CN116436424B - 自动增益控制电路及其控制方法 - Google Patents
自动增益控制电路及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116436424B CN116436424B CN202310700934.5A CN202310700934A CN116436424B CN 116436424 B CN116436424 B CN 116436424B CN 202310700934 A CN202310700934 A CN 202310700934A CN 116436424 B CN116436424 B CN 116436424B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output power
- radio frequency
- initial
- frequency circuit
- preset
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 20
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000009125 negative feedback regulation Effects 0.000 claims description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
本发明提供一种自动增益控制电路及其控制方法，属于控制电路技术领域，该电路包括数字处理单元，用于在射频电路切换频率点时，设置所述射频电路的初始输出功率和预设输出功率，所述初始输出功率小于预设输出功率，初始输出功率与预设输出功率之间的差值为预设值，所述预设值小于预设阈值；压控衰减器，所述压控衰减器的输入端与所述数字处理单元的输出端信号连接，所述压控衰减器用于在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。本发明缩短环路锁定时间，减少输出功率过冲。
Description
技术领域
本发明涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种自动增益控制电路及其控制方法。
背景技术
自动增益控制技术在射频信号源等设备中应用比较广泛。早期的自动增益控制电路（Automatic Level Control，ALC）采用模拟电路实现，近些年数字化的自动增益控制电路也应用广泛。
无论早期的模拟ALC还是近些年发展起来的数字ALC，都存在闭环模式下环路锁定时间较长的问题，尤其是在大范围改变功率参数的情况下锁定时间更长。
另外，由于系统设计缺陷，导致当前频率点的设定参数会影响下一频率点的输出功率，在频率切换的瞬间功率可能会降低或升高，然后在ALC闭环调节的作用下趋于正常输出功率。在测试时输出信号功率异常过高可能会烧坏被测件。
发明内容
本发明提供一种自动增益控制电路及其控制方法，用以解决现有技术中自动增益控制电路锁定时间长，切换频率时输出功率存在瞬时过冲的缺陷，实现缩短自动增益控制电路的锁定时间，减少输出功率过冲。
本发明提供一种自动增益控制电路，包括：
数字处理单元，用于在射频电路切换频率点时，设置所述射频电路的初始输出功率和预设输出功率，所述初始输出功率小于所述预设输出功率，所述初始输出功率与所述预设输出功率之间的差值为预设值，所述预设值小于预设阈值；
压控衰减器，所述压控衰减器的输入端与所述数字处理单元的输出端信号连接，所述压控衰减器用于在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路，所述数字处理单元包括功率比较器和误差累加器；
所述功率比较器，用于设置所述射频电路的预设输出功率，获取所述射频电路的实际输出功率，并确定所述预设输出功率和实际输出功率之间的误差值；
所述误差累加器，所述误差累加器的输入端与所述功率比较器的输出端信号连接，所述误差累加器的输出端与所述压控衰减器的输入端信号连接；
所述误差累加器用于在所述射频电路切换频率点时，设置所述初始输出功率，以供所述压控衰减器控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，对所述误差值进行累加得到所述误差值的累加值，输出所述累加值和所述初始输出功率的总和，以供所述压控衰减器根据所述总和将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路，所述误差累加器具体用于：
将所述误差值乘以所述误差值对应的比例系数后进行累加，得到所述误差值的累加值。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路，所述数字处理单元还包括滤波器；
所述滤波器的输出端与所述功率比较器的输入端信号连接；
所述滤波器用于对所述射频电路的实际输出功率采集量化后的数据进行滤波。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路，在射频电路切换频率点时，所述射频电路的输出为关闭状态；
在所述数字处理单元设置所述初始输出功率后，所述射频电路的输出为使能状态，所述自动增益控制电路处于初始工作状态。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路，所述射频电路的初始输出功率的获取方式包括：
将所述射频电路的预设输出功率调节为所述预设值对应的负值；
将所述射频电路依次切换到多个频率点样本，在每次切换后，待所述自动增益控制电路稳定时，将所述误差累加器的输出作为每个频率点样本对应的初始输出功率的设置参数；
根据所述频率点样本对应的初始输出功率，得到所述射频电路的当前频率点对应的初始输出功率。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路，所述射频电路的初始输出功率的获取方式具体包括：
根据所有频率点样本对应的初始输出功率拟合曲线；
根据所述多个频率点样本中的最小值对应的初始输出功率和最大值对应的初始输出功率，构建直线；
将所述直线向下平移，使得所述曲线位于平移后的所述直线之上；
根据平移后的所述直线，确定所述射频电路的当前频率点对应的初始输出功率的设置参数。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路，还包括：
功率耦合器，用于将所述射频电路的实际输出功率耦合到自动增益控制电路中；
检波器，所述检波器的输入端与所述功率耦合器的输出端信号连接，所述检波器用于对耦合到所述射频电路的实际输出功率进行检波；
模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述检波器的输出端信号连接，所述模数转换器的输出端与所述数字处理单元的输入端信号连接，所述模数转换器用于将所述检波器输出的所述实际输出功率转换为数字信号；
数模转换器，所述数模转换器的输入端与所述数字处理单元的输出端信号连接，所述数模转换器的输出端与所述压控衰减器的输入端信号连接，所述数模转换器用于将所述数字处理单元的输出转换为模拟信号。
本发明还提供一种自动增益控制电路的控制方法，包括：
在射频电路切换频率点时，设置所述射频电路的初始输出功率和预设输出功率，所述初始输出功率小于所预设输出功率，所述初始输出功率与所述预设输出功率之间的差值为预设值，所述预设值小于预设阈值；
在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；
在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
根据本发明提供的一种自动增益控制电路的控制方法，所述在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率，包括：
获取所述射频电路的实际输出功率，并确定所述预设输出功率和实际输出功率之间的误差值；
在所述射频电路切换频率点时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；
在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，对所述误差值进行累加得到所述误差值的累加值，输出所述累加值和所述初始输出功率的总和；
根据所述总和将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
本发明提供的自动增益控制电路及其控制方法，通过在自动增益控制电路处于初始工作状态时，先控制射频电路的实际输出功率达到初始输出功率，再进行负反馈调节，将射频电路的实际输出功率从初始输出功率调节到预设输出功率，由于初始输出功率比射频电路的预设输出功率小，射频电路在频点切换的过程中输出的射频信号功率不易过冲；由于初始输出功率与预设输出功率接近，缩短自动增益控制电路的环路锁定时间，从而有效缩短频点切换的时间间隔，提升扫频性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的自动增益控制电路的结构示意图；
图2是本发明提供的自动增益控制电路中数字处理单元的结构示意图；
图3是本发明提供的自动增益控制电路中误差累加器的结构示意图；
图4是本发明提供的自动增益控制电路的时序控制流程示意图；
图5是本发明提供的自动增益控制电路中不同阶段下射频电路的实际输出功率的变化情况示意图；
图6是本发明提供的自动增益控制电路中初始输出功率校准结果示意图；
图7是本发明提供的自动增益控制电路的控制方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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作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。
下面结合图1描述本发明的一种自动增益控制电路，包括：
数字处理单元，用于在射频电路切换频率点时，设置所述射频电路的初始输出功率和预设输出功率，所述初始输出功率小于所述预设输出功率，所述初始输出功率与所述预设输出功率之间的差值为预设值，所述预设值小于预设阈值；
射频电路为发出射频信号的电路。射频电路的初始输出功率为自动增益控制电路在起始工作时，射频电路需要输出的射频信号的功率。
预设输出功率为射频电路最终输出的射频信号的功率。
数字处理单元设置外部输入的射频电路的初始输出功率和预设输出功率。初始输出功率和预设输出功率可通过用户设置。
初始输出功率比射频电路的预设输出功率小，两者的差值为预设值，且预设值小于预设阈值，保证射频电路不会有过大功率的射频信号输出，同时也加速了自动增益控制电路的锁定速度。
