KR102088046B1 - 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법 - Google Patents

디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고출력 증폭기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주요 세부동작 변수들을 디지털 적산하여 이에 기반한 적응 제어를 통하여 생존성을 극대화시킬 수 있는 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법은 외부전원(AC/DC)을 공급받고 이를 단순히 다음 단계로 전송하는 것이 아니라, 입력되는 전원의 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 예열시간을 가변한다. 그리고 누적시간에 따른 내부 소자 상태변화를 고려하여 최적의 예열시간을 설정하여 고출력증폭기의 온(ON) 동작상태를 최적화 할 수 있으며, 입력 전원의 공급전압 변동폭 감시에 대한 기준점을 제어함으로써, 입력전원 변동이 고출력증폭기 기능/성능에 미치는 누적 스트레스를 최소화 하여 입력전원 가변에 대한 고출력증폭기의 신뢰성 및 생존성을 증대하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법{Adaptive control device and method of high power amplifier based on digital integration}
본 발명은 고출력 증폭기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주요 세부동작 변수들을 디지털 적산하여 이에 기반한 적응 제어를 통하여 생존성을 극대화시킬 수 있는 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
고출력증폭기는 레이더, 위성 같은 무선 장치의 전파 전송 최종단에 사용하는 보통 이상의 고출력을 발생하는 증폭기이고, 적의 방공망 제압 등을 위한 전자전 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 고출력증폭기의 한 종류로 입력되는 미세한 고주파신호를 약 100만배 증폭시켜 고출력 고주파신호를 발생시키는 진행파관증폭기를 들 수 있다.
종래 고출력증폭기의 구동방식은 외부전원을 입력받아서 하부로 전송하여 전원공급이 이루어지도록 하고, 외부 전원을 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스에 맞게 정류 또는 변환 제어한다. 그리고 고이득 증폭과 고출력 증폭을 위하여 공급되는 고주파 신호의 이득을 제어하고, 고출력 증폭을 위하여 전송하고자 하는 고주파신호를 증폭하여 고주파신호의 이득을 높이고, 목료로 하는 고주파 신호 세기를 획득하기 위하여 입력 고주파신호를 포화상태에 가깝게 증폭하여 출력한다.
이러한 제어로 이루어지는 종래 고출력증폭기는 내부 증폭소자들에 공급되는 고정된 동작 전압 크기, 고정된 전류 크기, 고정된 고주파 이득을 이용하여 고출력증폭기의 운용을 제어한다.
한편, 고출력증폭기는 매우 고가의 장비이기 때문에, 고출력증폭기의 고장이 발생되기까지 사용되는 것이 일반적이다. 고출력증폭기의 고장 판단은 내부 증폭 소자들에 공급되는 고정된 전압크기 및 전류크기를 감시하고, 증폭기의 동작이 정상적으로 이루어지지 않을 때, 증폭기의 고장여부를 판단하게 된다.
즉, 종래 고출력증폭기는 내부 증폭 소자들에 공급되는 고정된 동작 전압, 동작 전류 크기 및 고정된 고주파 이득을 이용하여 고출력증폭기가 고장이 발생되기까지 운용 제어하고 있다. 따라서 종래 고출력증폭기는 매우 고가의 장비임에도 불구하고, 생존성을 고려하지 않고, 절대적인 기준에 의한 획일적인 운용방식을 사용하고 있다.
이와 같은 종래 문제점에 기반해서 본 발명에서는 고출력증폭기에 대한 생존성이 고려될 수 있도록 내부동작상태 및 구성품 사용시간 등을 고려한 고출력증폭기의 유기적인 제어 방식을 제안하고자 한다.
따라서 본 발명의 목적은 고출력증폭기의 내부 동작상태 및 구성품 사용시간 등을 고려하여 고출력증폭기에 대한 유기적인 제어를 수행할 수 있는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 입력전원 변동이 고출력증폭기 기능과 성능에 미치는 누적 스트레스를 최소화하여, 입력전원 가변에 대한 고출력증폭기의 신뢰성 및 생존성을 증대할 수 있는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고출력증폭기 소자들의 내부 구성품의 성능 변화를 감지하고, 이들의 동작운용시간의 누적시간을 반영하여 유기적으로 전원변환을 조절하므로서 고출력증폭기의 생존성을 높일 수 있는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고출력 출력 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 생존성을 향상시킬 수 있도록 전체적인 이득을 가변하여 제어할 수 있는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법은 외부전원(AC/DC)을 공급받고 이를 단순히 다음 단계로 전송하는 것이 아니라, 입력되는 전원의 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 예열시간을 가변한다. 그리고 누적시간에 따른 내부 소자 상태변화를 고려하여 최적의 예열시간을 설정하여 고출력증폭기의 온(ON) 동작상태를 최적화 할 수 있으며, 입력 전원의 공급전압 변동폭 감시에 대한 기준점을 제어함으로써, 입력전원 변동이 고출력증폭기 기능/성능에 미치는 누적 스트레스를 최소화 하여 입력전원 가변에 대한 고출력증폭기의 신뢰성 및 생존성을 증대하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법은 외부 전원을 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스 (Bias)에 맞게 정류 또는 변환하는 것 뿐 만 아니라, 전환변환 누적시간을 고려하여 증폭 소자를 구동하기 위한 전원공급 순서 시간제어를 통해서 공급전원에 대한 게이팅(gating)을 적용하여 게이팅(gating) 폭 및 게이팅 딜레이(gating delay) 제어를 최적화하여 신뢰성을 향상시킨다. 따라서 본 발명은 공급 전원의 전압 크기를 제어하여 고전력증폭기의 효과적인 동작 바이어스(Bais)를 설정하여 생존성을 크게 증대하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법은 목표로 하는 고주파 신호 세기를 획득하기 위해서 입력 고주파 신호를 포화상태에 가깝게 증폭하는 것 뿐 만 아니라, 고출력 출력누적시간을 고려하여 전체적인 이득을 가변제어하여 고출력증폭기의 생존성을 향상시키기는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법은, 외부전원 변동에 의한 고출력증폭기의 예열시간 최적화 설정을 위하여 온도 변동폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 예열 시간의 최적화를 달성하고, 외부 입력전원의 공급을 제어하는 전원공급 제어 단계; 고출력증폭기의 고이득/고출력 구동 바이어스 제어를 위하여 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동폭 레거시, 전원변환 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어에 따른 전원 변환을 제어하는 전원변환 제어 단계; 및 고출력증폭기의 고주파 감쇠 제어를 위하여 감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 고주파 감쇠 최적화 제어에 따른 고출력 생성을 제어하는 고출력 생성 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 고출력증폭기의 전체적인 제어를 수행하는 제어 단계를 더 포함하고, 제어 단계는 전원공급 제어 단계와 전원변환 제어 단계와 고출력 생성 제어 단계의 출력을 제공받아서 고출력증폭기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 전원공급 제어 단계는 온도 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 입력전압 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 입력전원 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 온도 변동 폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 예열시간 수행 제어 신호를 생성하는 연산 단계; 연산 단계에 출력신호에 기반해서 실시간 입력전원 공급을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 전원공급 제어 단계는 입력전원이 공급되는 시점부터 적산을 수행하고, 설정된 기준시간과 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 단계를 포함하고, 감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 기준시간을 초과하면, 고출력증폭기에 입력되는 전원을 오프 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 온도 변동 폭 레거시의 가변은 외기 온도 변동에 대해서 기준값 대비 ±20%의 범위에서 조절하고, 입력전원부 온도 변동에 대해서 기준값 대비 ±20%의 범위에서 조절하고, 증폭소자 온도 변동에 대해서 기준값 대비 ±10%의 범위에서 조절되고, 온도 변동 폭 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.5 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 입력전압 변동 폭 레거시의 가변은 입력되는 전압의 DC 전원 폭과 AC 전원 폭에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 입력전압 변동 폭 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 입력전원 온 적산 레거시의 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 입력전원 온 적산 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.1의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 전원변환 제어 단계는 최대 부하 공급 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 출력전류 변동 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 전원변환 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동 폭 레거시, 전원전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어를 위한 신호를 생성하는 연산 단계; 연산 단계의 출력신호에 기반해서 실시간 전원변환을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 전원변환 제어 단계는 전원변환이 시작되면 적산을 수행하고, 설정된 기준시간과 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 단계를 포함하고, 감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 기준시간을 초과하면, 고출력증폭기에 전원변환을 오프 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 최대 부하 공급 카운트 레거시의 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 최대 부하 공급 카운트 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.6 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 출력전류 변동 폭 레거시의 가변은 출력전류 변동에 적용되는 기준값에서 ±30%의 범위에서 조절되고, 출력전류 변동 폭 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 전원변환 온 적산 레거시의 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 전원변환 온 적산 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.1의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 고출력 생성 제어 단계는 감쇠제어 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 고주파 최대 출력 신호세기 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 가변값을 가산 연산하여 고주파 감쇠 제어 신호를 생성하는 연산 단계; 연산 단계의 출력신호에 기반해서 실시간 고출력 생성을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 고출력 생성 제어 단계는 고출력 출력이 시작되면 적산을 수행하고, 설정된 기준시간과 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 단계를 포함하고, 감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 기준시간을 초과하면, 고출력증폭기의 고출력 출력을 오프 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 감쇠 제어 카운트 레거시 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 감쇠제어 카운트 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.5 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 고주파 최대 출력 신호세기 레거시 가변은 고주파 최대 포화 출력신호세기 도달 회수, 고주파 최대 포화 출력신호세기 지속 동작 시간에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.8 ~0.0의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.4 ~ 0.1의 범위에서 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치는 외부전원 변동에 의한 고출력증폭기의 예열시간 최적화 설정을 위하여 온도 변동폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 예열 시간의 최적화를 달성하고, 외부 입력전원의 공급을 제어하는 전원공급 제어 구성; 고출력증폭기의 고이득/고출력 구동 바이어스 제어를 위하여 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동폭 레거시, 전원변환 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 전원 변환을 제어하는 전원변환 제어 구성; 및 고출력증폭기의 고주파 감쇠 제어를 위하여 감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 고출력 생성을 제어하는 고출력 생성 제어 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 고출력증폭기의 전체적인 제어를 수행하는 제어 구성을 더 포함하고, 제어 구성은 전원공급 제어 구성과 전원변환 제어 구성과 고출력 생성 제어 구성의 출력을 제공받아서 고출력증폭기를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 전원공급 제어 구성은 온도 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 입력전압 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 입력전원 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 온도 변동 폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 예열시간 수행 제어 신호를 생성하는 연산 구성; 연산 구성의 출력신호에 기반해서 실시간 입력전원 공급을 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 전원변환 제어 구성은 최대 부하 공급 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 출력전류 변동 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 전원변환 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동 폭 레거시, 전원전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어를 위한 신호를 생성하는 연산 구성; 연산 구성의 출력신호에 기반해서 실시간 전원변환을 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 고출력 생성 제어 구성은 감쇠제어 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 고주파 최대 출력 신호세기 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 가변값을 가산 연산하여 고주파 감쇠 제어 신호를 생성하는 연산 구성; 연산 구성의 출력신호에 기반해서 실시간 고출력 생성을 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 각각의 동작이 시작되면 적산을 수행하고, 설정된 임계 회수와 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 구성을 포함하고, 감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 임계 회수를 초과하면, 해당 동작을 오프 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법은 외부전원(AC/DC)을 공급받고 이를 단순히 다음 단계로 전송하는 것이 아니라, 입력되는 전원의 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 예열시간을 가변한다. 그리고 누적시간에 따른 내부 소자 상태변화를 고려하여 최적의 예열시간을 설정하여 고출력증폭기의 온(ON) 동작상태를 최적화 할 수 있으며, 입력 전원의 공급전압변동폭 감시에 대한 기준점을 제어함으로써, 입력전원 변동이 고출력증폭기 기능/성능에 미치는 누적 스트레스를 최소화 하여 입력전원 가변에 대한 고출력증폭기의 신뢰성 및 생존성을 증대하는 효과를 얻는다.
본 발명의 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법은 외부 전원을 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스 (Bias)에 맞게 정류 또는 변환하는 것 뿐 만 아니라, 전환변환 누적시간을 고려하여 증폭 소자를 구동하기 위한 전원공급 순서 시간제어를 통해서 공급전원에 대한 게이팅(gating)을 적용하여 게이팅(gating) 폭 및 게이팅 딜레이(gating delay) 제어를 최적화하여 신뢰성을 향상시킨다. 따라서 본 발명은 공급 전원의 전압 크기를 제어하여 고전력증폭기의 효과적인 동작 바이어스(Bais)를 설정하여 생존성을 크게 증대하는 효과를 얻는다.
본 발명의 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치 및 방법은 목표로 하는 고주파 신호 세기를 획득하기 위해서 입력 고주파 신호를 포화상태에 가깝게 증폭하는 것 뿐 만 아니라, 고출력 출력누적시간을 고려하여 전체적인 이득을 가변 제어하여 고출력증폭기의 생존성을 향상시키기는 효과를 얻는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 전체적인 동작 제어를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 구체적인 동작 제어를 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 일부 구성에 대한 구체적인 동작 제어를 나타내는 개념도이다.
도 5a는 본 발명의 입력전원 공급 제어 구성의 상세 구성도를 도시하고 있다.
도 5b는 입력전원 공급 제어 구성에 포함되는 각 구성들의 관계를 도시하고 있다.
도 5c는 입력전원 공급 제어 가중치 산출 시퀀스를 도시하고 있다.
도 5d는 입력전원 공급 제어 구성에 포함되는 각 구성들의 특성도를 도시하고 있다.
도 6a는 본 발명의 전원변환 제어 구성의 상세 구성도를 도시하고 있다.
도 6b는 전원변환 제어 구성에 포함되는 각 구성들의 관계를 도시하고 있다.
도 6c는 전원변환 제어 가중치 산출의 시퀀스를 도시하고 있다.
도 6d는 전원변환 제어 구성에 포함되는 각 구성들의 특성도를 도시하고 있다.
도 7a는 본 발명의 고출력 출력 적산 구성의 상세 구성도를 도시하고 있다.
도 7b는 고출력 생성 제어 구성에 포함되는 각 구성들의 관계를 도시하고 있다.
도 7c는 고출력 생성 제어 가중치 산출 시퀀스를 도시하고 있다.
도 7d는 고출력 생성 제어 구성에 포함되는 각 구성들의 특성도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 제어 구성에서 고출력증폭기의 생존성 극대화를 위한 전체적인 제어 구성도를 도시하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "모듈"과 "부", "유닛"과 "부", "장치"와 "시스템" 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.
본 발명은 전원입력단자부(102)를 통해서 외부전원(교류/직류)을 입력받는 입력전원 구성(104)과, 입력된 전원을 이용하여 고출력 증폭에 필요로 하는 전압을 생성하기 위한 전원변환 구성(106)을 포함한다. 전원변환 구성(106)은 본 발명의 고출력증폭기에서 필요로 하는 다양한 크기의 전원을 발생하고, 필요로 하는 구성으로 제공한다.
본 발명은 고주파입력단자부(116)를 통해서 증폭하기 위한 소신호 고주파 입력신호(RF)를 입력하고, 1차적으로 증폭하는 구동증폭기(116), 그리고 최종적으로 출력단에서 고출력의 고주파신호를 발생하기 위한 고출력증폭기(120)의 구성을 포함하고 있다. 그리고 도시하고 있는 122는 고주파 커플러의 구성으로서, 고출력증폭기(120)의 출력단의 신호를 감시하기 위한 모니터링부(도시하지 않음) 등과 연결시키기 위하여 연결되고 있는 구성이고, 124의 구성은 고출력의 고주파신호를 출력하는 출력단자이다.
그리고 본 발명은 입력전원 구성(104)을 통하여 입력되는 외부전원공급을 적산하여 입력전원의 누적시간을 감시하기 위한 입력전원 적산 구성(108), 전원변환 구성(106)에서 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스에 맞게 정류 또는 변환의 누적시간을 감시하기 위한 전원변환 공급 적산 구성(112), 고출력증폭기(120)에서 최종적으로 출력되는 고출력 신호세기를 감시하기 위한 고주파 출력적산 구성(114)을 포함하고 있다. 그리고 입력전원적산기(108), 전원변환 공급 적산 구성(112), 고주파 출력 적산 구성(114), 구동증폭기(118)는 본 발명에 따른 고출력증폭기의 전체적인 제어를 수행하는 제어 구성(110)의 제어를 받도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 전체적인 동작 제어 개념도이다.
본 발명은 외부에서 교류전원 또는 직류전원을 입력받아서 이를 하부로 전송하는 전원공급 구성(202), 입력된 외부 전원을 이용하여 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스(Bias)에 맞게 정류 또는 변환하기 위한 전원변환 구성(204)을 포함한다. 그리고 본 발명은 고이득 증폭과 고출력 증폭을 위하여 공급되는 고주파 신호의 이득을 제어하기 위한 고주파 감쇠 제어 구성(206)을 포함하고, 고출력 증폭을 위하여 전송하고자 하는 고주파 신호를 증폭하여 고주파 신호의 이득을 높이는 고이득 증폭 구성(208)과, 목표로 하는 고주파 신호 세기를 획득하기 위해서 입력 고주파 신호를 증폭하는 고출력 증폭 구성(210)을 포함한다.
본 발명의 전원공급 구성(202)은, 외부 전원을 공급받아서 이를 단순히 다음 단계로 전송하는 것이 아니라, 입력되는 전원의 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 예열시간을 가변하고, 입력 전원의 공급전압 변동폭 감시에 대한 기준점을 제어하기 위한 입력전원 공급 적산 구성(212)과 연결된다. 그리고 입력전원 공급 적산 구성(212)의 감시 결과에 따른 제어값은 제어 구성(220)으로 입력되고, 제어 구성(220)에서 고출력증폭기의 전체적인 제어가 이루어지도록 한다.
또한 본 발명의 전원변환 구성(204)은 외부 전원을 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스(Bias)에 맞게 정류 또는 변환하는 것 뿐 만 아니라, 전환변환 누적시간을 고려하여 증폭 소자를 구동하기 위한 전원공급 순서 시간제어 및 공급 전원의 전압 크기를 제어하기 위한 전원변환 공급 적산 구성(216)과 연결된다. 그리고 전원변환 공급 적산 구성(216)의 감시 결과에 따른 제어값은 제어 구성(220)으로 입력되고, 제어 구성(220)에서 고출력증폭기의 전체적인 제어가 이루어지도록 한다.
그리고 전원변환 구성(204)은 내부 동작 온도 변화를 감시하는 온도변화 구성(214)과도 연결되고, 온도변화 구성(214)의 감시 결과에 따른 제어값은 제어 구성(220)으로 전달된다.
그리고 본 발명의 고출력 증폭 구성(210)은 목표로 하는 고주파 신호 세기를 획득하기 위해서 입력 고주파 신호를 포화상태에 가깝게 증폭하는 것 뿐 만 아니라, 고출력 출력 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 생존성을 향상시키기 위해서 전체적인 이득을 가변하여 제어하기 위하여 고출력 출력 적산 구성(218)과 연결된다. 그리고 고출력 출력 적산 구성(218)의 감시 결과에 따른 제어값은 제어 구성(220)으로 입력되고, 제어 구성(220)에서 고출력증폭기의 전체적인 제어가 이루어지도록 한다.
그리고 본 발명의 전원변환 구성(204)와 고주파감쇠 제어 구성(206)은 피드백 구성(200)을 통해서 자체적인 피드백 감시 제어체제가 이루어지고, 고출력증폭기의 전체적인 제어를 수행하는 제어 구성(220)의 제어를 받도록 구성된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 구체적인 동작 제어를 나타내는 개념도이다.
본 발명은 외부에서 교류전원 또는 직류전원을 입력받아서 이를 하부로 전송하는 전원공급 구성(302), 입력된 외부 전원을 이용하여 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스(Bias)에 맞게 정류 또는 변환하기 위한 전원변환 구성(304)을 포함한다. 그리고 본 발명은 고이득 증폭과 고출력 증폭을 위하여 공급되는 고주파 신호의 이득을 제어하기 위한 고주파 감쇠 제어 구성(306)을 포함하고, 고출력 증폭을 위하여 전송하고자 하는 고주파 신호를 증폭하여 고주파 신호의 이득을 높이는 고이득 증폭 구성(308)과, 목표로 하는 고주파 신호 세기를 획득하기 위해서 입력 고주파 신호를 증폭하는 고출력 증폭 구성(310)을 포함한다.
본 발명의 전원공급 구성(302)은, 외부 전원을 공급받아서 이를 단순히 다음 단계로 전송하는 것이 아니라, 입력되는 전원의 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 예열시간을 가변하고, 입력 전원의 공급전압 변동폭 감시에 대한 기준점을 제어하기 위하여 입력전원 공급 적산 구성(340)과 연결된다. 그리고 입력전원 공급 적산 구성(340)의 감시 제어값이 제어 구성(350)으로 전달되도록 구성되고 있다.
입력전원 공급 적산 구성(340)은 외부 전원(AC/DC)이 공급되면, 공급되는 순간부터 외부전원공급 적산을 수행하는 구성(341)을 포함한다. 그리고 고출력증폭기의 내부에 전원을 공급하기 위해서 턴-온(Turn-on) 제어신호를 입력전원 스위치에 전송하는 구성(342)을 포함한다. 이 때, 입력전원 턴-온(Turn-on) 시간을 카운트하여 이를 디지털 회로를 통해 누적 산출하는 구성(343)을 포함한다.
그리고 입력전원 공급 적산 구성(340)은 고출력증폭기 내부의 구성소자들의 동작을 원활하게 하기 위해서 예열을 수행하는 구성(344)을 포함한다. 이 때, 내부온도변동폭, 입력전압변동폭, 입력전원 턴-온 시간에 대한 변수를 반영하여 예열을 적응적으로 최적화한다.
입력전원 공급 적산 구성(340)은 입력전원 크리티컬(Critical) 공급시간과 343 구성에서의 '입력전원 턴-온 누적시간’을 비교하여 생존성을 지속적으로 감시하는 구성(345)을 포함한다. 이 때, 입력전원 턴-온 누적시간이 크리티컬 설정시간을 초과하면 운용자에게 이를 알리고, 입력전원을 자동적으로 턴-오프(Turn-off)하여 이와 관련된 고장을 발생하기 전에 생존성 검증을 수행할 수 있도록 하는 구성(346)을 포함한다.
이상의 과정을 통해서 이루어지는 입력전원 공급 적산 구성(340)은, 감시 제어 과정에서 임의의 시점에 정상적으로 고출력증폭기의 내부에 전원을 차단하기 위해서 턴-오프(Turn-off) 제어신호를 입력전원 스위치에 전송하여 입력전원 오프 동작을 수행할 수 있도록 제어 구성(350)에 신호를 출력한다.
다음, 본 발명의 전원변환 구성(304)은 외부 전원을 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 증폭 소자 바이어스(Bias)에 맞게 정류 또는 변환하는 것 뿐 만 아니라, 전환변환 누적시간을 고려하여 증폭 소자를 구동하기 위한 전원공급 순서 시간제어 및 공급 전원의 전압 크기를 제어하기 위한 전원변환 공급 적산 구성(330)과 연결된다. 그리고 전원변환 공급 적산 구성(330)의 감시 제어값은 제어 구성(350)으로 전달된다. 또한 전원변환 구성(304)은 내부소자의 온도 변화를 감지하는 온도변화 구성(312)과 연결되어진다.
전원변환 공급 적산 구성(330)은 전원변환이 시작되는 순간부터 적산을 수행하는 구성(331)을 포함한다. 그리고 공급된 입력전원을 고이득 증폭 및 고출력 증폭 관련 타켓(target) 증폭 소자를 구동하기 위한 전원으로 변환하는 전원변환 회로 동작을 턴-온 제어하는 구성(332)과, 전원변환 턴-온 시간을 카운트하여 이를 디지털 회로를 통해 누적 산출하는 구성(333)을 포함한다.
전원변환 공급 적산 구성(330)은 고이득/고출력 증폭 구동하기 위해서 전압/전류에 대한 바이어스 동작점 제어를 수행하는 구성(334)을 포함한다. 이 때, 최대 부하 공급 회수에 대한 레거시(Legacy), 출력전류 변동 폭에 대한 레거시, 그리고 전원변환 온 동작에 대한 누적 레거시에 대한 변수를 반영하여 바이어스 동작점 제어를 적응적으로 최적화한다.
그리고 임의의 시점에 전원변환 동작을 차단하기 위해서 턴-오프 제어신호를 전원변환 블록에 전송하여 전원변환 수행을 중지하기 위한 제어 구성(335)를 포함한다.
이상의 과정을 통해서 이루어지는 전원변환 공급 적산 구성(330)은, 고출력증폭기의 통합적인 제어를 수행하는 제어구성(350)을 통해서 임의의 시점에 정상적으로 고출력증폭기의 내부에 전원변환 수행을 차단하기 위해서 턴-오프(Turn-off) 제어신호를 전원변환 블록으로 전송하여 전원변환 수행을 중지할 수 있도록 한다.
다음, 본 발명의 고출력 증폭 구성(310)은 목표로 하는 고주파 신호 세기를 획득하기 위해서 입력 고주파 신호를 포화상태에 가깝게 증폭하는 것 뿐 만 아니라, 고출력 출력 누적시간을 고려하여 고출력증폭기의 생존성을 향상시키기 위해서 전체적인 이득을 가변하여 제어하기 위한 고출력 출력 적산 구성(320)에 연결된다. 그리고 고출력 출력 전산 구성(320)의 제어값은 제어 구성(350)으로 전달된다.
고출력 출력 적산 구성(320)은 고출력 출력이 시작되면 적산을 시작하는 구성(321)을 포함한다. 그리고 목표로 하는 출력 고주파 신호 세기를 획득하기 위한 동작시간을 디지털 회로를 통해 누적하고, 그 결과를 사전에 설정된 크리티컬 값과 비교하는 구성(322)을 포함한다. 그리고 고출력 신호세기를 감시하여 정상적으로 목표 출력 신호가 생성되는지 감시하는 구성(323)과, 목표 출력신호를 획득하기 위한 고주파 감쇠 제어를 수행하는 구성(324)을 포함한다. 이 때, 감쇠 제어 회수 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 시간에 대한 누적 레거시에 대한 변수들을 반영하여 고주파 감쇠 제어를 적응적으로 최적화 한다.
즉, 고출력 증폭 관련 구성품들의 생존성을 극대화 하기 위해서 위의 변수들을 토대로 포화영역에서 선형 영역으로 출력신호를 제어하고, 선형 영역 구간에서는 출력 신호세기를 가변 조절한다. 그리고 임의의 시점에 고출력 증폭 동작을 중지하기 위해서는 외부에서 공급되는 고주파신호를 차단하고, 내부 고주파 감쇠를 최대 제어하고, 고출력 증폭 회로에 공급되는 전원을 차단하는 구성(325)를 포함한다.
이상의 과정을 통해서 이루어지는 고출력 출력 적산 구성(320)은, 고출력증폭기의 통합적인 제어를 수행하는 제어 구성(350)을 통해서 임의의 시점에 정상적으로 고출력증폭기의 내부에 고출력 증폭 동작을 중지하기 위해서 외부에서 입력되는 고주파신호를 차단하고, 고주파 증폭 회로에 공급되는 전원이 차단될 수 있도록 한다.
그리고 본 발명의 전원변환 구성(304)와 고주파감쇠 제어 구성(306)은 피드백 구성(300)을 통해서 자체적인 피드백 감시 제어체제가 이루어지고, 고출력증폭기의 전체적인 제어를 수행하는 제어 구성(350)의 제어를 받도록 구성된다.
다음, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 일부 구성에 대한 구체적인 동작 제어를 나타내는 개념도이다.
도시되고 있는 도 4는 도 3의 일부 구성을 보다 구체화하고 있다. 따라서 동일한 구성에 대한 설명은 생략하고, 구체화된 새로운 구성에 대해서만 기술하기로 한다.
470은 예열시간 수행 제어 구성을 보다 구체화하고 있다. 470의 예열시간 수행을 위한 제어 구성은 온도변동 폭 레거시에 의한 제어 구성(471), 입력전압 변동폭 레거시에 의한 제어 구성(472), 입력전원 턴-온 시간 적산 레거시에 의한 제어 구성(473)을 포함한다.
471은 내부 동작 온도 변환 폭의 정보를 온도센서로부터 입력 받아 이에 대한 변화폭의 레거시를 반영하는 구성이고, 472는 입력되는 외부 전원은 임의적으로 변화될 수 있는데, 이에 대한 감시를 수행하여 전압 변화폭에 대한 레거시를 반영하는 구성이다. 472의 구성은 특히, 항공기/함정의 발전기의 접지특성 변화 및 외부 환경 변화에 의거하여 입력전압의 변동 폭이 커질 수 있는데 이에 대한 반영이 필요하기 때문이다. 그리고 473의 구성은 입력전원공급과 연관된 구성품들의 생존성을 고려하기 위해서 입력전원 턴-온 누적 시간을 반영하는 구성이다.
한편, 예열시간 수행을 위한 제어 구성(470)은 적응형으로 가중치를 부여하게 되고, 각 조건에 따른 변동 폭 등을 조절할 필요성이 있다.
도 5a는 예열시간 수행 제어에 이용되어서 입력전원 공급 제어를 위한 상세 구성도를 도시하고 있고, 도 5b는 온도 변동폭 레거시, 입력전압 변동폭 레거시, 입력전원 온 적산 시간 레거시의 관계를 표로 나타내고 있다.
본 발명은 예열시간 수행을 위한 제어를 위하여, 온도변동 폭 레거시에 의한 제어 구성(502), 입력전압 변동폭 레거시에 의한 제어 구성(504), 입력전원 턴-온 시간 적산 레거시에 의한 제어 구성(506)에 각각의 가중치(W1,W2,W3)(508,510,512)를 부여하고, 이 값들을 가산 처리하여 예열시간 제어값을 산출하는 구성(514)과, 그리고 이에 기반해서 입력전원 공급을 제어하는 구성(516)을 포함하고 있다.
온도 변동 폭 레거시 제어 구성(502)은 내부 동작 온도 변환 폭의 정보를 온도센서로부터 입력받고, 이에 대한 변화폭의 레거시를 반영하는 구성이다. 일 예로 외기 온도 변동 레거시는 기준 설정값에서 ±20 % 범위에서 조절한다. 그리고 입력 전원부 온도 변동 레거시는 기준 설정값에서 ±20 % 범위에서 조절한다. 그리고 증폭 소자의 온도 변동 레거시는 기준 설정값에서 ±10 % 범위에서 조절한다. 그리고 온도 변동 폭 레거시 제어 구성(502)의 여러 변수들에 기초하여 적응형으로 조절되는 가중치(w1)는 0.5 ~ 0.0의 범위에 포함되어진다. 여기서 기준 설정값은 이전 과정 또는 실험 과정을 통해서 미리 설정되고 있는 값이고, 이하의 설명에서도 마찬가지로 "기준"을 포함하고 있는 값 들은 기설정되고 있는 값이다.
입력전압 변동폭 레거시 제어 구성(504)는, 외부 전원의 임의적으로 변화되는 것을 감시하고 입력전압 변화폭에 대한 레거시를 반영하기 위한 구성이다. 일 예로 직류(DC) 전원 폭은 18 ~ 50 for 28 vdc의 범위로 설정한다. 교류(AC) 전원 폭은 80 ~180 for 115 vac의 범위로 설정한다. 그리고 입력전압 변동폭 레거시 제어 구성(504)의 여러 변수들에 기초하여 적응형으로 조절되는 가중치(w2)는 0.3 ~0.0의 범위에서 설정한다.
입력전원 턴-온 시간 적산 레거시 제어 구성(506)은, 입력전원 공급과 연관된 구성품들의 생존성을 고려하기 위해서 입력전원 턴-온 누적시간을 반영하는 구성이다. 이를 위해서 임계 회수(Critical number, C.N.)을 설정하고 임계 회수보다 작은 시간, 임계 회수와 같은 시간, 임계 회수보다 큰 시간 등의 누적시간 설정이 가능해진다. 그리고 입력전원 턴-온 시간 적산 레거시 제어 구성(506)의 여러 변수들에 기초하여 적응형으로 조절되는 가중치(w3)는 0.3 ~ 0.1의 범위에서 설정한다. 여기서 임계 회수는 입력전원 턴-온 시간 적산과의 비교를 위해서 설정된 값이다. 이하 설명되는 임계 회수는 각 항목(또는 변수)에 따라서 다른 값으로 설정된다.
이러한 과정을 통해서 상기 변수들에 대한 총 예열시간 수행 제어 값이 결정되고, 이 결정된 값에 기초하여 고출력증폭기에 대한 입력전원 공급 제어 구성(516)의 제어가 이루어진다. 총 예열시간 수행 제어 값을 산출하는 구성은 하기 (수학식 1)로 표현 가능하다.
(수학식 1)
Figure 112019125066958-pat00001
그리고 도 5c는 입력전원 공급 제어 가중치를 산출하는 시퀀스의 구성을 도시하고 있다.
도시되고 있는 바와 같이, 온도 변동 폭 레거시 구성(602)는 본 발명의 고출력증폭기에 대한 외기 온도, 증폭기의 입력전원부 온도, 그리고 증폭기 내 증폭소자 온도의 변동폭을 포함한다.
입력전압 변동폭 레거시 구성(604)는 본 발명의 고출력증폭기에 입력되는 직류전원 및 교류 전원 변동폭을 포함한다.
입력전원 턴-온 시간 적산 레거시 구성(606)은 본 발명의 고출력증폭기에 대한 임계 회수를 기준으로 턴-온 시간이 누적 된다.
그리고 본 발명의 제어 구성(480)은 온도 변동폭 레거시 구성(602), 입력전압 변동폭 레거시 구성(604), 입력전원 온 적산 레거시 구성(606)의 레거시에 따라서 부여되는 가중치를 가변적으로 제어한다. 또한 제어 구성(480)은 가중치를 가변 제어함에 있어서, 각 구성들의 반복적이고 유기적인 관계 형성을 통해서, 레거시에 따른 가중치 부여가 적응형으로 제어될 수 있도록 한다.
이러한 제어를 통해서 예열시간 제어 구성은, 도 5d에 도시하고 있는 바와 같이, 기준온도 대비 온도가 높을 수록 예열시간은 짧아지고, 기준 입력 전원 대비 입력전압이 높을 수록 예열시간은 짧아지게 된다. 그리고 임계 회수 대비 입력전원 온 누적수(적산시간)가 높을수록 예열시간은 높아진다.
여기서 임계 회수 대비 입력전원 온(On) 누적수(적산시간)가 높아지면, 예열완료에서 요구되는 전자발생 확률 (Probability of electron generation)가 낮아진다. 즉, 전자가 히터(Heater)역할을 하는 물질의 표면에서 발생하는 전자의 발생 밀도가 낮아짐으로, 이로 보완하기 위해서는 예열시간을 증가시켜 한다.
일반적으로 장치의 예열시간은 온도 및 공급된 전압의 크기에 영향을 받게 된다. 따라서 허용 가능 범위에 존재하는 온도 변동 폭 레거시는 필요 예열시간을 최적화하여 장치 동작 가능시간을 단축시키게 된다. 마찬가지로 허용가능 범위에 존재하는 입력전압 변동 폭 레거시도 필요 예열시간을 최적화하여 장치 동작 가능시간을 단축시킨다. 따라서 임계 회수 대비 입력전원 온 누적수 레거시만 적용하는 것과 비교하면, 장치 예열시간을 최적화하는 것이 가능하여, 장치의 생존성을 극대화하는데 효과적이다.
다음, 도 4에 도시되고 있는 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어 구성(450)은 최대 부하 공급 카운트 레거시에 의한 제어 구성(451), 출력전류 변동폭 레거시에 의한 제어 구성(452), 전원변환 온 적산 레거시에 의한 제어 구성(453)을 포함한다.
451은 설정된 최대 부하 공급 전류 공급 회수를 감시하여 이에 대한 누적 회수의 레거시를 반영하는 구성이고, 452는 임의적으로 변화하는 부하의 전류 변동 폭을 상시 감시하여 이에 대한 변동 폭 정도에 따른 레거시를 반영하는 구성이고, 453은 전원변환과 연관된 구성품들의 생존성을 고려하기 위해서 전원변환 턴-온 누적 시간을 반영하는 구성이다.
한편, 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어 구성(450)은 적응형으로 가중치를 부여하게 되고, 각 조건에 따른 변동 폭 등을 조절할 필요성이 있다.
도 6a는 고이득/고출력 증폭 구동 전원 제어를 위한 상세 구성도를 도시하고 있고, 도 6b는 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동 폭 레거시, 전원변환 온 적산 시간 레거시의 관계를 표로 나타내고 있다.
본 발명은 고이득/고출력 증폭 구동 전원 제어를 위하여 최대 부하 공급 카운트 레거시에 의한 제어 구성(702), 출력전류 변동폭 레거시에 의한 제어 구성(704), 전원변환 온 적산 레거시에 의한 제어 구성(706)에 각각의 적절한 가중치 (W1,W2,W3) (708,710,712)를 부여하고, 이 값들을 가산처리하여 고이득/고출력 증폭 구동을 위한 바이어스 제어 값을 산출하는 구성(714)과, 그리고 이에 기반해서 전원변환 제어를 위한 출력이 이루어지는 구성(716)을 포함하고 있다.
최대 부하 공급 카운트 레거시 구성(702)은 임계 회수를 기준으로 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계회수를 기준으로 큰 경우에 대하여 공급 카운트가 누적되고, 부여되는 가중치는 0.6 ~ 0.0의 범위에서 설정되어진다.
출력전류 변동 폭 레거시 구성(704)은 출력전류 변동을 제어함에 있어서 기준값에서 ±30%의 범위 내에서 이루어지고, 부여되는 가중치는 0.3 ~ 0.0의 범위에서 설정되어진다.
전원변환 온 적산 레거시 구성(706)은 임계 회수를 기준으로 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계회수를 기준으로 큰 경우에 대하여 공급 카운트가 누적되고, 부여되는 가중치는 0.3 ~ 0.1의 범위에서 설정되어진다.
이러한 과정을 통해서 상기 변수들에 대한 총 바이어스 전압 제어 결정되고, 이 결정된 값에 기초하여 고출력증폭기에 대한 전원변환 제어 구성(716)의 제어가 이루어진다. 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어를 위한 산출 값의 구성은 하기 (수학식 2)로 표현 가능하다.
(수학식 2)
Figure 112019125066958-pat00002
그리고 도 6c는 전원변환 제어 가중치를 산출하는 시퀀스의 구성을 도시하고 있다.
도시되고 있는 바와 같이, 최대 부하 공급 카운트 레거시 구성(802)는 본 발명의 최대 부하 도달 임계 회수를 기준으로 누적되고, 설정된 최대 부하 공급 전류 공급 회수를 감시하여 이에 대한 누적회수의 레거시를 반영한다.
출력전류 변동 폭 레거시 구성(804)은 전원변환부 출력 전류 변동 폭을 나타내고, 임의적으로 변화하는 부하의 전류 변동 폭을 항상 감시하고, 이에 대한 변동 폭 정도에 따른 레거시를 반영한다.
전원변환 온 레거시 구성(806)은 전원변환 동작의 임계회수를 기준으로 누적하고, 전원변환과 연관된 구성품들의 생존성을 고려하기 위해서 전원변환 턴-온 누적 시간을 반영 가능하다.
그리고 본 발명의 제어 구성(480)은 최대 부하 공급 카운트 레거시 구성(802), 출력전류 변동 폭 레거시 구성(804), 전원변환 온 적산 레거시 구성(806)의 레거시에 따라서 부여되는 가중치를 가변적으로 제어한다. 또한 제어 구성(480)은 가중치를 가변 제어함에 있어서, 각 구성들의 반복적이고 유기적인 관계 형성을 통해서, 레거시에 따른 가중치 부여가 적응형으로 제어될 수 있도록 한다.
이러한 제어를 통해서 전원변환 제어 구성은, 도 6d에 도시하고 있는 바와 같이, 기준이 되는 임계 회수 대비 최대부하 도달 누적수가 높을 수록 증폭소자를 구동하는 바이어스 전압 제어는 짧아지고, 기준전류값 대비 출력전류가 높을 수록 바이어스 전압 제어는 짧아진다. 마찬가지로 전원변환 온 누적수가 높을 수록 바이어스 전압 제어는 짧아진다.
따라서 도 6c에 도시하는 구성은 단순히 입력전원 온 적산 레거시만을 고려하는 것이 아닐, 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동 폭 레거시 그리고 입력전원 온 적산 레거시를 종합적으로 고려한 고이득 고출력 증폭 구동 바이어스 제어를 최적화하여 장치의 생존성을 극대화하는 효과를 얻는다.
다음, 도 4에 도시되고 있는 고주파 감쇠 제어 구성(430)은 감쇠 제어 카운트 레거시에 의한 제어 구성(431), 고주파 최대 출력 신호세기 레거시에 의한 제어 구성(432), 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시에 의한 제어 구성(433)을 포함한다.
431은, 설정된 최대 감쇠기 제어회수를 감시하여 이에 대한 누적 회수의 레거시를 반영하는 구성이고, 432는 최대 포화신호세기 발생 회수를 감시하여 이에 대한 누적 회수의 레거시를 반영하는 구성이고, 433은 고출력 증폭과 연관된 구성품들의 생존성을 고려하여 고출력 증폭 동작 턴-온 누적 시간을 반영하는 구성이다.
한편, 고주파 감쇠 제어 구성(430)은 적응형으로 가중치를 부여하게 되고, 각 조건에 따른 변동 폭 등을 조절할 필요성이 있다.
도 7a는 고주파 감쇠 제어 구성의 상세 구성도를 도시하고 있고, 도 7b는 감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 관계를 표로 나타내고 있다.
본 발명은 고주파 감쇠 제어를 위하여 감쇠 제어 카운트 레거시에 의한 제어 구성(902), 고주파 최대 출력 신호세기 레거시에 의한 제어 구성(904), 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시에 의한 제어 구성(906)을 포함하고, 각 구성들에 적절한 가중치 (W1,W2,W3) (908,910,912)를 부여하고, 이 값들을 가산 처리하여 고주파 감쇠 제어 값을 산출하는 구성(914)과, 그리고 이에 기반해서 고출력 생성 제어를 위한 출력이 이루어지는 구성(916)을 포함하고 있다.
감쇠 제어 카운트 레거시 구성(902)은 임계 회수를 기준으로 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계회수를 기준으로 큰 경우에 대하여 공급 카운트가 누적되고, 부여되는 가중치는 0.5 ~ 0.0의 범위에서 설정되어진다.
고주파 최대 출력 신호세기 레거시 구성(904)은 고주파 최대 포화 출력신호 세기 도달 회수, 고주파 최대 포화 출력신호세기 지속 동작 시간 등에 따라서 가변적으로 설정되고, 부여되는 가중치는 0.8 ~ 0.0의 범위에서 설정되어진다.
고주파 고출력 동작 온 적산 레거시 구성(906)은 임계 회수를 기준으로 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계회수를 기준으로 큰 경우에 대하여 동작시간이 누적되고, 부여되는 가중치는 0.4 ~ 0.1의 범위에서 설정되어진다.
이러한 과정을 통해서 상기 변수들에 대한 고주파 감쇠 제어 구성(914)의 제어값이 결정되어 이에 기반한 고출력이 생성 제어된다. 이때 고출력 생성 제어 값은 하기 (수학식 3)으로 표현 가능하다.
(수학식 3)
Figure 112019125066958-pat00003
그리고 도 7c는 고출력 생성 제어 가중치를 산출하는 시퀀스의 구성을 도시하고 있다.
도시되고 있는 바와 같이, 감쇠 제어 카운트 레거시 구성(1002)는 본 발명의 최대 부하 도달 임계 회수를 기준으로 누적되고, 설정된 최대 감쇠기 제어회수를 감시하여 이에 대한 누적 회수의 레거시를 반영한다.
고주파 최대 출력 신호세기 레거시 구성(1004)는 최대 출력 신호세기 도달 임계 회수 및 최대 출력 신호세기 지속동작 시간을 나타내고, 최대 포화신호세기 발생 회수를 감시하여 이에 대한 누적 회수의 레거시를 반영한다.
고주파 고출력 동작 온 적산 레거시 구성(1006)은 고출력 증폭 동작의 임계 회수를 기준으로 하고, 고출력 증폭과 연관된 구성품의 생존성을 고려하여 고출력 증폭 동작 턴-온 누적시간을 반영할 수 있다.
그리고 본 발명의 제어 구성(480)은 감쇠 제어 카운트 레거시 구성(1002), 고주파 최대 출력 신호세기 레거시 구성(1004), 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시 구성(1006)의 레거시에 따라서 부여되는 가중치를 가변적으로 제어한다. 또한 제어 구성(480)은 가중치를 가변 제어함에 있어서, 각 구성들의 반복적이고 유기적인 관계 형성을 통해서, 레거시에 따른 가중치 부여가 적응형으로 제어될 수 있도록 한다.
이러한 제어를 통해서 제어 구성은, 도 7d에 도시하고 있는 바와 같이, 감쇠제어 카운트 레거시는, 기준이 되는 임계 회수 대비 감쇠제어 카운트 누적수가 커질수록 감쇠량은 기준값(Ref.) 대비 높아진다. 그리고 고주파 최대 출력 신호세기 레거시는, 기준이 되는 임계 회수 대비 최대 신호세기 누적수가 커질수록 감쇠량은 기준값(Ref.) 대비 높아지고, 고주파 최대 신호세기 지속시간은 임계 회수를 기준으로 커질수록 감쇠량도 커진다. 그리고 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시는, 고출력 동작 온 누적수가 커질수록 감쇠량도 커진다.
따라서 도 7c에 도시되고 있는 구성은, 단순히 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시만 고려하는 것이 아니라, 감쇠제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 그리고 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시를 종합적으로 고려한 고주파 감쇠 제어를 최적화하여 장치의 생존성을 극대화시킨다.
다음, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 전체적인 제어를 수행하는 적응형 제어 구성(480)의 상세 제어 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치의 제어과정에서 수행된 각종 적산 데이터를 적용하여 고출력증폭기의 생존성을 극대화할 수 있는 시퀀스를 전체적으로 보여주고 있다.
제어 구성(480)은, 고출력증폭기의 운용 환경에 따라서 초기 동작 설정 및 초기 데이터를 수집한다(1100). 일 예로 고출력증폭기의 입력전원 특성, 전원변환 특성, 고출력 특성, 각종 내부 증폭소자들의 특성에 맞게 초기 동작을 설정하고, 초기 데이터를 수집한다. 이렇게 수집된 초기 데이터는 고출력증폭기가 최적의 운용환경에서 운용될 수 있는데 이용되어진다.
그리고 입력전원 공급 적산을 위하여, 입력전원이 공급되는 시점에서부터 시간이 누적 카운트되고, 기설정되고 있는 임계 회수와의 비교를 통해서 고출력증폭기의 생존성을 지속적으로 감시한다. 이 과정에서 입력전원 공급 제어를 위하여 가중치(Wa)가 부여되고, 실시간으로 가변되면서 입력전원의 공급 제어를 감시한다(1110). 특히, 가중치는 온도 변동 폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시가 적응 계산된 값이 적용되면서 실시간 적응형으로 가변 설정되어진다.
또한, 제어 구성(480)은 전원변환을 제어하기 위하여, 전원변환이 시작되는 시점에서부터 시간이 누적 카운트되고, 기설정되어 있는 임계 회수와의 비교를 통해서 고출력증폭기의 생존성을 지속적으로 감시한다. 이 과정에서 전원변환 제어를 위하여 가중치(Wb)가 부여되고, 실시간 가변되면서 전원변환의 제어를 감시한다(1120). 특히, 가중치는 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동 폭 레거시, 전원변환 온 적산 레거시가 적응 계산된 값이 적용되면서 실시간 적응형으로 가변 설정되어진다.
마찬가지로 제어 구성(480)은 고주파 감쇠 제어를 위하여, 고출력 출력이 시작되는 시점에서부터 시간이 누적 카운트되고, 기설정되어 있는 임계 회수와의 비교를 통해서 고출력증폭기의 생존성을 지속적으로 감시한다. 이 과정에서 고출력 생성 제어를 위한 가중치(Wc)가 부여되고, 실시간 가변되면서 고출력 생성을 제어한다(1130). 특히, 가중치는 감쇠제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시가 적응 계산된 값이 적용되면서 실시간 적응형으로 가변 설정되어진다.
이상의 과정을 통해서 최종 고출력증폭기에서 출력되는 고출력 고주파신호는 고주파출력단자를 통해서 출력되고, 이때 출력되는 신호는 피드백되어서 제어 구성(480)에서 1110 구성, 1120 구성, 1130 구성에 적용될 가중치를 설정하는데 이용되어진다.
이와 같이 제어구성(480)은 입력전원공급 제어, 전원변환 제어, 고출력 생성제어의 가중치 제어를 가변적으로 조절한다. 여기서 가중치 가변 제어는 도 8의 각 항목별 가중치(Wa, Wb, Wc)에 기반한 적응 가중치 산출 알고리즘에 의해서 각 항목별 가중치 최종값이 도출되고, 이에 의거하여 최종 시스템 출력을 얻을 수 있다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
102 : 전원입력 단자부 104 : 입력전원 구성
106 : 전원변환 구성 108 : 입력전원 적산기
110 : 제어 구성 112 : 전원변환 공급 적산 구성
114 : 고주파 출력 적산 구성 116 : RF 입력 단자부
118 : 구동증폭기 120 : 고출력증폭기
122 : 고주파 커플러 124 : RF 출력 단자부

Claims (23)

  1. 외부전원 변동에 의한 고출력증폭기의 예열시간 최적화 설정을 위하여 온도 변동폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 예열 시간의 최적화를 달성하고, 외부 입력전원의 공급을 제어하는 전원공급 제어 단계;
    고출력증폭기의 고이득/고출력 구동 바이어스 제어를 위하여 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동폭 레거시, 전원변환 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어에 따른 전원 변환을 제어하는 전원변환 제어 단계; 및
    고출력증폭기의 고주파 감쇠 제어를 위하여 감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 고주파 감쇠 최적화 제어에 따른 고출력 생성을 제어하는 고출력 생성 제어 단계를 포함하고,
    전원공급 제어 단계는 온도 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 입력전압 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 입력전원 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계; 온도 변동 폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 예열시간 수행 제어 신호를 생성하는 연산 단계; 연산 단계에 출력신호에 기반해서 실시간 입력전원 공급을 제어하는 단계를 포함하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    고출력증폭기의 전체적인 제어를 수행하는 제어 단계를 더 포함하고,
    제어 단계는 전원공급 제어 단계와 전원변환 제어 단계와 고출력 생성 제어 단계의 출력을 제공받아서 고출력증폭기를 제어하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    전원공급 제어 단계는 입력전원이 공급되는 시점부터 적산을 수행하고, 설정된 기준시간과 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 단계를 포함하고,
    감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 기준시간을 초과하면, 고출력증폭기에 입력되는 전원을 오프 제어하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    온도 변동 폭 레거시의 가변은 외기 온도 변동에 대해서 기준값 대비 ±20%의 범위에서 조절하고, 입력전원부 온도 변동에 대해서 기준값 대비 ±20%의 범위에서 조절하고, 증폭소자 온도 변동에 대해서 기준값 대비 ±10%의 범위에서 조절되고, 온도 변동 폭 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.5 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    입력전압 변동 폭 레거시의 가변은 입력되는 전압의 DC 전원 폭과 AC 전원 폭에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 입력전압 변동 폭 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    입력전원 온 적산 레거시의 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 입력전원 온 적산 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.1의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    전원변환 제어 단계는 최대 부하 공급 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계;
    출력전류 변동 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계;
    전원변환 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계;
    최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동 폭 레거시, 전원전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어를 위한 신호를 생성하는 연산 단계;
    연산 단계의 출력신호에 기반해서 실시간 전원변환을 제어하는 단계를 포함하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    전원변환 제어 단계는 전원변환이 시작되면 적산을 수행하고, 설정된 기준시간과 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 단계를 포함하고,
    감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 기준시간을 초과하면, 고출력증폭기에 전원변환을 오프 제어하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    최대 부하 공급 카운트 레거시의 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 최대 부하 공급 카운트 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.6 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    출력전류 변동 폭 레거시의 가변은 출력전류 변동에 적용되는 기준값에서 ±30%의 범위에서 조절되고, 출력전류 변동 폭 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    전원변환 온 적산 레거시의 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 전원변환 온 적산 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.3 ~ 0.1의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    고출력 생성 제어 단계는 감쇠제어 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계;
    고주파 최대 출력 신호세기 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계;
    고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 단계;
    감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 가변값을 가산 연산하여 고주파 감쇠 제어 신호를 생성하는 연산 단계;
    연산 단계의 출력신호에 기반해서 실시간 고출력 생성을 제어하는 단계를 포함하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    고출력 생성 제어 단계는 고출력 출력이 시작되면 적산을 수행하고, 설정된 기준시간과 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 단계를 포함하고,
    감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 기준시간을 초과하면, 고출력증폭기의 고출력 출력을 오프 제어하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    감쇠 제어 카운트 레거시 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 감쇠제어 카운트 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.5 ~ 0.0의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  16. 청구항 13에 있어서,
    고주파 최대 출력 신호세기 레거시 가변은 고주파 최대 포화 출력신호세기 도달 회수, 고주파 최대 포화 출력신호세기 지속 동작 시간에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.8 ~0.0의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    고주파 고출력 동작 온 적산 레거시 가변은 임계 회수보다 작은 경우, 임계 회수와 같은 경우, 임계 회수보다 큰 경우에 따라서 가변을 위한 제어를 다르게 하고, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 가변에 적용되는 가중치는 0.4 ~ 0.1의 범위에서 설정되는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어방법.
  18. 삭제
  19. 외부전원 변동에 의한 고출력증폭기의 예열시간 최적화 설정을 위하여 온도 변동폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 예열 시간의 최적화를 달성하고, 외부 입력전원의 공급을 제어하는 전원공급 제어 구성;
    고출력증폭기의 고이득/고출력 구동 바이어스 제어를 위하여 최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동폭 레거시, 전원변환 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 전원 변환을 제어하는 전원변환 제어 구성; 및
    고출력증폭기의 고주파 감쇠 제어를 위하여 감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시에 따른 가중치를 가변적으로 조절하면서 고출력 생성을 제어하는 고출력 생성 제어 구성을 포함하고,
    전원공급 제어 구성은 온도 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 입력전압 변동 폭 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 입력전원 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성; 온도 변동 폭 레거시, 입력전압 변동 폭 레거시, 입력전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 예열시간 수행 제어 신호를 생성하는 연산 구성; 연산 구성의 출력신호에 기반해서 실시간 입력전원 공급을 제어하는 구성을 포함하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    고출력증폭기의 전체적인 제어를 수행하는 제어 구성을 더 포함하고,
    제어 구성은 전원공급 제어 구성과 전원변환 제어 구성과 고출력 생성 제어 구성의 출력을 제공받아서 고출력증폭기를 제어하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치.
  21. 청구항 19에 있어서,
    전원변환 제어 구성은 최대 부하 공급 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성;
    출력전류 변동 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성;
    전원변환 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성;
    최대 부하 공급 카운트 레거시, 출력전류 변동 폭 레거시, 전원전원 온 적산 레거시의 가변값을 연산하여 고이득/고출력 증폭 구동 바이어스 제어를 위한 신호를 생성하는 연산 구성;
    연산 구성의 출력신호에 기반해서 실시간 전원변환을 제어하는 구성을 포함하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치.
  22. 청구항 19에 있어서,
    고출력 생성 제어 구성은 감쇠제어 카운트 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성;
    고주파 최대 출력 신호세기 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성;
    고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 기준값을 이용하여 가변 제어하는 구성;
    감쇠 제어 카운트 레거시, 고주파 최대 출력 신호세기 레거시, 고주파 고출력 동작 온 적산 레거시의 가변값을 가산 연산하여 고주파 감쇠 제어 신호를 생성하는 연산 구성;
    연산 구성의 출력신호에 기반해서 실시간 고출력 생성을 제어하는 구성을 포함하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치.
  23. 청구항 19 내지 청구항 22 중 어느 한 청구항에 있어서,
    각각의 동작이 시작되면 적산을 수행하고, 설정된 임계 회수와 비교하여 고출력증폭기의 생존성을 실시간 감시하는 구성을 포함하고,
    감시 결과에 기초하여 누적시간이 설정된 임계 회수를 초과하면, 해당 동작을 오프 제어하는 디지털 적산에 기반한 고출력증폭기의 적응형 제어장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01255865A (ja) * 1988-04-06 1989-10-12 Canon Inc 画像形成装置用制御回路
KR19980037316A (ko) * 1996-11-21 1998-08-05 김영환 위성통신용 고전력증폭기의 자동 온도 제어장치
KR20080028093A (ko) * 2006-09-26 2008-03-31 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01255865A (ja) * 1988-04-06 1989-10-12 Canon Inc 画像形成装置用制御回路
KR19980037316A (ko) * 1996-11-21 1998-08-05 김영환 위성통신용 고전력증폭기의 자동 온도 제어장치
KR20080028093A (ko) * 2006-09-26 2008-03-31 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법

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