一種增益補償裝置及方法、一種移動通信放大系統的製作方法
2023-12-04 18:19:26
專利名稱：一種增益補償裝置及方法、一種移動通信放大系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統中射頻技術設計領域，尤其涉及一種增益補償裝置及一 種移動通信放大系統。
背景技術：
近年來，隨著移動通信網絡的大規模建設，移動通信設備的工作條件多樣，如南北 地域差異，其工作溫度不同；冬夏季節差異，其工作溫度也會不同。大多數移動通信設備在不同溫度下其性能會不穩定，在這裡很重要的一項性能就 是增益，如果增益變小，在輸入功率恆定的情況下，移動通信設備裡的放大器的輸出功率會 減少，這樣原本設計能夠覆蓋的範圍會縮小，原本設計的信號傳輸距離會減小，這樣就會造 成很多地方沒有信號，或者信號不能繼續傳輸下去。所以就需要放大器本身的增益能夠根 據工作的溫度環境進行自適應的調整。目前放大器在無增益補償的情況下，其高溫增益變 小，低溫增益變大，所以需要一個隨溫度正斜率變化的功率增益補償裝置。現有技術一中的增益補償裝置，如圖1，其連接在信號輸入端Jl與放大器的輸入 端之間，圖中J2表示放大器的輸出端，該增益補償裝置是通過溫敏電阻構成一個溫補衰減 器，該溫敏電阻對地的電阻會隨著溫度的升高而升高，在射頻通路上的電阻會隨著溫度的 升高而減少，這樣高溫下該增益補償裝置的衰減值就變小，低溫下其衰減值變大，所以該增 益補償裝置能隨溫度變化對放大器的增益進行補償，其增益的補償與溫度是呈正斜率的變 化關係。但該增益補償裝置成本高，且其不能靠近發熱器件，如果靠近發熱器件可能會導致 其溫度檢測有誤，從而導致補償出現偏差，另一方面其增益的補償與溫度的變化關係不能 調節。現有技術二中的增益補償裝置，如圖2，包括溫度傳感器、監控裝置及可調衰減器， 溫度傳感器的輸出端通過監控裝置與可調衰減器的控制端連接，可調衰減器連接在信號輸 入端與放大器的輸入端之間；通過溫度傳感器檢測溫度，並把溫度轉換為相應的電壓，該溫 度傳感器其輸出電壓與環境溫度的關係可以為-.Vout = (10XTemp)+500，其中V-為輸出電 壓，單位為mV，Temp為檢測點的溫度；監控裝置在常溫時控制可調衰減器預設一定的衰減， 獲取溫度傳感器輸出的電壓，將該電壓模數轉換為數字電壓，根據預定的電壓與衰減值的 算法關係計算可調衰減器所需的衰減值，並將該衰減值數模轉換為模擬衰減值輸出到可調 衰減器，可調衰減器根據該模擬衰減值對信號進行衰減。該增益補償裝置可以實現隨著溫 度的變化對放大器的增益進行補償。但監控裝置的部分功能需要採用軟體來實現，即該監 控裝置要能執行軟體程序，所以實現起來比較複雜，成本也會相應的變高。
發明內容
本發明提供了一種增益補償裝置及方法、一種移動通信放大系統，該增益補償裝置成本低、實現簡單。本發明的技術方案是一種增益補償裝置，包括溫度傳感器、比例加法器和壓控衰減器；所述溫度傳感器的輸出端通過所述比例加法器與所述壓控衰減器的控制端連接， 所述壓控衰減器連接在信號輸入端與放大器的輸入端之間；所述溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換為電壓輸出到所述比 例加法器的輸入端；所述比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸 出的電壓轉換為控制電壓，輸出到所述壓控衰減器的控制端；所述壓控衰減器根據所述控 制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減。一種移動通信放大系統，包括溫度傳感器、比例加法器、壓控衰減器及放大器；所 述溫度傳感器的輸出端通過所述比例加法器與所述壓控衰減器的控制端連接，所述壓控衰 減器連接在信號輸入端與放大器的輸入端之間；所述溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換為電壓輸出到所述比例加法器的輸入端；所述比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸 出的電壓轉換為控制電壓，輸出到所述壓控衰減器的控制端；所述壓控衰減器根據所述控 制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減。一種使用上述的增益補償裝置進行增益補償的方法，包括檢測被檢測點的溫度，將所述溫度轉換為相應的電壓；根據預設的比例係數及偏置電壓，將所述相應的電壓轉換為控制電壓；根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減，並將該衰減後的信號輸出 到放大器的輸入端。本發明的增益補償裝置及方法、移動通信放大系統，所述增益補償裝置包括溫度 傳感器、比例加法器及壓控衰減器，溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換 為電壓，比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制 電壓，壓控衰減器根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減；由此可見，該增益 補償裝置可以全部採用硬體來實現，不需要通過運行相應的軟體程序來控制，成本比較低， 實現起來比較簡單，而且比例加法器的比例係數及偏置電壓可以根據實際需要進行調整， 設計比較靈活，應用範圍比較廣。
