CN208608985U - 多频段射频功放控制器及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种多频段射频功放控制器及控制系统，该多频段射频功放控制器包括控制芯片以及与控制芯片连接的输出功率检测模块；控制芯片包括微控制器和与微控制器连接的PWM模块，PWM模块包括多个脉冲宽度调制电路，每一脉冲宽度调制电路分别连接滤波器后，连接一路射频链路中射频信号放大管的栅极，微控制器通过每一脉冲宽度调制电路控制对应的射频链路的工作；输出功率检测模块包括多路输出功率检测电路，每一输出功率检测电路分别连接一路射频链路的输出端，以采集各路射频链路的输出功率，并反馈到所述微控制器。本实用新型实现了对多个频段的通信射频信号的放大处理控制，能够满足不同厂家的射频主控板的需求。

Description

多频段射频功放控制器及控制系统

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种多频段射频功放控制器及控制系统。

背景技术

随着移动通信行业的高速发展，移动通信设备对射频功放模块的需求也逐渐趋于多样化。更宽的频谱需求是影响技术演进的最重要因素，无线基站产品向宽带化和多频段方向发展。

目前，射频功放模块由原来单个频段逐渐演变为多频段一体化的产品形态。随着射频功放模块产品形态的变化，射频功放控制器的功能复杂性逐渐增大。在这样的条件下，如何提供一种射频功放控制器以支持多频段射频功放模块具有重要意义。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了一种多频段射频功放控制器及控制系统，实现了对多个频段的通信射频信号的放大处理控制，能够满足不同厂家的射频主控板或PC调试机需求。

本实用新型实施例提供了一种多频段射频功放控制器，包括控制芯片以及与所述控制芯片连接的输出功率检测模块；

所述控制芯片包括微控制器和与所述微控制器连接的PWM模块，所述PWM模块包括多个脉冲宽度调制电路，每一脉冲宽度调制电路分别连接一路射频链路中射频信号放大管的栅极，所述微控制器通过每一脉冲宽度调制电路控制对应的射频链路的工作；

所述输出功率检测模块包括多路输出功率检测电路，每一输出功率检测电路分别连接一路射频链路的输出端，以采集各路射频链路的输出功率，并反馈到所述微控制器。

其中，所述输出功率检测模块中每一输出功率检测电路包括检波二极管和模数转换器；

所述检波二极管与对应的射频链路连接，以实现输出功率检测，所述模数转换器与所述检波二极管连接，以将所述检波二极管检测的输出功率反馈到所述微控制器。

其中，所述输出功率检测模块中每一输出功率检测电路的模数转换器均集成在所述控制芯片上。

其中，所述多频段射频功放控制器还包括与所述微控制器连接的通信接口，用于连接射频主控板或PC调试机。

其中，所述通信接口为RS485接口。

其中，所述控制芯片还包括与各路射频链路中射频信号放大管连接的温度检测单元。

其中，所述PWM模块中每一脉冲宽度调制电路输出不同占空比的PWM信号。

其中，所述多频段射频功放控制器还包括多个低通滤波器，所述PWM模块中每一脉冲宽度调制电路分别通过一个低通滤波器连接对应射频链路中射频信号放大管的栅极。

本发明实施例中还提供一种多频段射频功放控制系统，包括如上所述的多频段射频功放控制器和射频信号放大模块；

所述射频信号放大模块包括多路射频链路，以适用于多个频段的通信射频信号的处理。

本实用新型实施例提供的多频段射频功放控制器及控制系统，通过设置多路射频链路，实现了对多个频段的通信射频信号的放大处理控制，能够满足不同厂家的射频主控板或PC需求，提高产品对客户适用性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例的一种多频段射频功放控制器的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的一种多频段射频功放控制器的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例的一种多频段射频功放控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

图1示意性示出了本实用新型实施例的一种多频段射频功放控制器的结构示意图。参照图1，本实用新型实施例提供的多频段射频功放控制器，具体包括控制芯片10以及与控制芯片10连接的输出功率检测模块。

