CN107132548B - 一种用于北斗搜救装置的放大电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于北斗搜救装置的放大电路，主要解决现有技术中存在的功耗高，不能实时监控工作状态，维修繁琐的技术问题。本发明通过采用包括输入匹配电路、第一功率放大电路、第二功率放大电路，功率合成电路及输出匹配电路，与第一功率放大电路及第二功率放大电路连接的自适应控制模块；自适应控制模块用于自适应控制所述第一功率放大电路输出实时值及第二功率放大电路输出实时值的技术方案，较好的解决了该问题，可用于北斗搜救装置的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及电路领域，特别涉及到一种用于北斗搜救装置的放大电路。
背景技术
我国幅员广阔，地理、气象条件复杂，自然灾害时有发生，广大的野外工作者包括地质、矿山、地理勘察、大地测绘、工程设计等人员的工作，属于野外涉险作业，另外，随着国民经济和社会的发展与进步，我国隧道等基础建设以及海上运输等活动变得频繁，相关的工作也属于涉险作业。这些涉险作业的周围环境一旦出现意外，遇险人员被困后，往往需要借助外界人员的救助才能有效脱离险境。然而由于遇险人员所处的环境地形复杂或面积太大或被障碍物遮挡，造成搜救人员目力不能及，很难施救，所以除了目力搜寻外，搜救人员通常需要借助无线搜救装置来对对遇险人员发出的无线报警信号进行搜索定位，以准确找到遇险人员。目前，北斗搜救装置所采用的北斗通信单元包括北斗通信天线，与天线依次连接的低噪声放大器，功率放大电路，北斗芯片，IC卡和调制解调电路。
现有的功率放大电路主要采用多级的功率放大电路级联，解决了功率放大电路的线性度等问题。但是，其存在功率放大电路故障检测不及时，也不能实时显示功率输出值，从而有效的为搜救系统提供服务。因此，提供一种能够实时监测功率放大电路的功率输出值的用于北斗搜救装置的放大电路，就很有必要
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的用于北斗搜救装置的放大电路功耗大，故障处理不及时的问题。提供一种新的用于北斗搜救装置的放大电路，该放大电路具有实时显示放大电路值，能够自适应控制放大电路的通断，减小功耗的技术特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种用于北斗搜救装置的放大电路，包括输入匹配电路、第一功率放大电路、第二功率放大电路，功率合成电路及输出匹配电路，与第一功率放大电路、第二功率放大电路连接的可调式功放开启单元及可调式功放电源模块；所述输入匹配电路用于匹配第一功率放大电路和第二功率放大电路的输入阻抗到50欧姆；第一功率放大电路和第二功率放大电路用于功率放大射频输入信号；与第一功率放大电路及第二功率放大电路连接的自适应控制模块；所述自适应控制模块包括与第一功率放大电路连接的第一耦合模块，与第二功率放大电路连接的第二耦合模块，与第一耦合模块次输出端及第二耦合模块次输出端连接的微处理单元，微处理单元还与所述可调式功放开启单元及可调式功放电源模块连接；所述微处理单元用于自适应控制所述第一功率放大电路输出实时值及第二功率放大电路输出实时值；所述功率合成电路及输出匹配电路与第一耦合模块主输出端及第二耦合模块主输出端连接。
上述方案中，为优化，进一步地，所述输入匹配电路及输出匹配电路包括并联连接的4-6路匹配单元，所述匹配单元包括2-3级级联的匹配单元；所述匹配子单元包括串联的电感及电容。
进一步地，所述第一耦合模块耦合度为99:1。
进一步地，第二耦合模块耦合度为99:1
进一步地，所述可调式功放开启电源电压输出0V-10V，可调步进0.1V。
进一步地，所述可调式功放电源模块电压输出0V-28V，可调步进0.1V。
进一步地，所述放大电路还包括与微处理单元连接的显示单元，所述显示单元用于显示功率输出实时值。
进一步地，所述用于北斗搜救装置的放大电路还可用于其他功率放大装置。
由于放大电路是搜救装置中主要的直流功率消耗源之一，因此，在发射功率间歇期，通过采用自适应控制单元对于放大电路进行断开操作，从而能够减小搜救装置的耗能，延长使用时间，取得更好的搜救效果。自适应单元还可以对于放大电路的功率进行实时检测，通过对输出功率的判别实时控制开启电压及供电电压，从而能够选择最优电压供给于放大电路，不必造成能量的浪费。对于功放电路，采用多级并联的方式增大功率容量，拓宽使用场景。
本发明的有益效果如下：
效果一，间歇控制放大电路工作，减小放大电路耗能；
效果二，实时检测放大电路输出，能够及时告知故障，减小维修难度；
效果三，能够提供放大电路所需的最优开启电压及电源电压，减小电源耗能。
效果四，提高北斗搜救装置的稳定性，可靠性及实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，放大电路示意框图。
图2，实施例1输入匹配电路及输出匹配电路示意图。
图3，匹配子单元示意图。
图4，实施例2输入匹配电路及输出匹配电路示意图。
附图中，第一耦合模块主输出端-1；第二耦合模块主输出端-2；第一耦合模块次输出端-3；第二耦合模块次输出端-4。
