用于发射放大器元件的控制设备制造技术

本发明专利技术涉及用于远地点平台的控制设备(2)，包括具有至少一个控制输入和控制输出的控制单元(16)和存储器元件(18)，其中存储器元件(18)布置成持有用于至少一个RF发射放大器元件(4)的多个操作参量参数集，其中控制输入布置用于接收控制信号，其中控制单元(16)布置成基于该控制信号从存储器元件(18)选取操作参量参数集并且其中控制输出布置成在应用选取的操作参量参数集的情况下如此影响能量供应单元和/或前置放大器/线性化元件(22)，以便RF发射放大器元件(4)在确定的工作点中可操作。

【技术实现步骤摘要】
用于发射放大器元件的控制设备
本专利技术涉及通信技术。本专利技术尤其是涉及应用行波管情况下的卫星通信。本专利技术尤其是还涉及用于行波管的控制设备，包括根据本专利技术的设备的远地点平台(尤其是卫星)，以及用于调整行波管的工作点的方法。
技术介绍
作为高度专用的真空管的行波管(也称为Travelling Wave Tube (TWT))应用于放大RF信号。尤其优选的行波管在远地点平台(例如卫星)上应用，以便提供用于与通信伙伴(例如近地点或者地面站)的通信的RF信号。此外行波管实现RF信号的放大，其方式为自由电子(其在管中从阴极在阳极的方向上运动并随后由集电极捕获)其运动能量的一部分交给电的要放大的信号。行波管在此具有优选的频率范围0.3至50GHz中的其使用范围，其中放大通常在30-60dB的范围中可实现。由于其高达70%的高效率行波管尤其是在IOGHz之上优于半导体放大器。为了操作行波管需要若干V的热阴极的热电压用于产生电子束，其中电子下面在阳极的方向上加速并且最后在经过具有螺旋线绕组的区域之后由集电极占有。行波管在此通过回收电子实现能量回收，由此得到其相对较高效率。此外需要轴向的通过永久磁体或电磁体产生的磁场以及在kV范围的操作电压或者加速电压。此外所需操作参量或者操作能量参量可能是例如用于电子枪的控制或者聚焦电压。还可能需要集电极的冷却设备和通常还有螺旋线的冷却设备，尤其是在高功率应用的情况下。特别在卫星技术中将供电单元称为电子电源调节器(EPC)。来自TWT和EPC的单兀称为行波管放大器(Traveling Wave Tube Amplifier, TffT)。行波管放大器特别是在卫星中用作功率放大器。因此行波管主要确定高频属性。此外设置馈电或者控制设备用于行波管，该馈电或者控制设备产生供应电压用于行波管并此外表示到卫星的遥测或者遥控接口。可以通过前置放大器(也称为信道放大器(CAMP))补充功率放大器，其还可以包含线性化器(LCAMP)。在这样的组合中，这样的设备称为高频功率模块(微波功率模块，MPM)。行波管的高频属性除了行波管的高频设计以外自身主要通过供应电压确定。因此如此对其进行调整，使得要求的功率特征可以在要求的频率范围上遵循。尤其是在大频率范围的情况下必须做出在频率范围和要求之间的妥协。通常如此实现行波管的调整，使得实现的频率范围的中心如此调整，使得还在边缘上并且从而在总体要求的频率范围中，遵循提出的要求。因此在中间的范围通常远超过这些要求。在非常宽频应用的情况下还可能发生，根本不能发现操作工作点，该操作工作点能够覆盖总体频率范围。在这种情况下子范围必须通过不同放大器覆盖。因此MPM的前置放大器必须基于管属性调准，也就是说，如果管的特性改变，前置放大器的调整必须相应地适应。
技术实现思路
本专利技术的一方面现在在于以如此灵活的方式调整用于RF发射放大器元件的远地点平台的控制设备(尤其是所属能量供应单元和/或所属前置放大器或者信道放大器和/或线性化器)，使得在卫星应用的情况下在运行轨道上可以通过遥控根据放大器或者RF发射放大器元件要操作在哪个频率范围或者频带中来选取不同调整。相应地根据独立权利要求提供一种用于远地点平台的控制设备，一种包括根据本专利技术的设备的远地点平台(尤其是卫星)以及一种用于在远地点平台上调整RF发射放大器元件的工作点的方法。优选的扩展方案从从属权利要求得出。根据本专利技术的第一扩展方案公开用于远地点平台的控制设备，其包括至少一个控制输入和控制输出的控制单元以及存储器元件，其中存储器元件布置成持有用于至少一个RF发射放大器元件的多个操作参量参数集，其中控制输入布置成用于接收控制信号，其中控制单元布置成基于控制信号从存储器元件选取操作参量参数集并且其中控制输出布置成在应用选取的操作参量参数集的情况下如此影响能量供应单元和/或线性化元件，使得RF发射放大器元件可操作在确定的工作点。根据本专利技术的另外的扩展方案公开包括用于行波管的控制设备的远地点平台(尤其是卫星)。根据本专利技术的另外的扩展方案公开用于调整尤其是在远地点平台上的行波管的工作点的方法，包括下列步骤:获得控制信号；从在存储器元件中本地地持有的多个操作能量参量参数集选取操作能量参量参数集；以及基于选取的操作能量参量参数集调整行波管的工作点。根据本专利技术的第一扩展方案公开一种用于RF发射放大器兀件的控制设备,包括能量供应单元，其中能量供应单元布置用于提供多个操作能量参量(其定义操作能量参量集)到行波管，其中操作能量参量集确定行波管的工作点，其中通过多个操作能量参量集可确定多个工作点；和控制单元，其中控制单元具有至少一个控制输入，控制输出以及存储器元件，其中存储器元件布置成持有多个操作能量参量参数集，其中每个操作能量参量参数集与操作参量集相关联并且其中通过选取确定的操作能量参量参数集可调整能量供应单元的确定的操作能量参量集，使得行波管可操作在所属的确定的工作点中。此外参考作为RF发射放大器元件的行波管描述本专利技术。然而，这个实施适合于任意RF发射放大器元件，尤其还适合于半导体放大器。此外如果描述或者应用操作能量参量集或者操作能量参量参数集，则在这方面通常理解为操作参量集或者操作参量参数集。根据本专利技术提供用于行波管的控制设备(因此电子电源调节器)以用于操纵和用于操作行波管。但这可以不一定具有信道放大器和/或线性化器并且因此基本上表示微波功率模块。示范性地在卫星应用的情况下，控制设备例如从地面站得到关于行波管的希望的操作模式的命令。除了可能的其他信息以外这因此可以包含尤其是该信息:行波管或者行波管放大器应操作在哪个频率或者哪个频带上。在此有利的是不传输包括关于能量供应模块的调整的详细信息或者参数的复杂的信息。相反仅传输该信息:现在应将哪个频带应用于传输。需要用于调整和用于操作控制设备以及因此行波管的全部参数因此存放在控制设备中的存储器元件中。这些信息或者参数可以例如由卫星或者至少行波管放大器的制造商提前提供，使得保证行波管尽可能好地转移要求的传输属性。相应多个的参数集可以例如在制造期间在测试操作时查明并且保存在存储器中。因此基本上仅该信息作为遥控传送，使得行波管放大器(现在)应在确定的频带中工作。此外可能可同样传送该信息:在此将哪个调制方法应用用于数据传输。这两个信息(其可以以相对较少的数据花费传输到远地点平台)因此可能动用尤其是存储器元件中的大量参数数据，以便分别考虑要求的传输尽可能好地操作或者参数化行波管放大器。通过传输仅有的信息:现在应应用来自存储器元件的哪个传输参数集，以及非例如(复杂)控制数据或者参数自身(其直接进行EPC的参数化)，同样确保，行波管放大器仅仅用完整并正确的参数集来操作，该参数集还是期望、要求并且尤其是测试过的。如果例如参数本身通过遥控从地球站传输到卫星并且在此发生了传输错误，则可能发生，所有或一些参数未正确调整，可能不适合其他参数并且因此传输由于行波管的错误调整而不再可行。在最坏情况下可因此发生行波管放大器或行波管的损坏，这在灾难性缺陷的情况下可最终导致放大器的全部损坏。通过经由遥控传输简单指令(应选取哪个传输模式)，连同基于这个读取的存储器元件，从存储器元件的该模式的随后的选取和全部相关参数的调整，有效地避本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于远地点平台的控制设备(2)，其包括具有至少一个控制输入和控制输出的控制单元(16);以及存储器元件(18);其中存储器元件(18)布置用于持有用于至少一个RF发射放大器元件(4)的多个操作参量参数集;其中控制输入布置用于接收控制信号;其中控制单元(16)布置用于基于所述控制信号从所述存储器元件(18)选取操作参量参数集;以及其中控制输出布置成在应用选取的操作参量参数集的情况下如此影响能量供应单元和/或前置放大器/线性化元件(22)，以便RF发射放大器元件(4)可操作在确定的工作点中。

