本發(fā)明涉及毫米波發(fā)射機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著通信技術(shù)的不斷深入發(fā)展，信息傳輸量日益增加，無論公用通信網(wǎng)還是專用通信網(wǎng)，通信的業(yè)務(wù)量都在迅猛增長，微波頻譜也已經(jīng)非常擁擠，面臨這樣的局面，毫米波通信以其得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)得到各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。毫米波發(fā)射機(jī)是毫米波通信設(shè)備中的重要組成部分，其作用是將已調(diào)波經(jīng)過變頻、放大、濾波等處理后，輸送給天饋系統(tǒng)，發(fā)向通信對方或者轉(zhuǎn)發(fā)中繼站。傳統(tǒng)的毫米波發(fā)射機(jī)依靠軟件設(shè)置系統(tǒng)的增益，通過調(diào)整輸入功率的大小來得到輸出功率，但是這種依靠軟件設(shè)置系統(tǒng)的增益的方法存在系統(tǒng)的增益受溫度變化影響大的問題，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)的輸出功率偏差大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對現(xiàn)有的毫米波發(fā)射機(jī)的增益受溫度影響大的問題，提供一種毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制方法及裝置。

為解決上述問題，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：

一種毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制方法，所述方法包括以下步驟：

獲取毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率控制電路輸出的中頻功率檢波電壓信號，并對所述中頻功率檢波電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值，所述中頻功率控制電路與所述毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元連接且用于對輸入所述中頻單元的中頻功率信號進(jìn)行檢波；

在預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表中查找所述中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值對應(yīng)的中頻功率值；

根據(jù)預(yù)設(shè)增益值和所述中頻功率值計(jì)算所述中頻功率信號對應(yīng)的射頻輸出功率；

在預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表中查找所述射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值，并將所述射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換為參考電壓信號；

獲取所述毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率，并將所述當(dāng)前射頻輸出功率轉(zhuǎn)換為輸出電壓信號；

將所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號輸入射頻功率控制電路，所述射頻功率控制電路用于根據(jù)所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號調(diào)節(jié)所述毫米波發(fā)射機(jī)的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提出一種毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制裝置，所述裝置包括：

第一轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率控制電路輸出的中頻功率檢波電壓信號，并對所述中頻功率檢波電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值，所述中頻功率控制電路與所述毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元連接且用于對輸入所述中頻單元的中頻功率信號進(jìn)行檢波；

第一查找模塊，用于在預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表中查找所述中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值對應(yīng)的中頻功率值；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)增益值和所述中頻功率值計(jì)算所述中頻功率信號對應(yīng)的所述射頻輸出功率；

第二查找模塊，用于在預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表中查找所述射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值；

數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換為參考電壓信號，并將所述參考電壓信號輸出至射頻功率控制電路；

第二轉(zhuǎn)換模塊，用于獲取所述毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率，并將所述當(dāng)前射頻輸出功率轉(zhuǎn)換為輸出電壓信號，且將所述輸出電壓信號輸出至所述射頻功率控制電路；

所述射頻功率控制電路用于根據(jù)所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號調(diào)節(jié)所述毫米波發(fā)射機(jī)的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量。

上述毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制方法及裝置，基于對毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率信號的檢波和對毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率的實(shí)時(shí)檢測，利用預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表和預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表獲得中頻功率信號對應(yīng)的參考電壓信號，再根據(jù)參考電壓信號和獲得的毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率對應(yīng)的輸出電壓信號，自動調(diào)節(jié)電調(diào)衰減器的衰減量，從而實(shí)現(xiàn)毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制，降低毫米波發(fā)射機(jī)的增益對溫度變化的敏感度，同時(shí)提高了檢波精度，進(jìn)而提高了毫米波發(fā)射機(jī)輸出功率的準(zhǔn)確度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中毫米波發(fā)射機(jī)的閉環(huán)發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，參見圖1所示，毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制方法包括以下步驟：

S100獲取毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率控制電路輸出的中頻功率檢波電壓信號，并對所述中頻功率檢波電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值，所述中頻功率控制電路與所述毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元連接且用于對輸入所述中頻單元的中頻功率信號進(jìn)行檢波。

如圖2所示為毫米波發(fā)射機(jī)的閉環(huán)發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該閉環(huán)發(fā)射系統(tǒng)包括中頻單元、射頻單元以及控制電路，其中控制電路包括中頻功率控制電路、射頻功率控制電路和微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)，中頻單元包括依次連接的中頻放大器A1、電調(diào)衰減器ATT1，射頻單元包括依次連接的上變頻器M1、濾波器F1、射頻放大器A2、電調(diào)衰減器ATT2、驅(qū)動放大器A3、級聯(lián)高功率放大器A4；輸入中頻單元的中頻功率信號IF經(jīng)中頻放大器A1放大、耦合器耦合以及中頻功率控制電路檢波后進(jìn)入MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD1，實(shí)現(xiàn)MCU對中頻功率信號的實(shí)時(shí)監(jiān)測；中頻單元的電調(diào)衰減器ATT1與射頻單元的上變頻器M1連接，并且電調(diào)衰減器ATT1的衰減電壓由MCU的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA1經(jīng)中頻功率控制電路控制，中頻功率信號IF經(jīng)中頻單元中頻放大器A1放大、電調(diào)衰減器ATT1衰減后，經(jīng)過射頻單元的上變頻器M1混頻、濾波器F1濾波以及級聯(lián)放大器放大處理后輸出射頻信號，并通過射頻功率控制電路實(shí)現(xiàn)射頻輸出功率的控制；射頻單元的射頻輸出功率TX通過耦合器耦合并經(jīng)檢波二極管D2檢波后分別輸入至射頻功率控制電路和MCU的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD2，MCU還包括與射頻功率控制電路連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA2，射頻單元的電調(diào)衰減器ATT2的衰減電壓由MCU的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA2經(jīng)射頻功率控制電路控制。在本步驟中，獲取毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率控制電路輸出的中頻功率檢波電壓信號，并利用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對中頻功率檢波電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值。

S200在預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表中查找所述中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值對應(yīng)的中頻功率值。

作為一種可選的實(shí)施方式，本步驟中的預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表是在對毫米波發(fā)射機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)生成并預(yù)先存儲于MCU中的，具體地，在對毫米波發(fā)射機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，會分別進(jìn)行中頻功率檢波校準(zhǔn)和射頻功率控制校準(zhǔn)，中頻功率檢波校準(zhǔn)后生成中頻功率檢波校準(zhǔn)表，射頻功率控制校準(zhǔn)后生成步驟S400中的射頻功率控制校準(zhǔn)表，在進(jìn)行中頻功率檢波校準(zhǔn)時(shí)，依次調(diào)整中頻輸入功率(即中頻功率信號)，分別記錄每個(gè)中頻功率信號對應(yīng)的中頻檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值，最終生成中頻功率檢波校準(zhǔn)表；在進(jìn)行射頻功率控制校準(zhǔn)時(shí)，保持其他不變，連續(xù)調(diào)整射頻單元的電調(diào)衰減器ATT2的衰減電壓，記錄每個(gè)射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值，最終形成射頻功率控制校準(zhǔn)表。

S300根據(jù)預(yù)設(shè)增益值和所述中頻功率值計(jì)算所述中頻功率信號對應(yīng)的射頻輸出功率。本步驟在已知毫米波發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)增益即預(yù)設(shè)增益值的情況下，根據(jù)輸入的中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率值和預(yù)設(shè)增益值，計(jì)算毫米波發(fā)射機(jī)的射頻輸出功率。本實(shí)施例所提出的毫米波發(fā)射機(jī)采用的是閉環(huán)控制系統(tǒng)，因此可以對毫米波發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)增益做對應(yīng)的設(shè)置，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定毫米波發(fā)射機(jī)的預(yù)設(shè)增益值，以滿足毫米波發(fā)射機(jī)的實(shí)際應(yīng)用需求。

S400在預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表中查找所述射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值，并將所述射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換為參考電壓信號。

作為一種可選的實(shí)施方式，本步驟中的預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表是在對毫米波發(fā)射機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)生成并預(yù)先存儲于MCU中的。在預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表中查找到射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值，將該數(shù)模轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換成參考電壓信號V_RFctrl。

S500獲取所述毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率，并將所述當(dāng)前射頻輸出功率轉(zhuǎn)換為輸出電壓信號。

在本步驟中，獲取毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率，例如，通過耦合器獲取當(dāng)前射頻輸出功率，并利用檢波二極管或者檢波電路將當(dāng)前射頻輸出功率轉(zhuǎn)換成輸出電壓信號。

S600將所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號輸入射頻功率控制電路，所述射頻功率控制電路用于根據(jù)所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號調(diào)節(jié)所述毫米波發(fā)射機(jī)的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量。

將參考電壓信號和輸出電壓信號輸入至射頻功率控制電路，射頻功率控制電路根據(jù)輸入的參考電壓信號和輸出電壓信號輸出控制電壓，該控制電壓用于實(shí)時(shí)控制射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減電壓，例如，當(dāng)輸出電壓信號大于參考電壓信號時(shí)，射頻功率控制電路輸出的控制電壓控制射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量增大，進(jìn)而保證毫米波發(fā)射機(jī)的增益穩(wěn)定在預(yù)設(shè)增益值，當(dāng)輸出電壓信號小于參考電壓信號時(shí)，調(diào)節(jié)方法類似，即射頻功率控制電路根據(jù)參考電壓信號和電壓信號調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)中的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量，從而實(shí)現(xiàn)對毫米波的增益的控制，保證系統(tǒng)的增益不變。

作為一種可選的實(shí)施方式，本步驟中的射頻功率控制電路利用積分器或者比較器對MCU輸出的參考電壓信號和當(dāng)前射頻輸出功率對應(yīng)的輸出電壓信號進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的控制電壓，該控制電壓即為實(shí)時(shí)控制射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減電壓，從而實(shí)時(shí)控制電調(diào)衰減器對信號的衰減。

本實(shí)施例所提出的毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制方法，基于對毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率信號的檢波和對毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率的實(shí)時(shí)檢測，利用預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表和預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表獲得中頻功率信號對應(yīng)的參考電壓信號，再根據(jù)參考電壓信號和獲得的毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率對應(yīng)的輸出電壓信號，自動調(diào)節(jié)電調(diào)衰減器的衰減量，從而實(shí)現(xiàn)毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制，降低毫米波發(fā)射機(jī)的增益對溫度變化的敏感度，同時(shí)提高了檢波精度，進(jìn)而提高了毫米波發(fā)射機(jī)輸出功率的準(zhǔn)確度。

作為一種具體的實(shí)施方式，當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值小于第一閾值時(shí)，調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量至最小值。本實(shí)施方式針對毫米波發(fā)射機(jī)輸入的中頻功率信號為小信號的情況，給出毫米波發(fā)射機(jī)的增益控制方法，其中所謂的“小信號”是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用情況而確定的，例如，當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)小于-55dBm時(shí)，判定該中頻功率信號為小信號，“第一閾值”可以為對小信號進(jìn)行檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的模數(shù)轉(zhuǎn)換值或者本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用環(huán)境和專家經(jīng)驗(yàn)而預(yù)先設(shè)定的模數(shù)轉(zhuǎn)換值。當(dāng)對中頻功率信號進(jìn)行檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值小于第一閾值時(shí)，MCU通過中頻功率控制電路控制中頻單元的電調(diào)衰減器ATT1的衰減電壓，使電調(diào)衰減器ATT1的衰減量最小，即中頻單元的增益IF-Gain最大，從而使得輸入的中頻功率信號以最低程度的衰減輸出，提高毫米波發(fā)射機(jī)的效率，此時(shí)MCU自動將輸出射頻功率Pout(RF)設(shè)置為一定值A(chǔ)。

當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)從小信號逐漸增大時(shí)，例如Pin(IF)≥-55dBm且Pin(IF)≤-45dBm時(shí)，即當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于或者等于第一閾值且小于或者等于第二閾值時(shí)，作為一種具體的實(shí)施方式，調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞增至預(yù)設(shè)值，中頻單元的增益逐步遞減，且射頻功率控制電路根據(jù)參考電壓信號和輸出電壓信號調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞減，射頻單元的增益逐步遞增。在本實(shí)施方式中，當(dāng)輸入的中頻功率信號不為小信號時(shí)，隨著中頻功率信號的功率Pin(IF)的逐漸增加，調(diào)節(jié)中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量逐步增大，直至達(dá)到預(yù)設(shè)值，使得中頻單元的增益IF-Gain逐步減小，輸出射頻功率Pout(RF)主要由后級的射頻單元的電調(diào)衰減器控制，從而提高毫米波發(fā)射機(jī)輸出功率的準(zhǔn)確性。本實(shí)施方式中的第二閾值可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用環(huán)境而預(yù)先設(shè)定的模數(shù)轉(zhuǎn)換值。

當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)繼續(xù)增大時(shí)，例如Pin(IF)>-45dBm且Pin(IF)≤-35dBm時(shí)，即當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于第二閾值且小于或者等于第三閾值時(shí)，作為一種具體的實(shí)施方式，毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量和射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量均保持不變，即中頻單元的增益IF-Gain和射頻單元的增益RF-Gain均保持不變，此時(shí)輸出射頻功率Pout(RF)隨輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)而變化，從而實(shí)現(xiàn)中頻輸入功率控制射頻輸出功率，避免了通過軟件設(shè)置功率輸出時(shí)存在的問題。

作為一種具體的實(shí)施方式，當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)繼續(xù)增大時(shí)，例如Pin(IF)>-35dBm且Pin(IF)≤-15dBm時(shí)，即當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于第三閾值且小于或者等于第四閾值時(shí)，調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞增至最大值，中頻單元的增益逐步遞減，直至中頻單元的增益達(dá)到一定值(例如15dB)，且射頻功率控制電路根據(jù)參考電壓信號和輸出電壓信號調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)中的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞減，射頻單元的增益逐步遞增，當(dāng)射頻單元的增益達(dá)到一定值(例如40dB)后，射頻單元的增益將保持不變，以通過中頻單元和射頻單元增益的聯(lián)動調(diào)節(jié)來保證毫米波發(fā)射機(jī)閉環(huán)發(fā)射系統(tǒng)的增益穩(wěn)定。

作為一種具體的實(shí)施方式，當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于第四閾值時(shí)，中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量和射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量均保持不變，即中頻單元的和射頻單元的增益保持不變，此時(shí)射頻單元的當(dāng)前射頻輸出功率達(dá)到飽和。本實(shí)施方式針對毫米波發(fā)射機(jī)輸入的中頻功率信號為大信號的情況，給出毫米波發(fā)射機(jī)的增益控制方法，其中所謂的“大信號”是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用情況而確定的，例如，當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)>-15dBm時(shí)，判定該中頻功率信號為大信號，“第四閾值”可以為對大信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的模數(shù)轉(zhuǎn)換值或者本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用環(huán)境而預(yù)先設(shè)定的模數(shù)轉(zhuǎn)換值。本實(shí)施方式通過調(diào)節(jié)中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量和調(diào)節(jié)射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量相配合，滿足即使輸入的中頻功率信號的功率較大，毫米波發(fā)射機(jī)仍然可以實(shí)現(xiàn)增益的自動控制并保持穩(wěn)定，提高了毫米波發(fā)射機(jī)輸出功率的穩(wěn)定。

同時(shí)，本發(fā)明還提出一種毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制裝置，在其中一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，該裝置包括：

第一轉(zhuǎn)換模塊100，用于獲取毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率控制電路輸出的中頻功率檢波電壓信號，并對所述中頻功率檢波電壓信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值，所述中頻功率控制電路與所述毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元連接且用于對輸入所述中頻單元的中頻功率信號進(jìn)行檢波；

第一查找模塊200，用于在預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表中查找所述中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值對應(yīng)的中頻功率值；

計(jì)算模塊300，用于根據(jù)預(yù)設(shè)增益值和所述中頻功率值計(jì)算所述中頻功率信號對應(yīng)的所述射頻輸出功率；

第二查找模塊400，用于在預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表中查找所述射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值；

數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊500，用于將所述射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換為參考電壓信號，并將所述參考電壓信號輸出至射頻功率控制電路；

第二轉(zhuǎn)換模塊600，用于獲取所述毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率，并將所述當(dāng)前射頻輸出功率轉(zhuǎn)換為輸出電壓信號，且將所述輸出電壓信號輸出至所述射頻功率控制電路；

所述射頻功率控制電路用于根據(jù)所述參考電壓信號和所述輸出電壓信號調(diào)節(jié)所述毫米波發(fā)射機(jī)的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量。

