[发明专利]一种大功率射频功率源输出功率线性控制系统和方法

权利要求书

1.一种利用大功率射频功率源输出功率线性控制系统进行大功率射频功率源输出功率线性控制的方法，所述的大功率射频功率源输出功率线性控制系统包括射频信号产生单元、射频功放模块组、功率合成单元、控制信号源、信号处理单元、功率控制单元；

所述射频信号产生单元是大功率全固态射频功率源射频通路，射频通路产生的射频信号作为射频功放模块组的输入信号；

所述射频功放模块组包括多个完全相同的射频功放模块，每个射频功放模块根据其负载等效阻抗的变化产生相应的射频功率，并且能够通过控制信号决定模块的开通或者关断；每个射频功放模块连接至功率合成单元中功率合成变压器的初级；

所述功率合成单元利用功率合成变压器对各个射频功放模块的功率进行合成输出，并且所述功率合成单元配有相应的阻抗匹配和滤波电路；

所述控制信号源是给定的用于控制输出功率的模拟电压信号；

所述信号处理单元对输入的控制信号进行预处理，输出数字信号；

所述功率控制单元根据信号处理单元得到的数字信号，通过协同调整射频功放模块数量以及供电单元电压控制射频功放模块组的功率输出；其特征是：

功率控制单元根据信号处理单元所得到的数字信号，进行射频功放模块数量的使能控制和电源电压调整，实现功率线性控制，具体包括如下步骤：

(1)确认射频功率源额定输出功率P₀和额定输出功率下打开射频功放模块数量N₀；

(2)根据P₀和N₀得到每个射频功放模块在额定功率下所产生的功率为P；

(3)根据信号处理单元所得到的数字信号得到对应的输出功率为P_m；

(4)根据公式：

计算得到应该打开的射频功放模块数为m；

(5)根据公式：

计算得到射频功放模块的供电电压U，其中n为合成变压器初级和次级匝数比，R为合成变压器等效负载；

(6)功率控制单元基于上述计算得到的功放模块数为m以及射频功放模块的供电电压U，协同调整实现功率线性控制。

2.根据权利要求1所述的大功率射频功率源输出功率线性控制的方法，其特征是：利用控制器I/O拓展的方法实现对多个射频功放模块的使能控制。

3.根据权利要求1所述的大功率射频功率源输出功率线性控制的方法，其特征是：通过设置第二射频功放模块组，拓展出更多的功率等级，从而增加功率调节连续性，减少量化失真；其中第二射频功放模块组同样由多个相同的射频功放模块组成，其单个射频功放模块的功率参数小于第一射频功放模块组的功率参数，所述的功率参数为P的1/N，其中N1。