CN106159896A - 一种输出过功率保护的方法及装置 - Google Patents

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CN106159896A CN201610410949.8A CN201610410949A CN106159896A CN 106159896 A CN106159896 A CN 106159896A CN 201610410949 A CN201610410949 A CN 201610410949A CN 106159896 A CN106159896 A CN 106159896A
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Abstract

本发明实施例公开了一种输出过功率保护的方法及装置，所述装置包括：信号检测模块，用于获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；比较处理模块，用于将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；射频开关模块，用于根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块；功率负载模块，用于接收所述射频功率信号。采用本发明实施例，能保护射频模块所工作的射频系统，并适用于多种类型的射频模块。

Description

一种输出过功率保护的方法及装置
技术领域
本发明涉及射频技术领域，尤其涉及一种输出过功率保护的方法及装置。
背景技术
射频(Radio Frequency：RF)专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。用来产生射频的高频电路成为射频电路，基本上是由无源元件、有源器件和无源网络组成的。随着通信技术的发展，通信设备所用频率日益提高，射频(RF)在通信系统中广泛应用，射频电路设计领域得到了工业界的特别关注。
在射频领域的有源发射\接收系统及LNA(低噪放)、PA(功放)系统中，其增益及输出功率、驻波比等主要射频特性随着环境温度的改变而改变，尤其在恶劣的室外环境下工作或处于长期发热工作状态的有源系统，其射频特性和稳定性会受到严重影响，甚至不能正常工作。
射频模块是射频系统中的射频功率放大的主要部件，当射频模块的输入功率一定，外界环境变化时，射频模块增益变大，其最大输出功率有可能超出额定最大输出功率，并随着温度的升高，由于散热不良，射频模块内部的功放管的性能变差，极有可能产生与频率相关的热回授，引起低频自激，射频模块的输出功率突然变大，从而影响射频系统的正常工作。
目前，对射频模块所工作的射频系统的保护技术，主要是在射频模块内部电路设计阶段引入射频保护电路，包括一些射频衰减器、峰值限幅器之类的元器件作为保护器件，但是，射频衰减器的衰减量和峰值限幅器的最大承受功率有一定的承受范围，当衰减量超过射频衰减器的最大衰减量或输入功率超过限幅器的最大输出功率时，射频模块的输出功率过大，保护不了整个射频系统，而且上述技术是应用在射频模块内部，无法适用于其他射频模块。
发明内容
本发明实施例提出一种输出过功率保护方法及装置，能保护射频模块所工作的射频系统，并适用于多种类型的射频模块。
本发明实施例提供一种输出过功率保护的方法，包括：
获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；
将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；
根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块；所述功率负载模块用于接收所述射频功率信号。
进一步地，所述将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号，具体包括：
比较所述检测值与预设的参考值的大小；
当所述检测值大于所述参考值时，生成所述输出切换信号。
进一步地，所述将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号，具体包括：
比较所述检测值与预设的参考值的大小；
当所述检测值大于所述参考值时，对计数值加一；
判断所述计数值与预设的次数阈值的大小；
当所述计数值大于所述次数阈值时，生成所述输出切换信号，并对所述计数值清零。
进一步地，所述输出过功率保护的方法还包括：
当所述计数值为1时开始计时；
当计时值达到设定的时间阈值，同时对计时值和计数值清零。
进一步地，所述输出过功率保护的方法还包括：
当生成所述输出切换信号的同时，生成告警控制信号；
根据所述告警控制信号生成告警信息并将所述告警信息发送到设备维护人 员的移动终端。
相应地，本发明实施例还提供了一种输出过功率保护的装置，包括：
信号检测模块，用于获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；
比较处理模块，用于将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；
射频开关模块，用于根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块；
功率负载模块，用于接收所述射频功率信号。所述射频功率信号由射频开关模块发送的。
所述信号检测模块与所述比较处理模块相连接，所述比较处理模块与所述射频开关模块相连接；所述射频开关模块与所述功率负载模块相连接。
进一步地，所述比较处理模块包括：
比较单元，用于比较所述检测值与预设的参考值的大小；
信号生成单元，用于当所述检测值大于所述参考值时，生成所述输出切换信号。
进一步地，所述比较处理模块包括：
比较单元，用于比较所述检测值与预设的参考值的大小；
计数单元，用于当所述检测值大于所述参考值时，对计数值加一；
判断单元，用于判断所述计数值与预设的次数阈值的大小；
第一执行单元，用于当所述计数值大于所述次数阈值时，生成所述输出切换信号，并对所述计数值清零。
进一步地，所述输出过功率保护装置还包括：
计时模块，用于当所述计数值为1时开始计时；
第二执行模块，用于当计时值达到设定的时间阈值，同时对计时值和计数值清零。
进一步地，所述输出过功率保护装置还包括：
告警控制模块，用于当生成所述输出切换信号的同时，生成告警控制信号；
告警处理模块，用于根据所述告警控制信号生成告警信息并将所述告警信息发送到设备维护人员的移动终端。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供的输出过功率保护方法及装置，将射频功率信号的检测值与预设的参考值进行比较，并根据比较结果控制射频功率信号的输出链路，从而实现当射频模块输出的射频功率信号的功率过大时，断开射频功率信号输出到射频后端模块的通路，同时将射频功率信号输出到负载电路，从而在物理链路上断开射频模块与射频模块后端设备的连接，保护射频模块所工作的整个射频系统，并适用于多种类型的射频模块。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的输出过功率保护方法的流程示意图；
图2是本发明实施例二提供的输出过功率保护装置的结构示意图；
图3是图2的输出过功率保护装置的比较处理模块的结构示意图；
图4是本发明实施例三提供的输出过功率保护装置的结构示意图；
图5是图4的输出过功率保护装置的比较处理模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参见图1，其是本发明实施例一提供的输出过功率保护方法的流程示意图， 包括：
S101、获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；
所述射频功率信号由射频模块输出的，射频模块一般是射频系统中的功率放大模块，所述检测值可以是所述射频功率信号的功率值或电压值，其具体实现方式，例如，可以按比例提取部分射频功率信号，或者将所述射频功率信号衰减到一定程度，然后通过功率检测器或者其它功率检测电路产生一个电压值，同时，也可以再通过一个计算器或逻辑电路计算出与所述电压值相对应的功率值。
S102、将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；
所述预设的参考值与所述检测值相对应，当所述检测值为电压值，则所述参考值为电压值；当所述检测值为功率值，则所述参考值为功率值；需要说明的是，由于所述检测值是根据射频功率信号按比例检测所得的，则所述参考值也需要按比例预设。
具体地，可以，比较所述检测值与预设的参考值的大小；当所述检测值大于所述参考值时，生成所述输出切换信号。即，当检测到所述射频模块输出的射频功率信号功率过大时，就生成一个输出切换信号，用于切换所述射频功率信号的输出链路。
还可以，比较所述检测比较所述检测值与预设的参考值的大小；当所述检测值大于所述参考值时，对计数值加一；判断所述计数值与预设的次数阈值的大小；当所述计数值大于所述次数阈值时，生成所述输出切换信号，并对所述计数值清零。具体实施时，可采用一个计数器或逻辑电路累计统计所述检测值大于所述参考值的次数，同时设定一个次数阈值，当所述计数值大于所述次数阈值，即可生成一个输出切换信号，用于切换所述射频功率信号的输出链路；与此同时，对所述计数器或逻辑电路复位，实现计数值清零。
进一步地，当所述计数值为1时开始计时；当计时值达到设定的时间阈值， 同时对计时值和计数值清零。需要说明的是，为了使统计的所述计数值更具有合理性，需要对计数整个过程的时间进行限定，即，采用计时器，对计数过程进行计时，当计时值达到设定的时间阈值，同时对计时值和计数值清零。
S103、根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块；所述功率负载模块用于接收所述射频功率信号。
具体实施时，可以采用射频开关器接收所述输出切换信号，所述输出切换信号可以为一个脉冲触发信号，当射频开关器接收到所述脉冲触发信号时，将原来射频功率信号输出到射频后端模块的链路断开，同时，将射频功率信号输出到负载模块，此负载模块与射频开关器连接，其具有与所述射频功率信号阻抗匹配的作用，能避免切换射频功率信号的输出链路后，所述射频功率信号发生信号反射影响射频模块，即驻波过大损坏射频模块。
进一步地，当生成所述输出切换信号的同时，生成告警控制信号；根据所述告警控制信号生成告警信息并将所述告警信息发送到设备维护人员的移动终端。
具体实施时，告警处理可以为，采用调制解调器根据所述告警控制信号编制成短信信号，其携带有告警信息，调制解调器根据SIM卡里存储的设备维护人员的数字地址信息加载入所述短信信号中，然后所述短信信号通过天线发送到设备维护人员的移动终端，从而通过短信告警的方式及时通知设备维护人员到现场进行系统维护。
本发明实施例提供的输出过功率保护方法，将射频功率信号的检测值与预设的参考值进行比较，并根据比较结果控制射频功率信号的输出链路，当射频模块输出射频功率信号的功率过大时，断开射频功率信号输出到射频后端模块的通路，同时将射频功率信号输出到负载电路，从而在物理链路上断开射频模块与射频模块后端设备的连接，保护射频模块所工作的整个射频系统，并且发出相应的告警信息，提醒设备人员进行设备维护，另外，其可应用于多种类型 的射频模块。
实施例二
参见图2，其是本发明实施例二提供的输出过功率保护装置的结构示意图。如图所示，该输出过功率保护装置包括：信号检测模块201、比较处理模块202、射频开关模块203、功率负载模块204，其中：
信号检测模块201，用于获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；
比较处理模块202，用于将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；
射频开关模块203，用于根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块204；
功率负载模块204，用于接收所述射频开关模块203发送的所述射频功率信号。
以上所述模块间的连接方式如图2所示，所述信号检测模块201与所述比较处理模块202相连接，所述比较处理模块202与所述射频开关模块203相连接；所述射频开关模块203与所述功率负载模块204相连接。
具体地，信号检测模块201检测射频功率信号，并输出一个检测值给比较处理模块202，所述检测值可以是一个电压值或功率值；
参见图3，其是图2的输出过功率保护装置的比较处理模块的结构示意图。所述比较处理模块202包括：比较单元2021，用于比较所述检测值与预设的参考值的大小；信号生成单元2022，用于当所述检测值大于所述参考值时，生成所述输出切换信号。所述参考值与所述检测值相对应，也是一个电压值或功率值，当所述检测值大于所述参考值时，即代表着，射频模块输出的射频功率信号的功率过大时，比较单元2021输出一个信号给信号生成单元2022，则所述信号生成单元2022生成所述输出切换信号，所述输出切换信号具有控制射频开关模块203进行输出链路切换的功能。
射频开关模块203作为一个中间链路开关，其具有四个端口，包括输入端口用于与射频模块相连接，接收射频功率信号；射频输出端口用于与射频后端模块相连接，输出射频功率信号到射频后端模块；负载输出端口与功率负载模块204连接，用于当切换射频功率信号的输出链路时，将所述射频功率信号输出到功率负载模块204；切换控制端口与比较处理模块202连接，用于接收比较处理模块202输出的输出切换信号。在本实施例中，只要射频开模块接收到输出切换信号，就将射频功率信号的输出由射频输出端口切换到由负载输出端口。功率负载模块204具有与所述射频功率信号阻抗匹配的作用，能避免切换射频功率信号的输出链路后，所述射频功率信号发生信号反射影响射频模块，即驻波过大损坏射频模块。
在本实施例中，输出过功率保护装置还包括告警控制模块205和告警处理模块206，其中，告警控制模块205，用于当生成所述输出切换信号的同时，生成告警控制信号；告警处理模块206，用于根据所述告警控制信号生成告警信息并将所述告警信息发送到设备维护人员的移动终端。如图2所示，所述告警控制模块205与所述比较处理模块202相连接，且所述告警控制模块205与所述告警处理模块206相连接。
在本实施中，告警信息发送单元包括调制解调器、SIM卡和天线等器件；调制解调器根据所述告警控制信号编制成短信信号，且调制解调器根据SIM卡里存储的设备维护人员的数字地址信息加载入所述短信信号中，然后所述短信信号通过天线发送到设备维护人员的移动终端，从而通过短信告警的方式及时通知设备维护人员到现场进行系统维护。
本发明实施例提供的输出过功率保护装置，将射频功率信号的检测值与预设的参考值进行比较，并根据比较结果控制射频功率信号的输出链路，当射频 模块输出射频功率信号的功率过大时，断开射频功率信号输出到射频后端模块的通路，同时将射频功率信号输出到负载电路，从而在物理链路上断开射频模块与射频模块后端设备的连接，保护射频模块所工作的整个射频系统，并且发出相应的告警信息，提醒设备人员进行设备维护，另外，其可应用于多种类型的射频模块。
实施例三
参见图4，其是本发明实施例三提供的输出过功率保护装置的结构示意图。如图所示，该输出过功率保护装置包括：信号检测模块301、比较处理模块302、射频开关模块303、功率负载模块304，其中：
信号检测模块301，用于获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；
比较处理模块302，用于将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；
射频开关模块303，用于根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块304；
功率负载模块304，用于接收所述射频开关模块303发送的所述射频功率信号。
以上所述模块间的连接方式如图4所示，所述信号检测模块301与所述比较处理模块302相连接，所述比较处理模块302与所述射频开关模块303相连接；所述射频开关模块303与所述功率负载模块304相连接。
具体地，信号检测模块301检测射频功率信号，并输出一个检测值给比较处理模块302，所述检测值可以是一个电压值或功率值；
射频开关模块303作为一个中间链路开关，其具体功能与实施例二中的射 频开关模块203一致，在此不再赘述。
参见图5，其是图4的输出过功率保护装置的比较处理模块302的结构示意图。所述比较处理模块302包括：
比较单元3021，用于比较所述检测值与预设的参考值的大小；
计数单元3022，用于当所述检测值大于所述参考值时，对计数值加一；
判断单元3023，用于判断所述计数值与预设的次数阈值的大小；
第一执行单元3024，用于当所述计数值大于所述次数阈值时，生成所述输出切换信号，并对所述计数值清零。
需要说明的是，比较单元3021接收信号检测模块301输出的检测值，对所述检测值与预设的参考值进行比较，当所述检测值大于所述参考值时，即当射频功率信号的功率大于额定功率时，比较单元3021输出一个脉冲信号给计数单元3022。计数单元3022从零开始计数，每接收一个脉冲信号，即对计数值加一。同时判断单元3023对所述计数值与预设的次数阈值进行比较，当所述计数值大于所述次数阈值时，即当射频功率信号的功率大于额定功率的次数达到预定的次数阈值时，所述判断单元3023输出一个信号给第一执行单元3024。所述第一执行单元3024生成所述输出切换信号，同时输出一个信号给计数单元3022，对所述计数值清零，以便维持射频系统维修后的保护。
进一步地，本实施例的输出过功率保护装置还包括：
计时模块305，用于当所述计数值为1时开始计时；
第二执行模块306，用于当计时值达到设定的时间阈值，同时对计时值和计数值清零。
在本实施例中，会对射频功率信号的功率大于额定功率的累计次数的时间进行限定。比如说，两次发生射频功率信号的功率大于额定功率的事件相隔的 时间较长，那么这个累计的所述计数值的意义不大，所以需对计数过程进行计时。当计时值达到设定的时间阈值，即同时第二执行模块306对计时值和计数值清零，所述计时值与计数值重新统计。另外，计时模块305和第二执行模块306可以内置于比较处理模块302中。
在本实施例中，输出过功率保护装置还包括告警控制模块307和告警处理模块308，其中，告警控制模块307，用于当生成所述输出切换信号的同时，生成告警控制信号；告警处理模块308，用于根据所述告警控制信号作告警处理。如图5所示，所述告警控制模块307与所述比较处理模块302相连接，且所述告警控制模块307与所述告警处理模块308相连接。
具体地，所述告警处理模块用于根据所述告警控制信号生成告警信息并将所述告警信息发送到设备维护人员的移动终端。
在本实施中，所述告警信息发送单元包括调制解调器、SIM卡和天线；调制解调器根据所述告警控制信号编制成短信信号，且调制解调器根据SIM卡里存储的设备维护人员的数字地址信息加载入所述短信信号中，然后所述短信信号通过天线发送到设备维护人员的移动终端，从而通过短信告警的方式及时通知设备维护人员到现场进行系统维护。
本发明实施例提供的输出过功率保护装置，将射频功率信号的检测值与预设的参考值进行比较，在有限的时间内，当射频模块输出射频功率信号的功率过大的事件发生次数超过阈值时，断开射频功率信号输出到射频后端模块的通路，同时将射频功率信号输出到负载电路，从而在物理链路上断开射频模块与射频模块后端设备的连接，保护射频模块所工作的整个射频系统，并且发出相应的告警信息，提醒设备人员进行设备维护，另外，其可应用于多种类型的射频模块。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种输出过功率保护的方法，其特征在于，包括：
获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；
将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；
根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块；所述功率负载模块用于接收所述射频功率信号。
2.如权利要求1所述的输出过功率保护的方法，其特征在于，
所述将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号，具体包括：
比较所述检测值与预设的参考值的大小；
当所述检测值大于所述参考值时，生成所述输出切换信号。
3.如权利要求1所述的输出过功率保护的方法，其特征在于，
所述将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号，具体包括：
比较所述检测值与预设的参考值的大小；
当所述检测值大于所述参考值时，对计数值加一；
判断所述计数值与预设的次数阈值的大小；
当所述计数值大于所述次数阈值时，生成所述输出切换信号，并对所述计数值清零。
4.如权利要求3所述的输出过功率保护的方法，其特征在于，还包括：
当所述计数值为1时开始计时；
当计时值达到设定的时间阈值，同时对计时值和计数值清零。
5.如权利要求1至4任一项所述的输出过功率保护的方法，其特征在于，还包括：
当生成所述输出切换信号的同时，生成告警控制信号；
根据所述告警控制信号生成告警信息并将所述告警信息发送到设备维护人员的移动终端。
6.一种输出过功率保护的装置，其特征在于，包括：
信号检测模块，用于获取射频模块输出的射频功率信号的检测值；
比较处理模块，用于将所述检测值与预设的参考值比较，并根据比较结果生成输出切换信号；
射频开关模块，用于根据所述输出切换信号，切换所述射频功率信号的传输链路，使所述射频功率信号由发送到射频后端模块改变为发送到功率负载模块；
功率负载模块，用于接收所述射频功率信号。
所述信号检测模块与所述比较处理模块相连接，所述比较处理模块与所述射频开关模块相连接；所述射频开关模块与所述功率负载模块相连接。
7.如权利要求6所述的输出过功率保护装置，其特征在于，
所述比较处理模块包括：
比较单元，用于比较所述检测值与预设的参考值的大小；
信号生成单元，用于当所述检测值大于所述参考值时，生成所述输出切换信号。
8.如权利要求7所述的输出过功率保护装置，其特征在于，
所述比较处理模块包括：
比较单元，用于比较所述检测值与预设的参考值的大小；
计数单元，用于当所述检测值大于所述参考值时，对计数值加一；
判断单元，用于判断所述计数值与预设的次数阈值的大小；
第一执行单元，用于当所述计数值大于所述次数阈值时，生成所述输出切换信号，并对所述计数值清零。
9.如权利要求8所述的输出过功率保护装置，其特征在于，
还包括：
计时模块，用于当所述计数值为1时开始计时；
第二执行模块，用于当计时值达到设定的时间阈值，同时对计时值和计数值清零。
10.如权利要求6至9任一所述的输出过功率保护装置，其特征在于，
还包括：
告警控制模块，用于当生成所述输出切换信号的同时，生成告警控制信号；
告警处理模块，用于根据所述告警控制信号生成告警信息并将所述告警信息发送到设备维护人员的移动终端。
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