CN217112461U - 一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，包括功率放大电路、控制模块以及电源模块，所述电源模块分别连接所述功率放大电路以及控制模块，所述功率放大电路包括依次连接的低噪声放大器、第一放大器、数控衰减器、第二放大器、均衡器、第三放大器、第一低通滤波器、第四放大器、衰减器以及第五放大器，所述低噪声放大器的输入端连接信号接收天线，所述第五放大器的输出端连接信号发射天线，所述数控衰减器与所述控制模块连接；本实用新型通过数控衰减器灵活调节输入信号功率，实现对输入信号带宽以及功率的兼顾，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率放大器技术领域，具体而言，涉及一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器。
背景技术
电磁兼容是现代电子设备的必备特性之一。电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。现如今，电磁兼容成为了一门研究与测量相结合的学科，而其测量则依赖于测量设备、测量方法、测量数据分析和结果评价等。目前，国家已颁布了GB4343.1、GB4824、GB17743、GB13837等标准详细规定了多种待测设备的测试方法和推荐的测试设备。但由于缺少自主可控的仪器技术，上述标准在执行测量时还是更多的依赖国外进口仪器，这就造成了依赖性风险。
电磁兼容性测试仪器可分为激励类和测量类，激励类就包括功率放大器。电磁兼容性测量用的功率放大器主要用于对敏感设备的抗传导干扰能力进行测试；但现有的功率放大器无法兼顾信号输出功率以及带宽，适用范围不广，实用性不强。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其采用数控衰减器。
本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：
一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，包括功率放大电路、控制模块以及电源模块，所述电源模块分别连接所述功率放大电路以及控制模块，所述功率放大电路包括依次连接的低噪声放大器、第一放大器、数控衰减器、第二放大器、均衡器、第三放大器、第一低通滤波器、第四放大器、衰减器以及第五放大器，所述低噪声放大器的输入端连接信号接收天线，所述第五放大器的输出端连接信号发射天线，所述数控衰减器与所述控制模块连接。
优选地，所述功率放大器还包括功率检测模块，所述功率检测模块包括检波器以及双定向耦合器，所述双定向耦合器的输入端连接所述第五放大器，所述双定向耦合器的直通端连接所述信号发射天线，所述双定向耦合器的同向耦合端以及反向耦合端分别连接所述检波器的输入端，所述低噪声放大器的输出端连接所述检波器的输入端，所述检波器的输出端与所述控制模块连接。
优选地，所述控制模块包括FPGA芯片以及ADC芯片，所述ADC芯片的输入端连接所述检波器的输出端，所述ADC芯片的输出端连接所述FPGA芯片的输入端，所述FPGA芯片还与所述数控衰减器连接。
优选地，所述电源模块包括整流电路、第一稳压电路、第二稳压电路以及点稳压电路，所述整流电路的输入端连接电源，所述整流电路的输出端分别连接第一稳压电路、第二稳压电路以及第三稳压电路的输入端，所述第一稳压电路的输出端连接低噪声放大器、第一放大器、第二放大器，所述第二稳压电路的输出端连接所述第三放大器以及控制模块，所述第三稳压电路的输出端连接所述第四放大器以及第五放大器。
优选地，所述整流电路为AC-DC转换器。
优选地，所述第一稳压电路包括依次连接的第一DC-DC转换器以及第一LDO低压差线性稳压器，所述第二稳压电路包括依次连接的第二DC-DC转换器以及第二LDO低压差线性稳压器，所述第三稳压电路包括依次连接的第三DC-DC转换器以及第三LDO低压差线性稳压器。
优选地，所述电源与电源模块的供电线路中设有第二低通滤波器。
本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本实用新型采用数控衰减器灵活调节输入信号的功率大小，实现对输入信号带宽以及功率的兼顾，满足电磁兼容性能测量的标准，适用范围广，实用性强。
本实用新型设计合理、结构简单，实用强。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的功率放大器的拓扑示意图；
图标：1-低噪声放大器，2-第一放大器，3-数控衰减器，4-第二放大器，5-均衡器，6-电源模块，7-第三放大器，8-低通滤波器，9-第四放大器，10-衰减器，11-第五放大器，12-双定向耦合器，13-检波器，14-控制模块，15-电源。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例1
如图一所示，一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，包括功率放大电路、控制模块14以及电源模块6，所述电源模块6分别连接所述功率放大电路以及控制模块14，所述功率放大电路包括依次连接的低噪声放大器1、第一放大器2、数控衰减器3、第二放大器4、均衡器5、第三放大器7、第一低通滤波器8、第四放大器9、衰减器10以及第五放大器11，所述低噪声放大器1的输入端连接信号接收天线，所述第五放大器11的输出端连接信号发射天线，所述数控衰减器3与所述控制模块14连接。第一低通滤波器8用于抑制功率放大电路中的谐波。
功率放大电路用于将输入的射频信号进行功率放大，在均衡器5的作用下，放大得到幅相特性平稳的中功率低射频信号；控制模块14控制功率放大电路中的数控衰减器3，以实现功率调节；电源模块6为功率放大电路以及控制模块14中的各个元器件供电。
在本实施例中，所述功率放大器还包括功率检测模块，所述功率检测模块包括检波器13以及双定向耦合器12，所述双定向耦合器12的输入端连接所述第五放大器11，所述双定向耦合器12的直通端连接所述信号发射天线，所述双定向耦合器12的同向耦合端以及反向耦合端分别连接所述检波器13的输入端，所述低噪声放大器1的输出端连接所述检波器13的输入端，所述检波器13的输出端与所述控制模块14连接。
检波器13用于接收输入的信号，并向控制模块14输出接收信号的直流信号幅度，控制模块14根据该直流信号幅度，获得被检测接收信号的功率，且将该功率与预设值比较，若超过预设值，则控制模块14控制电源模块6的使能状态，控制电源模块6停止为功率放大电路中的各个器件断电，保护整个功率放大器。检波器13还与双定向耦合器12连接，双定向耦合器12的同向耦合端以及反向耦合端分别与检波器13连接，以实现检波器13对输出信号的输出功率检测以及过反射检测。
所述控制模块14包括FPGA芯片以及ADC芯片，所述ADC芯片的输入端连接所述检波器13的输出端，所述ADC芯片的输出端连接所述FPGA芯片的输入端，所述FPGA芯片还与所述数控衰减器3连接。在本实施例中，ADC芯片用于采集检波器13输出的直流信号幅度，并将该直流信号幅度输入FPGA芯片中，FPGA芯片根据直流信号幅度获取信号功率，并判断。
所述电源模块6包括整流电路、第一稳压电路、第二稳压电路以及点稳压电路，所述整流电路的输入端连接电源15，所述整流电路的输出端分别连接第一稳压电路、第二稳压电路以及第三稳压电路的输入端，所述第一稳压电路的输出端连接低噪声放大器1、第一放大器2、第二放大器4，所述第二稳压电路的输出端连接所述第三放大器7以及控制模块14，所述第三稳压电路的输出端连接所述第四放大器9以及第五放大器11。
在本实施例中，所述整流电路为AC-DC转换器。所述第一稳压电路包括依次连接的第一DC-DC转换器以及第一LDO低压差线性稳压器，所述第二稳压电路包括依次连接的第二DC-DC转换器以及第二LDO低压差线性稳压器，所述第三稳压电路包括依次连接的第三DC-DC转换器以及第三LDO低压差线性稳压器。其中，AC-DC转换器用于将交流电转换为直流电，第一DC-DC转换器、第二DC-DC转换器以及第三DC-DC转换器分别将直流电变为不同幅值的直流电，并为功率放大器中的各个器件进行供电。具体的，在本实施例中，第一DC-DC转换器输出幅值为5V，第二DC-DC转换器输出幅值为12V，第三DC-DC转换器输出幅值为48V。
所述电源15与电源模块6的供电线路中设有第二低通滤波器。第二低通滤波器用于防止供电线路中串入外部高频杂散信号，从而对射频放大链路造成影响。
采用功率放大器测试被测设备的电磁兼容性能原理为：由功率放大器产生大功率宽带信号，将大功率宽带信号输入至被测设备中，再由被测设备输入至与宽带信号的同频率接收机，最后由接收机输出接收信号的功率，比较由功率放大器输出信号的功率大小以及由接收机输出信号的功率大小，以此测量被测设备的电磁兼容性能。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其特征在于，包括功率放大电路、控制模块(14)以及电源模块(6)，所述电源模块(6)分别连接所述功率放大电路以及控制模块(14)，所述功率放大电路包括依次连接的低噪声放大器(1)、第一放大器(2)、数控衰减器(3)、第二放大器(4)、均衡器(5)、第三放大器(7)、第一低通滤波器(8)、第四放大器(9)、衰减器(10)以及第五放大器(11)，所述低噪声放大器(1)的输入端连接信号接收天线，所述第五放大器(11)的输出端连接信号发射天线，所述数控衰减器(3)与所述控制模块(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其特征在于，还包括功率检测模块，所述功率检测模块包括检波器(13)以及双定向耦合器(12)，所述双定向耦合器(12)的输入端连接所述第五放大器(11)，所述双定向耦合器(12)的直通端连接所述信号发射天线，所述双定向耦合器(12)的同向耦合端以及反向耦合端分别连接所述检波器(13)的输入端，所述低噪声放大器(1)的输出端连接所述检波器(13)的输入端，所述检波器(13)的输出端与所述控制模块(14)连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其特征在于，所述控制模块(14)包括FPGA芯片以及ADC芯片，所述ADC芯片的输入端连接所述检波器(13)的输出端，所述ADC芯片的输出端连接所述FPGA芯片的输入端，所述FPGA芯片还与所述数控衰减器(3)连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其特征在于，所述电源模块(6)包括整流电路、第一稳压电路、第二稳压电路以及点稳压电路，所述整流电路的输入端连接电源(15)，所述整流电路的输出端分别连接第一稳压电路、第二稳压电路以及第三稳压电路的输入端，所述第一稳压电路的输出端连接低噪声放大器(1)、第一放大器(2)、第二放大器(4)，所述第二稳压电路的输出端连接所述第三放大器(7)以及控制模块(14)，所述第三稳压电路的输出端连接所述第四放大器(9)以及第五放大器(11)。
5.根据权利要求4所述的一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其特征在于，所述整流电路为AC-DC转换器。
6.根据权利要求4所述的一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其特征在于，所述第一稳压电路包括依次连接的第一DC-DC转换器以及第一LDO低压差线性稳压器，所述第二稳压电路包括依次连接的第二DC-DC转换器以及第二LDO低压差线性稳压器，所述第三稳压电路包括依次连接的第三DC-DC转换器以及第三LDO低压差线性稳压器。
7.根据权利要求4所述的一种用于测量电磁兼容性能的功率放大器，其特征在于，所述电源(15)与电源模块(6)的供电线路中设有第二低通滤波器。
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