压控衰减器，所述压控衰减器的输入端与所述数字处理单元的输出端信号连接，所述压控衰减器用于在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
压控衰减器是一种可以通过改变控制电压来调节输出信号功率的器件。
在射频电路每次切换频率点的过程中，压控衰减器先控制自动增益控制电路为初始工作状态，在初始工作状态下由压控衰减器控制射频电路的实际输出功率达到初始输出功率，因此初始工作状态下的输出功率比预设输出功率要小，从而有效抑制功率过冲现象。
然后自动增益控制电路在负反馈调节过程中，压控衰减器将实际输出功率由初始输出功率快速调节到最终的预设输出功率，最终环路进入锁定状态。由于给定的初始输出功率比较接近最终的预设输出功率，因此环路锁定时间会明显缩短。
相比而言，现有技术中的电路没有可设置初始状态的条件，这样就只能以上一次设定频点的状态为起始，调节到当前设定频点的状态，如果前后状态差异比较大时，自动调节的时间就会很长。但本实施例中的电路可以设定环路的起始工作状态，避免了自动增益电路不可控的初始工作状态带来的锁定时间可能较长的问题。
本实施例通过在自动增益控制电路处于初始工作状态时，先控制射频电路的实际输出功率达到初始输出功率，再进行负反馈调节，将射频电路的实际输出功率从初始输出功率调节到预设输出功率，由于初始输出功率比射频电路的预设输出功率小，射频电路在频点切换的过程中输出的射频信号功率不易过冲；由于初始输出功率与预设输出功率接近，缩短自动增益控制电路的环路锁定时间，从而有效缩短频点切换的时间间隔，提升扫频速度。
在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例中所述数字处理单元包括功率比较器和误差累加器；
所述功率比较器，用于设置所述射频电路的预设输出功率，获取所述射频电路的实际输出功率，并确定所述预设输出功率和实际输出功率之间的误差值；
所述误差累加器，所述误差累加器的输入端与所述功率比较器的输出端信号连接，所述误差累加器的输出端与所述压控衰减器的输入端信号连接；
所述误差累加器用于在所述射频电路切换频率点时，设置所述初始输出功率，以供所述压控衰减器控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，对所述误差值进行累加得到所述误差值的累加值，输出所述累加值和所述初始输出功率的总和，以供所述压控衰减器根据所述总和将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
射频电路的实际输出功率为射频电路当前输出的射频信号的功率。
功率比较器的输入端与射频电路的输出端信号连接。功率比较器设置射频电路的预设输出功率，获取射频电路的实际输出功率，并将实际输出功率减去预设输出功率得到误差值，将误差值输入误差累加器。
误差累加器的结构示意图如图3所示，误差累加器增加模式切换信号en和功率设置信号set两个控制信号。
通过en信号可以切换自动增益控制电路的闭环模式和保持模式。保持模式是指保持自动增益控制电路的实际输出功率为初始输出功率的模式。闭环模式是指负反馈调节模式。
en=0时，表示自动增益控制电路处于保持模式；en=1时，表示自动增益控制电路处于闭环模式。
在保持模式下，通过set信号设置初始输出功率和预设输出功率，并输出初始输出功率。在初始输出功率的驱动下，压控衰减器控制射频电路的实际输出功率达到初始输出功率，且保持不变。
在闭环模式下，负反馈调节过程中对所述误差值err进行累加得到误差值的累加值，计算并输出累加值和初始输出功率的总和。
误差累加器的输出经过数模转换后可直接控制压控衰减器，调节射频电路的实际输出功率。随着实际输出功率越来越接近设定的预设输出功率，误差累加器的输出逐渐趋于一个基本不变的常数，此时自动增益控制电路进入锁定状态。
误差累加器的控制关系式如下：
。
其中，为第/>次累加所使用的比例系数，/>为第/>次产生的误差值。
从中可以看出，从保持模式切换到闭环模式的时刻，函数是连续的，从而保证输出的射频信号功率不会出现不可控的跳变情况，同时合适的参数可以保证输出的信号功率不出现过冲。
在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例中所述误差累加器具体用于：
将所述误差值乘以所述误差值对应的比例系数后进行累加，得到所述误差值的累加值。
将误差值乘以相应的比例系数可以实现误差值的比例放大或缩小。
通过调节误差值对应的比例系数可以调节环路锁定速率。增大比例系数可以缩短环路锁定时间，但可能导致超调现象，使环路不稳定，同时也会导致功率出现过冲；比例系数过小会导致环路锁定时间过长，环路锁定时间T与比例系数m成反比。
本实施例根据误差值的大小动态改变比例系数，误差值越小，误差值对应的比例系数越小；误差值越大，误差值对应的比例系数越大，使得环路快速无震荡锁定。
在上述实施例的基础上，如图2所示，本实施例中所述数字处理单元还包括滤波器；
所述滤波器的输出端与所述功率比较器的输入端信号连接；
所述滤波器用于对所述射频电路的实际输出功率采集量化后的数据进行滤波。
滤波器的输入端可与模数转换器的输出端信号连接。模数转换器将耦合的射频电路的实际输出功率转换为数字信号的电压值进行输出。
滤波器对数字信号的电压值进行滤波，如每N个点计算平均值。滤波后的电压值更加稳定和准确。
在上述实施例的基础上，本实施例中在射频电路切换频率点时，所述射频电路的输出为关闭状态；
在所述数字处理单元设置所述初始输出功率后，所述射频电路的输出为使能状态，所述自动增益控制电路处于初始工作状态。
