EA037984B1 - Усилитель мощности - Google Patents
Усилитель мощности Download PDFInfo
- Publication number
- EA037984B1 EA037984B1 EA201892274A EA201892274A EA037984B1 EA 037984 B1 EA037984 B1 EA 037984B1 EA 201892274 A EA201892274 A EA 201892274A EA 201892274 A EA201892274 A EA 201892274A EA 037984 B1 EA037984 B1 EA 037984B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- output
- input
- amplifier
- power
- automatic gain
- Prior art date
Links
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/22—Automatic control in amplifiers having discharge tubes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосвязи, в частности в радиопередающих устройствах, позволяет строить радиопередатчики с повышенной линейностью. Усилитель мощности состоит из аттенюатора 1, предварительного усилителя 2, оконечного усилителя 3, ферритового циркулятора 4, датчика падающей мощности 5, датчика отраженной мощности 6, балластной нагрузки 7, блока охлаждения 8, автоматического регулятора усиления 9. Первый вход аттенюатора 1 является входом усилителя, выход аттенюатора 1 соединен с входом предварительного усилителя 2, выход которого соединен с входом оконечного усилителя 3. Выход оконечного усилителя 3 соединен с входом ферритового циркулятора 4, выход которого соединен с входом балластной нагрузки 7. Вход-выход ферритового циркулятора 4 соединен с первым входом-выходом датчика падающей мощности 5, выход которого соединен с первым входом автоматического регулятора усиления 9. Второй вход-выход датчика падающей мощности 5 соединен с входом датчика отраженной мощности 6, первый выход которого соединен с вторым входом автоматического регулятора усиления 9. Второй выход датчика отраженной мощности 6 является выходом усилителя мощности. Первый выход автоматического регулятора усиления 9 соединен с вторым входом аттенюатора 1, второй выход автоматического регулятора усиления 9 соединен с входом блока охлаждения 8. Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости и стабильности работы усилителя путем снижения влияния антенны и антенно-фидерного тракта на усилитель, а также обеспечение возможности охлаждения устройства при его перегреве.
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиосвязи, в частности в радиопередающих устройствах, позволяет строить радиопередатчики с повышенной линейностью, одновременно обеспечивая защиту выходных каскадов от превышения отраженной пиковой мощности и защиту их при работе на рассогласованную нагрузку.
Известен усилитель мощности СВЧ (патент № 2625019, опубл. 11.07.2017), включающий модуль основного усилителя, детекторы и кольцо авторегулирования мощности. Модуль основного усилителя содержит СВЧ вход, управляемый аттенюатор, выход которого соединен с входом усилителя мощности СВЧ. Детекторы выполнены в виде детектора первой огибающей, детектора второй огибающей, пикового детектора отраженной от выхода мощности, пикового детектора поданной на выход мощности. В усилитель включены вычитающее устройство, линейный сумматор и нелинейный сумматор, первый и второй операционные усилители, датчик отраженной мощности, фильтр гармоник, датчик падающей мощности, задатчик отраженной мощности и задатчик падающей мощности.
Данный усилитель мощности не подавляет отраженную волну основного сигнала, полученную от рассогласованной нагрузки, что ухудшает работу усилителя, т.к. отраженная волна может существенно расстроить работу его выходного каскада и ухудшить линейность. Не предусмотрена система охлаждения при перегреве усилителя, что может привести к снижению его работоспособности.
Известен усилитель мощности (патент № 126235, опубл. 20.03.2013 г.), включающий предварительный усилитель, оконечный усилитель, аттенюатор, вход которого является входом усилителя мощности, выход подключен к входу предварительного усилителя, выход которого подключен к входу оконечного усилителя.
В данном усилителе не предусмотрена возможность регулировки усиления для поддержки амплитуды полезного сигнала в определенных заранее заданных пределах, которая может меняться из-за условий распространения, климатических изменений, передвижения радиопередающего устройства и т.д. Не обеспечена возможность подавления отраженной волны основного сигнала, полученной от рассогласованной нагрузки, что ухудшает работу усилителя, т.к. отраженная волна может существенно расстроить работу его выходного каскада и ухудшить линейность. Не предусмотрена система охлаждения при перегреве усилителя, что может привести к снижению его работоспособности.
Наиболее близким к заявленному устройству по совокупности признаков является блок усилителя мощности (блок 17 усилителя мощности, входящий в состав приемопередатчика по патенту № 2496232, опубл. 20.10.2013 г.), принятый за прототип, включающий управляемый аттенюатор, предварительный усилитель, оконечный усилитель, датчик падающей мощности, датчик отраженной мощности, устройства автоматической регулировки мощности и защиты.
В прототипе не обеспечена возможность подавления отраженной волны основного сигнала, полученной от рассогласованной нагрузки, что ухудшает работу усилителя, т.к. отраженная волна может существенно расстроить работу его выходного каскада и ухудшить линейность. Не предусмотрена система охлаждения при перегреве усилителя, что может привести к снижению его работоспособности.
Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости и стабильности работы усилителя путем снижения влияния антенны и антенно-фидерного тракта на усилитель, а также обеспечение возможности охлаждения устройства при его перегреве.
Указанный технический результат достигается тем, что в усилитель мощности, содержащий аттенюатор, предварительный усилитель, оконечный усилитель, датчик падающей мощности, датчик отраженной мощности, введены ферритовый циркулятор, балластная нагрузка, автоматический регулятор усиления, блок охлаждения. При этом первый вход аттенюатора является входом усилителя мощности, выход аттенюатора соединен с входом предварительного усилителя, выход которого соединен с входом оконечного усилителя, выход оконечного усилителя соединен с входом ферритового циркулятора, выход которого соединен с входом балластной нагрузки, вход-выход ферритового циркулятора соединен с первым входом-выходом датчика падающей мощности, выход которого соединен с первым входом автоматического регулятора усиления, второй вход-выход датчика падающей мощности соединен с входомвыходом датчика отраженной мощности, первый выход которого соединен с вторым входом автоматического регулятора усиления, второй выход датчика отраженной мощности является выходом усилителя мощности, первый выход автоматического регулятора усиления соединен с вторым входом аттенюатора, второй выход автоматического регулятора усиления соединен с входом блока охлаждения.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где показана структурная схема усилителя мощности.
Усилитель мощности состоит из аттенюатора 1, предварительного усилителя 2, оконечного усилителя 3, ферритового циркулятора 4, датчика падающей мощности 5, датчика отраженной мощности 6, балластной нагрузки 7, блока охлаждения 8, автоматического регулятора усиления 9.
Первый вход аттенюатора 1 является входом усилителя, выход аттенюатора 1 соединен с входом предварительного усилителя 2, выход которого соединен с входом оконечного усилителя 3. Выход оконечного усилителя 3 соединен с входом ферритового циркулятора 4, выход которого соединен с входом балластной нагрузки 7. Вход-выход ферритового циркулятора 4 соединен с первым входом-выходом датчика падающей мощности 5, выход которого соединен с первым входом автоматического регулятора усиления 9. Второй вход-выход датчика падающей мощности 5 соединен с входом датчика отраженной
- 1 037984 мощности 6, первый выход которого соединен с вторым входом автоматического регулятора усиления 9.
Второй выход датчика отраженной мощности 6 является выходом усилителя мощности. Первый выход автоматического регулятора усиления 9 соединен с вторым входом аттенюатора 1, второй выход автоматического регулятора усиления 9 соединен с входом блока охлаждения 8.
Аттенюатор 1 обеспечивает необходимый коэффициент ослабления сигнала без существенного искажения его формы и служит для изменения уровня сигнала на входе предварительного усилителя 2.
Ферритовый циркулятор 4 обеспечивает развязку между усилителем мощности и нагрузкой (антенной), отвод отраженной мощности на балластную нагрузку 7, тем самым обеспечивая защиту оконечного усилителя 3 при повышенном уровне отраженной мощности на выходе усилителя мощности.
Датчик падающей мощности 5 измеряет выходную мощность и позволяет фиксировать падающую мощность с большей точностью.
Датчик отраженной мощности 6 фиксирует значение отраженной мощности и далее в совокупности с падающей мощностью коэффициент стоячей волны (нагрузки) антенны и антенно-фидерного тракта, изменение сопротивления нагрузки при климатических и других внешних воздействиях.
Автоматический регулятор усиления 9 осуществляет контроль уровней падающей и отраженной мощности на выходе. Обеспечивает ограничение уровня мощности при повышении коэффициента отражения на выходе и стабилизацию уровня сигнала на выходе усилителя. Формирует и подает команды на блок охлаждения 8 при температуре термодатчика (на фигуре не показан), превышающей заданное допустимое значение. Обеспечивает работу усилителя в режимах: дежурный режим, режим пониженной мощности, режим максимальной мощности, режим адаптации выходной мощности под требования трассы. Сигнализирует оператору о любых изменениях режима работы усилителя.
Усилитель мощности работает следующим образом.
Входной сигнал через аттенюатор 1 поступает на предварительный усилитель 2, где преобразуется в более мощный, откуда поступает на оконечный усилитель 3, где обеспечивается дальнейшее усиление входного сигнала до требуемой мощности. Сигнал с выхода оконечного усилителя 3 поступает на вход ферритового циркулятора 4. С выхода ферритового циркулятора 4 сигнал проходит датчик падающей мощности 5 и датчик отраженной мощности 6, далее поступает в приемопередающую антенну и излучается в пространство. Датчик падающей мощности 5 выдает постоянное напряжение, пропорциональное уровню выходной мощности на автоматический регулятор усиления 9. Отраженный сигнал от антенны и антенно-фидерного тракта проходит датчик отраженной мощности 6 и датчик падающей мощности 5, поступает на вход ферритового циркулятора 4 и попадает на балластную нагрузку 7, где он поглощается. Датчик отраженной мощности 6 выдает постоянное напряжение, пропорциональное мощности отраженного сигнала на автоматический регулятор усиления 9. В автоматическом регуляторе усиления 9 сигнал, поступивший от датчика падающей мощности 5, сравнивается с пороговым сигналом, заданным командой управления. При превышении порогового сигнала автоматический регулятор усиления 9 подает команду на закрытие аттенюатора 1 и мощность на выходе усилителя снижается, при необходимости повышения мощности команда с автоматического регулятора усиления 9 на аттенюатор 1 поступает команда на его открытие и мощность на выходе усилителя повышается. В процессе работы термодатчик автоматического регулятора усиления 9 преобразует измеренную температуру в электрический сигнал, который поступает на пороговое устройство автоматического регулятора усиления 9, и при нагреве элементов усилителя до максимально допустимой температуры автоматически подается команда блоку охлаждения 8 и включается вентиляция.
Claims (2)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯУсилитель мощности радиопередающего устройства, содержащий аттенюатор, последовательно соединенные предварительный усилитель и оконечный усилитель, датчик падающей мощности для измерения значений выходной мощности и фиксации значений падающей мощности, датчик отраженной мощности для фиксации значений отраженной мощности, отличающийся тем, что снабжен ферритовым циркулятором для обеспечения развязки между усилителем мощности и антенной, балластной нагрузкой для поглощения мощности сигнала, отраженного от антенны, автоматическим регулятором усиления для контроля уровней падающей и отраженной мощности на выходе путем сравнения с пороговым сигналом, заданным командой управления, а также для обеспечения ограничения уровня мощности при повышении коэффициента отражения на выходе и стабилизации уровня сигнала на выходе усилителя, включающим термодатчик, преобразующий измеренную температуру в электрический сигнал, блоком охлаждения, который подсоединен к автоматическому регулятору усиления для получения команд на включение вентиляции при перегреве усилителя, при этом первый вход аттенюатора является входом усилителя мощности, выход аттенюатора со
- - 2 037984 единен с входом предварительного усилителя, выход которого соединен с входом оконечного усилителя, выход оконечного усилителя соединен с входом ферритового циркулятора, выход которого соединен с входом балластной нагрузки, вход-выход ферритового циркулятора соединен с первым входом-выходом датчика падающей мощности, выход которого соединен с первым входом автоматического регулятора усиления, второй вход-выход датчика падающей мощности соединен с входом-выходом датчика отраженной мощности, первый выход которого соединен с вторым входом автоматического регулятора усиления, второй выход датчика отраженной мощности является выходом усилителя мощности, первый выход автоматического регулятора усиления соединен с вторым входом аттенюатора, второй выход автоматического регулятора усиления соединен с входом блока охлаждения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201892274A EA037984B1 (ru) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Усилитель мощности |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201892274A EA037984B1 (ru) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Усилитель мощности |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201892274A1 EA201892274A1 (ru) | 2020-05-29 |
| EA037984B1 true EA037984B1 (ru) | 2021-06-18 |
Family
ID=70847616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201892274A EA037984B1 (ru) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | Усилитель мощности |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA037984B1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003038995A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-08 | Qualcomm Incorporated | Balanced power amplifier with a bypass structure |
| RU2480906C1 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" (ОАО "ГРПЗ") | Передатчик свч с повышенной степенью защиты |
| RU172828U1 (ru) * | 2017-02-22 | 2017-07-26 | Акционерное общество "Северный пресс" | Твердотельный усилитель мощности СВЧ сигнала бортовой РЛС беспилотного летательного аппарата |
-
2018
- 2018-11-07 EA EA201892274A patent/EA037984B1/ru unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003038995A1 (en) * | 2001-10-31 | 2003-05-08 | Qualcomm Incorporated | Balanced power amplifier with a bypass structure |
| EP1936804B1 (en) * | 2001-10-31 | 2011-11-16 | Qualcomm Incorporated | Balanced power amplifier with a bypass structure |
| RU2480906C1 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Государственный Рязанский приборный завод" (ОАО "ГРПЗ") | Передатчик свч с повышенной степенью защиты |
| RU172828U1 (ru) * | 2017-02-22 | 2017-07-26 | Акционерное общество "Северный пресс" | Твердотельный усилитель мощности СВЧ сигнала бортовой РЛС беспилотного летательного аппарата |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201892274A1 (ru) | 2020-05-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100197365A1 (en) | Error vector magnitude control within a linear transmitter | |
| US9602148B2 (en) | Compensation for a signal damping while transmitting transmission signals of a wireless mobile device | |
| CA2062216C (en) | Optical-to-electric transducer with extended dynamic range | |
| CN112703670A (zh) | 用于功率放大器控制和保护的方法和设备 | |
| JP2000286652A (ja) | 制御装置 | |
| EA037984B1 (ru) | Усилитель мощности | |
| JP5235031B2 (ja) | リミッタ装置、レーダシステム | |
| CN210155570U (zh) | 一种带温度补偿的自动稳幅电路 | |
| RU98300U1 (ru) | Устройство защиты усилителя мощности | |
| KR101660708B1 (ko) | 출력 변화 조정 가능한 자동레벨보상 회로 | |
| KR101118653B1 (ko) | 송신기의 ｐｉｎ 다이오드 리미터 회로 | |
| KR20010010813A (ko) | Ｒｆ 중계기의 전후방감쇄 자동조절장치 및 그 방법 | |
| US3458826A (en) | Automatic power controls for amplifiers | |
| KR200243528Y1 (ko) | 기지국송신기의출력레벨자동제어장치 | |
| KR102659973B1 (ko) | 전력 증폭기, 무선 주파수 전자 디바이스 및 전력 증폭기를 동작시키기 위한 방법 | |
| KR100595839B1 (ko) | 잡음신호를 이용한 이득 보상 장치 및 그 방법 | |
| JP7351673B2 (ja) | 光ファイバ無線通信の受信モジュールおよび光ファイバ無線通信システム | |
| JP5226608B2 (ja) | 電力調整方法 | |
| KR102502229B1 (ko) | 5g 밀리미터파 대역 ota 측정 시스템 | |
| KR100318480B1 (ko) | 동적출력레벨을갖는이동통신단말기 | |
| KR100487814B1 (ko) | Ｒｆ 중계기의 발진을 방지하는 방법 및 장치 | |
| KR20090120820A (ko) | Ａｇｃ 시스템 | |
| KR20010046180A (ko) | 인공 위성 시스템 중계기용 자동 전력 조절 회로 | |
| JP2009246422A (ja) | 送信機およびその電力制御方法 | |
| JP2010021644A (ja) | 入力レベル補正回路 |