CN209184561U - 一种功率放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率放大器，所述功率放大器包括：输入端口、输出端口、功率放大单元、耦合器单元、信号质量检测单元和通信接口单元；所述输入端口用于输入输入信号，所述输出端口用于输出输出信号；所述功率放大单元的输入端与所述输入端口电连接，所述功率放大单元的输出端与所述耦合器单元的输入端电连接；所述耦合器单元的第一输出端与所述信号质量检测单元电连接，所述耦合器单元的第二输出端与所述输出端口电连接；所述信号质量检测单元与所述通信接口单元通信连接；所述通信接口单元用于与上位机通信连接。对功率放大器的输出信号进行实时的信噪比检测，以避免功率放大器输出信号信噪比过低而影响通信质量，达到高质量通信的效果。

Description

一种功率放大器

技术领域

本实用新型实施例涉及功放技术，尤其涉及一种功率放大器。

背景技术

功率放大器广泛应用于现代电子技术中，尤其在无线通讯系统中有着重要应用，是无线通信设备中的重要组成模块。

现有的功率放大器一般会对电压、电流、温度、功率进行检测，功率放大器输出信号的功率决定无线通信的距离，而输出信号的质量决定无线通讯是否可靠，然而对功率放大器输出信号的质量没有进行实时检测。

实用新型内容

基于上述缺陷，本实用新型提供一种功率放大器，以实现对功率放大器输出信号质量的实时检测。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种功率放大器，所述功率放大器包括：输入端口、输出端口、功率放大单元、耦合器单元、信号质量检测单元和通信接口单元；

所述输入端口用于输入输入信号，所述输出端口用于输出输出信号；

所述功率放大单元的输入端与所述输入端口电连接，所述功率放大单元的输出端与所述耦合器单元的输入端电连接；

所述耦合器单元的第一输出端与所述信号质量检测单元电连接，所述耦合器单元的第二输出端与所述输出端口电连接；

所述信号质量检测单元与所述通信接口单元通信连接；

所述通信接口单元用于与上位机通信连接。

可选的，所述信号质量检测单元用于根据上位机发送的配置参数信息以及所述耦合器单元第一输出端输出的耦合信号计算输出信号的参数。

可选的，所述上位机发送的配置参数信息包括输入信号的中心频点和工作制式；

所述输出信号的参数至少包括所述输出信号的信噪比。

可选的，所述功率放大单元包括前级放大器和末级功放管。

可选的，所述功率放大器还包括处理器；

所述信号质量检测单元通过所述处理器与所述通信接口单元通信连接。

可选的，所述信号质量检测单元包括AD9361芯片和FPGA芯片；

所述FPGA芯片与所述处理器通信连接，所述AD9361芯片与所述耦合器单元的第一输出端电连接。

可选的，所述处理器采用单片机。

可选的，所述输入端口和所述输出端口均采用SMA接口。

可选的，所述耦合器单元采用微带线耦合器。

可选的，所述通信接口单元采用485接口或网口。

本实用新型通过采用包括输入端口、输出端口、功率放大单元、耦合器单元、信号质量检测单元和通信接口单元的功率放大器，对功率放大器的输出信号进行实时的信噪比检测，以避免功率放大器输出信号信噪比过低而影响通信质量，达到高质量通信的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种功率放大器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种功率放大器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种功率放大器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的又一种功率放大器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例

参考图1，图1为本实用新型实施例提供的一种功率放大器的结构示意图，功率放大器包括：输入端口IN，输出端口OUT、功率放大单元101、耦合器单元102、信号质量检测单元103和通信接口单元104；

输入端口IN用于输入输入信号，输出端口OUT用于输出输出信号；

功率放大单元101的输入端与输入端口IN电连接，功率放大单元101的输出端与耦合器单元102的输入端电连接；

耦合器单元102的第一输出端与信号质量检测单元103电连接，耦合器单元102的第二输出端与输出端口OUT电连接；

信号质量检测单元103与通信接口单元104通信连接；

通信接口单元104用于与上位机通信连接。

示例性的，功率放大器用于无线通信系统中，输入端口IN输入的输入信号为待发射的信号，经功率放大单元101放大为射频信号后可通过输出端口OUT发射，然而由于功率放大单元101的线性区有限，功率放大单元101的工作状态超过线性区时，输出信号的功率增大会造成输出信号的信噪比恶化；因此耦合器单元102可将输出信号耦合一部分发送至信号质量检测单元103，信号质量检测单元103可实时计算输出信号的功率和信噪比，并通过通信接口单元104将当前输出信号的功率和信噪比发送给上位机，上位机可根据当前输出信号的功率和信噪比判断输出信号的质量；例如若上一时刻输出信号的信噪比为20dB，而当前输出信号的信噪比为7dB，则上位机可判定输出信号由于功率过高而导致信号质量恶化，上位机可调节输入信号的功率以使输出信号的质量达到优良水平，也即输出信号的信噪比较高，从而保证通信的质量，避免通信错误。

本实施例的技术方案，通过采用包括输入端口、输出端口、功率放大单元、耦合器单元、信号质量检测单元和通信接口单元的功率放大器，对功率放大器的输出信号进行实时的信噪比检测，以避免功率放大器输出信号信噪比过低而影响通信质量，达到高质量通信的效果。