如图4所示，自动增益控制电路的时序控制流程包括：
在射频电路切换频率点时，通过开关关闭射频电路的射频信号输出，此开关位于环路之前，在关断期间环路中检测不到射频信号；
在关断期间将自动增益控制电路的模式切换到保持模式，设置合适的初始输出功率并设置预设输出功率，此期间仍不会有射频信号输出；
待ALC前级电路的射频信号稳定后使能射频信号输出，在初始输出功率的驱动下，射频电路的实际输出功率很快达到初始输出功率，且保持不变。
将自动增益控制电路的模式从保持模式切换到闭环模式，此后在负反馈调节的过程中，射频电路的实际输出功率将很快从初始输出功率变为预设输出功率。此后环路进入锁定状态，控制过程结束。
由于射频电路的实际输出功率是在初始输出功率的基础上自动调节到最终的预设输出功率，因此锁定时间很短。
图5是不同阶段下射频电路的实际输出功率的变化情况示意图。从图5中可以观察到频率点切换过程中不会出现功率过冲的现象。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述射频电路的初始输出功率的获取方式包括：
将所述射频电路的预设输出功率调节为所述预设值对应的负值；
将所述射频电路依次切换到多个频率点样本，在每次切换后，待所述自动增益控制电路稳定时，将所述误差累加器的输出作为每个频率点样本对应的初始输出功率的设置参数；
根据所述频率点样本对应的初始输出功率，得到所述射频电路的当前频率点对应的初始输出功率。
射频电路的初始输出功率比预设输出功率小，两者之间的差值为预设值，预设值可以为1dB或5dB，本实施例对预设值不作限定。
初始输出功率与预设输出功率之间的差值越大，自动增益控制电路的锁定时间越长。为了让初始输出功率比预设输出功率之间的差值尽量小，可通过调试确定合适的差值，如5dB。预设输出功率为Power。
初始输出功率直接影响着最终的输出功率，不合适的初始输出功率会导致射频信号输出功率过大或锁定时间过长，因此通过校准找到每个频点下对应的初始输出功率非常重要。
对初始输出功率进行校准时，在自动增益控制电路的环路模式为闭环模式下，设定预设输出功率为（Power-5）dB，待自动增益控制电路闭环锁定后，读出误差累加器的输出值即是每个频率点Freq和预设输出功率Power对应的初始输出功率y1，三者的函数关系为y1=f(Power，Freq)。
如果在两个维度上校准，那么校准结果的数据量会很大，实际校准过程中将Power参数设定为固定值即可，此时函数关系变为y=f(Freq)，Power=0。
对初始输出功率进行校准的步骤可以包括：
（1）设置环路模式为闭环模式，设定射频信号的最终输出功率为-5dB，并始终保持不变。
（2）设置起始频率点样本，待射频电路的实际输出功率稳定后，读取并记录当前误差累加器的输出值作为起始频率点样本对应的初始输出功率。
以100M的步进切换到下一个频率点样本，待射频电路的实际输出功率稳定后，读取并记录误差累加器的输出值作为下一个频率点样本对应的初始输出功率参数。
如此循环操作，直到校准到最后一个频点样本，得到了与频率相关的一维初始输出功率数组。
（3）直接将校准数据存储到ROM（Read Only Memory，只读存储器）中，切换频率点时通过查找，在射频电路切换到的当前频率点在频率点样本中存在时，得到当前频率点对应初始输出功率。
数字处理单元在射频电路切换频率点时，设置射频电路的当前频率点对应的初始输出功率。
本实施例通过对初始输出功率进行校准，得到更加精确的初始输出功率，从而提高自动增益控制电路的控制精度。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述射频电路的初始输出功率的获取方式具体包括：
根据所有频率点样本对应的初始输出功率拟合曲线；
根据所述多个频率点样本中的最小值对应的初始输出功率和最大值对应的初始输出功率，构建直线；
将所述直线向下平移，使得所述曲线位于平移后的所述直线之上；
根据平移后的所述直线，确定所述射频电路的当前频率点对应初始输出功率的设置参数。
为了减少对校准数据的存储，利用所有校准数据拟合曲线。再利用校准结果中的第一个点和最后一个点/>，构造一条直线，公式如下：
；
其中，和/>分别表示第一个点对应的频率点和初始输出功率，/>和/>分别表示最后一个点对应的频率点和初始输出功率。
将直线向下平移，保证构造的直线在拟合曲线以下，如图6所示。其中，横坐标为频率点，纵坐标为初始输出功率。
可将射频电路的当前频率点代入平移后的直线表达式，得到射频电路的当前频率点对应的初始输出功率。
如果通过校准数据得到的曲线比较复杂，可以对曲线进行分段处理得到分段函数。
本实施例保证了射频电路的信号输出不会有过冲也缩短了环路的锁定时间。
在上述实施例的基础上，如图1所示，本实施例还包括：
功率耦合器，用于将所述射频电路的实际输出功率耦合到自动增益控制电路中；
功率耦合器可将射频电路的实际输出功率以固定的比例耦合到自动增益控制电路中，是自动增益控制电路的信号输入部分。
射频电路的实际输出功率越大，馈入到自动增益控制电路中的射频信号功率也越大。实际输出功率与自动增益控制电路的馈入功率/>之间为线性关系，公式如下：
。
其中，k为预设比例。
检波器，所述检波器的输入端与所述功率耦合器的输出端信号连接，所述检波器用于对耦合到所述射频电路的实际输出功率进行检波；
检波器用于检测馈入到自动增益控制电路中的射频信号功率。检波器的输出为一个电压值，便于后续处理。
