CN112731005B - 功放异常检测装置、检测方法及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明实例涉及功放检测技术领域，具体涉及一种功放异常检测装置、检测方法及通信设备。所述功放异常检测装置包括电压采样电路，用于采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号；电流采样电路，用于采样获取功放的输入电流信号；处理单元，用于控制电压采样电路及电流采样电路工作，接收栅极电压信号、漏极电压信号和输入电流信号，若栅极电压信号小于第一参考电压门限值，漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时输入电流信号大于参考电流门限值，则确定功放异常。本实施例的方案可提高功放异常诊断的准确性，从而使维护人员及时较为准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备及时维护。

Description

功放异常检测装置、检测方法及通信设备

技术领域

本发明实例涉及功放检测技术领域，具体涉及一种功放异常检测装置，功放异常检测方法，以及包含该功放异常检测装置的通信设备。

背景技术

随着科学技术的和国民经济的快速发展，人们对通信设备的需求越来越高，尤其在目前通信技术进入5G时代，射频功放技术显得尤为重要，整个射频系统的性能水平提升对通信技术具有重大的意义，而功放作为射频系统最常用的电子器件之一，功放又极易因大功率等异常因素而受到损害，导致射频系统无法正常工作，为了保障整个射频系统的正常运行，这就需要及时对功放异常进行诊断。

目前，在现有技术中，应用于功放异常诊断的检测方法有两种：一种是环路检测方法，需要判断环路增益，通过当前的环路增益与历史环路增益的差值从而判断系统是否异常；另一种是外围异常检测方法，通过功放电压判断是否异常。

但是这两种方式存在功放异常诊断准确性低的问题，使维护人员无法及时知道功放设备是否异常，因此，行业内急需一种有效、准确的功放异常检测装置及方法。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种功放异常检测装置、检测方法及通信设备。

第一方面，本公开实施例提供了一种功放异常检测装置，所述装置包括：

电压采样电路，采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号；

电流采样电路，采样获取功放的输入电流信号；

处理单元，控制所述电压采样电路及电流采样电路工作，接收所述栅极电压信号、所述漏极电压信号和所述输入电流信号，若所述栅极电压信号小于第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时所述输入电流信号大于参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，处理单元，还用于计算接收的多个栅极电压信号的第一平均值，多个漏极电压信号的第二平均值，以及多个输入电流信号的第三平均值，若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于所述参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，时隙信号转换单元，与所述处理单元连接，用于获取射频通信设备当前的时隙切换信号，基于所述时隙切换信号生成预设时序信号。

所述处理单元，还用于接收所述预设时序信号，在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，控制所述电压采样电路连续采样得到对应的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号，控制所述电流采样电路连续采样得到多个输入电流信号，而在所述预设时序信号的从高电平向低电平转换时，停止采样。

在本公开的一些实施例中，所述处理单元，还用于去除连续采样得到的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号以及多个输入电流信号中的最后一次采样值。计算去除最后一次采样值后剩余的多个栅极电压信号的第四平均值，计算去除最后一次采样值后剩余的多个漏极电压信号的第五平均值，以及计算去除最后一次采样值后剩余的多个输入电流信号的第六平均值。若所述第四平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第五平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第六平均值大于所述参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，所述电压采样电路包括栅极电压采样电路和漏极电压采样电路；

其中，所述栅极电压采样电路包括：

第一分压电路，与所述功放的输入端连接；

ADC转换器，与所述第一分压电路和所述处理单元分别连接；

所述漏极电压采样电路包括：

第二分压电路，与所述功放的输出端连接，并与所述ADC转换器连接。

在本公开的一些实施例中，所述栅极电压采样电路包括第一射随电路，连接于所述第一分压电路与所述ADC转换器之间；

和/或，所述漏极电压采样电路包括第二射随电路，连接于所述第二分压电路与所述ADC转换器之间。

在本公开的一些实施例中，所述电流采样电路包括：

采样电阻，与所述功放的输入端连接，用于实时获取所述功放的输入电流信号；

电流转换电压芯片，与所述采样电阻连接，用于将所述采样电阻获取的所述输入电流信号转换为电压信号；

所述处理单元，还用于将转换后的所述电压信号与第三参考电压门限值进行比较，若在转换后的所述电压信号大于所述第三参考电压门限值，同时所述栅极电压信号小于所述第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于所述第二参考电压门限值，则确定功放异常，所述第三参考电压门限值由所述参考电流门限值确定。