可选的，信号质量检测单元103用于根据上位机发送的配置参数信息以及耦合器单元102的第一输出端输出的耦合信号计算输出信号的参数。

可选的，上位机发送的配置参数信息包括输入信号的中心频点和工作制式；

输出信号的参数至少包括输出信号的信噪比。

具体的，上位机通过通信接口单元104将输入信号的中心频点和工作制式发送给信号质量检测单元103，输入信号的工作制式包括2G、3G、4G或TDMA(Time divisionmultiple access，时分多址)等。信号质量检测单元103根据输入信号的中心频点、工作制式、以及耦合器单元102将输出信号耦合出的部分信号的信息，如频谱等计算输出信号的信噪比，并将计算出的信噪比发送至上位机中，以使上位机确定是否需要对输入信号的功率进行调节。

可选的，参考图2，图2为本实用新型实施例提供的又一种功率放大器的结构示意图，功率放大单元102包括前级放大器1021和末级功放管1022。

具体的，前级放大器1021用于对输入信号进行初步放大，前级放大器1021的输出功率可为+30dB，而末级功放管1022用于对前级放大器1021的输出信号进一步放大，末级功放管1022的增益可为10dB至20dB，通过两级放大，可将输入信号的功率放大至射频信号发射所需的功率。

可选的，参考图3，图3为本实用新型实施例提供的又一种功率放大器的结构示意图，功率放大器还包括处理器201；

信号质量检测单元103通过处理器201与通信接口单元104通信连接。

具体的，处理器201可用于管理功率放大器，通过接收上位机下发的输入信号的配置参数信息并将配置参数信息发送给信号质量检测单元103，并可将信号质量检测单元103的数据发送给上位机，以使上位机确定是否需要对输入信号的功率进行调节。可以理解的是，处理器201还可具有控制功能，可用于对功率放大器中功率放大单元103和/或耦合器单元102和/或信号质量检测单元103进行控制，以使功率放大器的输出端OUT输出信号稳定和高质量。

可选的，参考图4，图4为本实用新型实施例提供的又一种功率放大器的结构示意图，其中，信号质量检测单元103包括AD9361芯片1031和FPGA(Field-Programmable GateArray，现场可编程门阵列)芯片1032；

FPGA芯片1032与处理器201通信连接，AD9361芯片1031与耦合器单元102的第一输出端电连接。

具体的，AD9361芯片1031和FPGA芯片1032组成的信号质量检测单元103可对耦合单元102的耦合信号进行处理，采用零中频方案实现对耦合器单元102的第一输出端输出的耦合信号的检测，具有简单高效的效果，且通过设置FPGA芯片来对输出信号的信噪比进行计算，可使处理器201只需执行简单的控制功能即可，有利于降低功率放大器的整体成本。

本实施例的技术方案，通过采用包括由AD9361芯片和FPGA芯片组成的信号质量检测单元组成的功率放大器，既可对输出信号的信噪比进行实时检测，又可降低功率放大器的成本。

可选的，处理器201采用单片机。

单片机具有成本低廉，控制性能可靠的优点，有利于功率放大器整体成本的降低以及输出信号稳定性的控制。

可选的，输入端口IN和输出端口OUT均采用SMA接口。

采用SMA接口，可更好的将功率放大器与射频信号发生装置以及发射装置进行匹配，适用范围广。

可选的，耦合器单元102采用微带线耦合器。

具体的，微带线耦合器可将功率放大器输出信号的部分功率耦合下来发送给信号质量检测单元103，耦合系数可为-40dB，既不对输出信号的输出功率造成不良的影响，又可通过耦合信号来计算输出信号的信噪比。

可选的，通信接口单元104采用485接口或网口。

具体的，通信接口单元104采用485接口或网口，可更好的与现有的通信设备兼容，且成本较低，有利于节约成本。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种功率放大器，其特征在于，所述功率放大器包括：输入端口、输出端口、功率放大单元、耦合器单元、信号质量检测单元和通信接口单元；

所述输入端口用于输入输入信号，所述输出端口用于输出输出信号；

所述功率放大单元的输入端与所述输入端口电连接，所述功率放大单元的输出端与所述耦合器单元的输入端电连接；

所述耦合器单元的第一输出端与所述信号质量检测单元电连接，所述耦合器单元的第二输出端与所述输出端口电连接；

所述信号质量检测单元与所述通信接口单元通信连接；

所述通信接口单元用于与上位机通信连接。

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大单元包括前级放大器和末级功放管。

3.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述功率放大器还包括处理器；

所述信号质量检测单元通过所述处理器与所述通信接口单元通信连接。

4.根据权利要求3所述的功率放大器，其特征在于，所述信号质量检测单元包括AD9361芯片和FPGA芯片；

所述FPGA芯片与所述处理器通信连接，所述AD9361芯片与所述耦合器单元的第一输出端电连接。

5.根据权利要求3所述的功率放大器，其特征在于，所述处理器采用单片机。

6.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述输入端口和所述输出端口均采用SMA接口。

7.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述耦合器单元采用微带线耦合器。

8.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述通信接口单元采用485接口或网口。