一種5.8GHz相位自適應(yīng)功率放大器合路系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及雙通道輸出的射頻相位匹配和功率匹配控制領(lǐng)域，尤其是一種功率放大器合路系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]5.8GHz頻段是一個比2.4GHZ頻率更高、開放的ISM頻段，最近幾年開始進(jìn)入產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，5.8GHz無線產(chǎn)品采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)和點對多點、點對點的組網(wǎng)方式，單扇區(qū)的速率高達(dá)54Mbps。5.8G的系統(tǒng)一般采用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，它的信道較多頻率較高，所以抗干擾能力相對要強一些。同時它可以滿足高帶寬應(yīng)用支持大量用戶的需要一一8個不重疊信道使部署的可擴(kuò)展性和靈活性更高。因此，可以將8個接入點編成一組，提供高達(dá)432Mbit/s的共享吞吐量來支持同一地區(qū)的多個用戶。這為沒有部署無線局域網(wǎng)的用戶、期待增加或擴(kuò)展現(xiàn)有無線局域網(wǎng)的用戶提供了最有價值的高性能網(wǎng)絡(luò)選擇。同時5.8GHZ也采用基于IP或基于電路的無線傳輸技術(shù)。基于IP的技術(shù)信令協(xié)議簡單，實現(xiàn)容易，開銷低，頻譜利用率高，業(yè)務(wù)種類多，接口簡單統(tǒng)一，升級容易，特別適合于非連接的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)；基于電路的技術(shù)時延小，適合于進(jìn)行傳統(tǒng)的語音傳送和基于連接的傳輸業(yè)務(wù)。它的應(yīng)用范圍也很廣，就頻段而言5.8G的設(shè)備可以用于城市或者郊區(qū)，5.8G無線接入的業(yè)務(wù)提供者可以是傳統(tǒng)的運營商也可以是大型的企事業(yè)單位；就系統(tǒng)要求的傳輸環(huán)境而言，5.8G無線接入系統(tǒng)在采用比較低的調(diào)制效率時對信噪比的要求比較低可以滿足一定的非可視傳輸要求。正因為5.8GHz系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的特殊性，為了提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，保障通信暢通以及信號的覆蓋質(zhì)量，才使該功率放大器合成系統(tǒng)具有先進(jìn)性。
[0003]以往的功率合成系統(tǒng)采用直接3db電橋分路再合路模式，再合成過程中由于相位的不平衡導(dǎo)致合路輸出效果不理想，甚至合路的結(jié)果比單管輸出還要差，因此亟需一種技術(shù)來解決了上述因相位不平等導(dǎo)致的功放合路輸出不理想的弊端，符合在5.8G射頻收發(fā)系統(tǒng)尚性能以及尚穩(wěn)定性的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種5.8GHz相位自適應(yīng)功率放大器合路系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)相位以及功率的自適應(yīng)調(diào)整，解決上述【背景技術(shù)】中存在的問題。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種5.8GHz相位自適應(yīng)功率放大器合路系統(tǒng)，包括功率分配與合成單元、功率放大單元、相位自適應(yīng)調(diào)整單元、自動相位監(jiān)測單元、功率輸入輸出檢測單元以及MCU單元，所述功率分配與合成單元包括功率分配器和功率合成器，所述功率放大單元包括至少兩個功放管，所述相位自適應(yīng)調(diào)整單元和自動相位監(jiān)測單元包括與所述功放管相適配的至少兩個相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器，所述功率輸入輸出檢測單元包括與所述功放管配套的第一功率監(jiān)測器以及與功率合成器配套的第二功率監(jiān)測器，所述功率分配器分別連接功放管，功放管上各自連接有第一功率監(jiān)測器，所述第一功率監(jiān)測器各自配設(shè)有第一功率耦合器，所述功放管分別連接相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器，所述相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器匯總至所述功率合成器，所述功率合成器上連接有第二功率監(jiān)測器，所述第二功率監(jiān)測器配設(shè)有第二功率耦合器，所述第一功率監(jiān)測器、第二功率監(jiān)測器、相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器以及功率合成器均連接至所述MCU單元。
[0006]進(jìn)一步地，所述功率放大單元為AB類工作模式。
[0007]進(jìn)一步地，所述相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器的相位調(diào)節(jié)范圍為0~110°。
[0008]進(jìn)一步地，所述第二功率耦合器的耦合系數(shù)不小于40dB。
[0009]進(jìn)一步地，所述相位自適應(yīng)調(diào)整單元包括相位調(diào)節(jié)器電路，所述相位調(diào)節(jié)器電路包括一個3dB電橋和兩個變?nèi)荻O管。
[0010]進(jìn)一步地，所述MCU單元包括10個通道的12bit A/D轉(zhuǎn)換器、10個通道的12bitD/A轉(zhuǎn)換器、ARM內(nèi)核和存儲模塊。
[0011]本實用新型的合路系統(tǒng)在正常情況下，兩個5.8GHz射頻功率放大器同時工作，即同時對輸入其中的射頻信號進(jìn)行放大。由于電路的離散性和兩路射頻信號所經(jīng)過的路徑的時延不同，如果沒有相位調(diào)節(jié)器，則無法保證系統(tǒng)兩路輸出的功率強度相等。MCU芯片通過比較兩路功率檢測信號，來調(diào)整相位調(diào)節(jié)器的控制電壓，控制電壓的大小用于改變相位調(diào)節(jié)器中兩路信號之間的相位差，以使系統(tǒng)兩路輸出信號的強度相等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的整個系統(tǒng)具有相位調(diào)整以及功率調(diào)整的自適應(yīng)功能不需要人為的干預(yù)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的原理框圖。
[0013]圖2是相位調(diào)節(jié)器的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0014]參照附圖1-2。
[0015]本實用新型的合路系統(tǒng)包括功率分配與合成單元、功率放大單元、相位自適應(yīng)調(diào)整單元、自動相位監(jiān)測單元、功率輸入輸出檢測單元以及MCU單元9，功率分配與合成單元包括功率分配器1和功率合成器2，功率放大單元包括至少兩個AB類工作模式的功放管3(在本實施例中，以兩個功放管為例)，相位自適應(yīng)調(diào)整單元和自動相位監(jiān)測單元包括分別與功放管3相適配的兩個相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器4，功率輸入輸出檢測單元包括分別與兩個功放管3配套的第一功率監(jiān)測器5以及與功率合成器2配套的第二功率監(jiān)測器6。
[0016]功率分配器1分別連接兩個功放管3，兩個功放管3上各自連接有第一功率監(jiān)測器5，第一功率監(jiān)測器5各自配設(shè)有第一功率耦合器7，兩個功放管3分別連接相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器4，相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器4匯總至功率合成器2，功率合成器2上連接有第二功率監(jiān)測器6，第二功率監(jiān)測器6配設(shè)有第二功率耦合器8，第一功率監(jiān)測器5、第二功率監(jiān)測器6、相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器4以及功率合成器2均連接至MCU單元9。
[0017]相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器4的相位調(diào)節(jié)范圍為0~110°，以使整個系統(tǒng)有足夠大的相位動態(tài)調(diào)整范圍。
[0018]第二功率耦合器8的耦合系數(shù)不小于40dB，以使輸出耦合器的插入損耗很小，減小功率損耗。
[0019]相位自適應(yīng)調(diào)整單元包括相位調(diào)節(jié)器電路，所述相位調(diào)節(jié)器電路包括一個3dB電橋和兩個變?nèi)荻O管，如圖2所示。
[0020]MCU單元9包括10個通道的12bit A/D轉(zhuǎn)換器，將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；包換10個通道的12bit D/A轉(zhuǎn)換器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號；包括ARM內(nèi)核，能運行各種算法；包括存儲模塊，用于存儲程序和數(shù)據(jù)。
[0021]5.8G射頻信號輸入功率分配單元，分成兩路射頻信號分別輸入5.8GHz功放管對信號進(jìn)行放大，然后經(jīng)過耦合提取分別監(jiān)測放大后的功率信號，再輸入各自通路的相位監(jiān)測調(diào)試單元，最后通過合路器合路輸出。兩個第一功率監(jiān)測器5用來提取兩個5.8GHz功放管3放大后的射頻功率信號作為比較基準(zhǔn)，理論上兩個第一功率監(jiān)測器5讀取功率應(yīng)該為同一值，且第二功率監(jiān)測器6讀取到的功率信號應(yīng)該是兩個第一功率監(jiān)測器5的讀取值之和；在系統(tǒng)中MCU單元9實時監(jiān)測3個功率監(jiān)測器的讀取值，并把監(jiān)測值對比分析后通過兩個相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器4反饋到電路中，通過相位調(diào)節(jié)器電路調(diào)節(jié)兩個相位監(jiān)測調(diào)節(jié)器4的相位值，使兩路的相位趨于平衡以確保合路后信號為兩個單通路的