本实用新型实施例中：

控制芯片10具体包括微控制器MCU101和与微控制器101连接的PWM模块102，所述PWM模块102包括多个脉冲宽度调制电路PWM1……PWMn，每一脉冲宽度调制电路分别连接一路射频链路中的射频信号放大管的栅极VG，微控制器通过每一脉冲宽度调制电路控制对应的射频链路的工作状态。

其中，MCU101作为主控制器，负责利用数据接收、数据缓冲、协议识别、协议解析、服务处理等模块实现支持多种通信协议功能。另外，还负责实现功放开关控制、射频功放栅压温补、温度采集、输出功率采集、告警检测和功放保护等功能。

其中，PWM模块102中每一脉冲宽度调制电路输出不同占空比的PWM信号。本实施例中，每一脉冲宽度调制电路中包括有滤波电路，多个脉冲宽度调制电路通过输出不同的占空比信号，并经过滤波电路处理后，输出不同的直流电压值，为射频信号放大管提供所需的栅压。

本实施例提供的多频段射频功放控制器可实现对包括有多路射频链路的射频信号放大模块的控制。具体的，通过MCU统一对各路射频链路中的射频信号放大管的栅极负电压供电进行控制，对栅极负电压供电的控制能够方便快捷地动态调整负栅极电压大小，实现在不同工作温度下的自适应动态调整，确保射频信号放大管总是处于良好的工作状态下，提升了功率放大系统的可靠性。

本实施例中，输出功率检测模块包括多路输出功率检测电路201，每一输出功率检测电路分别连接一路射频链路的输出端，以采集射频信号放大模块中各路射频链路的输出功率，并反馈到所述微控制器。

本实施例提供的多频段射频功放控制器还包括多个低通滤波器，PWM模块102中每一脉冲宽度调制电路分别通过一个低通滤波器连接对应射频链路中射频信号放大管的栅极。本实施例中，脉冲宽度调制电路分别连接滤波器后，再连接对应射频链路中的射频信号放大管，通过低通滤波器对PWM信号进行滤波处理，然后通过处理后的信号控制射频信号放大管的栅压。

本实施例中，通过输出功率检测模块的多路输出功率检测电路分别对各路射频链路的输出功率进行检测反馈到微控制器，微控制器对输出功率反馈值与基准电压值进行比较，根据比较结果进行输出功率调节控制。

进一步地，如图2所示，输出功率检测模块中的每一输出功率检测电路201均包括检波二极管和模数转换器ADC；检波二极管连接在对应的射频链路的输出端，以实现输出功率检测，模数转换器与检波二极管连接，以将检波二极管检测的输出功率反馈到微控制器。其中，每一输出功率检测电路的模数转换器均集成在所述控制芯片上。

本实施例中，输出功率检测模块由ADC和检波管组成，负责周期性地统计并反馈射频链路的功率值，通过查表映射的方式得到功放输出功率值对应的预设门限。当输出功率大于预设门限时，产生告警，如告警在预设时间内持续存在，则关闭功放输出，避免烧毁射频信号放大管，实现射频信号放大模块的保护。

如图3所示，本实施例提供的多频段射频功放控制器还包括与微控制器连接的通信接口30，用于连接射频主控板或PC调试机。具体的，所述通信接口30采用RS485接口实现。

RS485接口可用于与不同厂家的射频主控板或PC连接，用于接收射频主控板的交互命令控制，或与PC调试机连接，接收调测命令，实现调测功能。

此外，还可以通过RS485接口完成功放参数配置、功放信息参数获取、功放状态获取、功放调测和软件升级等功能。其中，配置参数包括功放使能开关、功放增益、输出功率告警门限等参数。功放信息参数获取包括功放型号、软件版本、硬件版本、生产序列号。功放状态参数获取包括功放温度、功放输出功率、功放告警、功放输出状态等。功放调测参数包括多通道栅压初始值、栅压初始温度、多通道栅压温补斜率、增益微调等。

