CN106603096B - 一种宽带射频发射控制方法、电路及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种宽带射频发射控制电路，包括射级跟随电路、驱动栅压电路、末级栅压电路、温度检测电路、电源检测电路、电流比较电路、控制电路、驱动供电电路和末级供电电路，可见，控制电路仅在发送使能信号存在、驱动栅压电路和末级栅压电路正常工作、实时温度小于或等于相应阈值和实时电流小于或等于相应阈值的情况下，才控制驱动供电电路和末级供电电路输出相应的电压，而控制电路可通过芯片或逻辑门电路实现，相应的发射控制的速度可达到毫秒级甚至纳秒级，从而显著提高了宽带射频发送的速度。此外，本申请还公开了一种通信设备和一种宽带射频发射控制方法，具有与上述电路相同的技术效果。

Description

一种宽带射频发射控制方法、电路及通信设备

技术领域

本发明涉及通信发射控制技术领域，特别涉及一种宽带射频发射控制方法、电路及信号发生器。

背景技术

在通信领域中，通信设备的功放模块中的一个重要的电路为发射控制电路。通信设备会根据电磁环境的好坏与收发设备的距离等因素来切换发送数据信号的速率。当接收端的信号后，收端设备计算接收信号的信噪比，再将自己接收信号的信噪比发送给发送端，发送端会动态的根据接收端的信噪比高低来修改发送信号速率。那么在整个通信过程中，收发双方会存在大量发送-停止发送-发送-停止发送....这样的过程，并且这个过程时序需要满足通信设备物理层根据路由协议的要求，也就对发送控制的时间有严格时间限制。

综上所述，如何实现宽带射频的发送速度是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种宽带射频发射控制方法、电路及信号发生器，可以显著提高宽带射频发送的速度。其具体方案如下：

本发明公开了一种宽带射频发射控制电路，包括射级跟随电路、驱动栅压电路、末级栅压电路、温度检测电路、电源检测电路、电流比较电路、控制电路、驱动供电电路和末级供电电路，其中：

所述射级跟随电路，用于当发送使能信号存在，则输出第一逻辑信号，当发送使能信号不存在，则输出第二逻辑信号；

所述温度检测电路，用于检测所述宽带射频发射控制电路的实时温度，并输出相应的温度电压信号，其中所述实时温度与所述温度电压信号呈正相关；

所述电源检测电路，用于检测所述宽带射频发射控制电路的实时电流，并输出相应的实时电压信号，其中所述实时电流和所述实时电压信号呈正相关；

所述电流比较电路，用于当所述实时电压信号大于实时电压阈值，则输出第三逻辑信号，当所述实时电压信号不大于所述实时电压阈值，则输出第四逻辑信号；

所述控制电路，用于当判定所述温度电压信号不超过温度电压阈值，且接收到所述第一逻辑信号、所述第四逻辑信号，所述驱动栅压电路在正常工作输出的第五逻辑信号和所述末级栅压电路在正常工作输出的第六逻辑信号，则控制所述驱动供电电路和所述末级供电电路输出相应的电压。

优选的，所述控制电路包括单片机。

优选的，所述宽带射频发射控制电路还包括：

温度比较电路，用于当所述温度电压信号大于所述温度电压阈值，则输出第八逻辑信号，当所述温度电压信号不大于所述温度电压阈值，则输出第七逻辑信号。

优选的，所述第一逻辑信号、所述第四逻辑信号、所述第七逻辑信号均表示逻辑为1；所述第二逻辑信号、所述第三逻辑信号、所述第五逻辑信号、所述第六逻辑信号和所述第八逻辑信号均为表示逻辑为0。

优选的，所述控制电路包括第一反相器、第二反相器、第一逻辑与门电路、第二逻辑与门电路和第三逻辑与门电路，其中：

所述第一反相器，用于将所述第五逻辑信号进行逻辑取反；

所述第二反相器，用于将所述第六逻辑信号进行逻辑取反；

所述第一逻辑与门电路，用于根据所述第一反相器和所述第二反相器共同输出的逻辑信号输出第九逻辑信号；

所述第二逻辑与门电路，用于根据所述温度比较电路和所述电流比较电路共同输出的逻辑信号输出第十逻辑信号；

所述第三逻辑与门电路，用于根据所述第一逻辑与门电路、第二逻辑与门电路和射级跟随电路共同输出的逻辑信号输出最终逻辑结果，若所述最终逻辑结果为1，控制所述驱动供电电路和所述末级供电电路输出相应的电压，若所述最终逻辑结果为0，则控制所述驱动供电电路和所述末级供电电路停止输出相应的电压。

