CN105388371A - 一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路，包括：相互连接的驻波比监测电路与单片机电路；其中：所述驻波比监测电路包括：功率放大器末级管、微带电路、前向检波电路、反向检波电路、比较运算放大器与射频隔离器；所述微带电路一端与功率放大器末级管相连，另一端与前向检波电路相连；所述射频隔离器一端与功率放大器末级管相连，另一端与反向检波电路相连；所述前向检波电路及反向检波电路还分别与比较运算放大器相连。本发明公开的功率放大器的单片机驻波比监测电路实现了对射频信号的精准耦合，反馈信号通过检波管转电压方式可靠传输，维护工作实现频率智能锁定，可在线工作、输出频率高、抑制好、产品稳定性好。

Description

一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路。

背景技术

当前，考虑到日益迫近的全球能源危机和人们对环境保护的期望日益增高，节能对高效无线网络的运营至关重要。功率放大器(PA)是基站和中继器的核心，其功耗可能占基站总功耗的一半。对功率放大器进行监控不仅可以提高功效、降低运营成本、提高输出功率和线性度，而且可以使系统操作人员及时发现和解决问题，进而提高可靠性和可维护性,而加入了功率放大器的驻波比监测可以实时的智能监测功放的工作状态保证，无线网络的正常运行。

大多数固态放大器中的晶体管在失配状态会工作失效，且耗散比较大，更有甚者在失配严重时，管子会被烧毁。虽然已有多种驻波保护方法，但反射法还是最常用的。基于此方法，介绍两种保护电路，它们都是利用耦合器把入射波与反射波分离出来，再通过检波、放大、比较,最后输出逻辑电平,以后接数字控制电路。所述电路的工作频带主要由耦合器来决定。

AT89C2051单片机是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储(FPEROM-FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，AT89C2051单片机与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C2051单片机是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

然而，传统的单片机驻波比监测电路相关方案还不够完善，其精确性、稳定性与可靠性还有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路，具有高精确性、高稳定性与高可靠性的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路，包括：相互连接的驻波比监测电路与单片机电路；其中：

所述驻波比监测电路包括：功率放大器末级管、微带电路、前向检波电路、反向检波电路、比较运算放大器与射频隔离器；所述微带电路一端与功率放大器末级管相连，另一端与前向检波电路相连；所述射频隔离器一端与功率放大器末级管相连，另一端与反向检波电路相连；所述前向检波电路及反向检波电路还分别与比较运算放大器相连。

所述驻波比监测电路将将射频信号转换成电压后通过单片机IO口送到单片机中；所述将射频信号转换成电压采用能够实现45dB线性度射频信号转电压的信号技术。

所述单片机电路包括：单片机芯片以及分别与其相连的按键及LED显示屏。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，功率放大器的单片机驻波比监测电路实现了对射频信号的精准耦合，反馈信号通过检波管转电压方式可靠传输，维护工作实现频率智能锁定，可在线工作、输出频率高、抑制好、产品稳定性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路，其主要包括：相互连接的驻波比监测电路与单片机电路；其中：

所述驻波比监测电路包括：功率放大器末级管、微带电路、前向检波电路、反向检波电路、比较运算放大器与射频隔离器；所述微带电路一端与功率放大器末级管相连，另一端与前向检波电路相连；所述射频隔离器一端与功率放大器末级管相连，另一端与反向检波电路相连；所述前向检波电路及反向检波电路还分别与比较运算放大器相连。

进一步的，所述驻波比监测电路将将射频信号转换成电压后通过单片机IO口送到单片机中；所述将射频信号转换成电压采用能够实现45dB线性度射频信号转电压的信号技术。

优选的，为了使得功率放大器在具有更好的集成度。可以在制作功率放大器时将功率放大器末级管输出耦合一路出来到检波电路上，而单片机芯片贴片焊接在功率放大器的另一侧，整个功率放大器内还集成电压稳定的电源。应用于功率放大器的单片机驻波监测电路方法的实现，使得功率放大器在具有更好的集成度，在整个功放链路上的集成化，这样高度集成的链路减小了原来分立器件的体积且保证了可靠性。

