【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、信号发生器可以配备有幅度电平控制(alc)回路，其被配置为对从信号发生器输出的射频(rf)信号的功率进行电平调节。例如，尽管由于温度变化和其他因素会导致功率波动，但是alc回路可以用于将输出功率保持在期望的水平。换句话说，alc回路补偿了环境条件对输出功率的影响。
2、图1是在解释相关技术的例子的alc回路时供以参考的简化电路图。参考图1，rf信号源10输出rf信号，其被施加到可变增益放大器/衰减器电路11的输入端。可变增益放大器/衰减器电路11的输出信号通过定向耦合器12，并作为rf输出信号输出。另外，来自可变增益放大器/衰减器电路11的输出信号的一小部分被转移到功率检测器13。功率检测器13被配置为测量与rf输出信号的功率相关的信号参数，并且因此所测量的信号参数被应用到alc电路14。alc电路14将rf输出信号的测得信号参数与给定的设定点15进行比较，以生成误差信号。设定点15可以是指示期望输出功率的用户可编程值。alc电路14的误差信号用于驱动可变增益放大器/衰减器电路11，以在将减小误差信号的幅度的方向上调整rf输出信号的功率。使用众所周知的反馈原理，将使rf输出信号的输出功率与由设定点指示的输出功率匹配。
3、图2是在解释相关技术的另一例子的alc回路时供以参考的电路图。图2表示与rf源一起使用的典型的现有技术自动电平控制电路。所述电路用于产生具有受控幅度(或功率)的输出111。rf功率由常规的发生器100生成，所述发生器可以说明性地是振荡器、磁控管或半导体振荡器。来自振荡器1
4、因此，放大器104的输出被提供给常规的线性调制器106。调制器106的输出又被提供给缓冲放大器108、定向耦合器110，并最后提供给输出111。因此，输出111处的输出幅度可以由线性调制器106直接控制。调制器106又由反馈回路控制，在所述反馈回路中，主要部件由检测器112、放大器114、积分器121和放大器124组成。
5、更具体地，定向耦合器110对输出功率的一小部分进行采样，并将所述采样转移到被示意性地示为二极管的常规检测器112。检测器112将rf输出功率转换为提供给缓冲放大器114的dc电压。通常，出于若干原因，放大器114是对数型放大器或对数放大器。通常，对数放大器增加了可以控制rf幅度的动态范围并保持反馈回路增益恒定，即使rf发生器和放大器的增益可随频率变化很大。最后，对数放大器允许通过使用多斜率断点放大器来校正检测器112中的任何非线性。另外，对数放大器允许以分贝为单位轻松地校准基准电平。
6、放大器114的输出被提供给与积分器121相关联的求和点116的正输入端。在求和点116处，对输出电压与在线路131上提供的基准电平电压进行求和。该基准电压用于设置电路的输出电平。
7、由放大器114产生的模拟输出电压与基准电平电压之间的差是误差信号，所述误差信号经由电阻器122提供给积分器121。如图2所示，说明性模拟积分器是由电容器120和运算放大器118组成的常规运算放大器积分器。
8、在积分器121的输出端处产生的积分误差信号被提供给指数放大器124，所述指数放大器反转对数放大器114的缩放效应，并且放大器124的所产生输出被用作线性调制器106的控制电压。根据众所周知的反馈理论，在稳态操作期间，通过反馈回路的操作，在求和点116处产生的误差电压被驱为零。
9、上述系统也可以以直接的方式用于幅度调制。特别地，线路131上的基准信号可以通过借助于求和点130将来自源136的稳定电平基准电压与线路134上的幅度调制信号进行组合来进行幅度调制。通常，期望调制是线性的，使得输出111处的经调制rf信号的包络具有与线路134上的调制信号相同的形状。因此，线路134上的调制输入通常是通过对数放大器132来处理，然后在求和点130处与基准电平电压进行求和。上述反馈回路的动作然后将迫使在点111处的输出rf幅度跟随输入端134处的调制输入，在反馈回路的动态范围和带宽限制内具有相当好的保真度。可以通过以常规方式改变线路136上的基准电压电平来设置幅度调制的“载波”或基础电平。
10、不管具体配置如何，alc回路通常具有特征带宽(bw)，使得该回路bw内的任何测得误差被衰减。在本领域中已知一项技术，其中在回路bw内的预期调制的“前馈”停止了由控制回路对预期调制的消除，同时维持了电平输出功率。该技术例如与针对模拟源产品的脉冲和正弦幅度调制一起使用，并且已经扩展到还与数字iq调制一起使用。
