[发明专利]控制脉冲模式放大器双峰值功率电平的方法和装置

说明书

本发明涉及脉冲模式放大器至少两个功率电平的控制方法和装置。

本发明涉及例如一种峰值功率控制装置，用于控制宽带脉冲射频功率 发射机，这种发射机能够产生称为标称功率和减小功率的两个峰值功率电 平。

对于必须利用离散控制信号产生n分贝减小功率的功率脉冲发射机， 已知有如下方法可用：

·在发射机的输出端增加一个功率开关，用于打开或关闭一个n 分贝衰减器；

·在两个低功率级之间增加一个开关，用于打开或关闭一个n分 贝衰减器或者一个n分贝放大器级；

·改变n个C类双极性级的直流电源。

但是，这些装置存在一些缺点：

·功率开关会带来损耗。于是，功率放大器必须能够产生比工作 需要的还要大的功率。所以，必须总是工作在最大功率上。此 外，布局必须允许将衰减器安装进去。

·困难在于对于两个功率电平中的每一个，要保证后续级具有相 同的增益。对于宽带放大器，这个问题是无法解决的问题。

·功率变化范围限制在每个C类双极性级2分贝以内。

本发明涉及一种装置，用于控制工作于脉冲模式的放大器的至少两个 峰值功率电平，其特征在于它至少包括以下单元：

预调制级，该级至少包括：

·第一放大器级，该级包括至少一个放大器和适合用于提供方波 信号给所述放大器的处理装置，

·第二放大器级，该级包括至少一个放大器和适合用于提供信号 的处理装置，该信号具有和所用调制形状粗略相同的形状；

功率锁定级，该级至少包括：

·耦合器和检测器，用于对放大子系统输出上的至少一部分信号 进行采样，并将它发送给视频放大器，

·峰值检测器和电平鉴别器，适合用于产生给放大器的调制信号，

·所述放大器的电源模块。

本发明的装置和方法具有以下优点：

·系统能够确保发射的高斯脉冲的完整性，准确地调节所涉及的 整个频带内的峰值功率电平，获得不随温度变化的性能；

·用于船载应用的减小的尺寸、重量和体积；

·系统足够快，能够确保功率以足够快的速度改变，以及最大的 改变范围，而不会牺牲准确性。

通过参考附图，阅读本发明的以下详细描述，会非常清楚本发明的其 它特征和优点，其中的示例性实施例仅仅是用于进行说明，在这些附图中：

图1说明本发明中可以用于控制两个峰值功率电平的装置的结构；

图2A和2B说明对应于控制信号和调制信号的不同时序图；

图3说明可以用于本发明的方案的脉冲电压控制的放大器的结构。

本发明的装置和方法依赖于放大子系统中n级的增益控制，而不是利 用衰减装置，这种衰减与无意义的损耗没有区别。

通过一方面检测发射的信号，另一方面使用可变增益射频放大器，本 发明产生高斯形脉冲信号，其幅度受控于数字锁定系统，具有可以用离散 信号选择的两个或多个峰值功率电平。

图1原理性地说明本发明中的示例性系统结构。它包括，例如，从属 功率级和一个或多个预调制级。下面详细描述这些级。

第一放大级

第一射频放大级使用例如具有脉冲漏极电源，工作在AB类的LDMOS 晶体管1。为此，电源2₁连接到处理装置3，处理装置3接受发射同步信号， 据此发送控制信号，允许放大器的电源工作在开关模式。

第一级的增益受控于根据例如SEPROM 5中储存的两个数字表产生的 可变直流电压4，用于控制数字电位器4，从而能够调整调制信号的幅度， 它的形式通过图中以直流电压源为基准的直流产生。减小功率和标称功率 模式中的每个频率都对应于直流电压。处理装置6根据要发射的频率Freq 和“标称功率/减小功率”控制信号对两个表进行寻址。由此产生的调制信 号被发送到放大器1。

在可变增益射频放大器1输出端，这一操作的结果是具有半功率差间 隔的两个峰值功率电平。两个功率电平中的每一个都按照频率固定。如果 需要，可以进行预加重。

在放大器1的输出端，获得方波RF脉冲，其峰值功率根据减小功率控 制离散信号(PNR)的状态，按照频率取两个固定值。将这些脉冲发送给 第二功率放大器。