CN113037234B - 一种宽带大功率合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽带大功率合成方法，涉及宽带功率合成技术领域，包括多个信号输入单元，每个信号输入单元分别与第一高频功率放大器连接，所述第一高频功率放大器与第一功率分配单元连接，第一功率分配单元设置有多个输出端，第一功率分配单元的每个输出端分别与第二高频功率放大器的输入端连接，第二高频功率放大器的输出端与第三功率分配单元的输入端连接，第三功率分配单元设置有多个输出端，第三功率分配单元的每个输出端分别与第三高频功率放大器连接，第三高频功率放大器的输出端分别与信号合成单元连接，所述信号合成单元与信号输出单元连接。
Description
技术领域
本发明涉及宽带功率合成技术领域，具体为一种宽带大功率合成方法。
背景技术
功率放大器广泛应用于无线通信、电子对抗、雷达、导航等系统的发射设备中，功率放大器对于系统性能的改进、新功能和新应用的研究都具有重要的意义，因此提升功率放大器的性能成为各系统厂商关注的焦点。功率放大器研究的核心问题是宽频带和高效率，目前，提高功率放大器工作带宽的方法主要有，补偿匹配网络、分布式放大器、负反馈放大器、平衡放大器、有源匹配式放大器、电阻电抗匹配式放大器等。而增强效率的技术发展相对比较滞后，可以提高功率放大器效率的技术常见的有：Doherty技术、包络跟踪(Envelopetracking)、包络消除再生技术(Envelopeeliminationrestoration)、自适应偏置技术(adaptivebias)、峰值减小技术(Crestfactorreduction)等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中，功率放大器的应用越来越广泛，在其应用过程中，所述功率放大器的输出阻抗会出现异常的问题，从而使得所述功率放大器无法正常使用问题，对此，现亟需提供提供一种宽带大功率合成方法，通过判断所述功率放大器工作在所述测试频率时所述功率信号输出端的检测电压值，是否位于功率放大器工作在该所述测试频率且输出阻抗正常时，所述功率信号输出端的电压值范围和输出端的功率范围，来确定功率放大器的负载链路中是否存在短路或断路，以判断功率放大器的输出阻抗是否存在异常的情况。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种宽带大功率合成方法，包括多个信号输入单元，每个信号输入单元分别与第一高频功率放大器连接，所述第一高频功率放大器与第一功率分配单元连接，第一功率分配单元设置有多个输出端，第一功率分配单元的每个输出端分别与第二高频功率放大器的输入端连接，第二高频功率放大器的输出端与第三功率分配单元的输入端连接，第三功率分配单元设置有多个输出端，第三功率分配单元的每个输出端分别与第三高频功率放大器连接，第三高频功率放大器的输出端分别与信号合成单元连接，所述信号合成单元与信号输出单元连接；
通过第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输出端的电压值或输出功率判断该功率放大器的输出阻抗是否异常。
进一步的，通过第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输出端的电压值或输出功率判断该功率放大器的输出阻抗是否异常，具体步骤如下：
S1，通过对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器测试频率和电压值的第一对应关系表以及功率采样值和功率放大器输出功率之间的第二对应关系表；
S2，在第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输入端输入第一对应关系表中的测试频率，记录第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的电压，或者在第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输入端输入第二对应关系表中的功率采样值，记录第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的功率；
S3，如果S2中第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的电压值没有位于第一对应关系表中的参考电压值范围内和第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的功率没有位于第二对应关系表中的参考输出功率范围内，执行S4；
S4，通过S3的测试对应结果得出第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器中出现故障的高频功率放大器。
进一步的，所述S1中对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器测试频率和电压值的第一对应关系表包括以下内容：
通过在高频功率放大器的输入端输入多个测试频率，针对任一所述测试频率，获取所述高频功率放大器在该测试频率工作时所述功率信号输出端的检测电压值，得到各个测试频率一一对应的参考电压范围；所述参考电压范围为所述高频功率放大器工作在所述测试频率且输出阻抗正常时，所述高频功率放大器信号输出端的电压值范围。
进一步的，各所述测试频率位于所述高频功率放大器正常功率的频率范围内。
进一步的，所述S1中对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器的功率采样值和功率放大器输出功率之间的第二对应关系表包括以下内容：
将射频输入信号通过一个数控或压控衰减器后输出衰减输入信号，并送入到高频功率放大器中作为该高频功率功率放大器的输入信号，在此过程中可以通过调节高频功率放大器所对应的数控或压控衰减器的衰减量，使高频功率放大器逐步达到额定输出功率；所述衰减输入信号通过高频功率放大器放大；将所述高频功率放大器输出的大功率信号通过大功率衰减器模块进行衰减，获得检测信号；通过射频开关模块，对所述检测信号进行功率测试，包括测量功率采样值的大小；通过功率检测模块检测检测信号的功率采样值，通过信号分析仪测试高频功率放大器的输出功率，建立功率采样值和功率放大器输出功率之间的对应关系表。
本发明的有益效果是：
利用多个高频功率放大器对输入信号进行放大，然后通过信号合成单元将输出信号相加，得到大功率输出，并且可以对各个高频功率放大器进行故障测试，及时发现异常。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
附图说明：1、信号输入单元；2、第一高频功率放大器；3、第一功率分配单元；4、第二高频功率放大器；5、第三功率分配单元；6、第三高频功率放大器；7、信号合成单元；8、信号输出单元。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种宽带大功率合成方法，如图1所示，包括多个信号输入单元，每个信号输入单元分别与第一高频功率放大器连接，所述第一高频功率放大器与第一功率分配单元连接，第一功率分配单元设置有多个输出端，第一功率分配单元的每个输出端分别与第二高频功率放大器的输入端连接，第二高频功率放大器的输出端与第三功率分配单元的输入端连接，第三功率分配单元设置有多个输出端，第三功率分配单元的每个输出端分别与第三高频功率放大器连接，第三高频功率放大器的输出端分别与信号合成单元连接，所述信号合成单元与信号输出单元连接。
需要说明的时，目前功率放大器(即，PowerAmplifier，简称PA)的应用越来越广泛，在其应用过程中，所述功率放大器的输出阻抗会出现异常的问题，从而使得所述功率放大器无法正常使用，对此，现亟需提供一种可以检测功率放大器的输出阻抗异常的方法。
通过第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输出端的电压值或输出功率判断该功率放大器的输出阻抗是否异常，具体步骤如下：
S1，通过对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器测试频率和电压值的第一对应关系表以及功率采样值和功率放大器输出功率之间的第二对应关系表；
S2，在第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输入端输入第一对应关系表中的测试频率，记录第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的电压，或者在第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输入端输入第二对应关系表中的功率采样值，记录第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的功率；
S3，如果S2中第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的电压值没有位于第一对应关系表中的参考电压值范围内和第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的功率没有位于第二对应关系表中的参考输出功率范围内，执行S4；
S4，通过S3的测试对应结果得出第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器中出现故障的高频功率放大器。
其中，所述S1中对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器测试频率和电压值的第一对应关系表包括以下内容：
通过在高频功率放大器的输入端输入多个测试频率，针对任一所述测试频率，获取所述高频功率放大器在该测试频率工作时所述功率信号输出端的检测电压值，得到各个测试频率一一对应的参考电压范围；所述参考电压范围为所述高频功率放大器工作在所述测试频率且输出阻抗正常时，所述高频功率放大器信号输出端的电压值范围。
基于功率放大器输出端的电压值来判断功率放大器的输出阻抗是否存在异常的情况，以实现功率放大器的输出阻抗的异常检测。
其中，各所述测试频率位于所述高频功率放大器正常功率的频率范围内。
需要说明的时，所述S1中对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器的功率采样值和功率放大器输出功率之间的第二对应关系表包括以下内容：
将射频输入信号通过一个数控或压控衰减器后输出衰减输入信号，并送入到高频功率放大器中作为该高频功率功率放大器的输入信号，在此过程中可以通过调节高频功率放大器所对应的数控或压控衰减器的衰减量，使高频功率放大器逐步达到额定输出功率；所述衰减输入信号通过高频功率放大器放大；将所述高频功率放大器输出的大功率信号通过大功率衰减器模块进行衰减，获得检测信号；通过射频开关模块，对所述检测信号进行功率测试，包括测量功率采样值的大小；通过功率检测模块检测检测信号的功率采样值，通过信号分析仪测试高频功率放大器的输出功率，建立功率采样值和功率放大器输出功率之间的对应关系表。
通过增加了功率分路模块、射频开关模块、功率检测模块以及控制电路模块，实现了能够多个功放并行测试和(或)多个功放同时进行动态高温老化的过程，达到了功放批量检测和(或)批量动态高温老化的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解所描述的实施例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。本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种宽带大功率合成方法，其特征在于，包括多个信号输入单元，每个信号输入单元分别与第一高频功率放大器连接，所述第一高频功率放大器与第一功率分配单元连接，第一功率分配单元设置有多个输出端，第一功率分配单元的每个输出端分别与第二高频功率放大器的输入端连接，第二高频功率放大器的输出端与第三功率分配单元的输入端连接，第三功率分配单元设置有多个输出端，第三功率分配单元的每个输出端分别与第三高频功率放大器连接，第三高频功率放大器的输出端分别与信号合成单元连接，所述信号合成单元与信号输出单元连接；
通过第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输出端的电压值或输出功率判断该功率放大器的输出阻抗是否异常，通过第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输出端的电压值或输出功率判断该功率放大器的输出阻抗是否异常，具体步骤如下：
S1，通过对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器测试频率和电压值的第一对应关系表以及功率采样值和功率放大器输出功率之间的第二对应关系表；
S2，在第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输入端输入第一对应关系表中的测试频率，记录第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的电压，或者在第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器的输入端输入第二对应关系表中的功率采样值，记录第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的功率；
S3，如果S2中第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的电压值没有位于第一对应关系表中的参考电压值范围内和第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器输出端的功率没有位于第二对应关系表中的参考输出功率范围内，执行S4；
S4，通过S3的测试对应结果得出第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器中出现故障的高频功率放大器。
2.根据权利要求1所述的一种宽带大功率合成方法，其特征在于，所述S1中对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器测试频率和电压值的第一对应关系表包括以下内容：
通过在高频功率放大器的输入端输入多个测试频率，针对任一所述测试频率，获取所述高频功率放大器在该测试频率工作时功率信号输出端的检测电压值，得到各个测试频率一一对应的参考电压范围；所述参考电压范围为所述高频功率放大器工作在所述测试频率且输出阻抗正常时，所述高频功率放大器信号输出端的电压值范围。
3.根据权利要求1所述的一种宽带大功率合成方法，其特征在于，各所述测试频率位于所述高频功率放大器正常功率的频率范围内。
4.根据权利要求1所述的一种宽带大功率合成方法，其特征在于，所述S1中对第一高频功率放大器、第二高频功率放大器、第三高频功率放大器相同型号的高频功率放大器进行测试，得到该高频功率放大器的功率采样值和功率放大器输出功率之间的第二对应关系表包括以下内容：
将射频输入信号通过一个数控或压控衰减器后输出衰减输入信号，并送入到高频功率放大器中作为该高频功率功率放大器的输入信号，在此过程中通过调节高频功率放大器所对应的数控或压控衰减器的衰减量，使高频功率放大器逐步达到额定输出功率；所述衰减输入信号通过高频功率放大器放大；将所述高频功率放大器输出的大功率信号通过大功率衰减器模块进行衰减，获得检测信号；通过射频开关模块，对所述检测信号进行功率测试，包括测量功率采样值的大小；通过功率检测模块检测检测信号的功率采样值，通过信号分析仪测试高频功率放大器的输出功率，建立功率采样值和功率放大器输出功率之间的对应关系表。
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