【技术特征摘要】
2013.02.14 DE 102013002477.31.一种用于远地点平台的控制设备(2)，其包括 具有至少一个控制输入和控制输出的控制单元(16);以及 存储器元件(18); 其中存储器元件(18)布置用于持有用于至少一个RF发射放大器元件(4)的多个操作参量参数集； 其中控制输入布置用于接收控制信号； 其中控制单元(16)布置用于基于所述控制信号从所述存储器元件(18)选取操作参量参数集；以及 其中控制输出布置成在应用选取的操作参量参数集的情况下如此影响能量供应单元和/或前置放大器/线性化元件(22)，以便RF发射放大器元件(4)可操作在确定的工作点中。2.根据权利要求1所述的设备，还包括 来自由能量供应单元和前置放大器/线性化元件(22)组成的群组的至少一个元件； 其中能量供应单元布置用于提供定义操作参量集的多个操作参量到RF发射放大器元件⑷； 其中所述操作参量集确 定RF发射放大器元件(4)的工作点； 其中通过多个操作参量集可确定多个工作点； 其中前置放大器/线性化元件(22)具有HF输入(24)和HF输出用于连接到RF发射放大器元件(4)并且布置成能通过所述HF输入(24)接受HF信号并且考虑RF发射放大器元件(4)的工作点进行预处理；以及 其中基于确定的工作点可调整线性化元件(22)的预处理或者传输特性；尤其是其中操作参量参数集具有至少一个参数以用于线性化元件(22)的调整，用于RF发射放大器元件(4)的确定的工作点上HF信号的预处理的适应。3.根据权利要求2所述的设备，其中通过调整或者输出能量供应单元的操作参量集到RF发射放大器元件(4)，RF发射放大器元件(4)占有确定的工作点。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中操作参量设计为来自由可提供或...

【专利技术属性】
技术研发人员：G赖因瓦尔德，H卡茨，
申请(专利权)人：特萨特航天通讯有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE