[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，必需在 功率放大器的输出端测量各种工作参数。为了这一目的，从DE 27 10 752 A1和 DE 39 18 159 A1分别知晓，在功率放大器的输出端和诸如天线之类的复负 载之间的连接线上，例如借助于定向耦合器测量与前向波成比例的前向电压 (forward voltage)，以及借助于定向耦合器测量与返回的反射波相对应的 返回电压(return voltage)。根据这些在高频位置测量的模拟电压，然后通 常利用模拟电路计算该放大器的所需的工作参数。已知装置的一个缺点是， 由于是在高频级确定这些测量值，因而，即使是数字化地进行这些计算，这 些计算也是相对昂贵和复杂的。

发明内容

本发明的目的是简化这种装置在电路技术中的实现。

该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。在从属权利要求中详细说明有利的进一步展开。

根据本发明，功率放大器和负载之间的连接线上的前向电压和返回电压在分别 确定并数字化的每种情况下，通过数字下变频器(digital down-converter)被下变频 到基带，也就是说，达到0赫兹的载波频率。结果，降低了采样速率，并显著地简 化了在计算机中对各种工作参数的后续计算。而且，还达到了更高的分辨率。以已 知的方式，例如借助于定向耦合器分别确定连接线上的前向电压和返回电压。 另一种潜在价值是为了这一目的而使用一种装置，该装置已经允许借助于计算 装置以数字形式确定前向电压和返回电压，并且该装置于是只需被从高频位置 下变频到基带。优选地，在数字下变频器和计算单元之间还提供选择滤波器。

然后，利用根据本发明的装置，能够以较低的计算成本，在采用合适的已 知算法的计算机中，根据前向电压的绝对值(模)和相位以及返回电压的绝对 值和相位计算放大器所需的各种工作参数，例如，高频功率放大器的输出端和 天线之间的连接线上的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，而且所述连接线通常由同轴线形成。利用根据本发明的该装 置，不仅能够确定以上以示例方式提及的高频功率放大器的工作参数，而且还 能够利用合适的已知算法和对该计算机适用的数字值进行其它对功率放大器的 工作有用的计算。例如，实际上，根据与通过功率放大器产生放大的高频信号 的调制模式相对应的解调模式，例如，根据幅度调制、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，借助于已知算法进行数字解调是可能的。

然后，能够把该功率放大器输出端的以这种方式数字化解调后的有用信号 反馈给无线电系统的输入端，以评估该输出信号并且借助于例如监测扬声器使 其在那里可以听得见。以这种方式能够产生所谓的侧音信号，利用此侧音信号， 能够监测并提高例如短波无线电话系统的话音舒适度。这种把自己的话音反馈给 监测扬声器的潜在价值胜过先前使用的、在麦克风放大器之后直接反馈给监测 扬声器，这是因为，包括输出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在价值还能够被有利地分别用于 以CW模式进行监测或在传输数字信号时进行监测。

另一种潜在价值是根据供给计算机的、对应于复前向电压的数字值确定由 非线性引起的输出级的失真。相应地，能够在与失真方向相反的方向上，以已 知方式对供给功率放大器的有用信号进行放大之前的预失真，以便补偿功率放 大器中失真。还能够在工作期间不断地监测对输出级中的失真的这种确定，以 便例如通过预失真的相应改变使系统自动地线性化，即使在负载改变、连接另 一天线或者在频率改变的情况下。

任何常规的信号处理器，或者，用于特定任务的所谓的现场可编程门阵 列(FPGA)，适合用作计算机，利用该现场可编程门阵列，例如根据所谓 的Cordic(协调旋转数字计算机)算法，能够以较低的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公式，基于示例性实施例对本发明进行更详 细的说明。附图如下：

图1示出根据本发明的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