一种根据功率放大器温度进行功率补偿的方法技术

本发明专利技术属于卫星通信技术领域，涉及一种根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，用于同时为卫星中的功率放大器A和功率放大器B提供功率补偿，所述方法包括：复接调制器的计算机单元周期性采集指定功率放大器的温度，根据预先建立的IQ幅度设置表，将采集温度对应的IQ幅度设置值发送给复接调制器的指定编码调制单元；复接调制器的编码调制单元根据IQ幅度设置值进行编码映射后的幅度调整，调节输出IQ信号的功率，实现对功率放大器的功率补偿，保证功率放大器输出功率稳定。本发明专利技术在实际卫星数传设备中进行了应用，在整个数传期间，功率放大器输出功率未随温度变化而波动，输出功率一致性好。性好。性好。

【技术实现步骤摘要】
一种根据功率放大器温度进行功率补偿的方法


[0001]本专利技术属于卫星通信
，尤其涉及一种根据功率放大器温度进行功率补偿的方法。

技术介绍

[0002]在高码速率X波段数传系统中普遍采用高阶调制，如8PSK、16APSK等。经高阶调制后的已调波信号时域波形为非恒包络波形。为了确保功率放大器输出已调波相对输入已调波信号不发生明显失真、畸变，功率放大器需依据调制器输出已调波信号峰均比及放大器增益确定其输入功率，以使放大器工作于线性区。
[0003]X波段固态功率放大器普遍采用GaAs或GaN功放管，功放管增益随着工作环境温度变化而变化，低温时增益变大，高温时增益降低。对于增益高达40dB左右的功率放大器，当环境温度在
‑
15℃～+45℃之间变化时，增益波动幅度可达3dB以上。功率放大器可能会进入非线性区，导致调制信号失真、畸变。
[0004]为了补偿功放增益随温度的变化，可采用在放大器预功放级或驱动功放级，级联具有负温度系数的衰减器来实现。负温度系数的衰减器在高温时衰减小、低温时衰减大，可以抵消放大器高低温下增益的变化。但是，负温度系数的衰减器会引入固有插入损耗，抵消放大器的部分增益。而且，由于负温度系数的衰减器参数步进较大，不能实现精确补偿，容易导致欠补偿或过补偿。
[0005]目前已公开的技术文件中，根据功率放大器温度进行闭环控制的方法是，根据功率放大器温度，通过控制模块产生控制信号，使用该控制信号控制功率放大器的控制端，如偏置电流、工作电压等。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术存在功率放大器增益随温度变化的问题，提供了一种新的技术途径，用一种灵活的方式，精确调整功率放大器的输入功率大小，补偿由于温度变化导致的功率增益波动，使功率放大器输出功率稳定。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，用于同时为卫星中的功率放大器A和功率放大器B提供功率补偿，所述方法包括：
[0008]复接调制器的计算机单元周期性采集指定功率放大器的温度，根据预先建立的IQ幅度设置表，将采集温度对应的IQ幅度设置值发送给复接调制器的指定编码调制单元；
[0009]复接调制器的编码调制单元根据IQ幅度设置值进行编码映射后的幅度调整，调节输出IQ信号的功率，实现对功率放大器的功率补偿，保证功率放大器输出功率稳定。
[0010]作为上述方法的一种改进，所述复接调制器的编码调制单元包括编码调制单元A和编码调制单元B，分别与功率放大器A和功率放大器B对应；
[0011]每个编码调制单元结构相同，均包括：编码调制FPGA、数模转换器和X波段调制器；所述编码调制FPGA根据IQ幅度设置值进行编码映射后的幅度调整，控制数模转换器输出IQ
信号的功率；X波段调制器将IQ信号调制为X频段射频信号后，输出至对应的功率放大器。
[0012]作为上述方法的一种改进，所述IQ幅度设置表对应每个功率放大器的每种调制方式分别存储，具体包括：温度转换对应电压值V，不同调制方式的I路信号幅度参数Gi和Q路信号幅度参数Gq。
[0013]作为上述方法的一种改进，所述IQ幅度设置表存储在计算机单元的非易失存储器中，并通过地面上注进行更改。
[0014]作为上述方法的一种改进，所述计算机单元优先使用地面上注的IQ幅度设置表，若没有上注则使用非易失存储器中存储的IQ幅度设置表，若没有存储则使用预先设定的默认表。
[0015]作为上述方法的一种改进，所述计算机单元还用于接收地面注入指令，所述地面指令包括：指定IQ幅度设置表来源指令、指定温度源指令和写入非易失存储器指令；其中，
[0016]所述指定IQ幅度设置表来源指令，用于指定读取非易失存储器中存储的IQ幅度设置表、地面上注的IQ幅度设置表或默认表；
[0017]所述指定温度源指令，用于采集指定功率放大器的温度；
[0018]所述写入非易失存储器指令，用于将地面上注的IQ幅度设置表写入非易失存储器。
[0019]作为上述方法的一种改进，所述指定温度源指令包括：
[0020]指定编码调制单元A使用功率放大器A的温度，编码调制单元B使用功率放大器B的温度；或者，
[0021]指定编码调制单元A和编码调制单元B均使用功率放大器A的温度；或者，
[0022]指定编码调制单元A和编码调制单元B均使用功率放大器B的温度。
[0023]作为上述方法的一种改进，所述方法还包括IQ幅度设置表的建立步骤；具体包括：
[0024]步骤1)将复接调制器和功率放大器放到温度试验箱中，温度试验箱温度覆盖复接调制器和功率放大器的工作温度范围；
[0025]步骤2)确定一种调制模式，在不同温度点T
(m)
，手动设置编码调制单元的IQ幅度设置值Gi
(m)
和Gq
(m)
，使用功率计测量功率放大器输出功率P
(m)
，使得P
(m)
满足功率要求，将温度T
(m)
转换为计算机单元采集到的电压值V
(m)
，进而得到一张由V
(m)
、Gi
(m)
和Gq
(m)
组成的表Table(1)；
[0026]步骤3)对表Table(1)，按电压值V＝0.1V为步进，进行数据拟合和内插处理，得到表Table(2)；
[0027]步骤4)当还有其他调制模式，转至步骤2)；否则汇总表Table(2)，得到该功率放大器的IQ幅度设置表；
[0028]步骤5)当还有其他功率放大器，转至步骤1)；否则汇总每个功率放大器的IQ幅度设置表，完成IQ幅度设置表的建立。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
[0030]1、不使用负温度系数的衰减器进行功率补偿，减少了器件使用，不会产生固有插入损耗；
[0031]2、具有较好的灵活性和精确性，本方法通过软件和FPGA实现，可以根据实际测试结果进行调整参数，且IQ幅度设置表可以更换；调整时，使用较小的步进，能够精确调整输
出功率，输出功率稳定性好。
附图说明
[0032]图1是本专利技术功率补偿方法的工作原理框图；
[0033]图2是本专利技术的IQ幅度设置表示意图。
具体实施方式
[0034]本专利技术提供了一种根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，该方法与已公开的方法不同，不是控制功率放大器的控制端，而是从系统级整体考虑，通过调整功率放大器的入口功率，即调整调制器输出给功率放大器的功率，从调制器到功率放大器的大闭环回路保证功率放大器输出功率稳定。该方法为解决前述问题提供了一种新的技术途径。
[0035]其工作原理如图1所示，所述方法包括：
[0036]复接调制器计算机单元通过热敏电阻周期性采集功率放大器的温度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，用于同时为卫星中的功率放大器A和功率放大器B提供功率补偿，所述方法包括：复接调制器的计算机单元周期性采集指定功率放大器的温度，根据预先建立的IQ幅度设置表，将采集温度对应的IQ幅度设置值发送给复接调制器的指定编码调制单元；复接调制器的编码调制单元根据IQ幅度设置值进行编码映射后的幅度调整，调节输出IQ信号的功率，实现对功率放大器的功率补偿，保证功率放大器输出功率稳定。2.根据权利要求1所述的根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，其特征在于，所述复接调制器的编码调制单元包括编码调制单元A和编码调制单元B，分别与功率放大器A和功率放大器B对应；每个编码调制单元结构相同，均包括：编码调制FPGA、数模转换器和X波段调制器；所述编码调制FPGA根据IQ幅度设置值进行编码映射后的幅度调整，控制数模转换器输出IQ信号的功率；X波段调制器将IQ信号调制为X频段射频信号后，输出至对应的功率放大器。3.根据权利要求2所述的根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，其特征在于，所述IQ幅度设置表对应每个功率放大器的每种调制方式分别存储，具体包括：温度转换对应电压值V，不同调制方式的I路信号幅度参数Gi和Q路信号幅度参数Gq。4.根据权利要求3所述的根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，其特征在于，所述IQ幅度设置表存储在计算机单元的非易失存储器中，并通过地面上注进行更改。5.根据权利要求4所述的根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，其特征在于，所述计算机单元优先使用地面上注的IQ幅度设置表，若没有上注则使用非易失存储器中存储的IQ幅度设置表，若没有存储则使用预先设定的默认表。6.根据权利要求5所述的根据功率放大器温度进行功率补偿的方法，其特征在于，所述计算机单元还用于接收地面注入指令，所述地面指令包括：指定IQ幅度设置表来源指令、指定温度源指令和写入非易失存储器指令；其中，所述指定IQ幅度设置表来源指令，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王连国，胡俊杰，贾文远，饶家宁，孙简，谢义方，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：