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。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种用于北斗搜救装置的放大电路，包括输入匹配电路、第一功率放大电路、第二功率放大电路，功率合成电路及输出匹配电路，与第一功率放大电路、第二功率放大电路连接的可调式功放开启单元及可调式功放电源模块；所述输入匹配电路用于匹配第一功率放大电路和第二功率放大电路的输入阻抗到50欧姆；第一功率放大电路和第二功率放大电路用于功率放大射频输入信号；与第一功率放大电路及第二功率放大电路连接的自适应控制模块；所述自适应控制模块包括与第一功率放大电路连接的第一耦合模块，与第二功率放大电路连接的第二耦合模块，与第一耦合模块次输出端及第二耦合模块次输出端连接的微处理单元，微处理单元还与所述可调式功放开启单元及可调式功放电源模块连接；所述微处理单元用于自适应控制所述第一功率放大电路输出实时值及第二功率放大电路输出实时值；所述功率合成电路及输出匹配电路与第一耦合模块主输出端及第二耦合模块主输出端连接。
如图2，本实施例所采用的输入匹配电路及输出匹配电路均包括并联连接的4路匹配单元。匹配单元采用开关控制。其中，每个匹配单元都包括级联的3个匹配子单元。如图3所示，所述匹配子单元包括串联的电感及电容。采用这种级联的多个匹配单元，能够最优匹配阻抗，将因为端口阻抗不匹配造成的能量反射及浪费减低，从而达到减小放大电路功耗的作用。
第一耦合模块耦合度为99:1，第二耦合模块耦合度为99:1。耦合模块耦合度可采用耦合度尽量大的耦合模块，耦合度越大，耦合模块的次级输出端输出的功率就越小，从而主输出端上的功率就越大，能够减小功率分散损耗，达到发射功率的最大化。
对于受控的开启电压及供电电压，本实施例的可调式功放开启电源电压输出0V-10V，可调步进0.1V。可调式功放电源模块电压输出0V-28V，可调步进0.1V。该电压范围能够较好的覆盖放大电路所需的开启电压及供电电压，0.1V的步进值能够与最优开启电压与最优供电电压进行匹配，从而减小因为电压过大而造成的能力浪费。
放大电路还包括与微处理单元连接的显示单元，显示单元用于显示功率输出实时值，并能够显示放大电路的故障路，定位故障，便于维修。未处理单元对于第一功率放大电路输出实时值及第二功率放大电路输出实时值进行检测鉴别，判定第一功率放大电路及第二功率放大电路的输出状态。当第一功率放大电路故障时，显示单元予以显示标记。当第二功率放大电路故障时，显示单元予以另外显示标记。
实施例2
本实施例进一步说明输入匹配电路，输出匹配电路的配置。
如图4，本实施例所采用的输入匹配电路及输出匹配电路均包括并联连接的6路匹配单元。其中，每个匹配单元都包括级联的2个匹配子单元。如图3所示，所述匹配子单元包括串联的电感及电容。采用这种级联的多个匹配单元，能够最优匹配阻抗，将因为端口阻抗不匹配造成的能量反射及浪费减低，从而达到减小放大电路功耗的作用。
其中，第一耦合模块耦合度为199:1，第二耦合模块耦合度为199:1。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (7)
1.一种用于北斗搜救装置的放大电路，其特征在于：所述放大电路包括输入匹配电路、第一功率放大电路、第二功率放大电路，功率合成电路及输出匹配电路，与第一功率放大电路、第二功率放大电路连接的可调式功放开启单元及可调式功放电源模块；所述输入匹配电路用于匹配第一功率放大电路和第二功率放大电路的输入阻抗到50欧姆；第一功率放大电路和第二功率放大电路用于功率放大射频输入信号；与第一功率放大电路及第二功率放大电路连接的自适应控制模块；
所述自适应控制模块包括与第一功率放大电路连接的第一耦合模块，与第二功率放大电路连接的第二耦合模块，与第一耦合模块次输出端及第二耦合模块次输出端连接的微处理单元，微处理单元还与所述可调式功放开启单元及可调式功放电源模块连接；
所述微处理单元用于自适应控制所述第一功率放大电路输出实时值及第二功率放大电路输出实时值；
所述功率合成电路及输出匹配电路与第一耦合模块主输出端及第二耦合模块主输出端连接。
2.根据权利要求1所述的用于北斗搜救装置的放大电路，其特征在于：所述输入匹配电路及输出匹配电路包括并联连接的4-6路匹配单元，所述匹配单元包括2-3级级联的匹配子单元；所述匹配子单元包括串联的电感及电容。
3.根据权利要求1所述的用于北斗搜救装置的放大电路，其特征在于：所述第一耦合模块耦合度为99:1。
4.根据权利要求1所述的用于北斗搜救装置的放大电路，其特征在于：第二耦合模块耦合度为99:1。
5.根据权利要求1所述的用于北斗搜救装置的放大电路，其特征在于：所述可调式功放开启电源电压输出0V-3V。
6.根据权利要求1所述的用于北斗搜救装置的放大电路，其特征在于：所述可调式功放电源模块电压输出0V-28V，可调步进0.1V。
7.根据权利要求1所述的用于北斗搜救装置的放大电路，其特征在于：所述放大电路还包括与微处理单元连接的显示单元，所述显示单元用于显示功率输出实时值。
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