專利名稱：一種實現(xiàn)alc控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實現(xiàn)ALC控制的方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著3G網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模建設(shè)，為了降低設(shè)備投資和運營成本，功率放大器效率的提高越來越成為運營商關(guān)注的焦點。功率放大器的核心問題是線性化和高效率，更高的效率不僅能夠為運營商節(jié)省電費，還能節(jié)省電源等配套設(shè)施的投資，而且由于生產(chǎn)工藝的簡化，降低了整機散熱的要求，增加設(shè)備的可靠性，使網(wǎng)絡(luò)性能更穩(wěn)定。因此，數(shù)字預(yù)失真(DPD, Digital Predistortion)技術(shù)、包絡(luò)足艮蹤(Envelope tracking)、Doherty 技術(shù)、
(Envelope elimination restoration) ^ililftM^ii^ (Crest factor reduction)、自適應(yīng)偏置技術(shù)(adaptive bias)、自適應(yīng)射頻預(yù)失真技術(shù)等提高功率放大器效率和線性的技術(shù)都有了不同程度的發(fā)展，目前，這些技術(shù)在高效率線性功放系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。在大多數(shù)高效率線性功放系統(tǒng)以及一些特定設(shè)備中，都需要對射頻信號功率進行控制，使得射頻通路上的某個節(jié)點的功率恒定在一定的范圍內(nèi)，滿足系統(tǒng)輸出的信號功率值恒定，且保持良好的線性的要求。ALC(Automatic Level Control自動電平控制)電路是整個高效率、高線性系統(tǒng)的關(guān)鍵器件之一，它的功能是根據(jù)射頻通路上某個節(jié)點的輸入功率的變化，不斷調(diào)節(jié)該節(jié)點的衰減值，使得該節(jié)點的輸出功率保持恒定。如果它不能保持該節(jié)點的輸出功率保持恒定，那么，整個系統(tǒng)的性能就會受到影響。比如應(yīng)用于高效率高線性功放系統(tǒng)輸入端的ALC電路，如果它不能保持該節(jié)點的輸出功率保持恒定，整個功放系統(tǒng)的輸出功率就可能偏大或者偏小，而不能達到設(shè)計要求，并且功放系統(tǒng)的線性和效率指標(biāo)就會大大受到影響，甚至造成功放管燒毀而導(dǎo)致整個系統(tǒng)被毀壞。目前的ALC電路主要有以下幾種射頻信號通過耦合器得到耦合信號，耦合信號經(jīng)過檢波器的檢波后，高速運算放大器。經(jīng)過放大器放大后的信號送到單片機(例如MCU)。單片機根據(jù)輸入的檢波電壓，得到輸出的串行或者并行數(shù)字控制信號。數(shù)字控制信號控制通路上的數(shù)控衰減器，實現(xiàn)ALC 控制的目的。其原理框圖如圖1所示該ALC控制電路能比較準(zhǔn)確的控制信號的功率，使得某節(jié)點的輸出功率保持在一定的范圍內(nèi)。但是它成本高，而且需要用到MCU (Micro Control Unit，微控制單元)或者FPGA (Field-Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)電路，在實現(xiàn)數(shù)字控制功能時需要軟件算法處理，實現(xiàn)起來比較復(fù)雜。射頻信號通過耦合器得到耦合信號，耦合信號經(jīng)過檢波器的檢波后，送到高速運算放大器。經(jīng)過放大器放大后的信號直接控制隔離式衰減器，從而實現(xiàn)自動功率控制的目的。其原理框圖如圖2所示該模擬電路實現(xiàn)相對簡單，但是應(yīng)用的器件較多，特別在控制不同時隙、不同載波數(shù)的信號時，ALC功率有較大的差異。實踐證明，該電路在控制TD信號時，ALC深起控狀態(tài)會導(dǎo)致EVM(Error Vector Magnitude，誤差向量幅度)等線性指標(biāo)嚴(yán)重惡化，甚至無法解調(diào)。
