[发明专利]一种机载宽带线性功放的大动态功率控制单元

说明书

本发明提出了一种机载宽带线性功放的大动态功率控制单元，包括：前级驱放链路、数控校正模块、温度传感器和末级功放链路，所述前级驱放链路输出端与末级功放链路相连，输入端接收激励信号，输出驱动信号端给末级功放链路；所述数控校正模块与前级驱放链路相连，通过控制前级驱放链路，使得末级功放链路输出设定功率值；所述温度传感器放置于末级功放模块的外壳上，并与数控校正模块相连，实时监测末级功放链路的温度，输出前级驱放链路控制信号。本发明具有功率控制动态范围大、工程易于实现、功率控制精度高、高低温下功率稳定、宽带功率平坦度优等特性。

技术领域

本发明涉及功放控制技术，特别涉及一种机载宽带线性功放的大动态功率控制单元。

背景技术

随着机载电子对抗设备对可靠性与小型化要求越来越高，固态功率放大器逐步取代了行波管放大器，成为了电子对抗发射机的首选。电子对抗设备为了形成多种雷达样式形成欺骗，需要发射功率在大动态范围内线性可调。同时，机载设备由于工作环境容易发生变化，需要功放的输出功率在不同温度下保持输出稳定。目前针对机载线性功放的功率控制电路主要有以下特点：1、在前级驱动放大单元连续串联多个数控衰减器；2、使用温度补偿衰减器应对不同温度下功放的输出功率变化；3、衰减校正表为设定功率-衰减码二维表。

针对特点1，理想情况下，在功放功率需要进行大范围衰减时，数控衰减器输出端的信号功率极小，而在功放的电磁环境中，后端放大链路中的信号功率普遍较大，容易出现信号耦合、泄露等情况，会使得数控衰减器输出端的信号功率偏大，无法达到理想情况，因此该电路在工程中存在调试困难、功率控制动态范围难以提高等缺点。针对特点2，由于功放管芯的特性，不同频率的输出功率随环境温度改变的变化量不同，因此靠温度补偿衰减器无法针对每个频点精确的补偿功率衰减量，进而影响了功放的发射功率控制精度。针对特点3，二维衰减校正表无法根据温度、频率变化对功放发射功率进行精确校正，影响功放的频率平坦度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种机载宽带线性功放的大动态功率控制单元。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种机载宽带线性功放的大动态功率控制单元，包括：前级驱放链路、数控校正模块、温度传感器和末级功放链路，所述前级驱放链路输出端与末级功放链路相连，输入端接收激励信号，输出驱动信号端给末级功放链路；所述数控校正模块与前级驱放链路相连，通过控制前级驱放链路，使得末级功放链路输出设定功率值；所述温度传感器放置于末级功放模块的外壳上，并与数控校正模块相连，实时监测末级功放链路的温度，输出前级驱放链路控制信号。

进一步的，所述前级驱放链路包括滤波器、三个数控衰减器和三个放大器，形成滤波器-数控衰减器-放大器-数控衰减器-放大器-数控衰减器-放大器的链路，滤波器用于滤除输入激励信号中的带外杂散，放大器用于对输入信号进行逐级放大使功率达到末级功放的饱和输入窗口，数控衰减器用于调节前级驱放链路的输出功率，使得末级功放的最终输出功率逼近期望值。

进一步的，所述数控校正模块包括FPGA、存储器、衰减控制电路，所述存储器与FPGA相连，衰减控制电路与FPGA相连，其中存储器用于存储衰减校正表；FPGA实时接收上位机给定的控制命令，包括信号频率、功率以及接收温度传感器送来的功放温度信息，根据上述信息调用衰减校正表，发出相应的衰减码到衰减控制电路；衰减控制电路根据接收到的衰减码输出相应的控制电压，用于前级驱放链路中数控衰减器的衰减值，进而控制末级功放链路输出设定功率值。

更进一步的，所述衰减校正表为四维表，其四个维度分别为信号设定频率、信号设定功率、功放温度、实际衰减码，查表方式为通过前三个参数，即信号设定频率、信号设定功率、功放温度查找实际衰减码。

更进一步的，衰减校正表的建立与调用过程包括以下步骤：

步骤1：在设定温度下，按照频率步进，依次采集所有衰减码下功放实际输出功率，形成信号设定频率-实际输出功率-衰减码一一对应的原始采样数据；