模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述检波器的输出端信号连接，所述模数转换器的输出端与所述数字处理单元的输入端信号连接，所述模数转换器用于将所述检波器输出的所述实际输出功率转换为数字信号；
模数转换器用于将检波器输出的电压值数字化，便于后续的处理在数字域中进行。
数模转换器，所述数模转换器的输入端与所述数字处理单元的输出端信号连接，所述数模转换器的输出端与所述压控衰减器的输入端信号连接，所述数模转换器用于将所述数字处理单元的输出转换为模拟信号。
数字处理单元在数字域中根据耦合到自动增益控制电路中的射频信号功率、预设输出功率和初始输出功率进行处理后输出。
数模转换器将数字处理单元的输出结果转换为模拟电压，以驱动压控衰减器。
功率耦合器、检波器、模数转换器、数字处理单元、数模转换器和压控衰减器构成一个闭环调节结构，即自动增益控制电路。
当射频电路受到外界干扰导致射频信号输出功率变大或变小时，自动增益控制电路会自动的向反方向调节，使输出功率变小或变大。
本实施例相比于现有技术中的自动增益控制电路更加精简，只包含了一些必要的器件，去掉了现有技术中的模拟比较器、模拟积分器、对数放大器以及指数放大器器件。
下面对本发明提供的自动增益控制电路的控制方法进行描述，下文描述的自动增益控制电路的控制方法与上文描述的自动增益控制电路可相互对应参照。
图7是本发明提供的自动增益控制电路的控制方法流程示意图，如图7所示，该方法包括：
步骤701，在射频电路切换频率点时，设置所述射频电路的初始输出功率和预设输出功率，所述初始输出功率小于所述预设输出功率，所述初始输出功率与所述预设输出功率之间的差值为预设值，所述预设值小于预设阈值；
步骤702，在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；
步骤703，在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
本实施例通过在自动增益控制电路处于初始工作状态时，先控制射频电路的实际输出功率达到初始输出功率，再进行负反馈调节，将射频电路的实际输出功率从初始输出功率调节到预设输出功率，由于初始输出功率比射频电路的预设输出功率小，射频电路在频点切换的过程中输出的射频信号功率不易过冲；由于初始输出功率与预设输出功率接近，缩短自动增益控制电路的环路锁定时间，从而有效缩短频点切换的时间间隔，提升扫频速度。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率，包括：
获取所述射频电路的实际输出功率，并确定所述预设输出功率和实际输出功率之间的误差值；
在所述射频电路切换频率点时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；
在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，对所述误差值进行累加得到所述误差值的累加值，输出所述累加值和所述初始输出功率的总和；
根据所述总和将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种自动增益控制电路，其特征在于，包括：
数字处理单元，用于在射频电路切换频率点时，设置所述射频电路的初始输出功率和预设输出功率，所述初始输出功率小于所述预设输出功率，所述初始输出功率与所述预设输出功率之间的差值为预设值，所述预设值小于预设阈值；
压控衰减器，所述压控衰减器的输入端与所述数字处理单元的输出端信号连接，所述压控衰减器用于在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率；
所述数字处理单元包括功率比较器和误差累加器；
所述功率比较器，用于设置所述射频电路的预设输出功率，获取所述射频电路的实际输出功率，并确定所述预设输出功率和实际输出功率之间的误差值；
所述误差累加器，所述误差累加器的输入端与所述功率比较器的输出端信号连接，所述误差累加器的输出端与所述压控衰减器的输入端信号连接；
所述误差累加器用于在所述射频电路切换频率点时，设置所述初始输出功率，以供所述压控衰减器控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，对所述误差值进行累加得到所述误差值的累加值，输出所述累加值和所述初始输出功率的总和，以供所述压控衰减器根据所述总和将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率；
所述射频电路的初始输出功率的获取方式包括：
将所述射频电路的预设输出功率调节为所述预设值对应的负值；
将所述射频电路依次切换到多个频率点样本，在每次切换后，待所述自动增益控制电路稳定时，将所述误差累加器的输出作为每个频率点样本对应的初始输出功率的设置参数；
根据所述频率点样本对应的初始输出功率，得到所述射频电路的当前频率点对应的初始输出功率。
2.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述误差累加器具体用于：
将所述误差值乘以所述误差值对应的比例系数后进行累加，得到所述误差值的累加值。
3.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述数字处理单元还包括滤波器；
所述滤波器的输出端与所述功率比较器的输入端信号连接；
所述滤波器用于对所述射频电路的实际输出功率采集量化后的数据进行滤波。