本实施例提供的多频段射频功放控制器中，MCU片上FLASH分区中包含有BOOT区、当前软件使用区、软件升级区、参数存储区、数据表存储区等，用于实现设置参数、数据表持久保存功能和软件升级等功能。

本实施例，无须开发专用工具进行调测。当二进制的通信协议时，增加命令行的字符串协议，如AT指令时，无须使用专用工具，使用通用的串口工具进行交互控制。而且通过采用通用的串口工具可减少产品软件维护工作，实现统一维护升级。

本实施例提供的多频段射频功放控制器，还可使用自制GUI或通用COM工具通过自定义的字符型协议(如AT指令)进行交互通信。同时，支持使用二进制csp3协议与射频主控板通信，满足不同用户的需求。

进一步地，控制芯片还包括与各路射频链路中射频信号放大管连接的温度检测单元。

本实施例中，控制芯片中的MCU周期性读取各路射频链路中射频信号放大管的温度，以供MCU根据射频放大管的温度和射频功放管的特性曲线，进行栅压温度补偿，使射频功放管在不同温度条件下尽可能地工作在其线性放大区，从而实现射频信号的线性放大。

此外，本发明实施例中还提供一种多频段射频功放控制系统，包括如上所述的多频段射频功放控制器和射频信号放大模块；

其中，射频信号放大模块包括多路射频链路，以适用于多个频段的通信射频信号的放大处理。

本实用新型实施例提供的多频段射频功放控制器及控制系统，通过设置多路射频链路，实现了对多个频段的通信射频信号的放大处理控制，能够满足不同厂家的射频主控板或PC需求，提高产品对客户适用性。该多频段射频功放控制器能够同时支持多种交互协议。可根据不同厂家的需求，适配不同厂家协议。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种多频段射频功放控制器，其特征在于，包括控制芯片以及与所述控制芯片连接的输出功率检测模块；

所述控制芯片包括微控制器和与所述微控制器连接的PWM模块，所述PWM模块包括多个脉冲宽度调制电路，每一脉冲宽度调制电路分别连接一路射频链路中射频信号放大管的栅极，所述微控制器通过每一脉冲宽度调制电路控制对应的射频链路的工作；

所述输出功率检测模块包括多路输出功率检测电路，每一输出功率检测电路分别连接一路射频链路的输出端，以采集各路射频链路的输出功率，并反馈到所述微控制器。

2.根据权利要求1所述的多频段射频功放控制器，其特征在于，所述输出功率检测模块中每一输出功率检测电路包括检波二极管和模数转换器；

所述检波二极管与对应的射频链路连接，以实现输出功率检测，所述模数转换器与所述检波二极管连接，以将所述检波二极管检测的输出功率反馈到所述微控制器。

3.根据权利要求2所述的多频段射频功放控制器，其特征在于，所述输出功率检测模块中每一输出功率检测电路的模数转换器均集成在所述控制芯片上。

4.根据权利要求1所述的多频段射频功放控制器，其特征在于，所述多频段射频功放控制器还包括与所述微控制器连接的通信接口，用于连接射频主控板或PC调试机。

5.根据权利要求4所述的多频段射频功放控制器，其特征在于，所述通信接口为RS485接口。

6.根据权利要求1所述的多频段射频功放控制器，其特征在于，所述控制芯片还包括与各路射频链路中射频信号放大管连接的温度检测单元。

7.根据权利要求1所述的多频段射频功放控制器，其特征在于，所述PWM模块中每一脉冲宽度调制电路输出不同占空比的PWM信号。

8.根据权利要求1-7任一项所述的多频段射频功放控制器，其特征在于，所述多频段射频功放控制器还包括多个低通滤波器，所述PWM模块中每一脉冲宽度调制电路分别通过一个低通滤波器连接对应射频链路中射频信号放大管的栅极。

9.一种多频段射频功放控制系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的多频段射频功放控制器和射频信号放大模块；

所述射频信号放大模块包括多路射频链路，以适用于多个频段的通信射频信号的处理。