[发明专利]发射机ALC设计通用试验平台及试验方法

说明书

本发明提供发射机ALC设计通用试验平台，包含前级耦合器、射频开关、数控衰减器、模拟衰减器、驱动放大器、末级功率放大器、后级功率耦合器、低通滤波器、前级芯片检波器、后级芯片检波器、环路控制电路、模拟单刀双掷开关、MCU微处理器、I2C存储器。本专利试验平台应用性较强，可以为发射机提供三种典型的ALC控制方式，实现预存储式数字ALC控制、模拟闭环调制式ALC控制、数字模拟组合控制的ALC控制方式，不同的控制方式可以实现高线性度控制、高速模拟控制、高可靠性控制的目的。根据不同的需求，修改部分电路，以达到突出某些指标的特性，为最终产品提供方案支持。

技术领域

本专利设计了发射机ALC(自动电平控制)设计试验平台，具体涉及一种通用发射机ALC设计试验平台。

背景技术

随着数字通信的发展，低速率向高速率通信的发展，无论是民用军用通信，还是EMI测试领域都离不开射频发射部分，通常情况下发射机输出功率的稳定性必须要得到保证，ALC环路控制又是保证发射机输出功率稳定的前提。通常我们在某个项目设计最终完成时，采用某种固定的ALC控制方式即可，是开环控制还是闭环控制，是模拟控制还是数字控制都是确定下来的，这样我们可以保证产品的成本最低、控制速度最快、发射信号质量最好、对末级功率管的保护最佳。而我们在新项目研发过程中，对于陌生的应用需求、陌生的工作方式、陌生的频段、陌生调制方式，陌生的脉冲方式，我们是否立即就能确定最优的ALC控制方式？如果采用的ALC控制方式不是最优的，会给产品研发进度、研发成本带来多大的影响？

本专利讨论了数字ALC和模拟ALC结合控制后，给发射机设计带来的优越性。传统的ALC电路采用纯粹的数字ALC或者纯粹的模拟ALC控制。

纯粹的数字ALC采用离散的衰减量控制输出电平，不会引入额外的噪声，对功放的发射质量EVM(误差矢量幅度)指标影响也不大，但数字ALC其最终输出电平精度受到最小离散分辨率的影响，且响应时间也会受程序算法的影响，在程序算法调试改进过程中，不利于功放初始设计阶段对主功率管的保护。

纯粹的模拟ALC控制电路，其响应时间固定，可以根据不同的模式调整响应时间，有利于保护功率管，避免了未知大小的信号对功率管过冲造成的损坏，同时可以修正环境温度等慢变化信号对输出功率的影响。但纯粹的模拟ALC针对非恒包络高峰均比调制信号(诸如OFDM调制)，如果采用有效值检波，会导致峰值有用信号的丢失，对矢量信号调制质量产生影响；而如果采用峰值检波又会造成输出功率的不准。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种通用发射机ALC(自动电平控制)设计试验平台。在此平台上可以根据不同的应用需求，验证最佳的ALC环路控制方式，以加快产品研发进度，降低产品研发成本，同时保证环路控制速度、环路对发射信号质量无影响、环路对末级功率管起到一定保护作用。

本发明的技术方案是：发射机ALC设计通用试验平台，包括前级耦合器、射频开关、数控衰减器、模拟衰减器、驱动放大器、末级功率放大器、后级功率耦合器、低通滤波器、前级芯片检波器、后级芯片检波器、环路控制电路、模拟单刀双掷开关、MCU微处理器、I2C存储器；

所述前级耦合器的输入端口连接前级输入信号，输出端口连接射频开关的输入端口，射频开关的输出端口连接数控衰减器的输入端口，数控衰减器的输出端口连接模拟衰减器的输入端口，模拟衰减器的输出端口连接驱动放大器的输入端口，驱动放大器的输出端口连接末级功率放大器的输入端口，末级功率放大器的输出端口连接后级功率耦合器的输入端口，后级功率耦合器的输出端口连接低通滤波器的输入端口，低通滤波器的输出端口输出信号；

所述前级芯片检波器的输入端口连接前级耦合器的耦合端口，输出端口连接MCU微处理器输入端口；MCU微处理器的SPI(串行外设接口)接口连接至数控衰减器，I2C存储器与MCU微处理器通过I2C总线互连；