圖1是現有技術一中增益補償裝置的結構示意圖；圖2是現有技術二中增益補償裝置的結構示意圖；圖3是本發明增益補償裝置在一實施例中的結構示意圖。
具體實施例方式本發明的增益補償裝置及方法、移動通信放大系統，所述增益補償裝置包括溫度 傳感器、比例加法器及壓控衰減器，溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換 為電壓，比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制 電壓，壓控衰減器根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減；由此可見，該增益 補償裝置可以全部採用硬體來實現，不需要通過運行相應的軟體程序來控制，成本比較低， 實現起來比較簡單，而且比例加法器的比例係數及偏置電壓可以根據實際需要進行調整， 設計比較靈活，應用範圍比較廣。
下面結合附圖對本發明的具體實施例做一詳細的闡述。本發明的增益補償裝置，如圖3，包括溫度傳感器、比例加法器和壓控衰減器；所 述溫度傳感器的輸出端通過所述比例加法器與所述壓控衰減器的控制端連接，所述壓控衰 減器連接在信號輸入端與放大器的輸入端之間；該放大器可以是功率放大器或者其他的移 動通信設備中用於放大的器件；信號輸入端可以接收射頻信號或其他的數字或模擬信號；所述溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換為電壓輸出到所述比 例加法器的輸入端；所述比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸 出的電壓轉換為控制電壓，輸出到所述壓控衰減器的控制端；所述壓控衰減器根據所述控 制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減。
比例加法器是以一次函數形式對溫度傳感器輸出的電壓進行放大，其根據預設的 比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制電壓，具體可以為V。ut = Vref+KXVtmp，其中v。ut表示所述控制電壓，K表示比例係數，Vtmp表示所述溫度傳感器輸出的 電壓。其中比例係數和偏置電壓可以根據需要來設置大小，以使轉換的控制電壓可以達到 壓控衰減器的實際電壓控制要求。所以通過比例加法器可以得到一個隨著溫度呈正斜率變化的控制電壓，壓控衰減 器的衰減量在一定的衰減範圍內與控制電壓成比例線性關係，即可通過向壓控衰減器輸入 控制電壓來控制壓控衰減器的衰減量。該壓控衰減器可以是由PIN管組成的壓控衰減器。本發明還公開了一種使用上述的增益補償裝置進行增益補償的方法，所述方法包 括檢測被檢測點的溫度，將所述溫度轉換為相應的電壓；具體轉換可以通過一次 函數的形式將所述溫度轉換為相應的電壓，即輸出電壓與環境溫度的關係可以為-.Vout = (10 X Temp)+500，其中V。ut為輸出電壓，單位為mV，Temp為檢測點的溫度；根據預設的比例係數及偏置電壓，將所述相應的電壓轉換為控制電壓；根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減，並將該衰減後的信號輸出 到放大器的輸入端。該放大器可以是功率放大器或其他的用於移動通信設備中放大的器 件。其中步驟根據預設的比例係數及偏置電壓，將所述電壓轉換為控制電壓，具體可 以為Vout = Vref+KXVtmp，其中V。ut表示所述控制電壓，K表示比例係數，Vtmp表示所述相 應的電壓，Vref表示所述偏置電壓。其中比例係數和偏置電壓可以根據需要來設置大小，以 使轉換的控制電壓可以達到壓控衰減器的實際電壓控制要求。本發明還揭示了一種移動通信設備放大系統，其包括溫度傳感器、比例加法器、 壓控衰減器和放大器；所述溫度傳感器的輸出端通過所述比例加法器與所述壓控衰減器的 控制端連接，所述壓控衰減器連接在信號輸入端與放大器的輸入端之間；該放大器可以是 功率放大器或者其他的移動通信設備中用於放大的器件；信號輸入端可以接收射頻信號或 其他的數字或模擬信號；所述溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換為電壓輸出到所述比 例加法器的輸入端；所述比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸 出的電壓轉換為控制電壓，輸出到所述壓控衰減器的控制端；所述壓控衰減器根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減。比例加法器是以一次函數形式對溫度傳感器輸出的電壓進行放大，其根據預設 的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制電壓，具體為V。ut = Vref+KXVtmp，其中v。ut表示所述控制電壓，K表示比例係數，Vtmp表示所述溫度傳感器輸出的 電壓。其中比例係數和偏置電壓可以根據需要來設置大小，以使轉換的控制電壓可以達到 壓控衰減器的實際電壓控制要求。所以通過比例加法器可以得到一個隨著溫度呈正斜率變化的控制電壓，壓控衰減 器的衰減量在一定的衰減範圍內與控制電壓成比例線性關係，即可通過向壓控衰減器輸入 控制電壓來控制壓控衰減器的衰減量。該壓控衰減器可以是由PIN管組成的壓控衰減器。綜上所述，本發明的增益補償裝置及方法、移動通信放大系統，所述增益補償裝置 包括溫度傳感器、比例加法器及壓控衰減器，溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的 溫度轉換為電壓，比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將溫度傳感器輸出的電壓轉 換為控制電壓，壓控衰減器根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減；由此可 見，該增益補償裝置可以全部採用硬體來實現，不需要通過相應的軟體程序來控制，成本比 較低，實現起來比較簡單，而且比例加法器的比例係數及偏置電壓可以根據實際需要進行 調整，設計比較靈活，應用範圍比較廣。以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明 的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範 圍之內。
權利要求
一種增益補償裝置，其特徵在於，包括溫度傳感器、比例加法器和壓控衰減器；所述溫度傳感器的輸出端通過所述比例加法器與所述壓控衰減器的控制端連接，所述壓控衰減器連接在信號輸入端與放大器的輸入端之間；所述溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換為電壓輸出到所述比例加法器的輸入端；所述比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制電壓，輸出到所述壓控衰減器的控制端；所述壓控衰減器根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減。
2.根據權利要求1所述的增益補償裝置，其特徵在於所述放大器為功率放大器。
3.根據權利要求1或2所述的增益補償裝置，其特徵在於所述比例加法器根據預 設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制電壓，具體為V。ut = Vref+KXV_，其中V。ut表示所述控制電壓，K表示比例係數，Vtfflp表示所述溫度傳感器輸出的 電壓，VMf表示所述偏置電壓。
4.一種移動通信放大系統，其特徵在於，包括溫度傳感器、比例加法器、壓控衰減器及 放大器；所述溫度傳感器的輸出端通過所述比例加法器與所述壓控衰減器的控制端連接， 所述壓控衰減器連接在信號輸入端與放大器的輸入端之間；所述溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換為電壓輸出到所述比例加 法器的輸入端；所述比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸出的 電壓轉換為控制電壓，輸出到所述壓控衰減器的控制端；所述壓控衰減器根據所述控制電 壓對輸入信號的功率進行相應的衰減。
5.根據權利要求4所述的移動通信放大系統，其特徵在於所述放大器為功率放大器。
6.根據權利要求4或5所述的移動通信放大系統，其特徵在於所述比例加法器根據 預設的比例係數及偏置電壓將所述溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制電壓，具體為V。ut = Vref+KXV_，其中V。ut表示所述控制電壓，K表示比例係數，Vtfflp表示所述溫度傳感器輸出的 電壓，VMf表示所述偏置電壓。
7.一種使用如權利要求1所述的增益補償裝置進行增益補償的方法，其特徵在於，包括檢測被檢測點的溫度，將所述溫度轉換為相應的電壓；根據預設的比例係數及偏置電壓，將所述相應的電壓轉換為控制電壓；根據所述控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減，並將該衰減後的信號輸出到放 大器的輸入端。
8.根據權利要求7所述的增益補償方法，其特徵在於根據預設的比例係數及偏置電 壓，將所述相應的電壓轉換為控制電壓，具體為Vout = VMf+KXV_，其中V。ut表示所述控制電壓，K表示比例係數，Vtfflp表示所述相應的 電壓，VMf表示所述偏置電壓。
全文摘要
本發明公開了一種增益補償裝置及方法、一種移動通信放大系統，所述增益補償裝置包括，溫度傳感器、比例加法器和壓控衰減器；溫度傳感器的輸出端通過比例加法器與壓控衰減器的控制端連接，壓控衰減器連接在信號輸入端與放大器的輸入端之間；溫度傳感器檢測被檢測點的溫度，將檢測到的溫度轉換為電壓輸出到比例加法器的輸入端；比例加法器根據預設的比例係數及偏置電壓將溫度傳感器輸出的電壓轉換為控制電壓，輸出到壓控衰減器的控制端；壓控衰減器根據控制電壓對輸入信號的功率進行相應的衰減。本發明可以全部採用硬體來實現，不需要通過運行相應的軟體程序來控制，成本比較低，實現起來比較簡單，而且比例加法器的參數可以調整，設計比較靈活。
文檔編號H03F1/30GK101834568SQ20101013822
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月29日 優先權日2010年3月29日
發明者李合理, 申超群, 謝斌 申請人:京信通信系統(中國)有限公司