[实用新型]一种自适应幅度相位一致性大功率输出系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁环境测试环境领域，具体涉及一种自适应幅度相位一致性大功率输出系统。

背景技术

目前，国内外大功率输出系统主要采用两种功率合成方式：通道功率合成和空间功率合成。空间功率合成可以采用对合成通道上的每一路射频放大链路进行增益控制和相位偏移，以达到在不同的空间波束方向上有较大的功率合成增益和效率。但对于大功率的通道合成方式，现有方法主要采用对每一路射频通道的幅度和相位进行调试，使其满足功率合成要求，再进行系统的集成。

现有通道功率合成大功率输出系统存在以下几个问题：合成的幅度相位基于系统集成前的每一个子链路的调试结果，受环境温度、湿度的影响较大，当使用环境发生变化时，大功率输出系统的功率合成效率会下降；由于功率器件老化和功率器件在使用过程中的温度变化具有不确定性，导致合成效率下降；现有方案难以发现系统中射频子链路增益下降和相位偏移等故障；现有系统难以根据具体使用环境的变化进行幅度和相位自适应调节。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自适应幅度相位一致性大功率输出系统，可以提高大功率输出系统的合成效率，保证系统的安全运行。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种自适应幅度相位一致性大功率输出系统，包括射频链路、控制电路和电源，所述射频电路包括依次连接的输入检测和激励组件、N路公分器、数控衰减网络、N路移相放大组件和N路大功率合成器，所述N路移相放大组件的输出端还与相位比较网络相连，所述控制电路和所述电源分别与所述输入检测和激励组件、数控衰减网络、移相放大器和相位比较网络相连。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述输入检测和激励组件包括依次相连的定向耦合器、射频开关和前级放大器，所述定向耦合器的输出端还通过功分器分别与过激保护组件和宽带鉴频器相连。

进一步，所述移相放大组件包括依次相连的数控移相器、推动功放、末极功放、定向耦合器、功分器和前向检波器，所述功分器的输出端与相位比较器网络相连。

进一步，所述数控衰减网络包括N个衰减器。

进一步，所述控制电路包括MCU控制器、逻辑控制电路、通信接口和幅相检控电路。

进一步，所述幅相检控电路包括频率检测单元、相位检控单元和增益检控单元。

本实用新型的有益效果是：1.通过导入测试所得的衰减和移相控制表或采用系统自适应检测和控制的方法，对每一路放大组件的增益和相位进行控制，使各路末级功放的输出大功率信号幅度和相位满足幅相一致性指标，提高系统的大功率合成效率。

2.通过鉴频组件得到输入信号的频率信息，可以对各子链路幅度和相位进行该频率下的精准控制，改善由于每个子链路中随频率的增益和相位波动不一致导致的合成效率下降，提高合成的效率。

3.功率器件由于温度、老化等原因导致合成链路的增益和相位发生系统可容忍的变化后，通过相位比较网路和数控衰减网络得到的数据，可以实时对系统相位和幅度参数进行控制，保证各子射频链路满足幅相一致性指标，保证系统功率合成效率。

4.若系统中某一个或多个合成链路的增益和相位发生超过阈值的变化时，记录当前相位比较网路和数控衰减网络的值，控制电路板MCU可以定位故障的子链路并记录，再关闭前级射频开关，保护高功率输出系统安全。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型中输入检测和激励组件结构框图；

图3为本实用新型中移相放大组件结构框图；

图4为本实用新型中控制电路结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种自适应幅度相位一致性大功率输出系统，包括射频链路、控制电路和电源，射频电路包括依次连接的输入检测和激励组件、N路公分器、数控衰减网络、N路移相放大组件和N路大功率合成器，N路移相放大组件的输出端还与相位比较网络相连，控制电路和电源分别与输入检测和激励组件、数控衰减网络、移相放大器和相位比较网络相连。

如图2所示，输入检测和激励组件包括依次相连的定向耦合器、射频开关和前级放大器，定向耦合器的输出端还通过功分器分别与过激保护组件和宽带鉴频器相连。