恭喜西北大学高伟获国家专利权
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龙图腾网恭喜西北大学申请的专利一种基于发射机支路增益设置进行调节功率放大器多电平电源电压的系统及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN111740708B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202010698686.1,技术领域涉及:H03F1/32;该发明授权一种基于发射机支路增益设置进行调节功率放大器多电平电源电压的系统及方法是由高伟;任宇辉;高宝健设计研发完成,并于2020-07-20向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于发射机支路增益设置进行调节功率放大器多电平电源电压的系统及方法在说明书摘要公布了:本发明公开一种基于发射机支路增益设置进行调节功率放大器多电平电源电压的系统及方法,该系统包括射频收发信机、升压降压直流‑直流变换器、射频预失真器以及功率放大器,射频收发信机向升压降压直流‑直流变换器发送模拟电压信号,控制升压降压直流‑直流变换器向功率放大器输出相应的电源电压值;射频收发信机向射频预失真器发送射频激励信号,并由射频预失真器将处理后的射频预失真信号发送至功率放大器输入端,功率放大器对接收的射频预失真信号进行放大,产生的射频放大信号其中一部分通过双工器送至天线发射,另一小部分经过耦合器反馈至射频预失真器上,同时也反馈到射频收发信机的接收机输入端。
本发明授权一种基于发射机支路增益设置进行调节功率放大器多电平电源电压的系统及方法在权利要求书中公布了:1.一种基于发射机支路增益设置进行调节功率放大器多电平电源电压的系统,其特征在于,该系统包括射频收发信机,所述射频收发信机包括射频发射机和射频接收机,其中,所述射频发射机用于输出模拟电压信号控制升压降压直流-直流变换器的输出可变多电平电源电压值作为功率放大器电源电压,并输出射频激励信号至射频预失真器进行预失真处理;升压降压直流-直流变换器,用于接收射频发射机输出的模拟电压信号,并将升压降压直流-直流变换器的输入直流电压转换成多电平电源电压中相应的一种电压值作为输出电压向功率放大器提供电源电压值;射频预失真器,用于接收射频发射机输出的射频激励信号,并对射频激励信号进行预失真处理得到射频预失真信号,将射频预失真信号输出至功率放大器;还用于接收功率放大器的射频放大信号经第一耦合器耦合的一支路反馈射频信号,以及接收射频发射机输出的射频激励信号经第二耦合器耦合的一支路射频信号;功率放大器,用于接收多电平电源电压和射频预失真信号,并在不同的可变电源电压下放大射频预失真信号,将放大的射频预失真信号作为射频放大信号发送至天线,且射频放大信号的一支路信号经第一耦合器耦合后反馈至射频预失真器;该一支路信号中的一部分信号反馈射频送至射频收发信机进行下变频和解调处理;所述射频发射机包括模数转换器,用于接收功率放大器放大后的射频信号功率强度指示模拟信号并进行转换,将转换后的数字信号发送至增益指数控制单元;增益指数控制单元,用于在系统出厂前通过离线模式对实测发射功率与目标功率进行校准,使两者之间的误差小于门槛值,并设置相应的增益指数作为输出分别控制发射支路增益查找单元和控制指数简化单元;发射支路增益查找单元,用于接收增益指数控制单元输出的增益指数,通过查表方式分配发射支路电路单元中各个电路的功率放大倍数或增益,并输出信号去设置发射支路电路单元控制各个电路的相应功率增益值或放大倍数;发射支路电路单元,用于根据发射支路增益查找单元分配的发射支路各个电路的功率放大倍数或增益,设置各个电路相应的功率增益值,从而确定射频激励信号在射频预失真器输入端的功率;控制指数简化单元,用于接收增益指数控制单元输出的增益指数,并对其进行简化处理得到简化控制指数,发送至电源电压查找单元;电源电压查找单元,用于根据接收的简化增益指数找出相对应的电源电压值,并通过第一数模转化器转换为模拟电压信号控制升压降压直流-直流变换器输出相应的电压电平作为功率放大器电源电压值;所述发射支路电路单元包括第二数模转换器、模拟滤波器、放大器、调制器、上变频器和射频功率放大驱动器;其中,所述第二数模转换器将数字基带信号转换为模拟基带信号,所述模拟滤波器位于第二数模转换器的输出端且用于去除高频分量;所述放大器对滤波后的基带信号进行适当放大,其放大增益作为发射支路增益的一部分;所述调制器使用放大后的输入基带信号对载波信号进行调制,调制后的调制信号实现了频谱搬移,即低频频谱搬移到高频频谱,所述上变频器和调制器设计在一起实现频谱搬移;所述射频功率放大驱动器对调制后的调制信号进行功率放大以满足之后跟随的功率放大器对其输入信号功率的要求,且功率放大器放大增益是固定的,而射频功率放大驱动器放大增益是可调节的,通过调节可增大或减小功率放大器的输出信号功率;由模拟滤波器、放大器、调制器、上变频器和射频功率放大驱动器的功率增益分贝之和构成发射支路增益分贝,并且该发射支路增益分贝和功率放大器增益之和共同决定功率放大器的输出功率;所述控制指数简化单元对增益指数进行简化处理的过程包括:根据增益指数范围按照大小顺序简化为若干有限区域,并对每个区域设定代表代码,每个区域的代表代码对应相应的功率放大器输出功率值范围,并经过电源电压查找单元向功率放大器提供相应的电源电压值,该电源电压值依据增益指数区域的代表代码对下一帧传输信号平均功率区域大小间接进行设置,以便选择合理的电源电压值避免使用多余和过高的电源电压值,从而降低功率放大器的直流功耗实现提高功率放大器的功率效率;其中,发射支路增益设置是通过发射支路单元中各个电路放大增益设置而实现;在离线模式下,进行增益指数校准工作方式为:首先预设功率放大器输出目标功率分贝毫瓦值,再通过增益指数控制单元设置放大增益指数,该增益指数对应估计的发射支路放大增益值,该放大增益值等于发射支路电路单元中各个电路放大增益分贝值之和;然后根据指数控制单元的输出增益指数信号发送至发射支路增益查找单元查找出事先设计好的各个电路放大增益分配格式,该增益分配格式送至发射支路电路单元对各个电路单元的放大增益值进行设置;在出厂前离线状态下进行功率放大器输出信号功率大小或强弱和发射机支路增益指数之间确定关系的校准选择在传输频率带宽内3个具有代表性频率点,即最低端、中端和最高端信道中心频率点,其信道中心频率点选取同所传输信号带宽有关联;首先选择在低端信道中心频率点对所需传输信号进行功率放大器输出信号功率大小或强弱和发射机支路增益指数之间确定关系的校准,调节发射机支路增益指数从小到大,功率步长为0.5分贝,在每一增益指数设置下实测功率放大器输出信号功率,从而记录所有增益指数同实测功率之间的关系;之后重复以上步骤分别在中端信道中心频率点和最高端信道中心频率点进行功率放大器输出信号功率大小和发射机支路增益指数之间确定关系的校准,经过在每一频率点上调节增益指数,直至实测射频发射机输出功率和目标功率之间的误差≤±1分贝。
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