4.根据权利要求1-3任一所述的自动增益控制电路，其特征在于，在射频电路切换频率点时，所述射频电路的输出为关闭状态；
在所述数字处理单元设置所述初始输出功率后，所述射频电路的输出为使能状态，所述自动增益控制电路处于初始工作状态。
5.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述射频电路的初始输出功率的获取方式具体包括：
根据所有频率点样本对应的初始输出功率拟合曲线；
根据所述多个频率点样本中的最小值对应的初始输出功率和最大值对应的初始输出功率，构建直线；
将所述直线向下平移，使得所述曲线位于平移后的所述直线之上；
根据平移后的所述直线，确定所述射频电路的当前频率点对应初始输出功率的设置参数。
6.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，还包括：
功率耦合器，用于将所述射频电路的实际输出功率耦合到自动增益控制电路中；
检波器，所述检波器的输入端与所述功率耦合器的输出端信号连接，所述检波器用于对耦合到所述射频电路的实际输出功率进行检波；
模数转换器，所述模数转换器的输入端与所述检波器的输出端信号连接，所述模数转换器的输出端与所述数字处理单元的输入端信号连接，所述模数转换器用于将所述检波器输出的所述实际输出功率转换为数字信号；
数模转换器，所述数模转换器的输入端与所述数字处理单元的输出端信号连接，所述数模转换器的输出端与所述压控衰减器的输入端信号连接，所述数模转换器用于将所述数字处理单元的输出转换为模拟信号。
7.一种自动增益控制电路的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一所述的自动增益控制电路，包括：
在射频电路切换频率点时，设置所述射频电路的初始输出功率和预设输出功率，所述初始输出功率小于所述预设输出功率，所述初始输出功率与所述预设输出功率之间的差值为预设值，所述预设值小于预设阈值；
在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；
在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率；
所述在自动增益控制电路处于初始工作状态时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率，包括：
获取所述射频电路的实际输出功率，并确定所述预设输出功率和实际输出功率之间的误差值；
在所述射频电路切换频率点时，控制所述射频电路的实际输出功率达到所述初始输出功率；
在所述自动增益控制电路的负反馈调节过程中，对所述误差值进行累加得到所述误差值的累加值，输出所述累加值和所述初始输出功率的总和；
根据所述总和将所述射频电路的实际输出功率从所述初始输出功率调节到所述预设输出功率；
所述射频电路的初始输出功率的获取方式包括：
将所述射频电路的预设输出功率调节为所述预设值对应的负值；
将所述射频电路依次切换到多个频率点样本，在每次切换后，待所述自动增益控制电路稳定时，将所述误差累加器的输出作为每个频率点样本对应的初始输出功率的设置参数；
根据所述频率点样本对应的初始输出功率，得到所述射频电路的当前频率点对应的初始输出功率。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310700934.5A CN116436424B (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 自动增益控制电路及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310700934.5A CN116436424B (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 自动增益控制电路及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116436424A CN116436424A (zh) | 2023-07-14 |
| CN116436424B true CN116436424B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=87091160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310700934.5A Active CN116436424B (zh) | 2023-06-14 | 2023-06-14 | 自动增益控制电路及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116436424B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201290093Y (zh) * | 2008-10-14 | 2009-08-12 | 福建先创电子有限公司 | 功率放大器自动增益补偿与线性控制装置 |
| CN203278749U (zh) * | 2013-05-03 | 2013-11-06 | 安徽四创电子股份有限公司 | 具有自动电平控制电路的低噪声放大器 |
| CN107769798A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-06 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种控制射频输出信号功率恒定的方法及装置 |
