[发明专利]用于确定高频功率放大器的工作特性的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的装置。

背景技术

在高频功率放大器，例如变频短波发射机的晶体管功率输出级工作时， 必需确定和监测各种工作参数，特别是负载和功率的匹配。从DE 27 10 752 A1和DE 39 18 159 A1中分别得知各种根据权利要求1的前序部分所述的针 对该目的模拟装置。它们的共同之处在于，使用定向耦合器来确定功率放大 器和天线之间的连接线的参数，并且根据利用定向耦合器分别获得的、分别 与连接线上的前向波和返回波成比例的模拟前向电压和模拟返回电压，通过 相对复杂的模拟电路以模拟方式，来实现对所需工作参数的计算。

发明内容

本发明的目的在于提供这样一种装置，利用该装置，可以更精确地且以 简单得多和对成本更有利的方式来确定高频功率放大器的工作参数。

这个目的是以根据权利要求1的前序部分所述的装置为基础通过权利 要求1的区别特征实现的。有利的进一步展开被载入从属权利要求中。

根据本发明，为了获取计算所需的工作参数所必需的、功率放大器和天 线之间的连接线上的测量值，使用按照Buschbeck(Meinke/Grundlach， Taschenbuch der Hochfrequenztechnik(高频技术手册)，第3版，1560-1561 页)的本身已知的耦合设备，这种耦合设备所具备的优点在于，所获取的分 别与线上的复电压或与复电流成比例的测量电压与耦合设备在线路上的安 装位置无关。

根据本发明对以这种方式获得的复模拟测量电压进行数字化，而后能够 根据这些数字值，采用合适的已知算法在计算单元中计算高频功率放大器的 输出和天线之间的、通常由同轴线形成的连接线上的各种所需的工作参数， 例如复前向电压和复返回电压、复前向功率和复返回功率、天线的复负载阻 抗、反射系数和电压驻波比。

利用根据本发明的装置，不仅能够确定以上以示例方式提及的功率放大 器的上述工作参数，而且还能够利用合适的已知算法与对计算单元适用的数 字值来实现对功率放大器的工作有用的其它计算。例如，能够利用已知算法 并且实际上是按照解调模式对与线上的复电压成比例的数字化测量电压进 行数字解调。该解调模式对应于用于产生经由功率放大器放大的高频信号的 调制模式，例如，放大调制、频率调制或相位调制或所需的任何其它较高值 类型的调制。

然后，可以将以这种方式数字解调后的在功率放大器的输出端的有用信 号反馈给无线电系统的输入端，以对输出信号进行质量评估并且例如利用监 测扬声器使输出信号在那里可以被听到。以这种方式能够产生所谓的侧音信 号。利用该侧音信号，例如能够监测并提高短波电话无线电系统的话音舒适 度。这种反馈自己话音的潜能胜过先前使用的、在麦克风放大器之后直接反 馈给监测扬声器，这是因为包括放大器在内的无线电系统的所有级也被评 估。这种直接在天线的基部对有用信号进行解调的潜能能够被有利地分别用 于以CW模式进行监测或用于在传输数字信号时进行监测。

另一种潜能是根据供应给计算机的、对应于复前向电压的数字值来确定 由非线性造成的输出级的失真。相应地，供应给功率放大器的有用信号能够 在失真的反方向上以已知方式进行放大前的预失真，以便补偿功率放大器中 的失真。在工作期间也能够持续监测在输出级对失真的这种确定，以便例如 即使负载变化、连接另一天线或者在频率变化的情况下，也能够通过预失真 的对应改变使系统自动线性化。

任何常规信号处理器或者用于特殊任务的所谓现场可编程门阵列 (FPGA)适合用作计算单元。利用FPGA，例如按照所谓Cordic算法能够 以低成本进行上述数字计算。

附图说明

下面参照示意图和示例性计算等式(1)至(7)，基于示例性实施例对 本发明进行更详细说明。附图如下：

图1示出根据本发明的具有进一步展开的短波功率输出级的概略电路 图。

具体实施方式