优选的，所述宽带射频发射控制电路还包括用于衰减所述宽带射频发射控制电路的输出功率的π型衰减电路。

优选的，所述宽带射频发射控制电路还包括用于根据所述实时温度对所述宽带射频发射控制电路的输出功率进行补偿的温度保护电路。

本发明公开了一种宽带射频发射控制电路，包括射级跟随电路、驱动栅压电路、末级栅压电路、温度检测电路、电源检测电路、电流比较电路、控制电路、驱动供电电路和末级供电电路，可见控制电路仅在发送使能信号存在、驱动栅压电路和末级栅压电路正常工作、实时温度小于或等于相应阈值和实时电流小于或等于相应阈值的情况下，才控制驱动供电电路和末级供电电路输出相应的电压，而控制电路可通过芯片或逻辑门电路实现，相应的发射控制的速度可达到毫秒级甚至纳秒级，从而显著提高了宽带射频发送的速度。

本发明还公开了一种通信设备，包括上述任一项所述的宽带射频发射控制电路，具有与上述宽带射频发射控制电路相同的技术效果，在此不再赘述。

本发明还公开了一种的宽带射频发射控制方法，包括：

步骤S1：判断发送使能信号是否存在；

步骤S2：判断驱动栅压电路是否正常工作；

步骤S3：判断末级栅压电路是否正常工作；

步骤S4：判断功放模块的温度是否小于温度阈值；

步骤S5：判断供电输入电流是否小于电流阈值；

步骤S6：若步骤S1-S5中任一项的判断结果均为是，则为宽带射频发射模块提供工作电源。

本发明公开的一种宽带射频发射控制方法，具有与上述宽带射频发射控制电路相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种宽带射频发射控制电路的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种具体的宽带射频发射控制电路的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种宽带射频发射控制方法的流程示意图。

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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种宽带射频发射控制电路，包括射级跟随电路11、驱动栅压电路12、末级栅压电路13、温度检测电路14、电源检测电路15、电流比较电路16、控制电路17、驱动供电电路18和末级供电电路19，其中：

上述射级跟随电路11，用于当发送使能信号存在，则输出第一逻辑信号，当发送使能信号不存在，则输出第二逻辑信号。

发送使能信号来自基带板，是发送信号的必备条件，因此将是否存在其作为控制宽带射频发射的必备条件。

上述温度检测电路14，用于检测上述宽带射频发射控制电路的实时温度，并输出相应的温度电压信号，其中上述实时温度与上述温度电压信号呈正相关。

通信设备(宽带射频发射控制电路通常用于通信设备)中的功放模块和处理芯片在运行过程中，会产生大量热量使芯片及整个模块温度升高，导致芯片放大增益下降和输出功率降低，因此通过温度检测电路中的温度感应芯片来检测宽带射频发射控制电路的实时温度，并将实时温度转换成相应的电压(输出电压随实时温度线性变化)进行输出以供控制电路进行判断，当温度电压信号大于控制电路中设置的判断阈值，则可认为实时温度过高，已对该模块输出的信号造成无法忽略的影响，从而令驱动供电电路和上述末级供电电路停止输出相应的电压。

上述电源检测电路15，用于检测上述宽带射频发射控制电路的实时电流，并输出相应的实时电压信号，其中上述实时电流和上述实时电压信号呈正相关。

电流检测电路能检测整个模块的供电输入电流，当模块某个故障导致输入电流过大，电流检测电路将电流过大的信号转换为电压信号。

上述电流比较电路16，用于当上述实时电压信号大于实时电压阈值，则输出第三逻辑信号，当上述实时电压信号不大于上述实时电压阈值，则输出第四逻辑信号。

上述控制电路17，用于当判定上述温度电压信号不超过温度电压阈值，且接收到上述第一逻辑信号、上述第四逻辑信号，上述驱动栅压电路在正常工作输出的第五逻辑信号和上述末级栅压电路在正常工作输出的第六逻辑信号，则控制上述驱动供电电路和上述末级供电电路输出相应的电压。

可以理解的是，控制电路通常由一个处理芯片和相应的诸如电阻、电感等电子元件组成，但也可以由其他的小电路组成，例如门电路。由处理芯片组成的控制电路可以在控制驱动供电电路和末级供电电路输出相应的电压的同时，处理其他信息，例如判断发送的信号是否正确。而由其他小电路组成的控制电路，仅能根据预设的逻辑判断规则进行相应的输出，但通常情况下，由芯片组成的控制电路的反应速度慢于门电路组成的反应速度。

