一种电台的功率控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于功率控制技术领域，公开了一种电台的功率控制装置及方法，包括：可控衰减器、功率放大器、定向耦合器、FPGA控制器；射频激励信号的输出端电连接可控衰减器的信号输入端；可控衰减器的信号输出端电连接功率放大器的信号输入端；功率放大器的信号输出端电连接定向耦合器的信号输入端；定向耦合器的信号输出端电连接发射天线的信号输入端；且定向耦合器的电压输出端电连接FPGA控制器的信号输入端；FPGA控制器的控制信号输出端电连接可控衰减器的控制信号输入端；当电台处于高速跳频模式下工作时，能较好的控制输出功率幅度。

A power control device and method for a radio station

The invention belongs to the technical field of power control, the control device and method, a power station comprises controllable attenuator, power amplifier, directional coupler, FPGA controller; the signal input end of the output terminal RF signal connection controlled attenuator; signal input signal output terminal can be connected to the power amplifier control attenuator the signal input signal output; electric power amplifier connected to the directional coupler; the electric signal output end of the directional coupler is connected with a signal input end of the transmitting antenna; and the signal input voltage of the output terminal of the directional coupler is electrically connected with the end of the FPGA controller; the control signal input terminal of the control signal output terminal FPGA controller is connected with a controllable attenuator; when the station is in the high speed frequency hopping mode, can better control the output power range.

【技术实现步骤摘要】
一种电台的功率控制装置及方法
本专利技术属于功率控制
，尤其涉及一种电台的功率控制装置及方法；适用于拥有高速跳频模式的通信设备。
技术介绍
随着通信技术的发展，人们对通信设备在抗干扰性能上都有越来越高的要求，跳频通信无疑是作为提高通信设备抗干扰性能首选的通信模式，当电台处于高速跳频通信模式时，传统的实时闭环控制模式已无法胜任对功率的控制。现有功率控制方式是一种实时闭环功率控制方法，通过控制功放管中放大器栅极电压的大小，来控制射频信号的幅度大小。这就导致当通信设备工作于高速跳频模式下时，跳频的换频间隙，放大器栅极电压出现震荡，进而导致射频信号幅度不稳定。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种电台的功率控制装置及方法，当电台处于高速跳频模式下工作时，能较好的控制输出功率幅度。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。技术方案一：一种电台的功率控制装置，所述功率控制装置包括：可控衰减器、功率放大器、定向耦合器、FPGA控制器；所述功率控制装置对电台的射频激励信号进行功率控制，并将功率控制后的射频激励信号通过电台的发射天线发射出去；其中，射频激励信号的输入端电连接所述可控衰减器的信号输入端；所述可控衰减器的信号输出端电连接所述功率放大器的信号输入端；所述功率放大器的信号输出端电连接定向耦合器的信号输入端；所述定向耦合器的信号输出端电连接发射天线的信号输入端；且所述定向耦合器的电压输出端电连接所述FPGA控制器的信号输入端；所述FPGA控制器的控制信号输出端电连接所述可控衰减器的控制信号输入端。本专利技术技术方案一的特点和进一步的改进为：所述可控衰减器，用于根据控制信号输入端输入的控制信号对信号输入端输入的射频激励信号进行功率控制；所述功率放大器，用于对可控衰减器输出的射频激励信号进行功率放大，并将放大后的射频激励信号发送至定向耦合器；所述定向耦合器，用于检测发射天线输出射频信号的功率，并输出对应的功率检测电压；所述FPGA控制器，用于根据定向耦合器输出的功率检测电压得到对应的控制信号，将所述控制信号输出至可控衰减器的控制信号输入端。技术方案二：一种电台的功率控制方法，适用于技术方案一所述的功率控制装置，所述功率控制方法包括如下步骤：设置所述FPGA控制器中的预设规则；所述预设规则用于根据定向耦合器输出的功率检测电压得到FPGA控制器输出的对应的控制信号；获取射频激励信号，将所述射频激励信号输入可控衰减器；获取可控衰减器的控制规则以及输入所述可控衰减器的控制信号，所述可控衰减器根据所述控制规则和所述控制信号对输入的射频激励信号进行功率控制；所述控制信号为FPGA控制器输出至可控衰减器的控制信号输入端的控制信号；功率放大器对可控衰减器输出的射频激励信号进行功率放大，并将放大后的射频激励信号发送至定向耦合器；定向耦合器检测所述发射天线输出的射频信号的功率，并输出对应的功率检测电压；所述FPGA控制器根据所述射频激励信号的频率、所述定向耦合器输出的功率检测电压，在所述预设规则中得到对应的控制信号，并将所述控制信号输出至可控衰减器的控制信号输入端。本专利技术技术方案二的特点和进一步的改进为：(1)设置所述FPGA控制器中的预设规则，具体为：将所述电台的工作频段依次划分为多个标准频段；在每个标准频段内，定向耦合器对于输入的相同功率不同频率的射频信号，定向耦合器输出的功率检测电压相同；对于第一标准频段进行如下过程，得到所述FPGA控制器中在所述第一标准频段的预设规则，所述第一标准频段为多个标准频段中的任意一个频段：设置可控衰减器的功率衰减量为零以及电台在所述第一标准频段内的额定功率；通过实验确定当发射天线实际发射的射频信号具有所述额定功率时对应输入所述可控衰减器的额定射频激励信号；通过定向耦合器检测当输入可控衰减器额定射频激励信号时对应的标准功率检测电压；设置电台在所述第一标准频段内可接受的功率范围，并得到在所述第一标准频段内可接受的功率范围中的多个样本射频激励信号；向所述可控衰减器输入第一样本射频激励信号，并得到定向耦合器检测到的样本功率检测电压；所述第一样本射频激励信号为所述多个样本射频激励信号中的任意一个信号；所述第一样本射频激励信号的功率和频率已知，且所述第一样本射频激励信号的功率属于电台在所述第一标准频段内可接受的功率范围内，所述第一样本射频激励信号的频率属于所述第一标准频段内的频率；将所述样本功率检测电压与所述标准功率检测电压相减得到样本电压差值，将所述样本电压差值、所述样本电压差值对应的第一样本射频激励信号的频率存储于FPGA控制器中，形成所述FPGA控制器中的预设规则。(2)获取可控衰减器的控制规则，具体为：所述可控衰减器中设置有不同的样本电压差值所对应的激励信号的功率衰减量。本专利技术的有益效果为：通常，实时闭环功率控制方法是通过控制放大器栅极电压的大小，来控制射频信号的幅度大小。这就导致当通信设备工作于高速跳频模式下时，跳频的换频间隙，放大器栅极电压的震荡，进而出现射频信号幅度不稳定的现象。为了规避此现象，本专利技术的功率控制装置及方法是一种非实时闭环功率控制方法，使得当电台处于高速跳频模式下工作时，所述功率控制方法可将射频信号进行准确的幅度检测，并和存储在FPGA控制器内部的基准电压进行比较计算，FPGA控制器输出计算好的控制信号控制可控衰减器的衰减量，将射频幅度稳定的控制在一个合理的范围内。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种电台的功率控制装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种电台的功率控制方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。传统的实时闭环功率控制模式控制的是栅极电压，这种控制方式在高速跳频模式下有其不合理性。其一，当处在换频间隙时，由于此时没有射频信号通过，定向耦合器检测不到射频功率，那么实时控制电路会认为此时射频功率过小，需要提高放大器的栅极电压来提高射频功率，进而会将放大器的栅极电压推到最大值，此时，放大器处于一个不稳定的状态；其二，当跳频的跳速较高时，被控制的栅极电压就会出现上下高速起伏的现象，此时栅极电压可以看作是一个连续波，这就会产生寄生调制，导致放大器处在一个不稳定的状态。因此，本专利技术实施例提供一种功率控制装置和方法，通过非实时的闭环控制方式来规避上述弊端；非实时的闭环控制，是通过在FPGA控制器中预先存储一套基准电压，当射频信号通过定向耦合器后，定向耦合器会检测出射频信号的功率大小，并将检测电压送往FPGA控制中，将其与基准电压进行比较并计算，将计算好的控制信号送到可控衰减器的控制端，实现对射频激励信号幅度的合理控制。本专利技术实施例提供一种电台的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电台的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置包括：可控衰减器、功率放大器、定向耦合器、FPGA控制器；所述功率控制装置对电台的射频激励信号进行功率控制，并将功率控制后的射频激励信号通过电台的发射天线发射出去；其中，射频激励信号的输出端电连接所述可控衰减器的信号输入端；所述可控衰减器的信号输出端电连接所述功率放大器的信号输入端；所述功率放大器的信号输出端电连接定向耦合器的信号输入端；所述定向耦合器的信号输出端电连接发射天线的信号输入端；且所述定向耦合器的电压输出端电连接所述FPGA控制器的信号输入端；所述FPGA控制器的控制信号输出端电连接所述可控衰减器的控制信号输入端。

【技术特征摘要】
1.一种电台的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制装置包括：可控衰减器、功率放大器、定向耦合器、FPGA控制器；所述功率控制装置对电台的射频激励信号进行功率控制，并将功率控制后的射频激励信号通过电台的发射天线发射出去；其中，射频激励信号的输出端电连接所述可控衰减器的信号输入端；所述可控衰减器的信号输出端电连接所述功率放大器的信号输入端；所述功率放大器的信号输出端电连接定向耦合器的信号输入端；所述定向耦合器的信号输出端电连接发射天线的信号输入端；且所述定向耦合器的电压输出端电连接所述FPGA控制器的信号输入端；所述FPGA控制器的控制信号输出端电连接所述可控衰减器的控制信号输入端。2.根据权利要求1所述的一种电台的功率控制装置，其特征在于，所述可控衰减器，用于根据控制信号输入端输入的控制信号对信号输入端输入的射频激励信号进行功率控制；所述功率放大器，用于对可控衰减器输出的射频激励信号进行功率放大，并将放大后的射频激励信号发送至定向耦合器；所述定向耦合器，用于检测发射天线输出射频信号的功率，并输出对应的功率检测电压；所述FPGA控制器，用于根据定向耦合器输出的功率检测电压得到对应的控制信号，将所述控制信号输出至可控衰减器的控制信号输入端。3.一种电台的功率控制方法，适用于如权利要求1所述的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制方法包括如下步骤：设置所述FPGA控制器中的预设规则；所述预设规则用于根据定向耦合器输出的功率检测电压得到FPGA控制器输出的对应的控制信号；获取射频激励信号，将所述射频激励信号输入可控衰减器；获取可控衰减器的控制规则以及输入所述可控衰减器的控制信号，所述可控衰减器根据所述控制规则和所述控制信号对输入的射频激励信号进行功率控制；所述控制信号为FPGA控制器输出至可控衰减器的控制信号输入端的控制信号；功率放大器对可控衰减器输出的射频激励信号进行功率放大，并将放大后的射频激励信号发送至定向耦合器；定向耦合器检测所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，张超超，孙媛媛，帅奇，蒲云龙，李欢，徐恒超，
申请(专利权)人：陕西烽火实业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61