CN110829993A - 射频功率放大设备、功放节能方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种射频功率放大设备、功放节能方法、装置和存储介质。射频功率放大设备中的微处理器依次通过第一峰均比检测模块和第一耦合器连接射频功率放大模块的输入端，且依次通过第二峰均比检测模块和第二耦合器连接射频功率放大模块的输出端。基于上述结构，微处理器可基于第一耦合器和第一峰均比检测模块，获取射频功率放大模块的射频输入信号的峰均比，且基于第二耦合器和第二峰均比检测模块，获取射频功率放大模块的射频输出信号的峰均比，进而可根据获取到的两个峰均比来调整射频功率放大模块的供电电压，使射频功率放大模块进行线性放大输出，实现自适应降低设备功耗且不影响通信质量。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种射频功率放大设备、功放节能方法、装置和存储介质。
背景技术
当前，信息通信技术飞速发展，从2G(2-Generation wireless telephonetechnology，第二代手机通信技术规格)时代到4G(the 4th Generation mobilecommunication technology，第四代移动通信技术)的大规模应用，通信网络承载的业务量、通信速率和带宽急剧增长，对通信设备提出了很高的要求，特别是即将到来的5G(5th-Generation，第五代移动通信技术)通信时代，万物互联，具备超大带宽、超低时延等特性，能够满足不同场景下的应用需求，如AR(Augmented Reality，增强现实)、自动驾驶等应用。
5G通信超高性能和体验也相应的给通信设备带来的高功耗，意味着消耗更多的能源，同时，运营商的运营成本也进一步提高。传统的节能设备对功耗的降低能力是有限的，并且也不适应新设备的应用需求，比如，传统的功放节能处理方式要依赖一系列的小区负荷统计和信息处理，有时会造成终端搜索不到基站，从而影响通信质量，造成客户投诉。
发明内容
基于此，有必要针对传统的功放节能技术不适应5G及以上的通信应用的问题，提供一种射频功率放大设备、功放节能方法、装置和存储介质。
为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种射频功率放大设备，包括：
第一耦合器；第一耦合器的输入端用于连接射频输入端口。
射频功率放大模块；射频功率放大模块的输入端连接第一耦合器的直通端。
第二耦合器；第二耦合器的输入端连接射频功率放大模块的输出端，第二耦合器的直通端用于连接射频输出端口。
第一峰均比检测模块；第一峰均比检测模块的输入端连接第一耦合器的耦合端。
第二峰均比检测模块；第二峰均比检测模块的输入端连接第二耦合器的耦合端。
微处理器，分别连接第一峰均比检测模块的输出端、第二峰均比检测模块的输出端和射频功率放大模块的控制端。
微处理器用于通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比，并根据第一峰均比和第二峰均比，配置射频功率放大模块的供电电压，以使射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
另一方面，本申请实施例还提供了一种功放节能方法，应用于射频功率放大设备。射频功率放大设备包括：射频功率放大模块、第一峰均比检测模块、第二峰均比检测模块和微处理器。
微处理器分别连接第一峰均比检测模块的输出端、第二峰均比检测模块的输出端和射频功率放大模块的控制端。
功放节能方法包括：
微处理器通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比。
微处理器根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块；供电指令用于指示射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
在其中一个实施例中，提供了一种基于上述的功放节能方法的装置，包括：
峰均比获取模块，用于通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比。
供电电压获取模块，用于根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块；供电指令用于指示射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的功放节能方法。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
