一种射频功率放大器及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种射频功率放大器及使用方法，该射频功率放大器包括：功率放大系统，用于对预定频率的射频信号进行功率放大；确定系统，用于确定功率放大系统输出的射频信号的功率；控制系统，用于检测功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在功率放大系统输出的射频信号的功率不在预设范围内的情况下，调整功率放大系统的放大倍数。本发明专利技术通过控制系统检测功率放大系统的输出功率是否在预设范围内，若不在预设范围内则证明当前功率输出不稳定，此时通过控制系统及时进行放大倍数的调整，使功率放大器的输出功率始终保持在固定范围内，提高了LEO卫星的探测精度和探测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种射频功率放大器及使用方法
本专利技术涉及卫星探测领域，特别是涉及一种射频功率放大器及使用方法。
技术介绍
全球导航定位系统(GNSS，GlobalNavigationSatelliteSystem)无线掩星探测具有全天候、长期稳定、高精度和高垂直分辨率等优点，可以获得地球大气的折射率信息，并可进一步反演得到电离层电子密度、中性大气密度、气压、温度以及湿度等信息，在气象、空间以及国防领域具有广泛的应用前景。低轨掩星(GNSS-LEO，GNSSLowEarthOrbit)技术反演地球低层大气水汽时存在水汽模糊现象，需要通过其它方式得到的先验场信息反演水汽廓线。大气低层的温度和水汽信息对天气预报模式同等重要，为了解决水汽模糊问题，2001年欧洲科学家拓展了GNSS-LEO掩星定义的同时提出了LEO-LEO掩星的概念，在LEO卫星上分别加装三波段(17.25GHz、20.2GHz、22.6GHz)的微波发射机和接收机，利用差分吸收原理独立反演大气水汽廓线。LEO卫星上的微波发射机在进行工作时，常出现输出功率不稳定的情况，进而影响反演数据的获取、处理和演算的精度，造成探测结果不准确、探测效率降低的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种射频功率放大器及使用方法，用以解决现有技术LEO卫星上的微波发射机在进行工作时，常出现输出功率不稳定的情况，进而影响反演数据的获取、处理和演算的精度，造成探测结果不准确、探测效率降低的问题。为解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供一种射频功率放大器，包括：功率放大系统，用于对预定频率的射频信号进行功率放大；确定系统，用于确定所述功率放大系统输出的射频信号的功率；控制系统，用于检测所述功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在所述功率放大系统输出的射频信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述功率放大系统的放大倍数。进一步，所述功率放大系统包括：可变增益放大器以及功率放大器。进一步，还包括：定向耦合器，用于将功率放大器输出的射频信号分成输出信号和反馈信号；所述确定系统，具体用于确定所述反馈信号的功率；所述控制系统，具体用于检测所述反馈信号的功率是否在预设范围，在所述反馈信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述可变增益放大器的放大倍数。进一步，所述控制系统至少包括：模数转换器、主控器、数模转换器；其中，所述模数转换器，用于将所述功率放大系统输出的射频信号的功率由模拟信号转换为数字信号；所述主控器，用于根据所述模数转换器输出的数字信号，检测所述功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在所述功率放大系统输出的射频信号的功率不在所述预设范围内的情况下，输出调整所述功率放大系统的放大倍数的数字信号；所述数模转换器，用于将所述主控器输出的数字信号转换为模拟信号。进一步，所述可变增益放大器根据所述数模转换器输出的模拟信号，调整放大倍数。进一步，还包括：温度传感器，用于检测所述功率放大系统的工作温度变化，并将所述工作温度变化发送至所述主控器；所述主控器，还用于根据所述温度传感器发送的所述工作温度变化，控制风扇运行。另一方面，本专利技术还提供一种射频功率放大器的使用方法，包括：通过功率放大系统对预定频率的射频信号进行功率放大；确定所述功率放大系统输出的射频信号的功率；检测所述功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在所述功率放大系统输出的射频信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述功率放大系统的放大倍数。进一步，通过功率放大系统对预定频率的射频信号进行功率放大之后，还包括：将放大后的射频信号分成输出信号和反馈信号；确定所述反馈信号的功率；检测所述反馈信号的功率是否在预设范围，在所述反馈信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述功率放大系统的放大倍数。进一步，所述检测所述反馈信号的功率是否在预设范围，在所述反馈信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述功率放大系统的放大倍数，包括：将所述功率放大器输出的射频信号的功率由模拟信号转换为数字信号；根据所述模数转换器输出的数字信号，检测所述功率放大器输出的射频信号的功率是否在预设范围，在所述功率放大器输出的射频信号的功率不在所述预设范围内的情况下，输出调整所述功率放大系统的放大倍数的数字信号；将所述调整所述功率放大系统的放大倍数的数字信号转换为模拟信号。