CN101465664B - 可变失配负载装置、射频装置以及驻波比和相位调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于移动通信领域，提供了可变失配负载装置、射频装置以及驻波比和相位调节方法；可变失配负载装置包括：功分合路单元、第一隔离器、幅度相位调节器以及功率放大器；所述功分合路单元的公共端连接待测件，所述功分合路单元的第一隔离端通过所述第一隔离器连接功率负载，所述功分合路单元的第二隔离端连接至所述幅度相位调节器的输入端；所述幅度相位调节器的输出端连接至所述功率放大器的输入端；所述功率放大器的输出端通过所述第一隔离器连接至所述功分合路单元的第一隔离端。本发明提供的可变失配负载装置采用功率放大器进行增益补偿，可以产生与自身器件插损无关的任意驻波状态；同时具有输出参数动态调整速度快，调整精度高的特点。
Description
技术领域
本发明属于移动通信领域，尤其涉及可变失配负载装置、射频装置以及驻波比和相位调节方法。
背景技术
驻波检测装置被广泛应用于通信、网络、军工等各个领域，而可变失配负载装置用于验证驻波检测装置性能；传统的可变失配负载装置主要采用无源器件(包括移相器、衰减器)为主体，利用输出端的反射，使得信号两次通过移相器及可变衰减器后得到反射信号，并通过调节移相器和衰减器来实现可变失配负载装置的调变。
由于产生的反射信号需要两次通过可变失配负载装置的器件，对衰减器及移相器的插损有较高要求，否则难以实现高驻波比值。例如，如果需要得到VSWR＝6的可变失配负载装置，即当回损为2.9dB时，移相器与衰减器的插损之和不得大于1.45dB。另外，在调变的过程中，器件自身的驻波也对反射信号产生极大干扰，影响了测试精度及测试效率。
同时，由于可变失配负载装置采用无源器件，为了满足插损的要求，往往实体的体积较大，成本高；况且一旦这些无源器件插损较大，将使得某些失配状态无法实现。例如，当无源器件的差损为2.0dB时，根据反射的原理，其能产生的最低回波损耗为4dB，低于此值就无法实现。同时，如果需要实现全反射，由于无源器件的插损，也是无法实现全反射的。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种可以产生任意驻波状态的可变失配负载装置。
本发明实施例是这样实现的，一种可变失配负载装置，包括：
功分合路单元、第一隔离器、幅度相位调节器以及功率放大器；
所述功分合路单元的公共端连接待测件，所述功分合路单元的第一隔离端通过所述第一隔离器连接功率负载，所述功分合路单元的第二隔离端连接至所述幅度相位调节器的输入端；
所述幅度相位调节器的输出端连接至所述功率放大器的输入端；
所述功率放大器的输出端通过所述第一隔离器连接至所述功分合路单元的第一隔离端。
本发明实施例的目的在于提供一种采用上述可变失配负载装置的射频装置。
本发明实施例的目的还在于提供一种采用上述可变失配负载装置调节驻波比和相位的方法，包括下述步骤：
功分合路单元将输入的前向功率信号分成两路信号；
一路信号经过第一隔离器被功率负载吸收；
另一路信号经过幅度相位调节器后输出；
功率放大器将所述幅度相位调节器输出的信号进行放大后经所述第一隔离器以及所述功分合路单元后输出构成反向功率信号。
本发明实施例提供的可变失配负载装置采用功率放大器进行增益补偿，可以产生与自身器件插损无关的任意驻波状态；同时具有输出参数动态调整速度快，调整精度高的特点。
附图说明
图1是本发明实施例提供的可变失配负载装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的可变失配负载装置采用功率放大器进行增益补偿，可以产生任意驻波状态，可以实现快速准确的动态调整。
本发明实施例提供的可变失配负载装置用于给驻波检测装置提供相位及驻波比可变的负载状态，主要应用于驻波检测系统中。图1示出了本发明实施例提供的可变失配负载装置的结构，为了便于说明，仅示出了本发明实施例相关的部分，详述如下。
可变失配负载装置2包括：功分合路单元21、第一隔离器22、幅度相位调节器24以及功率放大器25；其中，功分合路单元21的公共端210连接待测件1，功分合路单元21的第一隔离端211通过第一隔离器22连接功率负载23，功分合路单元21的第二隔离端212连接至幅度相位调节器24的输入端，幅度相位调节器24的输出连接至功率放大器25的输入端；功率放大器25的输出端通过第一隔离器22连接至功分合路单元21的第一隔离端211。
前向信号由待测件1输入，通过功分合路单元21后，使部分前向信号经过幅度相位调节器24后经功率放大器25放大，重新合路到输入端作为反向信号输出。由于采用功率放大器25进行了增益补偿，对幅度相位调节器24的插入损耗和功率承受能力要求大大降低；使得采用有源可变衰减器、有源可变移相器成为可能；还可以利用有源器件控制性能好的特点，完善，扩充整机的性能。
作为本发明的一个实施例，功分合路单元21可以实现前后向功率的分配和合成，实现了前后向功率输入、输出的隔离；提供信号从端口210到端口212以及端口211到端口210的导通，端口211到端口212的隔离。功分合路单元21可以为具有四端口的耦合器，也可以为具有三端口的维尔金森功分器，还可以为其它任何具有上述功能的器件。
在本发明实施例中，可变失配负载装置2还包括：第二隔离器26，连接至功分合路单元21的第二隔离端212与幅度相位调节器24的输入端之间。
在本发明实施例中，幅度相位调节器24进一步包括：可变衰减器241和可变移相器242；可变衰减器241的输入端连接至功分合路单元21的第二隔离端212；变衰减器241的输出端连接至可变移相器242的输入端；可变移相器242的输出端连接至功率放大器25的输入端。
作为本发明的一个实施例，可变衰减器241和可变移相器242的位置可以交换，即可变移相器242的输入端连接至功分合路单元21的第二隔离端212；可变移相器242的输出端连接至可变衰减器241的输入端；可变衰减器241的输出端连接至功率放大器25的输入端。