11、然而，现有的前馈技术不允许将脉冲调制电平调节到低于反馈路径的采样率。由此，例如，如果需要源产品来电平调节30ns脉冲，则可能需要100ms/s的模数转换(adc)。这是因为脉冲的上升沿和下降沿将是无效的电平转换，只留下一个10ns的间隔来对脉冲进行采样。
12、另外，现有的前馈技术不会尝试匹配正向馈送到控制回路的预期调制的频率响应，导致输出调制相关的且频率相关的误差与输出相乘，这导致失真。缓解这种情况的唯一方式是降低alc回路的带宽。
技术实现思路
1、一种自动电平控制(alc)电路包括：调制输入端，其被配置为接收调制输入信号；以及电平控制电路，其耦合到所述调制输入端并且被配置为响应于反馈信号来控制射频(rf)输出信号的电平，所述rf输出信号根据所述调制信号进行调制。所述alc电路进一步包括：输出端，其耦合到所述电平控制电路并且被配置为输出所述rf输出信号；以及反馈路径，其耦合到所述输出端并且被配置为对所述rf输出信号进行采样以确定在所述rf输出信号中检测到的误差，并且根据所述误差生成所述反馈信号。所述alc电路进一步包括前馈路径，所述前馈路径耦合到所述调制输入端并且被配置为仿真所述反馈路径中的频率响应并且根据所述仿真的频率响应来调整在所述反馈路径中确定的误差。
2、所述反馈路径的采样率可以小于所述调制输入信号的信号率。
3、所述前馈路径可以包括自适应滤波器，诸如最小均方(lms)自适应滤波器。所述前馈路径可以进一步包括耦合在所述输入端与lms自适应滤波器的输入端之间的平方电路，以及连接到输出lms自适应滤波器的乘法器电路。所述前馈路径在现场可编程门阵列(fpga)中实现。
4、所述反馈路径可以包括：检测器，其耦合到所述输出端并且被配置为检测所述rf输出信号的功率；模数转换器，其被配置为将所述检测器的输出数字化；以及检测器调节电路，其被配置为使所述检测器的输出相对于所述rf输出信号的功率线性化。
5、所述alc电路可以进一步包括：求和电路，其被配置为对所述乘法器的输出和所述反馈路径的输出进行求和，其中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动电平控制(ALC)电路(505)，其包括：
2.根据权利要求1所述的ALC电路(505)，其中，所述反馈路径(509)的采样率小于所述调制信号的信号率。
3.根据权利要求1所述的ALC电路(505)，其中，所述前馈路径包括自适应滤波器(509b)。
4.根据权利要求3所述的ALC电路(505)，其中，所述自适应滤波器(509b)是最小均方(LMS)自适应滤波器(509b)。
5.根据权利要求3所述的ALC电路(505)，其中，所述前馈路径进一步包括耦合在所述输入端与所述LMS自适应滤波器(509b)的输入端之间的平方电路(505)，以及
6.根据权利要求1所述的ALC电路(505)，其中，所述前馈路径在现场可编程门阵列(FPGA)中实现。
7.根据权利要求1所述的ALC电路(505)，其中，所述反馈路径(509)包括：
8.根据权利要求7所述的ALC电路(505)，其进一步包括求和电路(505)，其被配置为对所述乘法器(507)的输出和所述反馈路径的输出进行求和，其中，所述求和电路(5
9.根据权利要求1所述的ALC电路(505)，其中，用于调制所述RF输出信号的调制方案是模拟调制、数字调制和IQ调制中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种自动电平控制(alc)电路(505)，其包括：
2.根据权利要求1所述的alc电路(505)，其中，所述反馈路径(509)的采样率小于所述调制信号的信号率。
3.根据权利要求1所述的alc电路(505)，其中，所述前馈路径包括自适应滤波器(509b)。
4.根据权利要求3所述的alc电路(505)，其中，所述自适应滤波器(509b)是最小均方(lms)自适应滤波器(509b)。
5.根据权利要求3所述的alc电路(505)，其中，所述前馈路径进一步包括耦合在所述输入端与所述lms自适应滤波器(509b)的输入端之间的平方电路(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·福尔茨，M·S·福斯特，
申请(专利权)人：是德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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