CN105467177A - 一种功放栅压的调节方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功放栅压的调节方法，该方法包括：系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值，并将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，则将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；如果所述外界环境参数超过预设的门限值，则将所述外界环境参数恢复设置为正常值。本发明还同时公开了一种功放栅压的调节装置。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域中的射频功率放大器，尤其涉及一种功放栅压的调节方法和装置。
背景技术
射频功率放大器单元/模块是无线通信设备的主要组成部分，其中，功放管静态工作点的合理与否是其正常工作的必要条件，静态工作点是通过功放管的栅极电压大小来进行调节的。
功放管的栅压调节有两种方法：
一、通过手动旋转电位器来调节分压电路，使得分配到功放管的栅极处的电压达到所需电压。但是，这种方式存在稳定性差、可生产性差、人为干预因素较多等不利因素而已被慢慢淘汰；
二、通过单片机(MCU)的软件运行，控制数字模拟转换器(DAC)的输出，使得DAC输出到功放管栅极处的电压达到所需电压。这种方式由于自动化程度高、可生产性好、人为干预因素少等特点得到了普遍应用。
但是，所述第二种实现方法也存在一些问题：软件可能会出现异常，比如：程序跑飞或程序错误等导致DAC的输出异常。另外，支持软件所需的硬件，包括MCU、DAC等受外界干扰，使得输出到功放管的栅压异常。这些异常将导致射频功率放大器单元/模块工作状态不正常，严重时会直接导致功放管的损伤、甚至烧毁，整个系统也将无法正常工作。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种功放栅压的调节方法和装置。
本发明实施例提供了一种功放栅压的调节方法，该方法包括：
系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值，并将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，则将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，
如果所述外界环境参数超过预设的门限值，则将所述外界环境参数恢复设置为正常值。
其中，所述获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值为：
对所述外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值进行间隔采样，所述间隔的时间相同或者不同。
其中，所述将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，包括：
基于所述对外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值的间隔采样获取的数值，并利用预设的门限值分别对所述外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值进行趋势判断和上限判断。
优选的，该方法还包括：
在所述DAC与功放管之间设置分压电阻，所述分压电阻一端接地，另一端与功放管的栅极相连。
优选的，该方法还包括：
在所述DAC与功放管之间设置稳压二极管，所述稳压二极管正极接地，负极与功放管的栅极相连。
优选的，该方法还包括：
在所述DAC与功放管之间设置电压比较器，所述电压比较器的两个输入电压分别为DAC输出的参考电压以及到达功放管的栅极电压，输出端与MCU相连。
本发明实施例还提供了一种功放栅压的调节装置，包括：MCU、DAC和功放管；所述MCU包括：获取模块、比较模块和运行模块；其中，
所述获取模块，用于系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值；
所述比较模块，用于将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，并将所述比较结果通知所述运行模块；
所述运行模块，用于确定所述比较结果超过预设的门限值时，将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，用于确定所述外界环境参数超过预设的门限值时，将所述外界环境参数恢复设置为正常值。
优选的，该装置还包括：所述DAC与所述功放管之间设置的分压电阻，所述分压电阻一端接地，另一端与所述功放管的栅极相连。
优选的，该装置还包括：所述DAC与所述功放管之间设置的稳压二极管，所述稳压二极管正极接地，负极与所述功放管的栅极相连。
优选的，该装置还包括：所述DAC与功放管之间设置的电压比较器，所述电压比较器的两个输入端分别与DAC以及功放管的栅极相连，输出端与MCU相连。
本发明实施例提供的功放栅压的调节方法和装置，系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值，并将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，则将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，如果所述外界环境参数超过预设的门限值，则将所述外界环境参数恢复设置为正常值。本发明实施例根据外界环境的变化和/或DAC输出到功放管的栅压值的变化自动调整DAC输出到功放管的栅压，使得射频功率放大器单元/模块的功放管的栅极电压工作在正常工作范围，避免在设备出现异常时，或硬件受到外界干扰或其他异常时功放管的栅极电压出现异常，从而保证系统的正常工作。
附图说明
在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
图1为本发明实施例所述功放栅压的调节方法流程示意图；
图2为本发明实施例所述设置有分压电阻的栅压调节电路示意图；
图3为本发明实施例所述设置有稳压二极管的栅压调节电路示意图；
图4为本发明实施例所述设置有电压比较器的栅压调节电路示意图；
图5为本发明实施例所述的功放栅压调节装置中的MCU的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施例中，系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值，并将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，则将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，如果所述外界环境参数超过预设的门限值，则将所述外界环境参数恢复设置为正常值。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述功放栅压的调节方法流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤101：系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值；
具体的，在系统运行过程中，可通过内部(单板中)的多个传感器或系统内部通信获取外界环境参数，例如：温度参数、频率参数、功率参数、载波形式参数，如：几载波，以及信号质量参数等，对于环境参数，可采用如下采样方法：对外界环境参数进行间隔采样，所述间隔的时间相同或者不同。对于DAC输出到功放管的栅压值，也可采用间隔采样的方法进行获取，间隔的时间相同或者不同。
这里，进行外界环境参数的获取时，例如对温度进行采样时，可在同一时刻对多个传感器进行温度测量。
步骤102：将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，则将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，如果所述外界环境参数超过预设的门限值，则将所述外界环境参数恢复设置为正常值；
这里，基于上述对外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值的间隔采样获取的数值，并利用预设的门限值分别对所述外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值进行趋势判断和上限判断，具体的，
对于利用预设的门限值进行的趋势判断，为：对相邻或不同间隔间的外界环境的采样数值进行做差处理，将差值与预设的门限值，如：已经保存在ROM中的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，进行告警上报，并将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；当然，还可进行同设备多个环境因素的比较判断，例如：一个设备中相同功能的传感器可以放置多个，以温度来说，在一个温度传感器出现异常后，可切换至另一个温度传感器进行外界环境参数的获取，从而恢复正常调节功能；此外，还可进行相同地理环境多模块上传到传感器的环境数据的比较判断，例如使用编号的方法：在地理环境参数相同的情况下，这些设备可通过上传自身的传感器数据，并在后台进行判断比较，如将一个区域内的所有基站将自身传感器数据上传至服务器，如果某一个设备温度明显偏高，处理方法与上述超过门限值的处理方法相同。该判断可避免DAC输出到功放管的栅压值因环境因素发生的跳变，保证栅压值的稳定，维持整个系统的正常运行。
另外，对相邻或不同间隔间的DAC输出到功放管的栅压值进行做差处理，将差值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，进行告警上报，并依据调整策略将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值。
对于利用预设的门限值进行的上限判断，为：将每个间隔采样获得的外界环境参数进行同一时刻(或其他相同维度下)的数值比较，并与存储在ROM中的预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，可进行告警上报，并将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值。这里，所述同一时刻是指在设备中具备多个相同功能的传感器进行比较时，时间点必须是相同的；另外，采样数据的判断应当是在连续时间下进行判断，即：对每个采样数据均进行判断。例如：同设备在同一时刻进行温度传感器的读取，并进行比较；或者，对两次或多次连续的间隔采样获取的温度值进行比较判断，若有跳变，处理方法与上述超过门限值的处理方法相同。这里，也可将上述外界环境参数设置为正常数值，相应的，所述DAC输出到功放管的栅压值也会恢复到正常值。
另外，将每个间隔采样获得的DAC输出到功放管的栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，可进行告警上报，并将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值。
这里，如果所述外界环境参数超过预设的门限值，则将所述外界环境参数恢复设置为正常值，例如：如果设备上有多个环境参数传感器，如温度传感器，则可将异常的外界环境参数切换为其他环境参数传感器对应的正常的外界环境参数，从而可相应将栅压值恢复到正常值。
优选的，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：根据经验值设置进行比较判断所需的门限值，并将所述门限值存储在ROM中。
其中，由于外界环境参数与DAC输出到功放管的栅压值之间存在一定的关系，外界环境参数变化会导致DAC输出到功放管的栅压值发生变化，因此，可依据经验值设置与环境参数对应的门限值。
优选的，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：根据经验值设置依据外界环境参数恢复设置DAC输出到功放管的栅压值的调整策略，并将所述调整策略存储在ROM中。
当然，本发明实施例还可基于上述对外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值的间隔采样获取的数值，并利用预设的门限值分别进行下限判断，例如：将每个采样值与预设的下限门限进行比较，如果低于门限值，则进行告警，并进行恢复设置，具体实现方法与上文上限判断类似，此处不再详述。
本发明实施例根据外界环境的变化和/或DAC输出到功放管的栅压值的变化自动调整DAC输出到功放管的栅压，使得射频功率放大器单元/模块的功放管的栅极电压工作在正常工作范围，避免在设备出现异常时，或硬件受到外界干扰或其他异常时功放管的栅极电压出现异常，从而保证系统的正常工作。
优选的，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：在所述DAC与功放管之间设置分压电阻，所述分压电阻一端接地，另一端与功放管的栅极相连。
如图2所示，所述电阻2为设置的分压电阻，所述传感器1、2…n，MCU、DAC以及ROM、电阻1为已有模块。如果DAC输出到功放管的栅压值过大，所述电阻2会分担部分电压，使得到达功放管栅极处的电压降低。因此，通过设置适当阻值的分压电阻，即：电阻2的设置，可进一步防止DAC输出到功放管的栅压值过大导致的栅压异常，从而进一步保证系统的正常工作。
优选的，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：在所述DAC与功放管之间设置稳压二极管，所述稳压二极管正极接地，负极与功放管的栅极相连。
所述稳压二极管如图3所示，所述传感器1、2…n，MCU、DAC以及ROM、电阻1为已有模块。如果DAC输出到功放管的栅压值过大，依据稳压二极管的工作原理可知，利用二极管的反向截止特性，可将过大的电压限制在一定范围内，如控制DAC输出到功放管的栅压值始终小于允许的最大值，使得到达功放管栅极处的电压降低。因此，本发明实施例可进一步防止DAC输出到功放管的栅压值过大导致的栅压异常，从而进一步保证系统的正常工作。
优选的，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：在所述DAC与功放管之间设置电压比较器，所述电压比较器的两个输入电压分别为DAC输出的参考电压以及到达功放管的栅极电压，输出端与MCU相连。
所述电压比较器如图4所示，所述传感器1、2…n，MCU、DAC以及ROM、电阻1为已有模块。电压比较器将到达功放管的栅极电压与DAC输出的参考电压进行比较，如果差值超出告警门限后，电压比较器则可通知MCU关闭栅极电压。这里，所述告警门限可设置为所述功放管所能承受的最大栅极电压。因此，本发明实施例可进一步防止DAC输出到功放管的栅压值过大导致的栅压异常，从而进一步保证系统的正常工作。
本发明实施例还提供了一种功放栅压的调节装置，包括：MCU、DAC和功放管；所述MCU如图5所示，包括：获取模块50、比较模块52和运行模块54；其中，
所述获取模块50，可通过所述MCU中的CPU实现，用于系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值；
具体的，在系统运行过程中，可通过内部(单板中)的多个传感器或系统内部通信获取外界环境参数，例如：温度参数等，对于环境参数，可采用如下采样方法：对外界环境参数进行间隔采样，所述间隔的时间相同或者不同。对于DAC输出到功放管的栅压值，也可采用间隔采样的方法进行获取，间隔的时间相同或者不同。
所述比较模块52，可通过所述MCU中的比较器实现，用于将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，并将所述比较结果通知所述运行模块54；
这里，基于上述对外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值的间隔采样获取的数值，并利用预设的门限值分别对所述外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值进行趋势判断和上限判断。
所述运行模块54，可通过所述MCU中的CPU实现，用于确定所述比较结果超过预设的门限值时，将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，用于确定所述外界环境参数超过预设的门限值时，将所述外界环境参数恢复设置为正常值；
具体的，对于利用预设的门限值进行的趋势判断，为：对相邻或不同间隔间的外界环境的采样数值进行做差处理，将差值与预设的门限值，如：已经保存在ROM中的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，进行告警上报，并将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；当然，还可进行同设备多个环境因素的比较判断；相同地理环境多模块上传到传感器的环境数据的比较判断。该判断可避免DAC输出到功放管的栅压值因环境因素发生的跳变，保证栅压值的稳定，维持整个系统的正常运行。
另外，对相邻或不同间隔间的DAC输出到功放管的栅压值进行做差处理，将差值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，进行告警上报，并依据调整策略将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值。
对于利用预设的门限值进行的上限判断，为：将每个间隔采样获得的外界环境参数进行同一时刻(或其他相同维度下)的数值比较，并与存储在ROM中的预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，可进行告警上报，并将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值。这里，也可将上述外界环境参数设置为正常数值，相应的，所述DAC输出到功放管的栅压值也会恢复到正常值。
