一种应用于超短波电台的射频功率放大电路制造技术

本实用新型专利技术属于超短波无线电通信设备技术领域，特别涉及一种应用于超短波电台的射频功率放大电路。在该功率放大电路中，第一定向耦合器的直通端电连接功率放大器，第一定向耦合器用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第一模数转换器；第一模数转换器电连接单片机的输入端；功率放大器的输出端电连接第二定向耦合器，第二定向耦合器用于检测接收的射频信号功率，并用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第二模数转换器的输入端；第二模数转换器的输出端电连接单片机的输入端；单片机的输出端在依次电连接数模转换器和运算放大器之后电连接功率放大器的直流偏置电压控制端。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于超短波无线电通信设备
，特别涉及一种应用于超短波电台的射频功率放大电路。
技术介绍
在无线电通信设备领域，射频功率放大器扮演了重要的角色。伴随着软件无线电技术的发展，成本低廉、体型小巧的射频功率放大器将会有不小的潜在市场利益。在此设计的高平坦度数控宽带功率放大器采用推挽式放大技术，通过两个相同放大器的输入来自于一个输入功率分配器，这个功率分配器产生两路相位上正交的信号，两个相同放大器的输出又用相反连接的相同部件合成输出。为实现放大器增益平坦线性输出，传统设计采用较为复杂的负反馈、前馈或预失真电路，传统的射频功率放大器设计调试复杂，需改射频功率变放大器匹配参数达到性能指标要求，传统的射频功率放大器环路设计复杂。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种应用于超短波电台的射频功率放大电路。为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案予以实现。一种应用于超短波电台的射频功率放大电路，包括:第一定向耦合器、第二定向耦合器、功率放大器、第一模数转换器、第二模数转换器、单片机、数模转换器、运算放大器，所述第一定向耦合器用于接收射频信号，所述第一定向耦合器的直通端电连接功率放大器的输入端，所述第一定向耦合器用于检测接收的射频信号功率，并用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第一模数转换器的输入端；所述第一模数转换器的输出端电连接单片机的输入端；所述功率放大器的输出端电连接第二定向耦合器的输入端，所述第二定向耦合器的直通端用于输出经功率放大后的射频信号，所述第二定向耦合器用于检测接收的射频信号功率，并用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第二模数转换器的输入端；所述第二模数转换器的输出端电连接单片机的输入端；所述单片机的输出端在依次电连接数模转换器和运算放大器之后电连接功率放大器的直流偏置电压控制端。本技术的特点和进一步改进在于:所述应用于超短波电台的射频功率放大电路还包括用于存储多个射频信号频率值以及每个射频信号频率值对应的功率放大器直流偏置电压值的带电可擦可编程只读存储器，所述单片机用于读取带电可擦可编程只读存储器内的数据。所述功率放大器为AB类放大器。所述单片机的型号为ATMEGA128L-8AU，所述每个模数转换器的型号为AD7829，所述数模转换器的型号为AD8400。所述第一定向耦合器和第一模数转换器之间串接有第一电压比较器，所述第一定向耦合器用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第一电压比较器的一个输入端，所述第一电压比较器的另一个输入端用于接收第一参考信号；所述第一电压比较器的输出端电连接第一模数转换器的输入端；所述第二定向耦合器和第二模数转换器之间串接有第二电压比较器，所述第二定向耦合器用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第二电压比较器的一个输入端，所述第二电压比较器的另一个输入端用于接收第二参考信号；所述第二电压比较器的输出端电连接第二模数转换器的输入端。本技术的有益效果为:本技术具有结构简单、稳定性好、可靠性高、易实现的优点，且节约成本。【附图说明】图1为本技术的一种应用于超短波电台的射频功率放大电路的结构示意图；图2为本技术的输入/输出阻抗匹配的结构框图；图3为功率放大器匹配网络示意图；图4为本技术实施例的平衡-不平衡转换器的结构示意图；图5为4:1传输线变压器的结构示意图；图6为本技术的功率放大电路的参数测量示意图；图7为本技术的第一外部结构示意图；图8为本技术的第二外部结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明:参照图1，为本技术的一种应用于超短波电台的射频功率放大电路的结构示意图。该应用于超短波电台的射频功率放大电路包括功率放大器和取样电路，对于超短波电台来说，由于对线性度要求不是很高、额定输出功率不是很大，在恒包络调制情况下工作，本技术选择通用的AB类放大器。AB类放大器的特点是效率高、成本低。由于单管的输出功率高，仅需少量的功率管即可做到较高的输出功率，所以成本低，且散热和结构设计可以简单化。目前用在AB类的管子主要选LDMOS管，AB类放大器用最大包络功率(PEP)来描述功率容量。偏置在AB类的放大器，在PEP处的互调抑制为28dBc，回退3dB时互调抑制接近40dB。为了得到大的功率输出，应当选用热阻小、电流容量大、效率高、输入和输出阻抗能力好的功率管。但值得注意的是，不可以在一个以上极限参数条件下选用功率管，一般应当留有20%的余量，特别是功率管的结温应当控制在最大额定值的80%以内，因为功率管的大多参数都与热状态有关。除此之外，还应当考虑功率管的频率、增益、输出功率等特性，本技术选用的功率管是NXP公司的BLF246，采用双管推挽式功放模式。本技术实施例中，取样电路包括第一定向耦合器、第二定向耦合器，其中，第一定向耦合器用于接收射频信号(射频激励)，第一定向耦合器的耦合端用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式向外输出。功率放大器的输出端电连接第二定向耦合器的输入端，第二定向耦合器的耦合端用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式向外输出。本技术实施例中，每个定向耦合器对通过其中的射频信号进行采样，检测该射频信号(正反向功率信号)的幅值。一般，位于功率放大器前的第一定向耦合器，检测进入功率放大器的射频激励信号，对功放管输入端进行保护；位于功率放大器后的第二定向耦合器，检测经功率放大器出来的功率是否过小或过大，可判决功放管的输出端是否开路或短路，对功放管输出端进行保护。在功率放大器的设计中，为了消除非线性产生的交调分量，需要对各采样点的信号信息进行处理，通过数字信号处理电路中的处理芯片将各采样信号的信息通过与其内部的算法相结合，获得最佳的控制各环路幅度和相位的控制电压参数，通过不断的调整抵消环中的幅度和相位，从而使得功放的线性指标达到要求。本技术实施例中，上述应用于超短波电台的射频功率放大电路还包括第一模数转换器、第二模数转换器和单片机，第一定向耦合器的耦合端电连接第一模数转换器的输入端，第一模数转换器的输出端电连接单片机的输入端；第二定向耦合器的耦合端电连接第二模数转换器的输入端，第二模数转换器的输出端电连接单片机的输入端。每个模数转换器采AD公司的AD7829，主要完成输入/输出射频信号功率取样电压的模数转换。单片机根据来自每个模数转换器的信号，就可以监测功率放大器工作状态。功率放大器工作状态由一系列模拟信号表征，单片机将这些模拟信号的模数转换结果与设定值进行比较以判断功率放大器目前的工作状态。包适工作电源电压、散热器温度、功放管漏极电压以及输出功率监测等。本技术实施例中，上述应用于超短波电台的射频功率放大电路还包括数模转换器、运算放大器；单片机的输出端在依次电连接数模转换器和运算放大器之后电连接功率放大器的直流偏置电压控制端。上述单片机采用ATMEL公司的单片机ATMEGA128L-8AU。当功率放大器工作在发射状态时，单片机根据定向耦合器检测到的输入/输出射频信号功率大小，MCU将这些模拟信号的模数转换结果与设定值进行比较以判断功率放大器目前的工作状态。通过软件算法，判断功率放大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于超短波电台的射频功率放大电路，其特征在于，包括：第一定向耦合器、第二定向耦合器、功率放大器、第一模数转换器、第二模数转换器、单片机、数模转换器、运算放大器，所述第一定向耦合器用于接收射频信号，所述第一定向耦合器的直通端电连接功率放大器的输入端，所述第一定向耦合器用于检测接收的射频信号功率，并用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第一模数转换器的输入端；所述第一模数转换器的输出端电连接单片机的输入端；所述功率放大器的输出端电连接第二定向耦合器的输入端，所述第二定向耦合器的直通端用于输出经功率放大后的射频信号，所述第二定向耦合器用于检测接收的射频信号功率，并用于将检测得出的射频信号功率以电压信号的形式发送至第二模数转换器的输入端；所述第二模数转换器的输出端电连接单片机的输入端；所述单片机的输出端在依次电连接数模转换器和运算放大器之后电连接功率放大器的直流偏置电压控制端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏德起，王珂，张勇军，蔡朝锋，
申请(专利权)人：陕西烽火电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61