微处理器依次通过第一峰均比检测模块和第一耦合器连接射频功率放大模块的输入端，且依次通过第二峰均比检测模块和第二耦合器连接射频功率放大模块的输出端。基于上述结构，微处理器可基于第一耦合器和第一峰均比检测模块，获取射频功率放大模块的射频输入信号的峰均比，且基于第二耦合器和第二峰均比检测模块，获取射频功率放大模块的射频输出信号的峰均比，进而可根据获取到的两个峰均比来调整射频功率放大模块的供电电压，使射频功率放大模块进行线性放大输出，实现自适应降低设备功耗且不影响通信质量。基于此，射频功率放大设备无需辅助设备统计业务信息，能够自适应调整，满足通信应用需求，并且具有低成本、易实施的优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为一个实施例中射频功率放大设备的第一示意性结构图；
图2为一个实施例中射频功率放大设备的第二示意性结构图；
图3为一个实施例中射频功率放大设备的第三示意性结构图；
图4为一个实施例中功放节能方法的第一示意性流程图；
图5为一个实施例中功放节能方法的第二示意性流程图；
图6为一个实施例中功放节能方法的第三示意性流程图；
图7为一个实施例中功放节能方法的第四示意性流程图；
图8为一个实施例中功放节能方法的第五示意性流程图；
图9为一个实施例中装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“输入端”、“输出端”、“直通端”、“耦合端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
功放作为通信设备的主要耗能器件，占了基站能耗的三分之一以上，故对功放进行高效率设计以及高精准的控制，使功放的高能降到最低，是整个通信设备降低能耗的最重要的手段。为此，当功放高效率技术很难再提升设备效率时，精准的功放控制对节能将显得尤为重要。针对传统技术不适应移动通信发展的问题，本申请实施例提供一种控制灵活、低成本且线性低功耗的功放，能够有效地进行自适应节能，满足信息通信及设备节能要求。
在一个实施例中，提供了一种射频功率放大设备，如图1所示，包括：
第一耦合器；第一耦合器的输入端用于连接射频输入端口。
射频功率放大模块；射频功率放大模块的输入端连接第一耦合器的直通端。
第二耦合器；第二耦合器的输入端连接射频功率放大模块的输出端，第二耦合器的直通端用于连接射频输出端口。
第一峰均比检测模块；第一峰均比检测模块的输入端连接第一耦合器的耦合端。
第二峰均比检测模块；第二峰均比检测模块的输入端连接第二耦合器的耦合端。
微处理器，分别连接第一峰均比检测模块的输出端、第二峰均比检测模块的输出端和射频功率放大模块的控制端。
微处理器用于通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比，并根据第一峰均比和第二峰均比，配置射频功率放大模块的供电电压，以使射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
具体而言，射频功率放大设备可包括第一耦合器、射频功率放大模块、第一峰均比检测模块、第二耦合器、第二峰均比检测模块和微处理器。第一耦合器的输入端连接射频输入端口，直通端连接射频功率放大模块的输入端，耦合端连接第一峰均比检测模块的输入端；基于此，第一耦合器可用于从射频输入端口获取射频输入信号，并将射频输入信号分成两路信号，分别传输给射频功率放大模块和第一峰均比检测模块；射频功率放大模块对获取到的射频输入信号进行功率放大，得到射频输出信号。第二耦合器的输入端连接射频功率放大模块的输出端，直通端连接射频输出端口，耦合端连接第二峰均比检测模块的输入端；基于此，第二耦合器可用于从射频功率放大模块获取射频输出信号，并将射频输出信号分成两路信号，分别传输给射频输出端口和第二峰均比检测模块；射频输出端口向外部输出射频输出信号，实现对射频信号的功率放大。
第一峰均比检测模块的输出端连接微处理器；基于此，在一个示例中，第一峰均比检测模块可对获取到的射频输入信号进行检测，得到第一峰均比并发送给微处理器；在另一个示例中，第一峰均比检测模块可对获取到的射频输入信号进行检测，得到射频输入信号的峰值功率和均值功率并发送给微处理器，微处理器可进一步处理射频输入信号的峰值功率和均值功率，得到第一峰均比。
第二峰均比检测模块的输出端连接微处理器；基于此，在一个示例中，第二峰均比检测模块可对获取到的射频输出信号进行检测，得到第二峰均比并发送给微处理器；在另一个示例中，第二峰均比检测模块可对获取到的射频输出信号进行检测，得到射频输出信号的峰值功率和均值功率并发送给微处理器，微处理器可进一步处理射频输出信号的峰值功率和均值功率，得到第二峰均比。
微处理器连接射频放大功率模块的控制端。基于此，微处理器可根据第一峰均比和第二峰均比来调整射频功率放大模块的供电电压，以使射频功率放大模块基于供电电压进行信号线性放大输出。其中，第一峰均比为射频输入信号的峰均比，第二峰均比为射频输出信号的峰均比。可选地，微处理器可检测第一峰均比和第二峰均比的差值是否落入预设门限中；若是，则保持射频功率放大模块的供电电压；若否，则为射频功率放大模块配置新的供电电压，或控制射频功率放大模块的供电电压上升或下降，以使差值落入预设门限中。此外，微处理器可检测第一峰均比和第二峰均比的比值是否落入预设门限中；若是，则保持射频功率放大模块的供电电压；若否，则为射频功率放大模块配置新的供电电压，或控制射频功率放大模块的供电电压上升或下降，以使比值落入预设门限中。同时，微处理器还可根据查询预先存储的映射关系表，来获取对应的供电电压。微处理器通过对比射频功率放大模块两端的峰均比，可确认射频功率放大模块对射频信号的放大是否工作在饱和区，进而可以判断是否需要调整供电电压，降低设备的功耗。饱和状态的射频功率放大模块的效率最高；两个峰均比差别过大时，说明射频功率放大器处于过饱和状态；两个峰均比最小差别为0，代表射频功放模块处在线性区，可以进行试探性的降电压，直到两峰均比差值在预设门限内，即射频功率放大模块对射频信号的放大工作接近饱和状态，线性度又能满足要求。应该注意的是，对第一峰均比和第二峰均比进行比较进而配置射频功率放大模块的供电电压的方式有多种，此处不做具体限制。
需要说明的是，射频功率放大模块可为多种类型的射频功率放大器，或主要由射频功率放大器与外围电路构成，或由射频功率放大器与电源电路构成，此处不做具体限定。峰均比检测模块可主要由峰值检测电路和均值检测电路构成，也可由现有的检波电路和外围电路构成，此处不做具体限定。微处理器可控制射频功率放大模块的供电转换电路或供电电源，进而配置供电电压，此处不做具体限定。此外，微处理器还可通过射频功率放大模块的控制端获取射频功率放大模块的预失真系数和增益、调整栅压和增益等。
基于上述结构，微处理器可通过实时获取射频功率放大模块输入端和输出端的信号峰均比，进而实时调整射频功率放大模块的电压，实现功放设备的自适应调整。本申请实施例可根据获取到的两个峰均比来调整射频功率放大模块的供电电压，使射频功率放大模块进行线性放大输出，实现自适应降低设备功耗，不需要辅助设备来统计符合和信息处理，不影响通信质量；基于此，能够满足通信应用需求，同时具有低成本、易实施的优点。
在一个实施例中，如图2所示，射频功率放大设备还包括：
第一功率分配器；第一功率分配器的输入端连接第一耦合器的耦合端。
第二功率分配器；第二功率分配器的输入端连接第二耦合器的耦合端。
第一峰均比检测模块包括：
第一峰值功率检测单元；第一峰值功率检测单元的输入端连接第一功率分配器的第一输出端，第一峰值功率检测单元的输出端连接微处理器。
第一均值功率检测单元；第一均值功率检测单元的输入端连接第一功率分配器的第二输出端；第一均值功率检测单元的输出端连接微处理器。
第二峰均比检测模块包括：
第二峰值功率检测单元；第二峰值功率检测单元的输入端连接第二功率分配器的第一输出端，第二峰值功率检测单元的输出端连接微处理器。
第二均值功率检测单元；第二均值功率检测单元的输入端连接第二功率分配器的第二输出端；第二均值功率检测单元的输出端连接微处理器。
具体而言，射频功率放大设备还包括连接在第一耦合器和第一峰均比检测模块之间的第一功率分配器，以及连接在第二耦合器和第二峰均比检测模块之间的第二功率分配器。
峰均比检测模块可包括峰值功率检测单元和均值功率检测单元。第一耦合器的耦合端通过第一功率分配器分别连接第一峰值功率检测单元和第一均值功率检测单元；第一峰值功率检测单元的输出端和第一均值功率检测单元的输出端均连接微处理器。基于此，第一峰值功率检测单元可获取射频输入信号，检测射频输入信号的峰值功率并发送给微处理器；第一均值功率检测单元可获取射频输入信号，检测射频输入信号的均值功率并发送给微处理器。
第二耦合器的耦合端通过第二功率分配器分别连接第二峰值功率检测单元和第二均值功率检测单元；第二峰值功率检测单元的输出端和第二均值功率检测单元的输出端均连接微处理器。基于此，第二峰值功率检测单元可获取射频输出信号，检测射频输出信号的峰值功率并发送给微处理器；第二均值功率检测单元可获取射频输出信号，检测射频输出信号的均值功率并发送给微处理器。
需要说明的是，功率分配器可为功分器或电桥等设备，此处不做具体限定。峰值功率检测单元可主要由峰值检测电路和外围电路实现，也可由峰值检测芯片实现，此处不做具体限定。均值检测单元可主要由均值检测电路和外围电路实现，也可由均值检测芯片实现，此处不做具体限定。本申请实施例可通过功率分配器、峰值功率检测单元和均值功率检测单元来完成对射频功率放大模块两端的峰均比检测，进而实现设备功耗的自适应调整，该结构简单，容易实现且成本低。
在一个实施例中，微处理器用于通过第一峰值功率检测单元获取第一峰值功率，通过第一均值功率检测单元获取第一均值功率，并处理第一峰值功率和第一均值功率，得到第一峰均比。
具体而言，微处理器可根据获取到的第一峰值功率和第一均值功率进行处理，得到第一峰均比。应该注意的是，微处理器可采用现有技术对峰值功率和均值功率进行计算，得到峰均比，满足不同应用环境对峰均比的处理要求。
在一个实施例中，微处理器用于通过第二峰值功率检测单元获取第二峰值功率，通过第二均值功率检测单元获取第二均值功率，并处理第二峰值功率和第二均值功率，得到第二峰均比。
具体而言，微处理器可根据获取到的第二峰值功率和第二均值功率进行处理，得到第二峰均比。
在一个实施例中，微处理器还用于计算第一峰均比和第二峰均比的差值，并根据差值配置供电电压。
具体而言，微处理器可对第一峰均比和第二峰均比进行求差，并根据得到差值来配置生成供电电压，或控制供电电压步进调整，或控制供电电压线性调整。本申请实施例可采用对射频功率放大模块两端的峰均比进行求差的方式，来确定供电电压，该方式实施简单，开发成本低且实施效果好，能够实时自适应地调整射频功率放大模块的供电电压，满足通信应用的需求以及设备节能要求。
在一个实施例中，第二功率分配器的第三输出端连接射频功率放大模块的预失真单元。
具体而言，第二功率分配器的第三输出端可连接射频功率放大模块的预失真单元；基于该结构，第二功率分配器可用于输出反馈信号给预失真单元，便于射频功率放大模块进行增益调整等。
在一个示例中，射频功率放大设备实现自适应降功耗的步骤包括：
1)射频信号从RFin端口输入，经过第一耦合器，从耦合端输出的射频信号进入第一功率分配器输入端，从耦合器直通端输出的射频信号进入射频功率放大模块；射频信号经过功率放大模块后进入第二耦合器，射频主信号从第二耦合器直通端输出至RFout端口，经过第二耦合器耦合端的射频信号被送入第二功率分配器输入端。
2)第一功率分配器将来自第一耦合器耦合端的射频信号分成两路，其中一路射频信号进入第一峰值功率检测单元，另一路进入第一均值功率检测单元。
3)第二功率分配器将来自第二耦合器的射频信号分成三路，其中一路射频信号进入第二峰值功率检测单元，另一路射频信号进入第二均值功率检测单元，第三路作为反馈信号送给射频功率放大模块中的预失真单元。
4)第一峰值功率检测单元和第一均值功率检测单元分别将检测到的射频信号信息转换成电压信号的形式送入微处理器，由微处理器计算得出峰值功率与均值功率的比值PAR1(dB)。
5)第二峰值功率检测单元和第二均值功率检测单元分别将检测到的射频信号信息转换成电压信号的形式送入微处理器，由微处理器计算得出峰值功率与均值功率的比值PAR2(dB)。
6)微处理器对PAR1(dB)和PAR2(dB)进行比较，输出供电电压值给可调电源，并使可调电源输出适当电压为功放供电。
在一个实施例中，射频功率放大模块可为射频预失真功率放大器。
在一个实施例中，如图3所示，第一功率分配器为3dB电桥。
具体而言，第一耦合器的耦合端输出的射频信号可由3dB电桥分配成两路信号，分别传输给第一峰值检测单元和第一均值检测单元。
在一个实施例中，如图3所示，第二功率分配器为3等分功率分配器。
具体而言，第二耦合器的耦合端输出的射频信号可由3等分功率分配器分配成三路信号，第一路传输给第二峰值检测单元，第二路传输给第二均值检测单元，第三路传输给预失真单元。
在一个实施例中，如图3所示，射频功率放大设备还包括：
可调电源；可调电源的控制端连接微处理器，可调电源的供电端连接射频功率放大模块的电源端口。
具体而言，射频功率放大设备还包括连接在微处理器和射频功率放大模块之间的可调电源；微处理器将供电电压信号发送给可调电源，以使可调电源为射频功率放大模块提供对应的供电电压，完成功率的自适应调整。示例性地，可调电源可为+28V(伏特)～+48V连续可调电源；此外，可调电源的供电范围、精度和调整方式等参数可根据实际应用需求进行选择，此处不做具体限定。
在一个实施例中，微处理器设有用于与上位机通信的通信端口。
具体而言，微处理器可与上位机通信，便于上位机对射频功率放大设备进行功能和参数的配置、修改及更新。
在一个实施例中，微处理器还用于：在第一峰均比与第二峰均比的差值大于预设门限时，保持射频功率放大模块的增益并步进提高供电电压，直至差值满足预设门限。
具体而言，在微处理器根据第一峰均比和第二峰均比，配置射频功率放大模块的供电电压过程中，若第一峰均比与第二峰均比的差值大于预设门限，则微处理器指示射频功率放大模块的保持增益，并步进式提高供电电压；同时，微处理器继续实时获取第二均值功率等参数，以判断差值是否满足预设门限。其中，本申请实施例提及的预设门限可为预设门限值，也可为预设门限范围；示例性地，微处理器可在差值大于预设门限范围时，步进式提高供电电压，并实时获取峰均比的差值，直至差值落入预设门限范围内。举例而言，预设门限范围可为0.3dB至0.7dB，或0.4dB至0.6dB等；预设门限值可为0.3dB、0.4dB、0.5dB、0.6dB、0.7dB或0.8dB等。
在一个实施例中，微处理器还用于：在差值小于预设门限时，保持射频功率放大模块的增益并步进降低供电电压，直至差值满足预设门限。
具体而言，在微处理器根据第一峰均比和第二峰均比，配置射频功率放大模块的供电电压过程中，若第一峰均比与第二峰均比的差值小于预设门限，则微处理器指示射频功率放大模块的保持增益，并步进式降低供电电压；同时，微处理器继续实时获取第二均值功率等参数，以判断差值是否满足预设门限。示例性地，微处理器可在差值小于预设门限范围时，步进式降低供电电压，并实时获取峰均比的差值，直至差值落入预设门限范围内。
在一个实施例中，微处理器还用于：在射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大时，判断射频功率放大模块的预失真系数是否落入误差范围内；若是，则保持供电电压；若否，则调整供电电压，直至预失真系数落入误差范围内。
具体而言，微处理器配置射频功率放大模块的供电电压后，可检测射频功率放大模块的预失真系数是否落入误差范围内。在预失真系数落入误差范围内时，微处理器保持射频功率放大模块的供电电压不变。在预失真系数落在误差范围外时，微处理器调整供电电压，以使预失真系数落入误差范围内。示例性地，误差范围可为45至50，或42至48等。基于此，本申请实施例可在自适应调整的过程中，保证功放线性放大输出，防止调整供电电压引发的误操作。需要说明的是，控制电压来调整预失真系数的过程可采用现有技术来实现，此处不具体限制。示例性地，微处理器在预失真系数超过误差范围时，可保持增益不变并步进提高供电电压。
在一个实施例中，如图3所示，第一耦合器为10dB定向耦合器，第二耦合器为30dB定向耦合器。应该注意的是，本申请实施例中，耦合器的型号和参数可根据实际的功放需求进行选型。
在一个实施例中，提供了一种功放节能方法，应用于如上述的射频功率放大设备。如图4所示，功放节能方法包括：
步骤S110，微处理器通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比。
步骤S120，微处理器根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块；供电指令用于指示射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
具体而言，微处理器基于第一峰均比检测模块获取射频输入信号的峰均比，即第一峰均比，基于第二峰均比检测模块获取射频输出信号的峰均比，即第二峰均比。进一步地，微处理器可根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块，以使射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
在一个实施例中，如图5所示，微处理器根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块的步骤包括：
步骤S122，微处理器在第一峰均比与第二峰均比的差值大于预设门限时，生成第一供电指令，并将第一供电指令发送给射频功率放大模块；第一供电指令用于指示射频功率放大模块的保持增益并步进提高供电电压，直至差值等于预设门限。
具体而言，第一供电指令属于供电指令的一种；微处理器检测第一峰均比与第二峰均比的差值，若该差值超过预设门限，则向射频功率放大模块发送第一供电指令，以指示射频功率放大模块保持增益不变，并步进式提高供电电压；同时，微处理器继续实时获取第二均值功率等参数，以判断差值是否符合预设门限，并可在差值符合预设门限时，保持供电电压不变。示例性地，的增长幅度可为0.3V、0.4V、0.5V、0.6V或0.7V等。
在一个实施例中，如图5所示，微处理器根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块的步骤包括：
步骤S124，微处理器在差值小于预设门限时，生成第二供电指令，并将第二供电指令发送给射频功率放大模块；第二供电指令用于指示射频功率放大模块保持增益并步进降低供电电压，直至差值等于预设门限。
具体而言，第二供电指令属于供电指令的一种；微处理器检测第一峰均比与第二峰均比的差值，若该差值低于预设门限，则向射频功率放大模块发送第二供电指令，以指示射频功率放大模块保持增益不变，并步进式降低供电电压；同时，微处理器继续实时获取第二均值功率等参数，以判断差值是否符合预设门限，并可在差值符合预设门限时，保持供电电压不变。示例性地，步进式的降低幅度可为0.3V、0.4V、0.5V、0.6V或0.7V等。
在一个实施例中，如图6所示，微处理器将供电指令发送给射频功率放大模块的步骤之后，还包括：
步骤S130，微处理器在射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大时，判断射频功率放大模块的预失真系数是否落入误差范围内；若是，则保持供电电压；若否，则向射频功率放大模块发送调整指令；调整指令用于指示射频功率放大模块调整供电电压，直至预失真系数落入误差范围内。
具体而言，微处理器在配置射频功率放大模块的供电电压后，可进一步检测射频功率放大模块的预失真系数，并在预失真系数落在误差范围外时，调整供电电压，直至预失真系数落入误差范围内，以保证功放线性放大输出。
在一个实施例中，如图7所示，微处理器通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比的步骤包括：
步骤S112，微处理器处理第一峰均比检测模块获取到的第一峰值功率和第一均值功率，得到第一峰均比。
步骤S114，微处理器处理第二峰均比检测模块获取到的第二峰值功率和第二均值功率，得到第二峰均比。
具体而言，微处理器可对获取到的峰值功率和均值功率进行求商，得到峰均比；进一步地，微处理器可对射频输入信号的峰均比和射频输出信号的峰均比进行求差，并根据差值来配置供电电压。基于此，微处理器可通过简单的信号检测和电压控制来实现功放的自适应调整，同时能够保证通信质量。
进一步地，微处理器通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比的步骤还包括：
步骤S116，微处理器计算第一峰均比和第二峰均比的差值，并根据差值配置供电电压。
在一个实施例中，如图7所示，微处理器通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比的步骤还包括：
步骤S118，微处理器在第二均值功率不满足功率放大范围时，通过第一峰均比检测模块重新获取第一峰值功率和第一均值功率，并通过第二峰均比检测模块重新获取第二峰值功率和第二均值功率。
具体而言，微处理器在获取射频输出信号的峰均比时，还可对输出平均功率，即第二均值功率进行检测；若第二均值功率落在功率放大范围外，则微处理器重新进行各功率参数的检测，直至第二均值功率落入功率放大范围内，才进一步进行根据峰均比来配置供电电压。示例性地，功率放大范围可为40dBm至45.5dBm，或42dBm至46dBm等，此处不做具体限定。基于此，本申请实施例能够根据输出平均功率是否在功率放大范围内，判断是否进行自适应调整；进而可在输出均值功率低时，暂停电压调整，避免低效的功耗调节。
在一个示例中，自适应降功耗的射频功率放大设备可如图3所示。10dB耦合器、射频预失真功率放大器、30dB定向耦合器和3等分功率分配器依次连接；3等分功率分配器输出端分别连接射频预失真功率放大器、第二峰值功率检测单元和第二均值功率检测单元；10dB定向耦合器耦合端连接3dB电桥的输入端；3dB电桥的两输出端分别连接第一峰值功率检测单元和第一均值功率检测单元；微处理器分别连接射频预失真功率放大器、+28V～+48V连续可调电源、第一峰值功率检测单元、第一均值功率检测单元、第二峰值功率检测单元、第二均值功率检测单元；并且，微处理器具有与上位机的通信端口。如图8所示，射频功率放大设备实现自适应降功耗的步骤可如下：
1)2.6GHz(吉赫兹)射频信号经10dB耦合器分成两路信号，主信号进入增益为46dB的射频预失真功率放大器，之后得到被线性放大的射频信号，该射频信号经过30dB耦合器后通过射频端子输出；
2)10dB耦合器对输入的射频信号采样并经3dB电桥分成两路，一路送给第一峰值功率检测单元、一路送给第一均值功率检测单元；
3)第一峰值功率检测单元和第一均值功率检测单元均将检测得到的信息以电压信号的形式反馈给微处理器。示例性地，微处理器获得输入信号平均功率(第一均值功率)为-3dBm，输入峰值功率(第一峰值功率)为5dBm；由此，微处理器计算输入峰均比(第一峰均比)PAR1＝8dB；
4)30dB耦合器对输出的射频信号采样并经3等功率分配器分成三路，一路送给第二峰值功率检测单元，一路送给第二均值功率检测单元，最后一路送给射频预失真功率放大器作为反馈信号；
5)第二峰值功率检测单元和第二均值功率检测单元均将检测得到的信息以电压信号的形式反馈给微处理器。示例性地，微处理器获得输出平均功率(第二均值功率)为43dBm，输出峰值功率(第二峰值功率)为51dBm，输出峰均比(第二峰均比)PAR2＝8dB；
6)微处理器判断输出平均功率是否在预设的功率放大范围内(40dBm～45.5dBm)，若是，进入下一步，否则返回第2)步；
7)微处理器计算PAR1-PAR2的值；
8)在这里，PAR1-PAR2小于预设门限0.5dB，则微处理器以0.5V步进降低连续可调电源的输出电压，直到PAR1-PAR2＝0.5dB；同时，调节功放内部ATT(衰减器或衰减电路)使功放的增益保持在46dB；
9)若在第5)步检测得到第二峰值功率为50.2dBm，则PAR1-PAR2大于预设门限0.5dB，微处理器读取功放的输出平均功率(第二均值功率)，控制连续可调电源，使其电压升高，直到PAR1-PAR2＝0.5dB；同时，调节功放内部ATT使功放的增益保持在46dB；
10)微处理器判断功放预失真系数是否在误差范围以内，若在要求范围内，则保证上述可调电源的电压输出值，进入第12)步，否则进入第11)步；
11)调节可调电源的输出电压直至预失真系数大于45且小于50，由此可在降功耗的基础上保证功放的线性度；
12)此时功放工作在近饱和状态，功放进入高效率区域，通信信号线性放大输出。
应该理解的是，虽然图4至8的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4至8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种基于上述功放节能方法的装置，设置于射频功率放大设备的微处理器中，如图9所示，包括：
峰均比获取模块，用于通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比。
供电电压获取模块，用于根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块；供电指令用于指示射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
关于装置的具体限定可以参见上文中对于功放节能方法的限定，在此不再赘述。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。上述装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
通过第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过第二峰均比检测模块获取第二峰均比。
根据第一峰均比和第二峰均比，得到供电电压，并基于供电电压生成供电指令，将供电指令发送给射频功率放大模块；供电指令用于指示射频功率放大模块基于供电电压进行功率放大。
关于存储介质的具体限定可以参见上文中对于功放节能方法的限定，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种射频功率放大设备，其特征在于，包括：
第一耦合器；所述第一耦合器的输入端用于连接射频输入端口；
射频功率放大模块；所述射频功率放大模块的输入端连接所述第一耦合器的直通端；
第二耦合器；所述第二耦合器的输入端连接所述射频功率放大模块的输出端，所述第二耦合器的直通端用于连接射频输出端口；
第一峰均比检测模块；所述第一峰均比检测模块的输入端连接所述第一耦合器的耦合端；
第二峰均比检测模块；所述第二峰均比检测模块的输入端连接所述第二耦合器的耦合端；
微处理器，分别连接所述第一峰均比检测模块的输出端、所述第二峰均比检测模块的输出端和所述射频功率放大模块的控制端；
所述微处理器用于通过所述第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过所述第二峰均比检测模块获取第二峰均比，并根据所述第一峰均比和所述第二峰均比，配置所述射频功率放大模块的供电电压，以使所述射频功率放大模块基于所述供电电压进行功率放大。
2.根据权利要求1所述的射频功率放大设备，其特征在于，还包括：
第一功率分配器；所述第一功率分配器的输入端连接所述第一耦合器的耦合端；
第二功率分配器；所述第二功率分配器的输入端连接所述第二耦合器的耦合端；
所述第一峰均比检测模块包括：
第一峰值功率检测单元；所述第一峰值功率检测单元的输入端连接所述第一功率分配器的第一输出端，所述第一峰值功率检测单元的输出端连接所述微处理器；
第一均值功率检测单元；所述第一均值功率检测单元的输入端连接所述第一功率分配器的第二输出端；所述第一均值功率检测单元的输出端连接所述微处理器；
所述第二峰均比检测模块包括：
第二峰值功率检测单元；所述第二峰值功率检测单元的输入端连接所述第二功率分配器的第一输出端，所述第二峰值功率检测单元的输出端连接所述微处理器；
第二均值功率检测单元；所述第二均值功率检测单元的输入端连接所述第二功率分配器的第二输出端；所述第二均值功率检测单元的输出端连接所述微处理器。
3.根据权利要求2所述的射频功率放大设备，其特征在于，所述第二功率分配器的第三输出端连接所述射频功率放大模块的预失真单元。
4.根据权利要求1所述的射频功率放大设备，其特征在于，还包括：
可调电源；所述可调电源的控制端连接所述微处理器，所述可调电源的供电端连接所述射频功率放大模块的电源端口。
5.一种功放节能方法，其特征在于，所述功放节能方法应用于射频功率放大设备；
所述射频功率放大设备包括：射频功率放大模块、第一峰均比检测模块、第二峰均比检测模块和微处理器；
所述微处理器分别连接所述第一峰均比检测模块的输出端、所述第二峰均比检测模块的输出端和所述射频功率放大模块的控制端；所述第一峰均比检测模块用于获取输入所述射频功率放大模块的射频信号的第一峰均比，所述第二峰均比检测模块用于获取所述射频功率放大模块输出的射频信号的第二峰均比；
所述功放节能方法包括：
所述微处理器通过所述第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过所述第二峰均比检测模块获取第二峰均比；
所述微处理器根据所述第一峰均比和所述第二峰均比，得到供电电压，并基于所述供电电压生成供电指令，将所述供电指令发送给所述射频功率放大模块；所述供电指令用于指示所述射频功率放大模块基于所述供电电压进行功率放大。
6.根据权利要求5所述的功放节能方法，其特征在于，所述微处理器根据所述第一峰均比和所述第二峰均比，得到供电电压，并基于所述供电电压生成供电指令，将所述供电指令发送给所述射频功率放大模块的步骤包括：
所述微处理器在所述第一峰均比与所述第二峰均比的差值大于预设门限时，生成第一供电指令，并将所述第一供电指令发送给所述射频功率放大模块；所述第一供电指令用于指示所述射频功率放大模块的保持增益并步进提高所述供电电压，直至所述差值等于所述预设门限；
所述微处理器在所述差值小于所述预设门限时，生成第二供电指令，并将所述第二供电指令发送给所述射频功率放大模块；所述第二供电指令用于指示所述射频功率放大模块保持增益并步进降低所述供电电压，直至所述差值等于所述预设门限。
7.根据权利要求5所述的功放节能方法，其特征在于，所述微处理器将所述供电指令发送给所述射频功率放大模块的步骤之后，还包括：
所述微处理器在所述射频功率放大模块基于所述供电电压进行功率放大时，判断所述射频功率放大模块的预失真系数是否落入误差范围内；若是，则保持所述供电电压；若否，则向所述射频功率放大模块发送调整指令；所述调整指令用于指示所述射频功率放大模块调整所述供电电压，直至所述预失真系数落入所述误差范围内。
8.根据权利要求5所述的功放节能方法，其特征在于，所述微处理器通过所述第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过所述第二峰均比检测模块获取第二峰均比的步骤包括：
所述微处理器处理所述第一峰均比检测模块获取到的第一峰值功率和第一均值功率，得到所述第一峰均比；
所述微处理器处理所述第二峰均比检测模块获取到的第二峰值功率和第二均值功率，得到所述第二峰均比。
9.根据权利要求8所述的功放节能方法，其特征在于，还包括：
所述微处理器在所述第二均值功率不满足功率放大范围时，通过所述第一峰均比检测模块重新获取所述第一峰值功率和所述第一均值功率，并通过所述第二峰均比检测模块重新获取所述第二峰值功率和所述第二均值功率。
10.一种基于权利要求5至9任一项所述的功放节能方法的装置，其特征在于，包括：
峰均比获取模块，用于通过所述第一峰均比检测模块获取第一峰均比，通过所述第二峰均比检测模块获取第二峰均比；
供电电压获取模块，用于根据所述第一峰均比和所述第二峰均比，得到供电电压，并基于所述供电电压生成供电指令，将所述供电指令发送给所述射频功率放大模块；所述供电指令用于指示所述射频功率放大模块基于所述供电电压进行功率放大。
11.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求5至9任一项所述的功放节能方法。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 510663 Shenzhou Road 10, Guangzhou Science City, Guangzhou economic and Technological Development Zone, Guangzhou, Guangdong Applicant after: Jingxin Network System Co.,Ltd. Address before: 510663 Shenzhou Road 10, Guangzhou Science City, Guangzhou economic and Technological Development Zone, Guangzhou, Guangdong Applicant before: COMBA TELECOM SYSTEMS (CHINA) Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |