專利名稱：一種多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波通信技術(shù)，特別涉及一種多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
隨著大容量微波通信系統(tǒng)的發(fā)展，微波通信系統(tǒng)對射頻鏈路的線性要求越來越高，同時(shí)伴隨著自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的發(fā)展，要求同時(shí)滿足低調(diào)制高功率和高調(diào)制的鏈路設(shè)計(jì)。 目前微波通信系統(tǒng)典型的應(yīng)對方式并沒有改變，在不同調(diào)制要求下仍然采用固定的射頻技術(shù)增益分配方案，使射頻發(fā)射鏈路線性指標(biāo)壓力增大，并且伴隨著調(diào)制模式的增高和低調(diào)制模式發(fā)射功率的增大，進(jìn)一步增大鏈路線性的壓力，不得不使用更高規(guī)格的器件，以滿足技術(shù)要求。在持續(xù)功率提高的市場需求下，即使使用高規(guī)格器件，也很難滿足技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，在進(jìn)行功率切換時(shí)，調(diào)節(jié)中頻單元的輸出功率設(shè)兩個(gè)調(diào)制模式的發(fā)射功率之差為ΔΡ，切換前后的中頻單元的輸出功率之差為ΔΡ，，ΔΡ與ΔΡ，滿足以下關(guān)系ΔΡ = ΔΡ，。通過調(diào)節(jié)微波系統(tǒng)的中頻功率控制電路的輸入電壓調(diào)節(jié)所述中頻單元的輸出功率。所述通過調(diào)節(jié)微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的中頻功率控制電路的輸入電壓調(diào)節(jié)所述中頻單元的輸出功率，具體包括以下步驟(1)進(jìn)行切換功率前，控制電路的處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓變化， 同時(shí)檢測中頻單元的輸出功率，建立中頻功率控制電路的輸入電壓變化量AV與中頻單元的輸出功率變化量ΔΡ’之間的關(guān)系Δ P' = f (AV)；(2)進(jìn)行切換功率時(shí)，處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓，使微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的發(fā)射功率最大；設(shè)最大發(fā)射功率為Pmax，此時(shí)對應(yīng)的中頻功率控制電路的輸入電壓為Vmax，；設(shè)Px為待切換的調(diào)制模式對應(yīng)的設(shè)置功率，由ΔΡ = ΔΡ，= f(A V)，得Pmax-Px = f ( Δ V)，從而可得到Vx與Px之間的關(guān)系為Vx = VmajTr1(Pmax-Px)；處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓為Vx，通過中頻功率控制電路實(shí)現(xiàn)中頻單元的輸出功率的調(diào)節(jié)。步驟(1)所述中頻功率控制電路的輸入電壓變化量AV與中頻單元的輸出功率變化量ΔΡ’之間的關(guān)系為
ΔΡ = f(AV) = K*AV。步驟⑵所述Vx與Px之間的關(guān)系為Vx = v^-f—1 (Pmax-Px) = Vfflax- (Pmax-Px) /k。本發(fā)明的構(gòu)思要點(diǎn)如下1、現(xiàn)有的功率控制方式中，通過控制可調(diào)衰減器的衰減值來實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率的控制，中頻單元的輸出功率一直保持不變。為滿足系統(tǒng)最大發(fā)射功率，中頻不得不輸出足夠大的功率，來滿足低調(diào)制高功率的要求。而在高調(diào)制的情況下中頻功率就顯得太大，造成后級器件的線性指標(biāo)壓力很大。如果將中頻輸出功率設(shè)計(jì)成與調(diào)制方式的切換聯(lián)動(dòng)，即高調(diào)制時(shí)通過ALC(自動(dòng)電平控制)減小中頻單元的輸出功率，這就降低了 ALC之后到可調(diào)衰減器之前的各個(gè)器件的輸出功率，大大減輕了后級電路線性的壓力；2、選擇中頻單元作為ALC的控制點(diǎn)根據(jù)級聯(lián)系統(tǒng)的IIP3公式
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Luuzu」, //F3[ HPX ΠΡ3κ’后級器件的IIP3和前級器件的增益對整體IIP3的影響較大。可見在微波通信系統(tǒng)中，微波單元各個(gè)器件的線性指標(biāo)壓力最大，容易成為鏈路線性度的瓶頸。若能減少前級器件的增益，即可在保持整體IIP3不變的情況下使用IIP3稍差的器件，從而降低器件選型難度；或者是在器件IIP3不變的情況下改善整體的IIP3指標(biāo)。因此應(yīng)該在微波單元的前級某一部分作為ALC控制點(diǎn)?？紤]到ALC對各個(gè)頻段微波通信設(shè)備的一致性，比較適宜選擇中頻單元作為ALC的控制點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、具有很好的技術(shù)延展性本發(fā)明通過動(dòng)態(tài)調(diào)整中頻單元的輸出功率，避免了中頻單元輸出功率過高的情況，從而降低了微波單元各個(gè)器件的線性壓力。由于本發(fā)明主要控制中頻單元，所以對不同的微波頻段具有很好的延展性。2、可滿足技術(shù)增量的需求現(xiàn)有微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的增益分配方式中，中頻單元輸出功率為固定值，通過控制微波模塊增益實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率控制，因此檢波芯片設(shè)置電壓為一固定值，不需要受MCU(處理器)指令控制。隨著后續(xù)功率規(guī)格的持續(xù)提高，固定中頻功率的方案將進(jìn)一步受到制約，而本發(fā)明的技術(shù)方案由于降低中頻單元的輸入功率而使微波前級壓力大大減小，從而可達(dá)到未來技術(shù)增量的需求。


圖1為本發(fā)明使用的微波系統(tǒng)射頻鏈路的原理圖。圖2為在實(shí)際應(yīng)用中的中頻輸入功率控制電路的輸入電壓與中頻單元的輸出功率曲線的一個(gè)示例。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1所示，本發(fā)明的微波系統(tǒng)射頻鏈路包括中頻單元、微波單元及控制電路；其
4中控制電路包括中頻功率控制電路、射頻功率控制電路和MCU。中頻單元包括依次連接的中頻放大器Al、電調(diào)衰減器ATTl、中頻放大器A2、二等分功分器Dl、上變頻器Ml、射頻放大器A3和帶通濾波器Fl ；電調(diào)衰減器ATT1、二等分功分器Dl分別與中頻輸出功率控制電路連接。微波單元包括依次連接的上變頻器M2、帶通濾波器F2、驅(qū)動(dòng)放大器A4、電調(diào)衰減器 ATT2 ；電調(diào)衰減器ATT2與射頻功率控制電路連接；中頻輸出功率控制電路、射頻功率控制電路分別通過數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA1、DA2與MCU連接；中頻單元、微波單元分別通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD1、AD2與MCU連接。中頻單元的中頻信號通過二等分功分器，一路進(jìn)入中頻功率控制電路實(shí)現(xiàn)對中頻單元輸出功率的控制；另一路經(jīng)過混頻、放大處理后進(jìn)入微波單元，通過微波單元、射頻功率控制電路實(shí)現(xiàn)對發(fā)射功率的控制。本發(fā)明的多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，在進(jìn)行功率切換時(shí)，調(diào)節(jié)中頻單元的輸出功率設(shè)兩個(gè)調(diào)制模式的發(fā)射功率之差為ΔΡ，切換前后的中頻單元的輸出功率之差為ΔΡ’，ΔΡ與ΔΡ’滿足以下關(guān)系ΔΡ= Δ P’，具體包括以下步驟(1)進(jìn)行切換功率前，處理器向數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片發(fā)送指令，控制其輸出電壓變化，即控制中頻功率控制電路的輸入電壓變化，同時(shí)檢測中頻單元的輸出功率，建立中頻功率控制電路的輸入電壓變化量Δ V與中頻單元的輸出功率變化量ΔΡ’之間的關(guān)系Δ P = f ( Δ V)；假定，電路設(shè)計(jì)運(yùn)算關(guān)系為k dB/V，S卩ΔΡ，= f(AV) = K*AV。(2)進(jìn)行切換功率時(shí)，處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓，使微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的發(fā)射功率最大；設(shè)最大發(fā)射功率為Pmax，此時(shí)對應(yīng)的中頻功率控制電路的輸入電壓為Vmax，；設(shè)Px為待切換的模式對應(yīng)的設(shè)置功率，由ΔΡ = ΔΡ’ =k* Δ Vx得Pmax-Px = k* (Vmax-Mx)，從而可得到Vx與Δ P之間的關(guān)系為Vx = ν^,-Γ1 (Pmax-Px) = Vfflax- (Pmax-Px) /k ；處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓調(diào)節(jié)為Vx，通過中頻功率控制電路實(shí)現(xiàn)中頻單元的輸出功率的調(diào)節(jié)。在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到中頻功率控制電路的輸入電壓與中頻輸出功率曲線很有可能不是理想的線性，而是如圖2所示的關(guān)系，此時(shí)可將上式的K修改得比計(jì)算值稍大一點(diǎn)， 避免控制電壓Vx太小導(dǎo)致發(fā)射功率偏低。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，其特征在于，在進(jìn)行功率切換時(shí)，調(diào)節(jié)中頻單元的輸出功率，設(shè)兩個(gè)調(diào)制模式的發(fā)射功率之差為△ P，切換前后的中頻單元的輸出功率之差為ΔΡ，，ΔΡ與ΔΡ，滿足以下關(guān)系ΔΡ = ΔΡ，。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)微波系統(tǒng)的中頻功率控制電路的輸入電壓調(diào)節(jié)所述中頻單元的輸出功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，其特征在于，所述通過調(diào)節(jié)微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的中頻功率控制電路的輸入電壓調(diào)節(jié)所述中頻單元的輸出功率，具體包括以下步驟(1)進(jìn)行切換功率前，控制電路的處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓變化，同時(shí)檢測中頻單元的輸出功率，建立中頻功率控制電路的輸入電壓變化量AV與中頻單元的輸出功率變化量ΔΡ’之間的關(guān)系Δ P = f ( Δ V)；(2)進(jìn)行切換功率時(shí)，處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓，使微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的發(fā)射功率最大；設(shè)最大發(fā)射功率為Pmax，此時(shí)對應(yīng)的中頻功率控制電路的輸入電壓為 Vfflax,；設(shè)Px為待切換的調(diào)制模式對應(yīng)的設(shè)置功率，由ΔΡ= ΔΡ’ =f(AV)，得Pmax-Px = f ( Δ V)，從而可得到Vx與Px之間的關(guān)系為V=V -Γ1 (P -P ) ·χmaxK max x/ ，處理器控制中頻功率控制電路的輸入電壓為Vx，通過中頻功率控制電路實(shí)現(xiàn)中頻單元的輸出功率的調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，其特征在于，步驟(1)所述中頻功率控制電路的輸入電壓變化量與中頻單元的輸出功率變化量ΔΡ’ 之間的關(guān)系為Δ P，= f ( Δ V) = K* Δ V。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，其特征在于，步驟⑵所述Vx與Px之間的關(guān)系為V=V -f 1 fP -P ) = V - fp -ρ ) Zh-χmax 丄max 1 χ^max max χ' ‘ °
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多調(diào)制微波系統(tǒng)發(fā)射鏈路的線性優(yōu)化方法，在進(jìn)行功率切換時(shí)，調(diào)節(jié)中頻單元的輸出功率設(shè)調(diào)制模式的發(fā)射功率之差為ΔP，切換前后的中頻單元的輸出功率之差為ΔP’，ΔP與ΔP’滿足以下關(guān)系ΔP＝ΔP’。本發(fā)明通過動(dòng)態(tài)調(diào)整中頻單元的輸出功率，避免了中頻單元輸出功率過高的情況，從而降低了微波單元各個(gè)器件的線性壓力，所以對不同的微波頻段具有很好的延展性，可滿足未來技術(shù)增量的需求。
文檔編號H04W52/52GK102368870SQ201110307058
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者邱金欣, 陳焱, 靳盼栓, 黃均明, 黃遠(yuǎn)平 申請人:波達(dá)通信設(shè)備(廣州)有限公司