| CN115473524A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-13 | 广东圣大通信有限公司 | 一种自动电平控制的捷变频率源 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6677823B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-01-13 | Andrew Corporation | Gain compensation circuit using a variable offset voltage |
-
2023
- 2023-06-14 CN CN202310700934.5A patent/CN116436424B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201290093Y (zh) * | 2008-10-14 | 2009-08-12 | 福建先创电子有限公司 | 功率放大器自动增益补偿与线性控制装置 |
| CN203278749U (zh) * | 2013-05-03 | 2013-11-06 | 安徽四创电子股份有限公司 | 具有自动电平控制电路的低噪声放大器 |
| CN107769798A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-03-06 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种控制射频输出信号功率恒定的方法及装置 |
| CN115473524A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-13 | 广东圣大通信有限公司 | 一种自动电平控制的捷变频率源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116436424A (zh) | 2023-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107659279B (zh) | 一种音频自动增益控制方法及装置 | |
| TWI413362B (zh) | 自動增益控制電路與方法及放大器裝置 | |
| CN110289821B (zh) | 适应工况环境的射频信号输出功率控制电路、方法及装置 | |
| CN106953600B (zh) | 一种基于dds的后置混频式数字alc控制系统装置 | |
| CN113504742B (zh) | 一种基于fpga的双馈自动电平控制系统 | |
| CN116436424B (zh) | 自动增益控制电路及其控制方法 | |
| CN104901751B (zh) | 一种射频设备温度补偿方法及装置 | |
| KR100397521B1 (ko) | 직교 주파수 분할 다중화 신호의 자동 이득 조정 장치 및그 장치를 이용한 자동이득 조정방법 | |
| CN113541643B (zh) | 用于信号发生器的功率控制装置、方法和信号发生器 | |
| JP7431485B2 (ja) | 光電センサ距離測定システムに用いられる開ループ自動利得制御方法及び回路 | |
| KR20200102673A (ko) | 적응형 등화 장치 및 그 방법 | |
| CN112803908B (zh) | 蓝牙接收机中的大动态快速自动增益控制方法及其模块 | |
| US20220158595A1 (en) | Systems and methods for controlling a power amplifier output | |
| CN216599593U (zh) | 高精度数字自动增益控制装置以及射频接收机 | |
| CN113098548B (zh) | 发射链路、发射链路校准方法、装置和数字收发信机 | |
| US8582699B2 (en) | Maintaining ADC input magnitude from digital par and peak value | |
| CN113824459A (zh) | 高精度数字自动增益控制装置以及射频接收机 | |
| CN112910430B (zh) | 自动调节射频信号功率增益的控制方法及装置 | |
| JP4460678B2 (ja) | 周波数分析装置 | |
| CN115189773B (zh) | 一种拉曼光纤放大器多维补偿的控制方法及系统 | |
| KR102243180B1 (ko) | 적응형 등화 장치 | |
| CN103840364A (zh) | 一种可调谐激光器的波长控制方法及装置 | |
| CN113310400B (zh) | 一种闭环控制的激光干涉测量同步动态增益补偿方法 | |
| CA2743484C (en) | Hybrid power control for a power amplifier | |
| RU2750443C1 (ru) | Способ приема сигналов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |