一種用於北鬥搜救裝置的放大電路的製作方法

2023-05-14 01:46:36

本發明涉及電路領域，特別涉及到一種用於北鬥搜救裝置的放大電路。

背景技術：

我國幅員廣闊，地理、氣象條件複雜，自然災害時有發生，廣大的野外工作者包括地質、礦山、地理勘察、大地測繪、工程設計等人員的工作，屬於野外涉險作業，另外，隨著國民經濟和社會的發展與進步，我國隧道等基礎建設以及海上運輸等活動變得頻繁，相關的工作也屬於涉險作業。這些涉險作業的周圍環境一旦出現意外，遇險人員被困後，往往需要藉助外界人員的救助才能有效脫離險境。然而由於遇險人員所處的環境地形複雜或面積太大或被障礙物遮擋，造成搜救人員目力不能及，很難施救，所以除了目力搜尋外，搜救人員通常需要藉助無線搜救裝置來對對遇險人員發出的無線報警信號進行搜索定位，以準確找到遇險人員。目前，北鬥搜救裝置所採用的北鬥通信單元包括北鬥通信天線，與天線依次連接的低噪聲放大器，功率放大電路，北鬥晶片，ic卡和調製解調電路。

現有的功率放大電路主要採用多級的功率放大電路級聯，解決了功率放大電路的線性度等問題。但是，其存在功率放大電路故障檢測不及時，也不能實時顯示功率輸出值，從而有效的為搜救系統提供服務。因此，提供一種能夠實時監測功率放大電路的功率輸出值的用於北鬥搜救裝置的放大電路，就很有必要

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的用於北鬥搜救裝置的放大電路功耗大，故障處理不及時的問題。提供一種新的用於北鬥搜救裝置的放大電路，該放大電路具有實時顯示放大電路值，能夠自適應控制放大電路的通斷，減小功耗的技術特點。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下：

一種用於北鬥搜救裝置的放大電路，包括輸入匹配電路、第一功率放大電路、第二功率放大電路，功率合成電路及輸出匹配電路，與第一功率放大電路、第二功率放大電路連接的可調式功放開啟單元及可調式功放電源模塊；所述輸入匹配電路用於匹配第一功率放大電路和第二功率放大電路的輸入阻抗到50歐姆；第一功率放大電路和第二功率放大電路用於功率放大射頻輸入信號；與第一功率放大電路及第二功率放大電路連接的自適應控制模塊；所述自適應控制模塊包括與第一功率放大電路連接的第一耦合模塊，與第二功率放大電路連接的第二耦合模塊，與第一耦合模塊次輸出端及第二耦合模塊次輸出端連接的微處理單元，微處理單元還與所述可調式功放開啟單元及可調式功放電源模塊連接；所述微處理單元用於自適應控制所述第一功率放大電路輸出實時值及第二功率放大電路輸出實時值；所述功率合成電路及輸出匹配電路與第一耦合模塊主輸出端及第二耦合模塊主輸出端連接。

上述方案中，為優化，進一步地，所述輸入匹配電路及輸出匹配電路包括並聯連接的4-6路匹配單元，所述匹配單元包括2-3級級聯的匹配單元；所述匹配子單元包括串聯的電感及電容。

進一步地，所述第一耦合模塊耦合度為99:1。

進一步地，第二耦合模塊耦合度為99:1

進一步地，所述可調式功放開啟電源電壓輸出0v-10v，可調步進0.1v。

進一步地，所述可調式功放電源模塊電壓輸出0v-28v，可調步進0.1v。

進一步地，所述放大電路還包括與微處理單元連接的顯示單元，所述顯示單元用於顯示功率輸出實時值。

進一步地，所述用於北鬥搜救裝置的放大電路還可用於其他功率放大裝置。

由於放大電路是搜救裝置中主要的直流功率消耗源之一，因此，在發射功率間歇期，通過採用自適應控制單元對於放大電路進行斷開操作，從而能夠減小搜救裝置的耗能，延長使用時間，取得更好的搜救效果。自適應單元還可以對於放大電路的功率進行實時檢測，通過對輸出功率的判別實時控制開啟電壓及供電電壓，從而能夠選擇最優電壓供給於放大電路，不必造成能量的浪費。對於功放電路，採用多級並聯的方式增大功率容量，拓寬使用場景。

本發明的有益效果如下：

效果一，間歇控制放大電路工作，減小放大電路耗能；

效果二，實時檢測放大電路輸出，能夠及時告知故障，減小維修難度；

效果三，能夠提供放大電路所需的最優開啟電壓及電源電壓，減小電源耗能。

效果四，提高北鬥搜救裝置的穩定性，可靠性及實用性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1，放大電路示意框圖。

圖2，實施例1輸入匹配電路及輸出匹配電路示意圖。

圖3，匹配子單元示意圖。

圖4，實施例2輸入匹配電路及輸出匹配電路示意圖。

附圖中，第一耦合模塊主輸出端-1；第二耦合模塊主輸出端-2；第一耦合模塊次輸出端-3；第二耦合模塊次輸出端-4。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例1

如圖1所示，本實施例提供一種用於北鬥搜救裝置的放大電路，包括輸入匹配電路、第一功率放大電路、第二功率放大電路，功率合成電路及輸出匹配電路，與第一功率放大電路、第二功率放大電路連接的可調式功放開啟單元及可調式功放電源模塊；所述輸入匹配電路用於匹配第一功率放大電路和第二功率放大電路的輸入阻抗到50歐姆；第一功率放大電路和第二功率放大電路用於功率放大射頻輸入信號；與第一功率放大電路及第二功率放大電路連接的自適應控制模塊；所述自適應控制模塊包括與第一功率放大電路連接的第一耦合模塊，與第二功率放大電路連接的第二耦合模塊，與第一耦合模塊次輸出端及第二耦合模塊次輸出端連接的微處理單元，微處理單元還與所述可調式功放開啟單元及可調式功放電源模塊連接；所述微處理單元用於自適應控制所述第一功率放大電路輸出實時值及第二功率放大電路輸出實時值；所述功率合成電路及輸出匹配電路與第一耦合模塊主輸出端及第二耦合模塊主輸出端連接。

如圖2，本實施例所採用的輸入匹配電路及輸出匹配電路均包括並聯連接的4路匹配單元。匹配單元採用開關控制。其中，每個匹配單元都包括級聯的3個匹配子單元。如圖3所示，所述匹配子單元包括串聯的電感及電容。採用這種級聯的多個匹配單元，能夠最優匹配阻抗，將因為埠阻抗不匹配造成的能量反射及浪費減低，從而達到減小放大電路功耗的作用。

第一耦合模塊耦合度為99:1，第二耦合模塊耦合度為99:1。耦合模塊耦合度可採用耦合度儘量大的耦合模塊，耦合度越大，耦合模塊的次級輸出端輸出的功率就越小，從而主輸出端上的功率就越大，能夠減小功率分散損耗，達到發射功率的最大化。

對於受控的開啟電壓及供電電壓，本實施例的可調式功放開啟電源電壓輸出0v-10v，可調步進0.1v。可調式功放電源模塊電壓輸出0v-28v，可調步進0.1v。該電壓範圍能夠較好的覆蓋放大電路所需的開啟電壓及供電電壓，0.1v的步進值能夠與最優開啟電壓與最優供電電壓進行匹配，從而減小因為電壓過大而造成的能力浪費。

放大電路還包括與微處理單元連接的顯示單元，顯示單元用於顯示功率輸出實時值，並能夠顯示放大電路的故障路，定位故障，便於維修。未處理單元對於第一功率放大電路輸出實時值及第二功率放大電路輸出實時值進行檢測鑑別，判定第一功率放大電路及第二功率放大電路的輸出狀態。當第一功率放大電路故障時，顯示單元予以顯示標記。當第二功率放大電路故障時，顯示單元予以另外顯示標記。

實施例2

本實施例進一步說明輸入匹配電路，輸出匹配電路的配置。

如圖4，本實施例所採用的輸入匹配電路及輸出匹配電路均包括並聯連接的6路匹配單元。其中，每個匹配單元都包括級聯的2個匹配子單元。如圖3所示，所述匹配子單元包括串聯的電感及電容。採用這種級聯的多個匹配單元，能夠最優匹配阻抗，將因為埠阻抗不匹配造成的能量反射及浪費減低，從而達到減小放大電路功耗的作用。

其中，第一耦合模塊耦合度為199:1，第二耦合模塊耦合度為199:1。

儘管上面對本發明說明性的具體實施方式進行了描述，以便於本技術領域的技術人員能夠理解本發明，但是本發明不僅限於具體實施方式的範圍，對本技術領域的普通技術人員而言，只要各種變化只要在所附的權利要求限定和確定的本發明精神和範圍內，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。