为了便于理解本发明实施例所提供的应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路的安装步骤，下面结合附图2进行介绍。

如图2所示，将驻波比监测电路分别左侧部分的功率放大器末级管及中间的监测电路部分；右侧部分则为单片机电路，其包含了单片机芯片以及分别与其相连的按键及LED显示屏，LED屏幕用于显示信息，按键用于调节控制信号大小。

本发明实施例中，驻波比监测电路中的相关器件可用焊锡丝固定在功率放大器的一测；单片机电路则用焊锡丝固定在功率放大器的的另一测；信号输入用微带耦合信号线连接至上检波电路上；而信号输入阻抗使用50欧姆线。

贴片安装中根据实际应用过程的需要，可将其前向检波电路、反向检波电路先贴片装配好，单片机芯片也是先贴片装配好，或者两个模块同时贴片装配，贴片采用回流焊方式贴片，其作用是使得模块贴片出来工艺美观，稳定性高，节省时间方便后期生产。

在安装驻波比监测电路时，应该注意微带耦合线应该保持在0.5-1.2mm的距离与功放末级管输出的微带，防止微带耦合线太近造成输出功率损耗过大或者太远造成微带耦合电路的信号输入过小导致前向检波电路信号采集失败。在放入芯片到回流焊前应该佩戴好防静电手环和穿防静电服装，防止静电勿损坏芯片，每个芯片的最大承受温度是260摄氏度，若超过不敢保证芯片能否正常工作。

单片机芯片可以是一个8位单片机，同样在使用该芯片时候应该佩戴好防静电手环和穿防静电服装，防止静电勿损坏芯片，单片机芯片的最大承受温度是150摄氏度，若超过不敢保证芯片能否正常工作。LED屏幕需要手工贴片焊接在AT89C2051的板上，注意方向千万别装反了否则会烧了屏幕。

驻波比监测电路与单片机电路贴片安装过程中使用的是回流焊接或者手工焊接时候一字洛铁，焊锡丝0.8直径的无铅焊锡丝并带好绝缘手套。

应用本发明，驻波比监测电路的整体尺寸得到了大幅缩减，而且其性能也得到了大幅提升，例如，使用者不必再独自设计外围电路的检波电路以及手动修改设置检波值。解决了在常规手动更改检波值以及电压精准度的问题。

应用本发明，可以将驻波比监测电路与单片机电路及电源等集成到一起，可以大大减少集成前的总体积。本发明将检波电路，单片机，用内部连接线连接在功率放大器上再加装一个稳压电源最后到制作好尺寸的外壳里。外壳上面有LED显示屏幕，还有电源插口以及电源开关。

本发明所使用的回流焊方式和装配的方式均满足军品可靠性要求，回流焊使用高稳定性锡膏保证了器件焊接的可靠性，装配组件的都必须带防静电措施，为满足接地性能，防止损坏器件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路，其特征在于，包括：相互连接的驻波比监测电路与单片机电路；其中：

所述驻波比监测电路包括：功率放大器末级管、微带电路、前向检波电路、反向检波电路、比较运算放大器与射频隔离器；所述微带电路一端与功率放大器末级管相连，另一端与前向检波电路相连；所述射频隔离器一端与功率放大器末级管相连，另一端与反向检波电路相连；所述前向检波电路及反向检波电路还分别与比较运算放大器相连。

2.根据权利要求1所述的一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路，其特征在于，所述驻波比监测电路将将射频信号转换成电压后通过单片机IO口送到单片机中；所述将射频信号转换成电压采用能够实现45dB线性度射频信号转电压的信号技术。

3.根据权利要求1所述的一种应用于功率放大器的单片机驻波比监测电路，其特征在于，所述单片机电路包括：单片机芯片以及分别与其相连的按键及LED显示屏。