[发明专利]用于发射放大器元件的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术。本发明尤其是涉及应用行波管情况下的卫星通信。本发明尤其是还涉及用于行波管的控制设备，包括根据本发明的设备的远地点平台（尤其是卫星），以及用于调整行波管的工作点的方法。

背景技术

作为高度专用的真空管的行波管（也称为Travelling Wave Tube (TWT)）应用于放大RF信号。尤其优选的行波管在远地点平台（例如卫星）上应用，以便提供用于与通信伙伴（例如近地点或者地面站）的通信的RF信号。

此外行波管实现RF信号的放大，其方式为自由电子（其在管中从阴极在阳极的方向上运动并随后由集电极捕获）其运动能量的一部分交给电的要放大的信号。行波管在此具有优选的频率范围0.3至50GHz中的其使用范围，其中放大通常在30-60dB的范围中可实现。由于其高达70%的高效率行波管尤其是在10GHz之上优于半导体放大器。

为了操作行波管需要若干V的热阴极的热电压用于产生电子束，其中电子下面在阳极的方向上加速并且最后在经过具有螺旋线绕组的区域之后由集电极占有。行波管在此通过回收电子实现能量回收，由此得到其相对较高效率。

此外需要轴向的通过永久磁体或电磁体产生的磁场以及在kV范围的操作电压或者加速电压。此外所需操作参量或者操作能量参量可能是例如用于电子枪的控制或者聚焦电压。还可能需要集电极的冷却设备和通常还有螺旋线的冷却设备，尤其是在高功率应用的情况下。特别在卫星技术中将供电单元称为电子电源调节器(EPC)。来自TWT和EPC的单元称为行波管放大器(Traveling Wave Tube Amplifier，TWT)。

行波管放大器特别是在卫星中用作功率放大器。因此行波管主要确定高频属性。此外设置馈电或者控制设备用于行波管，该馈电或者控制设备产生供应电压用于行波管并此外表示到卫星的遥测或者遥控接口。可以通过前置放大器（也称为信道放大器(CAMP)）补充功率放大器，其还可以包含线性化器(LCAMP)。在这样的组合中，这样的设备称为高频功率模块(微波功率模块，MPM)。

行波管的高频属性除了行波管的高频设计以外自身主要通过供应电压确定。因此如此对其进行调整，使得要求的功率特征可以在要求的频率范围上遵循。尤其是在大频率范围的情况下必须做出在频率范围和要求之间的妥协。

通常如此实现行波管的调整，使得实现的频率范围的中心如此调整，使得还在边缘上并且从而在总体要求的频率范围中，遵循提出的要求。因此在中间的范围通常远超过这些要求。

在非常宽频应用的情况下还可能发生，根本不能发现操作工作点，该操作工作点能够覆盖总体频率范围。在这种情况下子范围必须通过不同放大器覆盖。

因此MPM的前置放大器必须基于管属性调准，也就是说，如果管的特性改变，前置放大器的调整必须相应地适应。

发明内容

本发明的一方面现在在于以如此灵活的方式调整用于RF发射放大器元件的远地点平台的控制设备（尤其是所属能量供应单元和/或所属前置放大器或者信道放大器和/或线性化器），使得在卫星应用的情况下在运行轨道上可以通过遥控根据放大器或者RF发射放大器元件要操作在哪个频率范围或者频带中来选取不同调整。

相应地根据独立权利要求提供一种用于远地点平台的控制设备，一种包括根据本发明的设备的远地点平台（尤其是卫星）以及一种用于在远地点平台上调整RF发射放大器元件的工作点的方法。优选的扩展方案从从属权利要求得出。

根据本发明的第一扩展方案公开用于远地点平台的控制设备，其包括至少一个控制输入和控制输出的控制单元以及存储器元件，其中存储器元件布置成持有用于至少一个RF发射放大器元件的多个操作参量参数集，其中控制输入布置成用于接收控制信号，其中控制单元布置成基于控制信号从存储器元件选取操作参量参数集并且其中控制输出布置成在应用选取的操作参量参数集的情况下如此影响能量供应单元和/或线性化元件，使得RF发射放大器元件可操作在确定的工作点。

根据本发明的另外的扩展方案公开包括用于行波管的控制设备的远地点平台（尤其是卫星）。

根据本发明的另外的扩展方案公开用于调整尤其是在远地点平台上的行波管的工作点的方法，包括下列步骤：获得控制信号;从在存储器元件中本地地持有的多个操作能量参量参数集选取操作能量参量参数集;以及基于选取的操作能量参量参数集调整行波管的工作点。