另外，将每个间隔采样获得的DAC输出到功放管的栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，可进行告警上报，并将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值。
这里，所述运行模块确定所述外界环境参数超过预设的门限值时，将所述外界环境参数恢复设置为正常值；具有的，例如：如果设备上有多个环境参数传感器，如温度传感器，则可将异常的外界环境参数切换为其他环境参数传感器对应的正常的外界环境参数，从而可相应将栅压值恢复到正常值。
优选的，在本发明的一个实施例中，该方法还包括：根据经验值设置进行比较判断所需的门限值，并将所述门限值存储在ROM中。
其中，由于外界环境参数与DAC输出到功放管的栅压值之间存在一定的关系，外界环境参数变化会导致DAC输出到功放管的栅压值发生变化，因此，可依据经验值设置与环境参数对应的门限值。
优选的，在本发明一个实施例中，如图2所示，该装置还包括：所述DAC与所述功放管之间设置的分压电阻，所述分压电阻一端接地，另一端与所述功放管的栅极相连。
优选的，在本发明一个实施例中，如图3所示，该装置还包括：所述DAC与所述功放管之间设置的稳压二极管，所述稳压二极管正极接地，负极与所述功放管的栅极相连。
优选的，在本发明一个实施例中，如图4所示，该装置还包括：所述DAC与功放管之间设置的电压比较器，所述电压比较器的两个输入端分别与DAC以及功放管的栅极相连，输出端与MCU相连。
本发明实施例根据外界环境的变化和/或DAC输出到功放管的栅压值的变化自动调整DAC输出到功放管的栅压，使得射频功率放大器单元/模块的功放管的栅极电压工作在正常工作范围，避免在设备出现异常时，或硬件受到外界干扰或其他异常时功放管的栅极电压出现异常，从而保证系统的正常工作。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种功放栅压的调节方法，其特征在于，该方法包括：
系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值，并将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，如果超过预设的门限值，则将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，
如果所述外界环境参数超过预设的门限值，则将所述外界环境参数恢复设置为正常值。
2.根据权利要求1所述的调节方法，其特征在于，所述获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值为：
对所述外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值进行间隔采样，所述间隔的时间相同或者不同。
3.根据权利要求2所述的调节方法，其特征在于，所述将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，包括：
基于所述对外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值的间隔采样获取的数值，并利用预设的门限值分别对所述外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值进行趋势判断和上限判断。
4.根据权利要求1、2或3所述的调节方法，其特征在于，该方法还包括：
在所述DAC与功放管之间设置分压电阻，所述分压电阻一端接地，另一端与功放管的栅极相连。
5.根据权利要求1、2或3所述的调节方法，其特征在于，该方法还包括：
在所述DAC与功放管之间设置稳压二极管，所述稳压二极管正极接地，负极与功放管的栅极相连。
6.根据权利要求1、2或3所述的调节方法，其特征在于，该方法还包括：
在所述DAC与功放管之间设置电压比较器，所述电压比较器的两个输入电压分别为DAC输出的参考电压以及到达功放管的栅极电压，输出端与MCU相连。
7.一种功放栅压的调节装置，包括：MCU、DAC和功放管；其特征在于，所述MCU包括：获取模块、比较模块和运行模块；其中，
所述获取模块，用于系统运行过程中，获取外界环境参数和/或DAC输出到功放管的栅压值；
所述比较模块，用于将所述外界环境参数和/或所述栅压值与预设的门限值进行比较，并将所述比较结果通知所述运行模块；
所述运行模块，用于确定所述比较结果超过预设的门限值时，将所述DAC输出到功放管的栅压值恢复设置为初始值；或者，用于确定所述外界环境参数超过预设的门限值时，将所述外界环境参数恢复设置为正常值。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该装置还包括：所述DAC与所述功放管之间设置的分压电阻，所述分压电阻一端接地，另一端与所述功放管的栅极相连。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，该装置还包括：所述DAC与所述功放管之间设置的稳压二极管，所述稳压二极管正极接地，负极与所述功放管的栅极相连。
10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，该装置还包括：所述DAC与功放管之间设置的电压比较器，所述电压比较器的两个输入端分别与DAC以及功放管的栅极相连，输出端与MCU相连。
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Family Applications (1)
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| CN201410419100.8A Withdrawn CN105467177A (zh) | 2014-08-22 | 2014-08-22 | 一种功放栅压的调节方法和装置 |
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