CN109462413A - 用于射频合成源的射频输出电路中的alc稳幅电路 - Google Patents

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Abstract

一种用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路，其特征在于，包括调制器，RF放大电路，功分电路，检波电路，比较器，积分器，音频调理电路和ALC驱动电路；功分器的第二输出端将一部分射频功率输出到检波器，然后检波器后产生检波信号，载波电平参考电压和音频调理电路产生的信号叠加形成叠加信号，叠加信号与检波电路产生的检波信号进入比较器进行比较，比较得到的信号用以驱动积分器，积分器的输出通过ALC驱动电路反馈控制调制器；ALC稳幅电路包括一个负反馈环路，校准后可以提供40dB的线性增益调节范围，用于整机射频幅度补偿和产生调幅功能，能够实现幅度控制和调幅。

Description

用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路
技术领域
本发明涉及一种仪表着陆系统，特别涉及一种用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路。
背景技术
仪表着陆系统(Instrument Landing System，ILS)又译为仪器降落系统，盲降系统，是应用最为广泛的飞机精密进近和着陆引导系统，包括航向信标(LOC)系统、下滑信标(GS)系统、指点信标(MB)系统三部分。它的作用是由地面发射的两束无线电信号实现航向道和下滑道指引，建立一条由跑道指向空中的虚拟下滑线，飞机通过机载接收设备，确定自身与该路径的相对位置，使飞机沿正确方向飞向跑道并且平稳下降，最终实现安全着陆。那么，如何提高地面发射信号的精确度和稳定性是重要的研究方向，特别是如何实现信号的幅度控制和调幅是关键。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路，用于完成整机的幅度控制和调幅功能，包括调制器，RF放大电路，功分电路，检波电路，比较器，积分器，音频调理电路和ALC驱动电路；外部音频调幅信号经过所述音频调理电路，通过所述ALC驱动电路加入到ALC环路上，控制所述检波器产生的检波电压变化，改变调制器中电调衰减器的电流，从而控制射频信号电平变化，最终形成调幅信号输出。
RF输入信号进入所述调制器进行调制后，经所述RF放大电路放大，然后通过所述功分器第一输出端产生RF输出信号；所述功分器的第二输出端将一部分射频功率输出到所述检波器，然后所述检波器后产生信号“DET LOG”，载波电平参考电压和所述音频调理电路产生的信号叠加形成信号“AM+REF”，信号“AM+REF”与所述检波电路产生的信号“DET LOG”进入所述比较器进行比较，差值转换为电流并驱动所述积分器，所述积分器的输出通过所述ALC驱动电路反馈控制所述调制器中电调衰减器的电流，组成负反馈环路，使RF输出信号以恒定功率输出；其中，输出功率的大小由载波电平参考电压的数值决定。
所述检波电路包括第一运放和第一非线性器件；部分射频功率经过第一运放进入第一非线性器件后输出检波信号。
所述音频调理电路包括对数放大电路和分段线性放大电路；所述对数放大电路包括第二运放和第二非线性器件；所述分段线性放大电路包括第三运放；音频输入经过所述第二运放进入所述第二非线性器件，再经过所述第三运放输出调理完成的信号。
所述ALC驱动电路包括曲线斜率调节电路和曲线偏移调节电路；曲线斜率调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号；曲线偏移调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果：用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路包括一个负反馈环路，载波电平参考电压和音频调理电路产生的信号叠加形成叠加信号，叠加信号与检波电路产生的检波信号进入比较器进行比较，比较得到的信号用以驱动积分器，积分器的输出通过ALC驱动电路反馈控制调制器，校准后可以提供40dB的线性增益调节范围，用于整机射频幅度补偿和产生调幅功能，能够实现幅度控制和调幅。
附图说明：
图1为本发明的结构框图。
图2为包括调制器的电路连接示意图。
图3为包括音频调理电路的电路连接示意图。
图4为包括检波电路、比较器和积分器的电路连接示意图。
图5为包括DAC变换器电路连接示意图。
图6为ALC驱动电路的电路连接示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
如图1，一种用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路，用于完成整机的幅度控制和调幅功能，包括调制器，RF放大电路，功分电路，检波电路，比较器，积分器，音频调理电路和ALC驱动电路；外部音频调幅信号经过所述音频调理电路，通过所述ALC驱动电路加入到ALC环路上，控制所述检波器产生的检波电压变化，改变调制器中电调衰减器的电流，从而控制射频信号电平变化，最终形成调幅信号输出。ALC稳幅电路可以提供40dB的线性增益调节范围，用于整机射频幅度补偿和产生调幅功能。