需要说明的是，在大多数的宽带射频发射电路中，第一逻辑信号和第四逻辑信号均表示逻辑为1；第二逻辑信号、第三逻辑信号、第五逻辑信号和第六逻辑信号均为表示逻辑为0。但在某些发射电路中，第一逻辑信号、第四逻辑信号、第七逻辑信号均表示逻辑为0；第二逻辑信号、第三逻辑信号、第五逻辑信号、第六逻辑信号和第八逻辑信号均为表示逻辑为1。以上逻辑区别仅根据控制电路中的芯片类型而定，但在实质上，控制电路仍是根据逻辑信号所反映的电路状态进行判断。

需要进一步说明的是，在实际操作中，某些控制电路中的芯片仅支持逻辑信号，无法对温度检测电路14输出的温度电压信号进行判断，此时通过增加温度比较电路141，以将温度电压信号转换成相应的逻辑信号供该芯片处理，在此提供一种温度比较电路，具体用于当上述温度电压信号大于上述温度电压阈值，则输出第八逻辑信号，当上述温度电压信号不大于上述温度电压阈值，则输出第七逻辑信号，可以理解的是，第一逻辑信号表示逻辑为1，第八逻辑信号表示逻辑为0。当然，可以根据控制电路中的芯片处理类型，将第一逻辑信号表示的逻辑设为1，第八逻辑信号表示的逻辑设为0。

在一种实施方案中，控制电路17由单片机和相应的诸如电阻、电感等电子元件组成，由于单片机成本低，且结构简单，可以减少电路的体积，并可实现微秒级发射控制速度。

此外，在另一种实施方案中，对宽带射频发射控制电路的处理速度进一步提高，通过采用逻辑门电路实现纳秒级别的发射控制速度，其中控制电路17包括第一反相器171、第二反相器172、第一逻辑与门电路173、第二逻辑与门电路174和第三逻辑与门电路175，其中：上述第一反相器，用于将上述第五逻辑信号进行逻辑取反；上述第二反相器，用于将上述第六逻辑信号进行逻辑取反；上述第一逻辑与门电路，用于根据上述第一反相器和上述第二反相器共同输出的逻辑信号输出第九逻辑信号；上述第二逻辑与门电路，用于根据上述温度比较电路和上述电流比较电路共同输出的逻辑信号输出第十逻辑信号；上述第三与门电路，用于根据上述第一逻辑与门电路、第二逻辑郁闷电路和射级跟随电路共同输出的逻辑信号输出最终逻辑结果，若上述最终逻辑结果为1，控制上述驱动供电电路和上述末级供电电路输出相应的电压，若上述最终逻辑结果为0，则控制上述驱动供电电路和上述末级供电电路停止输出相应的电压。

为了在快速发射控制的前提下，提高发射的信号的准确率，上述宽带射频发射控制电路还包括用于衰减上述宽带射频发射控制电路的输出功率的π型衰减电路。通信设备中，驱动级与末级功放可设计为固定增益值，可以通过设置π型衰减电路的衰减量控制整个发射链路的增益。

为了在快速发射控制的前提下，提高发射的信号的准确率，上述宽带射频发射控制电路还包括用于根据上述实时温度对上述宽带射频发射控制电路的输出功率进行补偿的温度保护电路。功放芯片在运行过程中，会产生大量热量使芯片及整个模块温度升高，导致芯片放大增益下降和输出功率降低，为了保证发送时间内增益的稳定，我们在驱动电路前面增加了一个温度补偿电路，该温度补偿电路的衰减值会随温度的升高而减小，这样保证了发射链路总增益的稳定。

本发明还公开了一种通信设备，包括上述任一项上述的宽带射频发射控制电路，并具有相同的技术效果，在此不再赘述。通信设置指具有利用宽带射频发射相应信号的设备，例如信号发生器。

一种的宽带射频发射控制方法，参见图3所示，包括步骤S1-S6，其中：

步骤S1：判断发送使能信号是否存在；

步骤S2：判断驱动栅压电路是否正常工作；

步骤S3：判断末级栅压电路是否正常工作；

步骤S4：判断功放模块的温度是否小于温度阈值；

步骤S5：判断供电输入电流是否小于电流阈值。

步骤S6：若步骤S1-S5中任一项的判断结果均为是，则为宽带射频发射模块提供工作电源。

发送使能信号来自基带板，是发送信号的必备条件，因此将是否存在其作为控制宽带射频发射的必备条件；驱动栅压电路和末级栅压电路正常工作是宽带射频发射的正确信号的基础，因此将驱动栅压电路和末级栅压电路是否正常工作作为因此将其作为控制宽带射频发射的必备条件；功放模块的阻抗会随着温度升高而身高，最终发射的信号也会衰减，因此将功放模块的温度是否小于温度阈值作为控制宽带射频发射的必备条件；若宽带射频发射控制电路中的供电输入电流超过电流阈值，则表面供电模块故障，因此将供电输入电流是否小于电流阈值作为控制宽带射频发射的必备条件。综上，以上必要条件组成控制宽带射频发射模块发射的充分必要条件。

可以理解的是，步骤S1-S5仅为步骤S6的判断条件，无先后顺序之分。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种宽带射频发射控制方法、电路及信号发生器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种宽带射频发射控制电路，其特征在于，包括射级跟随电路、驱动栅压电路、末级栅压电路、温度检测电路、电源检测电路、电流比较电路、控制电路、驱动供电电路和末级供电电路，其中：

所述射级跟随电路，用于当发送使能信号存在，则输出第一逻辑信号，当发送使能信号不存在，则输出第二逻辑信号；

所述温度检测电路，用于检测所述宽带射频发射控制电路的实时温度，并输出相应的温度电压信号，其中所述实时温度与所述温度电压信号呈正相关；

所述电源检测电路，用于检测所述宽带射频发射控制电路的实时电流，并输出相应的实时电压信号，其中所述实时电流和所述实时电压信号呈正相关；

所述电流比较电路，用于当所述实时电压信号大于实时电压阈值，则输出第三逻辑信号，当所述实时电压信号不大于所述实时电压阈值，则输出第四逻辑信号；

所述控制电路，用于当判定所述温度电压信号不超过温度电压阈值，且接收到所述第一逻辑信号、所述第四逻辑信号，所述驱动栅压电路在正常工作输出的第五逻辑信号和所述末级栅压电路在正常工作输出的第六逻辑信号，则控制所述驱动供电电路和所述末级供电电路输出相应的电压。

2.根据权利要求1所述的宽带射频发射控制电路，其特征在于，所述控制电路包括单片机。

3.根据权利要求1所述的宽带射频发射控制电路，其特征在于，还包括：

温度比较电路，用于当所述温度电压信号大于所述温度电压阈值，则输出第八逻辑信号，当所述温度电压信号不大于所述温度电压阈值，则输出第七逻辑信号。

4.根据权利要求3所述的宽带射频发射控制电路，其特征在于，所述第一逻辑信号、所述第四逻辑信号、所述第七逻辑信号均表示逻辑为1；所述第二逻辑信号、所述第三逻辑信号、所述第五逻辑信号、所述第六逻辑信号和所述第八逻辑信号均为表示逻辑为0。

5.根据权利要求4所述的宽带射频发射控制电路，其特征在于，所述控制电路包括第一反相器、第二反相器、第一逻辑与门电路、第二逻辑与门电路和第三逻辑与门电路，其中：

所述第一反相器，用于将所述第五逻辑信号进行逻辑取反；

所述第二反相器，用于将所述第六逻辑信号进行逻辑取反；

所述第一逻辑与门电路，用于根据所述第一反相器和所述第二反相器共同输出的逻辑信号输出第九逻辑信号；

所述第二逻辑与门电路，用于根据所述温度比较电路和所述电流比较电路共同输出的逻辑信号输出第十逻辑信号；

所述第三逻辑与门电路，用于根据所述第一逻辑与门电路、第二逻辑与门电路和射级跟随电路共同输出的逻辑信号输出最终逻辑结果，若所述最终逻辑结果为1，控制所述驱动供电电路和所述末级供电电路输出相应的电压，若所述最终逻辑结果为0，则控制所述驱动供电电路和所述末级供电电路停止输出相应的电压。

6.根据权利要求1所述的宽带射频发射控制电路，其特征在于，还包括用于衰减所述宽带射频发射控制电路的输出功率的π型衰减电路。

7.根据权利要求6所述的宽带射频发射控制电路，其特征在于，还包括用于根据所述实时温度对所述宽带射频发射控制电路的输出功率进行补偿的温度保护电路。

8.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的宽带射频发射控制电路。

9.一种宽带射频发射控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1：判断发送使能信号是否存在；

步骤S2：判断驱动栅压电路是否正常工作；

步骤S3：判断末级栅压电路是否正常工作；

步骤S4：判断功放模块的温度是否小于温度阈值；

步骤S5：判断供电输入电流是否小于电流阈值；

步骤S6：若步骤S1-S5中任一项的判断结果均为是，则为宽带射频发射模块提供工作电源。