在本公开的一些实施例中，所述采样电阻包括精密电阻。

在本公开的一些实施例中，所述处理单元，还用于记录采样时长，在所述采样时长大于预设时长时，结束采样；

或者，所述处理单元，还用于记录采样次数，在所述采样次数大于预设次数阈值时，结束采样。

第二方面，本公开实施例提供了一种功放异常检测方法，所述方法包括：

电压采样电路采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号；

电流采样电路采样获取功放的输入电流信号；

处理单元控制所述电压采样电路及所述电流采样电路工作，接收所述栅极电压信号、所述漏极电压信号和所述输入电流信号，若所述栅极电压信号小于第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时所述输入电流信号大于参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，所述方法还包括：

所述处理单元计算接收的多个栅极电压信号的第一平均值；

所述处理单元计算接收的多个漏极电压信号的第二平均值；

所述处理单元计算接收的多个输入电流信号的第三平均值；

所述处理单元若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于所述参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，所述方法还包括：

获取射频通信设备当前的时隙切换信号，基于所述时隙切换信号生成预设时序信号；

所述处理单元接收所述预设时序信号，在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，控制所述电压采样电路连续采样得到多个栅极电压信号、多个漏极电压信号，控制所述电流采样电路连续采样得到多个输入电流信号，而在所述预设时序信号从高电平向低电平转换时，停止采样。

第三方面，本公开实施例提供了一种通信设备，所述通信设备包括上述任一项所述的功放异常检测装置。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例中，通过电压采样电路采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号，通过电流采样电路采样获取功放的输入电流信号，处理单元接收采样的所述栅极电压信号、漏极电压信号和输入电流信号，若所述栅极电压信号小于第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时所述输入电流信号大于参考电流门限值，则确定功放异常。这样，本实施例的方案基于功放的栅极电压信号、漏极电压信号和输入电流信号三个参数与相应的门限值进行比较综合判断，可提高功放异常诊断的准确性，从而使维护人员可以及时较为准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例的功放异常检测装置示意图；

图2为本公开另一实施例功放异常检测装置示意图；

图3为本公开实施例的功放异常检测装置的电压采样电路示意图；

图4为本公开实施例的功放异常检测装置的电压采样电路另一示意图；

图5为本公开实施例的功放异常检测装置的电流采样电路示意图；

图6为本公开实施例功放异常检测装置采样控制时序图；

图7为本公开实施例功放异常检测方法流程图；

图8为本公开实施例通信设备示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本发明一个实施例的功放异常检测装置示意图，该功放异常检测装置包括处理单元101、电压采样电路102、电流采样电路103。示例性的，处理单元101可以包括但不限于是微处理器(Microcontroller Unit；MCU)。电压采样电路102与处理单元101连接，并与功放104即功率放大器的栅极和漏极分别连接，电压采样电路102可以采样获取功放104的栅极电压信号、漏极电压信号。电流采样电路103与处理单元101连接，并与功放104的输入端连接，电流采样电路103可以采样获取功放104的输入电流信号。处理单元101如MCU控制电压采样电路102及电流采样电路103工作，接收电压采样电路102采样的功放104的栅极电压信号、漏极电压信号，以及电流采样电路103采样的功放104的输入电流信号。之后，处理单元101如MCU判断栅极电压信号是否小于第一电压门限值，漏极电压信号是否小于第二电压门限值，同时判断输入电流信号是否大于电流门限值，若栅极电压信号小于第一参考电压门限值，漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时输入电流信号大于参考电流门限值时，则确定功放104异常。其中第一电压门限值、第二电压门限值及电流门限值，本领域普通技术人员可根据需求设置，本公开对此不做限制。

上述实施例中的功放异常检测装置，其中处理单元101如MCU可基于功放的栅极电压信号、漏极电压信号和输入电流信号三个参数与相应的门限值进行比较综合判断，如此可提高功放104异常诊断的准确性，从而使维护人员可以及时较为准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

在上述实施例的基础上，本公开的一些实施例中，所述处理单元101如MCU还用于计算接收的多个栅极电压信号的第一平均值，多个漏极电压信号的第二平均值，以及多个输入电流信号的第三平均值，若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于参考电流门限值时，则确定功放104异常。

具体的，作为示例，处理单元101如MCU接收到电压采样电路102采样的多个栅极电压信号时，计算多个栅极电压信号的第一平均值，接收到电压采样电路102采样的多个漏极电压信号时，计算多个漏极电压信号的第二平均值，接收到电流采样电路103采样的多个输入电流信号时，计算多个输入电流信号的第三平均值，然后处理单元101如MCU判断第一平均值是否小于第一电压门限值，第二平均值是否小于第二电压门限值，同时判断第三平均值是否大于电流门限值，若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于参考电流门限值时，则确定功放104异常。

示例性的，处理单元101如MCU接收到例如n个栅极电压信号(x₁,x₂,…x_n)时，计算n个栅极电压信号的平均值X＝(x₁+x₂+...+x_n)/n，接收到n个漏极电压信号(y₁,y₂,…y_n)，计算n个栅极电压信号的平均值Y＝(y₁+y₂+...+y_n)/n，接收到n个输入电流信号(z₁,z₂,…z_n)时，计算n个输入电流信号的平均值Z＝(z₁+z₂+...+z_n)/n，然后判断X是否小于第一电压门限值U1，Y是否小于第二电压门限值U2，同时判断Z是否大于电流门限值I，若所述X小于所述第一参考电压门限值U1，所述Y小于所述第二参考电压门限值U2，同时所述Z大于参考电流门限值I时，则确定功放104异常。

在本实施例中，处理单元101如MCU可计算采样的功放的多个栅极电压信号的平均值、多个漏极电压信号的平均值和多个输入电流信号的平均值这三个参数，然后基于这三个平均值与相应的门限值进行比较综合判断，如此可进一步提高功放104异常诊断的准确性，从而使维护人员可以及时较为准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

如图2中所示功放异常检测装置，在上述各实施例的基础上，本公开的一些实施例中，该功放异常检测装置还可以包括时隙信号转换单元201，与所述处理单元101如MCU连接，用于获取射频通信设备当前的时隙切换信号，基于所述时隙切换信号生成预设时序信号。所述处理单元101如MCU，还用于接收所述预设时序信号，在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，控制所述电压采样电路102连续采样得到对应的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号，控制所述电流采样电路103连续采样得到多个输入电流信号，而在所述预设时序信号的从高电平向低电平转换时，停止采样。

示例性的，射频通信设备例如可以是时分双工(Time Division Duplexing，简称为TDD)射频通信设备，信号发射设备、直放站等，但不限于此，TDD是一种通信系统的双工方式，在移动通信系统中用于分离接收与传送信道，TDD模式的移动通信系统中接收和传送是在同一频率信道即载波的不同时隙，用保证时间来分离接收与传送信道。5G时代大多射频通信设备产品都是TDD产品，此处以TDD射频通信设备为例说明，TDD射频通信设备中的功放104在TDD模式下，上下行功放的使能在不停地切换，因此通过如背景技术部分所述的基于单纯的功放电压来判断功放是否异常这种方式是很难起作用的，从而导致无法准确地诊断功放异常或导致误告警等。

为了缓解上述问题，在本实施例中，时隙信号转换单元201可以获取例如TDD射频通信设备当前的时隙切换信号，该时隙切换信号由TDD射频通信设备中上下行功放的使能在不停地切换而产生，之后可基于所述时隙切换信号生成预设时序信号，该预设时序信号与所述时隙切换信号波形保持一致，示例性的预设时序信号可参考图6中所示。

在一个具体的示例中，可以配置处理单元101如MCU的一个管脚来接收时隙切换信号，即该管脚与时隙信号转换单元201连接，当所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，如图6所示a点的上升沿，触发处理单元101如MCU产生中断以进行连续采样，如控制电压采样电路102、电流采样电路103分别连续采样得到对应的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号以及多个输入电流信号。当所述预设时序信号从高电平向低电平转换时，如图6所示b点处的下降沿，触发处理单元101如MCU控制停止采样。

所述处理单元101如MCU可基于在预设时序信号的高电平期间连续采样的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号以及多个输入电流信号，分别计算多个栅极电压信号的第一平均值，多个漏极电压信号的第二平均值，以及多个输入电流信号的第三平均值，若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于参考电流门限值时，则确定功放104异常。

本实施例中通过与射频通信设备例如TDD射频通信设备产生的时隙切换信号保持一致的预设时序信号来进行中断采样控制，在所述预设时序信号的高电平期间即有效数据时间窗口内，连续采样得到对应的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号以及多个输入电流信号，而在所述预设时序信号的低电平期间不进行采样，这样进行多次采样可确保采样数据的有效性，从而使得基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，从而使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。另外，该实施方案可以减少采样次数，缩短采样时间，在一定程度上提高功放异104常诊断的处理效率。

在另一些实施例中，所述处理单元101如MCU还用于去除连续采样得到的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号以及多个输入电流信号中的最后一次采样值。计算去除最后一次采样值后剩余的多个栅极电压信号的第四平均值，计算去除最后一次采样值后剩余的多个漏极电压信号的第五平均值，以及计算去除最后一次采样值后剩余的多个输入电流信号的第六平均值。若所述第四平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第五平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第六平均值大于所述参考电流门限值时，则确定功放104异常。

具体的，作为示例，处理单元101如MCU在每完成一次ADC采样时，判断当前由射频通信设备例如TDD射频通信设备产生的时隙切换信号生成的预设时序信号是否为低电平，若确定当前所述预设时序信号变换为低电平，则此时电压采样电路102、电流采样电路103获取的采样值是潜在的无效采样值，此时可以去除最后一次采样值，计算去除最后一次采样值后的剩余多个栅极电压信号的第四平均值，计算去除最后一次采样值后的剩余多个漏极电压信号的第五平均值，以及计算去除最后一次采样值后的剩余多个输入电流信号的第六平均值，判断所述第四平均值是否小于所述第一参考电压门限值，所述第五平均值是否小于所述第二参考电压门限值，同时所述第六平均值是否大于参考电流门限值，若所述第四平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第五平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第六平均值大于参考电流门限值时，则确定功放104异常。

在本实施例中，处理单元101如MCU通过判断每一次ADC采样结束后，当前时刻的预设时序信号是否为低电平，若确定当前时刻的预设时序信号为低电平时，则表明此时采样获取的栅极电压信号、漏极电压信号及输入电流信号为潜在的无效采样值，去除最后一次采样值，通过这种方式，确保功放104的栅极电压信号、漏极电压信号及输入电流信号的采样值均为有效数值，从而处理单元101如MCU基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，从而使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

在一些实施例中，如图3所示功放异常检测装置，其中电压采样电路102包括栅极电压采样电路301和漏极电压采样电路302，所述栅极电压采样电路301包括第一分压电路304和ADC(Analog to Digital Converter)转换器303，第一分压电路304与所述功放104的输入端连接，ADC转换器303与所述第一分压电路304和处理单元101如MCU分别连接。所述漏极电压采样电路302包括第二分压电路305，第二分压电路305与所述功放104的输出端连接，并与所述ADC转换器303连接。

在上述实施例中，ADC转换器303即模拟数字转换器，主要是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一种设备，在本实施例中，通过ADC转换器303对功放104的栅极电压信、漏极电压信号进行采样。当所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，所述处理单元101如MCU控制栅极电压采样电路301和漏极电压采样电路302工作，采样获取所述功放104的栅极电压信号、漏极电压信号，第一分压电路304连接在ADC转换器303与所述功放104的输入端之间，将所述功放104的栅极电压信号降到ADC采样能力范围后，由ADC转换器303采样得到所述功放104的栅极电压信号。第二分压电路305连接在ADC转换器303与功放104的输出端之间，将所述功放104的漏极电压信号降到ADC采样能力范围后，由ADC转换器303采样得到所述功放104的漏极电压信号，从而处理单元101如MCU基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，从而使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。另外，所述第一分压电路304与所述第二分压电路305连接同一个ADC转换器303，在一定程度上使功放异常检测装置结构更小，进一步降低器件成本。

在上述实施例的基础的上，本公开的另一实施例中，如图4所示，所述栅极电压采样电路301包括第一射随电路401，第一射随电路401连接于所述第一分压电路304与所述ADC转换器303之间；所述漏极电压采样电路302包括第二射随电路402，所述第二射随电路402连接于所述第二分压电路305与所述ADC转换器303之间。

在本实施例中，所述栅极电压采样电路301中，第一射随电路401连接于所述第一分压电路304与所述ADC转换器303之间，减少ADC转换器303对栅极电压信号的影响，使得处理单元101如MCU控制栅极电压采样电路301采样时，栅极电压信号更稳定、准确。所述漏极电压采样电路302中，第二射随电路402连接于所述第二分压电路305与所述ADC转换器303之间，减少ADC转换器303对漏极电压信号的影响，使得处理单元101如MCU控制漏极电压采样电路302采样时，漏极电压信号更稳定、准确，从而处理单元101如MCU基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，从而使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

本公开的其他实施例中，所述栅极电压采样电路301还包括第一射随电路401，所述第一射随电路401连接于所述第一分压电路304与所述ADC转换器303之间。所述漏极电压采样电路302包括第二分压电路305，第二分压电路305与所述功放104的输出端连接，并与所述ADC转换器303连接。

在本实施例中，所述栅极电压采样电路301中，第一射随电路401连接在所述第一分压电路304与所述ADC转换器303之间，减少ADC转换器303对栅极电压信号的影响，使得处理单元101如MCU控制栅极电压采样电路301采样时，栅极电压信号更稳定、准确，从而处理单元101如MCU基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，从而使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

本公开的又一些实施例中，所述漏极电压采样电路302还包括第二射随电路402，所述第二射随电路402连接于所述第二分压电路305与所述ADC转换器之间。所述栅极电压采样电路包括第一分压电路304和ADC转换器303，第一分压电路304与所述功放104的输入端和ADC转换器303连接。

在本实施例中，所述漏极电压采样电路302中，第二射随电路402连接在所述第二分压电路305与所述ADC转换器303之间，减少ADC转换器303对漏极电压信号的影响，使得处理单元101如MCU控制漏极电压采样电路302采样时，漏极电压信号更稳定、准确，从而处理单元101如MCU基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，从而使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

上述各实施例中，所述第一分压电路304、第二分压电路305及第一射随电路401、第二射随电路402为目前常用电路，射随电路又叫射极跟随电路，是一种广泛应用的电路，在本实施例中，连接在分压电路与ADC转换器303之间，用来减少电路间直接相连带来的影响，本公开对此不做说明。

在上述各实施例的基础上，一些实施例中，如图5所示功放异常检测装置，其中电流采样电路103包括采样电阻502和电流转换电压芯片501，采样电阻502与所述功放104的输入端连接，用于实时获取所述功放的输入电流信号。电流转换电压芯片501与所述采样电阻502连接，用于将所述采样电阻502获取的输入电流信号转换为电压信号。所述处理单元101如MCU还用于将转换后的所述电压信号与第三参考电压门限值进行比较，若在转换后的所述电压信号大于所述第三参考电压门限值，同时所述栅极电压信号小于所述第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于所述第二参考电压门限值时，则确定功放异常，所述第三参考电压门限值由所述参考电流门限值确定。

本实施例中，处理单元101如MCU控制所述电流采样电路103工作，电流采样电路103可通过采样电阻502实时获取功放104的真实输入电流值，通过电流转换电压芯片501完成对功放104的输入电流的采样，通过电压信号表示相对应的电流信号，便于ADC转换器303对输入电流信号的采样处理，从而获取功放104当前真实的输入电流值。

在上述实施例的基础上，采样电阻502包括精密电阻，但不仅限于精密电阻。精密电阻为电阻误差、热稳定性、电阻的分布参数达到一定标准的电阻，例如金属薄膜精密电阻、绕线精密电阻等。由于精密电阻自身误差小，这样使处理单元101如MCU控制所述电流采样电路103工作时，电流采样电路103采样获取功放104的输入电流更加准确，从而使得基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

在一个实施例中，所述处理单元101如MCU还用于记录采样时长，在所述采样时长大于预设时长时，结束采样。

示例性的，处理单元101如MCU在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，处理单元101如MCU控制栅极电压采样电路301和漏极电压采样电路302工作开始连续采样时记时采样时长，若采样时长大于预设时长时，结束采样。其中，所述预设时长小于预设时序信号处于高电平的状态时长，即满足采样时长小于采样的有效状态的时长。通过此方式，防止处理单元101如MCU一直处于中断服务程序，导致其它线程无法使用或者占用率过高。另外，这样通过计时采样时长可确保采样数据的有效性，从而使得处理单元101如MCU基于采样的有效数据确定功放104是否异常，使得功放104异常诊断的准确性进一步提高，使维护人员可以及时准确地知道功放设备是否异常，便于对具有功放的通信设备进行及时维护。

在另一个实施例中，所述处理单元101如MCU还用于记录采样次数，在所述采样次数大于预设次数阈值时，结束采样。

示例性的，处理单元101如MCU在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，处理单元101如MCU控制栅极电压采样电路301和漏极电压采样电路302工作开始连续采样时记录采样次数，若采样次数大于预设次数阈值时，结束采样。通过此方式，防止处理单元101如MCU一直处于ADC采样中，导致其它线程无法使用或者占用率过高。其中所述预设次数阈值，本领域普通技术人员，可根据需求设置，本公开不做限制。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施

本发明还提供了一种功放异常检测方法，该检测方法可基于上述各实施例中的功放异常检测装置实现。参考图7所示，该方法的实现步骤如下：

步骤S701：电压采样电路102采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号。

步骤S702：电流采样电路103采样获取功放的输入电流信号。

步骤S703：处理单元101控制所述电压采样电路102及所述电流采样电路103工作，接收所述栅极电压信号、所述漏极电压信号和所述输入电流信号，若所述栅极电压信号小于第一参考电压门限值U1，所述漏极电压信号小于第二参考电压门限值U2，同时所述输入电流信号大于参考电流门限值I时，则确定功放异常。

在一些实施例中，步骤S701与步骤S702可同步执行。

可选的，所述方法还包括如下步骤：

步骤Ⅰ：所述处理单元101如MCU计算接收的多个栅极电压信号的第一平均值。

步骤Ⅱ：所述处理单元101如MCU计算接收的多个漏极电压信号的第二平均值。

步骤Ⅲ：所述处理单元101如MCU计算接收的多个输入电流信号的第三平均值。

步骤Ⅳ：所述处理单元101如MCU若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值U1，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值U2，同时所述第三平均值大于参考电流门限值I时，则确定功放异常。

可选的，所述方法还包括如下步骤：

步骤1：获取射频通信设备当前的时隙切换信号，基于所述时隙切换信号生成预设时序信号。

步骤2：所述处理单元101如MCU接收所述预设时序信号，在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，控制所述电压采样电路102连续采样得到多个栅极电压信号、多个漏极电压信号，控制所述电流采样电路103连续采样得到多个输入电流信号，而在所述预设时序信号从高电平向低电平转换时，停止采样。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。另外，也易于理解的是，这些步骤可以是例如在多个模块/进程/线程中同步或异步执行。

关于上述实施例中的方法，其中各个步骤执行操作的具体方式以及带来的相应技术效果已经在有关该装置的实施例中进行了对应的详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开实施例提供了一种通信设备，如图8所示，所述通信设备包括功放和功放异常检测装置，所述装置包括：

电压采样电路，采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号；

电流采样电路，采样获取功放的输入电流信号；

处理单元，控制所述电压采样电路及电流采样电路工作，接收所述栅极电压信号、所述漏极电压信号和所述输入电流信号，若所述栅极电压信号小于第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时所述输入电流信号大于参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，处理单元，还用于计算接收的多个栅极电压信号的第一平均值，多个漏极电压信号的第二平均值，以及多个输入电流信号的第三平均值，若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于所述参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，时隙信号转换单元，与所述处理单元连接，用于获取射频通信设备当前的时隙切换信号，基于所述时隙切换信号生成预设时序信号。

所述处理单元，还用于接收所述预设时序信号，在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，控制所述电压采样电路连续采样得到对应的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号，控制所述电流采样电路连续采样得到多个输入电流信号，而在所述预设时序信号的从高电平向低电平转换时，停止采样。

在本公开的一些实施例中，所述处理单元，还用于去除连续采样得到的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号以及多个输入电流信号中的最后一次采样值。计算去除最后一次采样值后剩余的多个栅极电压信号的第四平均值，计算去除最后一次采样值后剩余的多个漏极电压信号的第五平均值，以及计算去除最后一次采样值后剩余的多个输入电流信号的第六平均值。若所述第四平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第五平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第六平均值大于所述参考电流门限值，则确定功放异常。

在本公开的一些实施例中，所述电压采样电路包括栅极电压采样电路和漏极电压采样电路；

其中，所述栅极电压采样电路包括：

第一分压电路，与所述功放的输入端连接；

ADC转换器，与所述第一分压电路和所述处理单元分别连接；

所述漏极电压采样电路包括：

第二分压电路，与所述功放的输出端连接，并与所述ADC转换器连接。

在本公开的一些实施例中，所述栅极电压采样电路包括第一射随电路，连接于所述第一分压电路与所述ADC转换器之间；

和/或，所述漏极电压采样电路包括第二射随电路，连接于所述第二分压电路与所述ADC转换器之间。

在本公开的一些实施例中，所述电流采样电路包括：

采样电阻，与所述功放的输入端连接，用于实时获取所述功放的输入电流信号；

电流转换电压芯片，与所述采样电阻连接，用于将所述采样电阻获取的所述输入电流信号转换为电压信号；

所述处理单元，还用于将转换后的所述电压信号与第三参考电压门限值进行比较，若在转换后的所述电压信号大于所述第三参考电压门限值，同时所述栅极电压信号小于所述第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于所述第二参考电压门限值，则确定功放异常，所述第三参考电压门限值由所述参考电流门限值确定。

在本公开的一些实施例中，所述采样电阻包括精密电阻。

在本公开的一些实施例中，所述处理单元，还用于记录采样时长，在所述采样时长大于预设时长时，结束采样；

或者，所述处理单元，还用于记录采样次数，在所述采样次数大于预设次数阈值时，结束采样。

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。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种功放异常检测装置，其特征在于，包括：

电压采样电路，用于采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号；所述电压采样电路包括栅极电压采样电路和漏极电压采样电路；

其中，所述栅极电压采样电路包括：

第一分压电路，与所述功放的输入端连接；

ADC转换器，与所述第一分压电路和处理单元分别连接；

所述漏极电压采样电路包括：

第二分压电路，与所述功放的输出端连接，并与所述ADC转换器连接；

电流采样电路，用于采样获取功放的输入电流信号；

处理单元，用于控制所述电压采样电路及所述电流采样电路工作，接收所述栅极电压信号、所述漏极电压信号和所述输入电流信号，若所述栅极电压信号小于第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时所述输入电流信号大于参考电流门限值，则确定功放异常；

所述电流采样电路包括：

采样电阻，与所述功放的输入端连接，用于实时获取所述功放的输入电流信号；

电流转换电压芯片，与所述采样电阻连接，用于将所述采样电阻获取的所述输入电流信号转换为电压信号；

所述处理单元，还用于将转换后的所述电压信号与第三参考电压门限值进行比较，若在转换后的所述电压信号大于所述第三参考电压门限值，同时所述栅极电压信号小于所述第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于所述第二参考电压门限值，则确定功放异常，所述第三参考电压门限值由所述参考电流门限值确定。

2.根据权利要求1所述的功放异常检测装置，其特征在于，所述处理单元，还用于计算接收的多个栅极电压信号的第一平均值，多个漏极电压信号的第二平均值，以及多个输入电流信号的第三平均值，若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于所述参考电流门限值，则确定功放异常。

3.根据权利要求2所述的功放异常检测装置，其特征在于，还包括：

时隙信号转换单元，与所述处理单元连接，用于获取射频通信设备当前的时隙切换信号，基于所述时隙切换信号生成预设时序信号；

所述处理单元，还用于接收所述预设时序信号，在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，控制所述电压采样电路连续采样得到对应的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号，控制所述电流采样电路连续采样得到多个输入电流信号，而在所述预设时序信号的从高电平向低电平转换时，停止采样。

4.根据权利要求3所述的功放异常检测装置，其特征在于，所述处理单元，还用于：

去除连续采样得到的多个栅极电压信号、多个漏极电压信号以及多个输入电流信号中的最后一次采样值；

计算去除最后一次采样值后剩余的多个栅极电压信号的第四平均值，计算去除最后一次采样值后剩余的多个漏极电压信号的第五平均值，以及计算去除最后一次采样值后剩余的多个输入电流信号的第六平均值；

若所述第四平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第五平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第六平均值大于所述参考电流门限值，则确定功放异常。

5.根据权利要求1所述的功放异常检测装置，其特征在于，

所述栅极电压采样电路包括第一射随电路，连接于所述第一分压电路与所述ADC转换器之间；

和/或，所述漏极电压采样电路包括第二射随电路，连接于所述第二分压电路与所述ADC转换器之间。

6.根据权利要求1所述的功放异常检测装置，其特征在于，所述采样电阻包括精密电阻。

7.根据权利要求1～4任一项所述的功放异常检测装置，其特征在于，

所述处理单元，还用于记录采样时长，在所述采样时长大于预设时长时，结束采样；

或者，所述处理单元，还用于记录采样次数，在所述采样次数大于预设次数阈值时，结束采样。

8.一种功放异常检测方法，其特征在于，该方法包括：

电压采样电路采样获取功放的栅极电压信号、漏极电压信号；所述电压采样电路包括栅极电压采样电路和漏极电压采样电路；

其中，所述栅极电压采样电路包括：

第一分压电路，与所述功放的输入端连接；

ADC转换器，与所述第一分压电路和处理单元分别连接；

所述漏极电压采样电路包括：

第二分压电路，与所述功放的输出端连接，并与所述ADC转换器连接；

电流采样电路采样获取功放的输入电流信号；

处理单元控制所述电压采样电路及所述电流采样电路工作，接收所述栅极电压信号、所述漏极电压信号和所述输入电流信号，若所述栅极电压信号小于第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于第二参考电压门限值，同时所述输入电流信号大于参考电流门限值，则确定功放异常；

所述电流采样电路包括：

采样电阻，与所述功放的输入端连接，用于实时获取所述功放的输入电流信号；

电流转换电压芯片，与所述采样电阻连接，用于将所述采样电阻获取的所述输入电流信号转换为电压信号；

处理单元将转换后的所述电压信号与第三参考电压门限值进行比较，若在转换后的所述电压信号大于所述第三参考电压门限值，同时所述栅极电压信号小于所述第一参考电压门限值，所述漏极电压信号小于所述第二参考电压门限值，则确定功放异常，所述第三参考电压门限值由所述参考电流门限值确定。

9.根据权利要求8所述的功放异常检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述处理单元计算接收的多个栅极电压信号的第一平均值；

所述处理单元计算接收的多个漏极电压信号的第二平均值；

所述处理单元计算接收的多个输入电流信号的第三平均值；

所述处理单元若所述第一平均值小于所述第一参考电压门限值，所述第二平均值小于所述第二参考电压门限值，同时所述第三平均值大于所述参考电流门限值时，则确定所述功放异常。

10.根据权利要求9所述的功放异常检测方法，其特征在于，还包括：

获取射频通信设备当前的时隙切换信号，基于所述时隙切换信号生成预设时序信号；

所述处理单元接收所述预设时序信号，在所述预设时序信号从低电平向高电平转换时，控制所述电压采样电路连续采样得到多个栅极电压信号、多个漏极电压信号，控制所述电流采样电路连续采样得到多个输入电流信号，而在所述预设时序信号从高电平向低电平转换时，停止采样。

11.一种通信设备，包括功放，其特征在于，还包括权利要求1～7任一项所述的功放异常检测装置。