进一步，还包括：检测所述功率放大系统的工作温度变化；根据所述功率放大系统的工作温度变化，控制风扇运行。本专利技术在射频功率放大器中设置控制系统，并检测功率放大系统的输出功率是否在预设范围内，若不在预设范围内，则证明当前功率输出不稳定，此时通过控制系统及时进行放大倍数的调整，使功率放大器的输出功率始终保持在固定范围内，提高了LEO卫星的探测精度和探测效率，避免出现输出功率不稳定的情况，进而影响反演数据的获取、处理和演算的精度，造成探测结果不准确、探测效率降低的问题。附图说明图1是本专利技术第一实施例中射频功率放大器的结构示意图；图2是本专利技术第一实施例中射频功率放大器的另一种结构示意图；图3是本专利技术第一实施例中控制系统的结构示意图；图4是本专利技术第一实施例中射频功率放大器的再一种结构示意图；图5是本专利技术第一实施例中17.25GHz频段对应的射频功率放大器的结构示意图；图6是本专利技术第二实施例中射频功率放大器的使用方法流程图。具体实施方式为了解决现有技术的微波发射机在进行工作时，常出现输出功率不稳定的情况，进而影响反演数据的获取、处理和演算的精度，造成探测结果不准确、探测效率降低的问题，本专利技术提供了一种射频功率放大器及使用方法，以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。本专利技术的第一实施例提供了一种射频功率放大器，主要应用于LEO卫星的微波发射机上，接收微波发射机输出的射频信号，将其进行功率放大后输出，其结构示意图如图1所示，主要包括：功率放大系统10，用于对预定频率的射频信号进行功率放大；确定系统20，与功率放大系统10耦合，用于确定功率放大系统输出的射频信号的功率；控制系统30，与功率放大系统10和确定系统20分别耦合，用于检测功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在功率放大系统输出的射频信号的功率不在预设范围内的情况下，调整功率放大系统的放大倍数。本实施例的射频功率放大器主要安装在LEO卫星的微波发射机上，且LEO卫星主要用于对大气、水汽等数据进行反演，由于在22.3GHz的频点附近水汽对电波吸收系数较大，因此LEO卫星的微波发射机常采用K频段22.3GHz附近三个频点(17.25GHz、20.2GHz和22.6GHz)作为探测大气水汽特性的主要频段，因此，本实施例中射频功率放大器放大的射频信号的频率主要为17.25GHz、20.2GHz和22.6GHz三个频率，即为预定频率的射频信号。在本实施例中，功率放大系统10可具体包括可变增益放大器以及功率放大器，其中，可变增益放大器(VGA，VariableGainAmplifier)用于对预定频率的射频信号进行信号预防大，其预防大的倍数可以进行调整，功率放大器用于将经过可变增益放大器预防大后的射频信号再次进行功率放大，其放大的倍数固定，预定频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频功率放大器，其特征在于，包括：功率放大系统，用于对预定频率的射频信号进行功率放大；确定系统，用于确定所述功率放大系统输出的射频信号的功率；控制系统，用于检测所述功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在所述功率放大系统输出的射频信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述功率放大系统的放大倍数。

【技术特征摘要】
1.一种射频功率放大器，其特征在于，包括：功率放大系统，用于对预定频率的射频信号进行功率放大；确定系统，用于确定所述功率放大系统输出的射频信号的功率；控制系统，用于检测所述功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在所述功率放大系统输出的射频信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述功率放大系统的放大倍数。2.如权利要求1所述的射频功率放大器，其特征在于，所述功率放大系统包括：可变增益放大器以及功率放大器。3.如权利要求2所述的射频功率放大器，其特征在于，还包括：定向耦合器，用于将功率放大器输出的射频信号分成输出信号和反馈信号；所述确定系统，具体用于确定所述反馈信号的功率；所述控制系统，具体用于检测所述反馈信号的功率是否在预设范围，在所述反馈信号的功率不在所述预设范围内的情况下，调整所述可变增益放大器的放大倍数。4.如权利要求1至3中任一项所述的射频功率放大器，其特征在于，所述控制系统至少包括：模数转换器、主控器、数模转换器；其中，所述模数转换器，用于将所述功率放大系统输出的射频信号的功率由模拟信号转换为数字信号；所述主控器，用于根据所述模数转换器输出的数字信号，检测所述功率放大系统输出的射频信号的功率是否在预设范围，在所述功率放大系统输出的射频信号的功率不在所述预设范围内的情况下，输出调整所述功率放大系统的放大倍数的数字信号；所述数模转换器，用于将所述主控器输出的数字信号转换为模拟信号。5.如权利要求4所述的射频功率放大器，其特征在于，所述可变增益放大器根据所述数模转换器输出的模拟信号，调整放大倍数。6.如权利要求4所述的射频功率放大器，其特征在于，还包括：温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆智超，
申请(专利权)人：天津讯联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12