如图2、3、4、5，RF输入信号进入所述调制器进行调制后，经所述RF放大电路放大，然后通过所述功分器第一输出端产生RF输出信号；所述功分器的第二输出端将一部分射频功率输出到所述检波器，然后所述检波器后产生信号“DET LOG”，载波电平参考电压和所述音频调理电路产生的信号叠加形成信号“AM+REF”，信号“AM+REF”与所述检波电路产生的信号“DET LOG”进入所述比较器进行比较，差值转换为电流并驱动所述积分器，所述积分器的输出通过所述ALC驱动电路反馈控制所述调制器中电调衰减器的电流，组成负反馈环路，使RF输出信号以恒定功率输出；其中，输出功率的大小由载波电平参考电压的数值决定。
所述调制器包括200M～3.5GHz通路的5个PIN二极管HSMP-3832(V30、V31、V32、V33、V34)串联构成电流调节的可变衰减器，以及3.5～6GHz通路的5个PIN二极管HSMP-3832(V99、V100、V101、V102、V103)串联构成电流调节的可变衰减器，它们经校准后可提供40dB的线性调节范围。ALC驱动电路是调制器线性化电路，其中的“ALC_MOD_DRIVER_BIAS/GAIN_DAC”和“ALC_MOD_OFFSET_DAC”两个直流电压分别改变控制曲线的斜率和偏移，两个信号是调幅校准的控制参数，前者影响调幅失真；后者不仅影响调幅失真，还改变ALC电路开环和闭环时的射频幅度差值，这两个电压分别由12-bits DAC变换器AD7568(D11)的G输出脚和H输出脚控制。
所述检波电路是一个对数放大电路，主要由运放OPA627AU(N38)和非线性器件MMPQ3906(N40)等构成，“DET_LOG_OFFSET_DAC”设置检波对数放大的工作点，受检波管参数的影响，检波电路不变就无需调整；“BULK_R_DAC”是对数放大电路的增益微调控制信号，等效于一个可变电阻，在整机调幅校准中用于降低调幅失真。检波电路形成一个检波对数信号“DET_LOG”。
音频调理电路中包含一个对数放大电路，一个分段线性放大电路，对数放大电路主要由运放OP27GS(N24)和非线性器件LM3046M(N19)等构成，分段线性放大电路主要由运放OP27GS(N26)组成。经过调理得到音频信号“AM”与“ALC_REF_DAC”载波电平参考电压叠加形成“REF_PLUS_AM”，与检波对数信号“DET_LOG”相比较，差值转换为电流并驱动由运放OP42GS(N41)构成的积分器，积分器输出通过ALC驱动电路改变电调衰减器的电流，通过控制流过串联PIN二级管HSMP-3832(V30、V31、V32、V33、V34)和HSMP-3832(V99、V100、V101、V102、V103)的电流来改变其射频阻抗，控制其衰减的大小，从而控制最终射频输出信号的电平大小。
12-bits D/A变换器AD7568(D11)提供上述的精密可调直流电压“ALC_MOD_DRIVER_BIAS/GAIN_DAC”、“ALC_MOD_OFFSET_DAC”、“DET_LOG_OFFSET_DAC”、“BULK_R_DAC”、“ALC_REF_DAC”。
以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路，其特征在于，包括调制器，RF放大电路，功分电路，检波电路，比较器，积分器，音频调理电路和ALC驱动电路。
RF输入信号进入所述调制器进行调制后，经所述RF放大电路放大，然后通过所述功分器第一输出端产生RF输出信号；所述功分器的第二输出端将一部分射频功率输出到所述检波器，然后所述检波器后产生检波信号，载波电平参考电压和所述音频调理电路产生的信号叠加形成叠加信号，叠加信号与所述检波电路产生的检波信号进入所述比较器进行比较，比较得到的信号用以驱动所述积分器，所述积分器的输出通过所述ALC驱动电路反馈控制所述调制器。
2.根据权利要求1所述的用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路，其特征在于，所述检波电路包括第一运放和第一非线性器件；部分射频功率经过第一运放进入第一非线性器件后输出检波信号。
3.根据权利要求1所述的用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路，其特征在于，所述音频调理电路包括对数放大电路和分段线性放大电路；所述对数放大电路包括第二运放和第二非线性器件；所述分段线性放大电路包括第三运放；音频输入经过所述第二运放进入所述第二非线性器件，再经过所述第三运放输出调理完成的信号。
4.根据权利要求1所述的用于射频合成源的射频输出电路中的ALC稳幅电路，其特征在于，所述ALC驱动电路包括曲线斜率调节电路和曲线偏移调节电路；曲线斜率调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号；曲线偏移调节电路包括多个三极管，根据DAC变换器的一个输出调节所述积分器输出的信号。
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