同時，ALC控制電路也存在以上兩種形式的類似方式，例如后檢波形式等等，但是其特點都是一樣的。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，本發(fā)明提供一種具有高控制范圍的ALC控制的方法。為達上述目的，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)ALC控制的方法，所述方法包括以下步驟將輸入的射頻信號分成兩路信號；將其中一路信號經(jīng)過檢波器、放大器、限流器、分流器、以及射頻延時線后，送到與衰減管連接的微帶主干線，所述微帶主干線通過隔直電容、射頻延時網(wǎng)絡(luò)與另外一路信號連通。進一步，所述衰減管負極并連有射頻短路器和直流短路器。進一步，所述直流短路器接地。進一步，經(jīng)過檢波放大的一路信號與另一路信號在所述衰減管處同步。進一步，經(jīng)過檢波器的信號在進入所述放大器前，通過射極跟隨器，以減小所述放大器對檢波器阻抗匹配的影響。進一步，將輸入的射頻信號通過功率分配裝置分成兩路信號。進一步，所述功率分配裝置為3dB電橋、功分器或耦合器。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明的方法能夠在低成本的投入的情況下，采用簡單的布局，實現(xiàn)更高動態(tài)的 ALC控制，并且在控制不同時隙的TD信號時，射頻信號的EVM等線性指標(biāo)的惡化程度得到有效的緩解，保持了射頻信號更高的線性控制范圍。


圖1為現(xiàn)有一種ALC電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有另外一種ALC電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例涉及的一種ALC電路的結(jié)構(gòu)示意；圖4是本發(fā)明實施例涉及的一種實現(xiàn)ALC控制的方法。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖以及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。圖3為本發(fā)明實施例涉及的一種新型的ALC控制電路。該新型的ALC控制電路它采用一個功率分配裝置，如3dB電橋、功分器、耦合器等，將射頻信號分成兩路信號；將其中一路信號進行檢波后，經(jīng)過高速運算放大器線性放大；將現(xiàn)行放大的信號直接控制發(fā)散式模擬衰減裝置。發(fā)散式模擬衰減裝置通過一定的射頻延時線與功率分配裝置的另一輸出端相連。從而實現(xiàn)了 ALC控制的目的。圖3的原理框圖中具體包括功率分配裝置、檢波器、放大器、限流器、分流器、射頻斷路器、延時器(射頻延時網(wǎng)絡(luò))、直流短路器、1/4波長變換、隔直電容、衰減管等部分。其工作原理如下射頻信號通過Jl端功率分配裝置將射頻信號分為兩部分，其中一部分經(jīng)過檢波后得到檢波信號，然后經(jīng)運算放大器放大、限流器、射頻短路器以及1/4波長線后，送到衰減管所連接的微帶線。該微帶線通過隔直電容、延時網(wǎng)絡(luò)等將功率分配器分配所得到的另外一路信號連通。當(dāng)輸入Jl端的信號功率增大，經(jīng)過運算放大器后，送到衰減管的電壓增加，射頻信號將更多的通過射頻短路器發(fā)散出去，當(dāng)Jl端增加射頻信號時，J2輸出端得信號強度都不再增加時，就實現(xiàn)了 ALC控制的目的。如圖4所示，本發(fā)明實施例涉及一種實現(xiàn)ALC控制的方法，具體包括以下步驟步驟1 射頻信號經(jīng)過Jl輸入端后，進入本發(fā)明的ALC控制電路。這些信號可以是WCDMA、CDMA、TD-SCDMA, WLAN等不同制式不同頻段的射頻信號；步驟2 射頻信號經(jīng)過步驟1的處理后，進入功率分配裝置，功率分配裝置可以使 3dB電橋、功分器、耦合器等；步驟3 經(jīng)過步驟2后的射頻信號，分為兩路射頻信號；步驟4 步驟3中分路后的其中一路射頻信號，通過檢波二極管提取射頻信號的包絡(luò)信號；步驟5 步驟4中的檢波二極管前后都需要添加必要的匹配電路，達到阻抗匹配的效果；步驟6 步驟4中得到的包絡(luò)信號(與輸入功率有關(guān)的電壓信號)，經(jīng)過運算放大器后，信號得到幅度放大。在進入運算放大器前，可以將其通過一個射極跟隨器，減小后面運算放大器對檢波管阻抗匹配的影響；步驟7 步驟6中輸出放大后的包絡(luò)信號，經(jīng)過限流器、分流器、射頻短路器的調(diào)節(jié)，將其電流得到合理的控制；步驟8 步驟7得到的電流通過1/4波長(或1/4波長得奇數(shù)倍)線后，送到連有衰減管的微帶主干線；步驟9 步驟8中電流到達主通路的微帶線1/4波長處，放置有射頻短路器。通過射頻短路器和1/4波長線共同作用，限流后的電流通路相對射頻主通路視為開路，從而杜絕了對射頻通路性能的影響；步驟10 經(jīng)過步驟3后得到的另外一路送往延時網(wǎng)絡(luò)，確保主通路的射頻信號在衰減管處與檢波放大通路的信號實現(xiàn)同步；步驟11 在延時網(wǎng)絡(luò)和信號會合微帶之間添加隔直電容，確保檢波放大后的電流不會因延時網(wǎng)絡(luò)而形成短路；步驟12 在信號會合的通路上，距隔直電容1/4波長(或1/4波長得奇數(shù)倍)處， 放置衰減管；步驟13 步驟12所述衰減管的負極并連射頻短路器和直流短路器；步驟14 限流后的電流信號通過步驟12所述的衰減管后，通過直流短路器連接到地；步驟15 經(jīng)過步驟14處理后，衰減管處于一定的導(dǎo)通狀態(tài)，這樣部分射頻信號將通過衰減管后，由射頻短路器發(fā)散消耗；步驟16 通過重復(fù)步驟12到步驟15過程，增加ALC的控制范圍；
步驟17 經(jīng)過步驟16后的射頻信號已經(jīng)是功率恒定狀態(tài)；步驟18 經(jīng)過步驟17后，通路上增加隔直電容，確保J2輸出端不會影響衰減管的直流偏置狀態(tài)；步驟19 經(jīng)過步驟18后的信號就是所需要的射頻信號，它不因Jl輸入口的信號強度在一定的范圍內(nèi)的增加或減小而改變。本發(fā)明提供了一種實現(xiàn)高控制范圍的ALC控制方法。與現(xiàn)有的數(shù)字ALC控制電路相比，解決了布線復(fù)雜、成本高等缺點；與現(xiàn)有模擬ALC控制方式相比，簡化了電路，并優(yōu)化了控制不同時隙情況下，EVM等線性指標(biāo)不會得到迅速惡化，不會出現(xiàn)無法解調(diào)的問題。實驗證明，本發(fā)明的ALC控制電路，能夠在低成本的投入的情況下，采用簡單的布局，實現(xiàn)更高動態(tài)的ALC控制，并且在控制不同時隙的TD信號時，射頻信號的EVM等線性指標(biāo)的惡化程度得到有效的緩解，保持了射頻信號更高的線性控制范圍。本實施例的ALC控制電路，實現(xiàn)簡單，能精準(zhǔn)控制每個時隙的射頻信號。并且在深起控控制各種時隙信號時， 射頻信號的EVM等線性指標(biāo)不會得到迅速惡化，使得ALC控制的信號輸入功率范圍更大。因此，本發(fā)明涉及的新型的ALC控制電路的裝置及實現(xiàn)方法，適合所有需要ALC自動控制的通信設(shè)備中，特別是要求布局簡單、且對ALC線性和平坦度有一定要求的通信系統(tǒng)中，都可以有良好的應(yīng)用前景。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)ALC控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟將輸入的射頻信號分成兩路信號；將其中一路信號經(jīng)過檢波器、放大器、限流器、分流器、以及射頻延時線后，送到與衰減管連接的微帶主干線，所述微帶主干線通過隔直電容、射頻延時網(wǎng)絡(luò)與另外一路信號連通。
2.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)ALC控制的方法，其特征在于，所述衰減管負極并連有射頻短路器和直流短路器。
3.如權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)ALC控制的方法，其特征在于，所述直流短路器接地。
4.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)ALC控制的方法，其特征在于，經(jīng)過檢波放大的一路信號與另一路信號在所述衰減管處同步。
5.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)ALC控制的方法，其特征在于，經(jīng)過檢波器的信號在進入所述放大器前，通過射極跟隨器，以減小所述放大器對檢波器阻抗匹配的影響。
6.如權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)ALC控制的方法，其特征在于，將輸入的射頻信號通過功率分配裝置，分成兩路信號。
7.如權(quán)利要求6所述的實現(xiàn)ALC控制的方法，其特征在于，所述功率分配裝置為3dB電橋、功分器或耦合器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)ALC控制的方法，所述方法包括以下步驟將輸入的射頻信號分成兩路信號；將其中一路信號經(jīng)過檢波器、放大器、限流器、分流器、以及射頻延時線后，送到與衰減管連接的微帶主干線，所述微帶主干線通過隔直電容、射頻延時網(wǎng)絡(luò)與另外一路信號連通。本發(fā)明的方法能夠在低成本的投入的情況下，采用簡單的布局，實現(xiàn)更高動態(tài)的ALC控制，并且在控制不同時隙的TD信號時，射頻信號的EVM等線性指標(biāo)的惡化程度得到有效的緩解，保持了射頻信號更高的線性控制范圍。
文檔編號H03G3/20GK102340286SQ20101022851
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者王紅成 申請人:東莞理工學(xué)院