考电压保持不变，第二比较器输出的电压变小，从 而使得可调衰减器的衰减值增大，导致可调衰减器后的输出功率变小，继而使 得h通道后面的输出p
out
保持不变。当p
in
不变时，瞬间第二功率检波器输出电 压不变，而第二dac输出的u
h_ref
参考电压增大时，此时第二比较器输出控制电 压增大，使得可调衰减器的衰减值减小，从而使得h通道后面的p
out
增大，且u
h_ref
和p
out
为线性正比关系，使得p
out
在一定的范围内稳定且可调。
当获取到用户输入的目标功率值，也就是用户希望输出的功率值，将目标功率 值与至少两个预设功率区间进行匹配，也就是判断该目标功率值属于哪一个预 设功率区间。在确定与目标功率值相匹配的预设功率区间之后，就可以确定需 要选通的alc环路。通过衰减控制模块和双路单通开关选通与目标功率值对应 的alc环路，以图2中所示的alc电路为例，需要开关选择l通道或者h通 道，相应地，衰减控制模块根据被选通的alc环路的反馈电压确定控制信号， 以控制可调衰减器的衰减值。可以理解的是，若alc电路中配置的alc环路 的数量大于2，信号源所支持的输出功率范围会划分为相同数量的预设功率区 间，每级alc环路与这些预设功率区间一一对应。
54.在一种实现方式中，信号源输出功率控制方法，在通过衰减控制模块基于 目标功率值，控制alc电路的输出功率之后，还包括：
55.获取用户输入的调节功率值；
56.将调节功率值与至少两个预设功率区间进行匹配；
57.若与调节功率值相匹配的预设功率区间，仍是与目标功率值相匹配的预设 功率区间；
58.通过衰减控制模块基于调节功率值，对应调节alc电路的输出功率。
59.其中，如果用户需要调节alc电路的输出功率，就会输入调节功率值，当 然该调节功率值与原来的目标功率值不同。此时需要判断调节功率值属于哪个 预设功率区间，如果与调节功率值相匹配的预设功率区间，仍是与目标功率值 相匹配的预设功率区间，意味着不需要改变选通的alc环路，只需要通过衰减 控制模块基于调节功率值确定控制可调衰减器的控制电压，即可对应调节alc 电路的输出功率。
60.可选的，在将调节功率值与至少两个预设功率区间进行匹配之后，还包括：
61.若与调节功率值相匹配的预设功率区间，不是与目标功率值相匹配的预设 功率区间；
62.根据与调节功率值相匹配的预设功率区间，基于预设功率区间和alc环路 的对应关系，确定与调节功率值对应的alc环路；
63.通过衰减控制模块和双路单通开关选通与调节功率值对应的alc环路；
64.通过衰减控制模块基于调节功率值，对应调节alc电路的输出功率。
65.其中，如果与调节功率值相匹配的预设功率区间，不是与目标功率值相匹 配的预设功率区间，意味着需要改变选通的alc环路，那么，在选通对应的 alc环路之后，通过衰减控制模块基于调节功率值确定控制可调衰减器的控制 电压，对应调节alc电路的输出功率。
66.本技术实施例提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所 述计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例中的任意一种信号源输出功率 控制方法。
67.以上所述，仅为本技术的示例性实施例而已，并非用于限定本技术的保护 范围。
68.本领域内的技术人员应明白，术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户 设备，例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。
69.一般来说，本技术的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其 任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实 现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本申 请不限于此。
70.本技术的实施例可以通过信号源的数据处理器执行计算机程序指令来实现， 例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程 序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、 微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编 写的源代码或目标代码。
71.本技术附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相 互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和 功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本 地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于 只读存储器(rom)、随机访问存储器(ram)、光存储器装置和系统(数码多 功能光碟dvd或cd光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。 数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、 专用计算机、微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可 编程逻辑器件(fgpa)以及基于多核处理器架构的处理器。
72.通过示范性和非限制性的示例，上文已提供了对本技术的示范实施例的详 细描述。但结合附图和权利要求来考虑，对以上实施例的多种修改和调整对本 领域技术人员来说是显而易见的，但不偏离本发明的范围。因此，本发明的恰 当范围将根据权利要求确定。