智能射频功率源的制作方法

1.本发明属于基本电子电路领域，涉及射频功率源功放模块的相位自动调整、增益自动调整、输出功率自动补偿、效率自动调整的解决方案。


背景技术：

2.射频功率源往往需要由多个功放模块组成，各功放模块在组合进行功率合成时，通常要求彼此间的相位误差在几度以内，有时甚至要求输入与输出的相位差保持在固定范围。由于各功放模块在生产过程中使用电子元件等的参数存在差异，导致各模块间的相位误差通常大于10
°
，或与要求的相位相差较大。目前采用相位调整的通常做法是根据每个模块相位的差异调整线路长短或调整配置的电容值，线路或电容硬件的调整导致每个功放模块的线路长短及相关电容都不一致，给生产及使用带来极大的不便。
3.由于在多个功放模块进行功率合成时，各模块使用电子元件的参数差异会导致各模块的增益出现偏差，直接影响着合成后输出信号的质量及工作效率。通常采用在功放调试时调整电路中元件的数值来使各功放模块间的增益达到平衡，或采取对功放按增益不同进行选别后分组，增益相同的功放同组使用等。这些传统的方式即增加调试及装配人员的工作量，也没有根本解决功放模块的自由配用问题，对后续的功放模块更换与维修带来很大不便。
4.功放模块的工作效率与信号质量是两个重要指标，更好的信号质量往往是在牺牲效率的情况下才能达到。目前功放基本上生产完成后，效率值与信号指标也就确定了，使用过程中想再提高工作效率或提高信号质量基本不能满足。
5.功放模块在工作过程中，会因功放管等的发热产生输出功率的变化，为了使输出的功率稳定，通常采用冷却温度保持恒定，以及根据输出功率变化的反馈调整输入的方式使输出功率回拉保持。由于冷却温度恒温化成本较高且不可靠；根据输出功率变化调整输入来维持输出稳定并没有解决功放管受温度影响导致的功率变化，尤其在功放管饱和工作状态下或电路器件受温度影响较大时很难再增大输出，无法真正实现功率补偿。


技术实现要素：

6.本发明智能射频功率源可实现功放模块相位自动调整、增益自动调整、效率自动调整、输出功率自动补偿。
7.为达到上述目的，本发明由以下构成：1、相位调整单元；2、增益调整单元；3、效率调整单元；4、功率补偿单元；5、输出检测单元；6、功率放大单元；7、集中控制单元。
8.本发明的具体配置与连接关系：射频信号经过2、增益调整单元及1、相位调整单元后，由6、功率放大单元实现信号放大，放大的信号经过5、输出检测单元输出。5、输出检测单元检测出相位、增益/功率等信号，反馈到7、集中控制单元及4、功率补偿单元。7、集中控制单元对1、相位调整单元与2、增益调整单元及3、效率调整单元发出调整指令。4、功率补偿单元可调整2、增益调整单元的输出及对6、功率放大单元进行温度补偿。
9.本发明使射频功率源功放在不需要硬件调整的情况下实现输出相位的一致性及增益的一致性，使功放的生产、更换、维修变得简单，使不同厂家的功放组合使用变得简单可行。由于4、功率补偿单元中温度补偿电路的使用，使功率的稳定性得到可靠的保障。3、效率调整单元的运用可以使用户在满足性能要求的情况下实现节能降耗提高效益，在需要更高信号质量时也可通过牺牲效率进行选择。
附图说明
10.图1为智能射频功率源功放的系统示意图。
具体实施方式
11.结合附图对本发明的实施进行说明。
12.射频信号经过2、增益调整单元及1、相位调整单元后，由6、功率放大单元实现信号放大，放大的信号经过5、输出检测单元输出。5、输出检测单元检测出相位、增益/功率等信号，反馈到7、集中控制单元及4、功率补偿单元。7、集中控制单元根据反馈的信号，经过对比运算生成对相位与增益的调整信号，相位调整信号发送到1、相位调整单元对变化的相位进行修正；增益调整信号发送到2、增益调整单元进行增益调整。4、功率补偿单元根据5、输出检测单元检出的功率变化信息形成功率调整信号，功率调整信号通过2、增益调整单元微调增益使变化的输出功率回拉；4、功率补偿单元还根据6、功率放大单元温度变化的情况，及时输出温度补偿的反馈对6、功率放大单元进行温度补偿，使6、功率放大单元的输出稳定。需要调整效率时，向7、集中控制单元发出调整指令，7、集中控制单元通过运算形成电压调整信息并发送到3、效率调整单元，3、效率调整单元通过调整供电电压达到在指令下自动调整效率的目的。效率调整的同时相位、功率等的调整单元同步运行，维持相位、功率等输出不变。
13.以上通过本发明的实施应用，实现在自动或指令状态下，射频功率源各个功放间相位、增益的一致性及功率的稳定性，降低了不同功放间因输出功率或相位的差异产生的合成损耗，提高合成信号的质量及效率，同时使功率源的生产、调试、维修变得简单，可以节约大量的时间。效率的可调整性也可使功率源根据需要工作在最佳的效率状态，得到更好的经济效益。
14.以上所述为本发明的实施例，不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡是在本发明的精神与原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.智能射频功率源，其特征在于，射频功率源功放模块的相位自动调整、增益自动调整、输出功率自动补偿、效率自动调整。2.根据权利要求1所述智能射频功率源，其特征在于，使用相位调整单元实现功放模块输出相位自动调整。3.根据权利要求1所述智能射频功率源，其特征在于，使用增益调整单元实现功放模块的增益自动调整。4.根据权利要求1所述智能射频功率源，其特征在于，使用效率调整单元实现功放模块的效率在指令状态下自动调整。5.根据权利要求1所述智能射频功率源，其特征在于，使用功率补偿单元实现功放模块的自动功率补偿。6.根据权利要求1所述智能射频功率源，其特征在于，使用输出检测单元检测功率放大单元输出的相位、增益/功率等。7.根据权利要求1所述智能射频功率源，其特征在于，使用集中控制单元实现功放模块的智能化管理。

技术总结
本发明属于基本电子电路领域，涉及射频功率源功放模块的相位自动调整、增益自动调整、输出功率自动补偿、效率自动调整的解决方案。智能射频功率源，其特征在于，射频功率源功放模块的相位自动调整、增益自动调整、输出功率自动补偿、效率自动调整。本发明使射频功率源功放在不需要硬件调整的情况下实现输出相位的一致性及增益的一致性，使功放的生产、更换、维修变得简单，使不同厂家的功放组合使用变得简单可行。简单可行。


技术研发人员：张盘龙 曲岩 胡继润
受保护的技术使用者：曲岩 胡继润
技术研发日：2020.05.13
技术公布日：2021/11/19