在本发明实施例中，可变衰减器241以及可变移相器242均可以采用机械调节装置进行相位和驻波的调节；还可以采用一个控制器来调节可变衰减器241以及可变移相器242的相位和驻波。作为本发明的一个实施例，可变失配负载装置2还包括：控制器27，其第一控制输出端271连接至可变衰减器241的控制端；其第二控制输出端272连接至可变移相器242的控制端；控制器27对可变移相器242以及可变衰减器241的可变参数进行控制，以实现可变负载端口所需的任意驻波比及相位状态。
作为本发明的另一个实施例，可变失配负载装置2还包括：耦合器29以及检波检相器28；其中，耦合器29的输入端连接待测件1，耦合器29的输出端连接至检波检相单元28的输入端；检波检相单元28的控制端连接至控制器27的第三控制输出端。检波检相器28用于实现信号前向、后向功率相位的监测，并将监测结果作为整个检测系统自校准的依据，对整个检测系统实现自校准。
本发明实施例提供的可变失配负载装置2为主动模块，当待测件1的端口无输入信号时，可变失配负载装置2将不会产生反向信号，端口将保持匹配状态。
为了更进一步说明本发明实施例提供的可变失配负载装置，现结合图1详述可变失配负载装置的工作原理如下：
当有输入信号经过待测件1时，前向功率信号由公共端210输入，功分合路单元21可以实现前向信号的分流及反向信号的合路；功分合路单元21将输入的前向功率信号分成两路信号，一路信号由第一隔离端211输出，经过第一隔离器22被功率负载23吸收；另一路信号由第二隔离端212输出，依次经过可变衰减器241、可变移相器242后由功率放大器25进行放大后经第一隔离器22输出至功分合路单元21的第二隔离端，再经公共端210输出构成反向信号；前向功率信号与反向功率信号满足所需可变失配负载装置的幅度相位要求，从而实现了可变失配负载装置功能。其中，反向信号的大小、相位可以通过可变衰减器241以及可变移相器242的参数设置来实现。
作为本发明的一个实施例，功分合路单元21输出的两路信号的比例可以根据实际需要任意设置。
本发明实施例提供的可变失配负载装置2可以模拟出任意驻波比及相位状态的负载；同时，采用检波检相单元28可以实现前后向信号的幅度、相位测量，从而实现整个检测系统的自检功能；为自动测试平台及其它应用提供了低价、可靠的方案。另外，还可以提供外部通信接口，实现功能扩展。
本发明实施例提供的可变失配负载装置采用功率放大器进行增益补偿，可以产生与自身器件插损无关的任意驻波状态；同时具有输出参数动态调整速度快，调整精度高的特点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种可变失配负载装置，其特征在于，所述可变失配负载装置包括：
功分合路单元、第一隔离器、幅度相位调节器以及功率放大器；
所述功分合路单元的公共端连接待测件，所述功分合路单元的第一隔离端通过所述第一隔离器连接功率负载，所述功分合路单元的第二隔离端连接至所述幅度相位调节器的输入端；
所述幅度相位调节器的输出端连接至所述功率放大器的输入端；
所述功率放大器的输出端通过所述第一隔离器连接至所述功分合路单元的第一隔离端。
2.如权利要求1所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述幅度相位调节器包括：可变衰减器和可变移相器；
所述可变衰减器的输入端连接至所述功分合路单元的第二隔离端；所述可变衰减器的输出端连接至所述可变移相器的输入端；
所述可变移相器的输出端连接至所述功率放大器的输入端。
3.如权利要求1所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述幅度相位调节器包括：可变衰减器和可变移相器；
所述可变移相器的输入端连接至所述功分合路单元的第二隔离端；所述可变移相器的输出端连接至所述可变衰减器的输入端；
所述可变衰减器的输出端连接至所述功率放大器的输入端。
4.如权利要求2或3所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述可变失配负载装置还包括：
第二隔离器，连接至所述功分合路单元的第二隔离端与所述幅度相位调节器的输入端之间。
5.如权利要求2或3所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述可变失配负载装置还包括：
控制器，其第一控制输出端连接至所述可变衰减器的控制端；其第二控制输出端连接至所述可变移相器的控制端。
6.如权利要求5所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述可变失配负载装置还包括：
耦合器以及检波检相单元；
所述耦合器的输入端连接待测件，所述耦合器的输出端连接至所述检波检相单元的输入端；
所述检波检相单元的控制端连接至所述控制器的第三控制输出端。
7.如权利要求1所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述功分合路单元为具有四端口的耦合器。
8.如权利要求1所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述功分合路单元为具有三端口的功分器。
9.如权利要求5所述的可变失配负载装置，其特征在于，所述可变失配负载装置还包括与所述控制器连接的通信接口。
10.一种射频装置，其特征在于，所述射频装置包括权利要求1-9任一项所述的可变失配负载装置。
11.一种采用权利要求1所述的可变失配负载装置调节驻波比和相位的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
功分合路单元将输入的前向功率信号分成两路信号；
一路信号经过第一隔离器被功率负载吸收；
另一路信号经过幅度相位调节器后输出；
功率放大器将所述幅度相位调节器输出的信号进行放大后经所述第一隔离器以及所述功分合路单元后输出构成反向功率信号。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述前向功率信号与所述反向功率信号满足所述可变失配负载装置的幅度相位要求。
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