具體地，在本實(shí)施例中，如圖2所示為毫米波發(fā)射機(jī)的閉環(huán)發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該閉環(huán)發(fā)射系統(tǒng)包括中頻單元、射頻單元以及控制電路，其中控制電路包括中頻功率控制電路、射頻功率控制電路和集成毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制裝置(以下簡稱“增益自動控制裝置”)，中頻單元包括依次連接的中頻放大器A1、電調(diào)衰減器ATT1，射頻單元包括依次連接的上變頻器M1、濾波器F1、射頻放大器A2、電調(diào)衰減器ATT2、驅(qū)動放大器A3、級聯(lián)高功率放大器A4；輸入中頻單元的中頻功率信號IF經(jīng)中頻放大器A1放大、耦合器耦合以及中頻功率控制電路檢波后進(jìn)入輸入至第一轉(zhuǎn)換模塊100，實(shí)現(xiàn)增益自動控制裝置對中頻功率信號的實(shí)時(shí)監(jiān)測；中頻單元的電調(diào)衰減器ATT1與射頻單元的上變頻器M1連接，并且電調(diào)衰減器ATT1的衰減電壓由增益自動控制裝置的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DA1經(jīng)中頻功率控制電路控制，中頻功率信號IF經(jīng)中頻單元中頻放大器A1放大、電調(diào)衰減器ATT1衰減后，經(jīng)過射頻單元的上變頻器M1混頻、濾波器F1濾波以及級聯(lián)放大器放大處理后輸出射頻信號，并通過射頻功率控制電路實(shí)現(xiàn)射頻輸出功率的控制；射頻單元的射頻輸出功率TX通過耦合器耦合并經(jīng)檢波二極管D2檢波后分別輸入至射頻功率控制電路并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD2與增益自動控制裝置連接，增益自動控制裝置的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊400與射頻功率控制電路連接，射頻單元的電調(diào)衰減器ATT2的衰減電壓由射頻功率控制電路控制。第一轉(zhuǎn)換模塊100獲取毫米波發(fā)射機(jī)中的中頻功率控制電路輸出的中頻功率信號，并對中頻功率信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值。

第一查找模塊200在預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表中查找所述中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值對應(yīng)的中頻功率值。

作為一種可選的實(shí)施方式，預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表是在對毫米波發(fā)射機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)生成并預(yù)先存儲的，具體地，在對毫米波發(fā)射機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，會分別進(jìn)行中頻功率檢波校準(zhǔn)和射頻功率控制校準(zhǔn)，中頻功率檢波校準(zhǔn)后生成中頻功率檢波校準(zhǔn)表，射頻功率控制校準(zhǔn)后生成射頻功率控制校準(zhǔn)表，在進(jìn)行中頻功率檢波校準(zhǔn)時(shí)，依次調(diào)整中頻輸入功率(即中頻功率信號)，分別記錄每個(gè)中頻功率信號對應(yīng)的中頻檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值，最終生成中頻功率檢波校準(zhǔn)表；在進(jìn)行射頻功率控制校準(zhǔn)時(shí)，保持其他不變，連續(xù)調(diào)整射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減電壓，記錄每個(gè)射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值，最終形成射頻功率控制校準(zhǔn)表。

計(jì)算模塊300根據(jù)預(yù)設(shè)增益值和第一查找模塊200查找得到的中頻功率值計(jì)算中頻功率信號對應(yīng)的射頻輸出功率。在已知毫米波發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)增益即預(yù)設(shè)增益值的情況下，計(jì)算模塊300根據(jù)輸入的中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率值和預(yù)設(shè)增益值，計(jì)算毫米波發(fā)射機(jī)的射頻輸出功率。本實(shí)施例所提出的毫米波發(fā)射機(jī)采用的是閉環(huán)控制系統(tǒng)，因此可以對毫米波發(fā)射機(jī)輸出的系統(tǒng)增益做對應(yīng)的設(shè)置，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定毫米波發(fā)射機(jī)的預(yù)設(shè)增益值，以滿足毫米波發(fā)射機(jī)的實(shí)際應(yīng)用需求。

第二查找模塊400在預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表中查找計(jì)算模塊300計(jì)算得到射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值。

數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊500將第二查找模塊400查找得到的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換為參考電壓信號，并將參考電壓信號輸出至射頻功率控制電路。作為一種可選的實(shí)施方式，本步驟中的預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表是在對毫米波發(fā)射機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)生成并預(yù)先存儲的。在預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表中查找到射頻輸出功率對應(yīng)的射頻功率控制電壓數(shù)模轉(zhuǎn)換值，將該數(shù)模轉(zhuǎn)換值轉(zhuǎn)換成參考電壓信號。

第二轉(zhuǎn)換模塊600獲取毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率，并將當(dāng)前射頻輸出功率轉(zhuǎn)換為輸出電壓信號，且將輸出電壓信號輸出至射頻功率控制電路。本實(shí)施例的第二轉(zhuǎn)換模塊600可以利用檢波二極管或者檢波電路實(shí)現(xiàn)。

最后，射頻功率控制電路根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊500輸入的參考電壓信號和第二轉(zhuǎn)換模塊600輸入的輸出電壓信號調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量。射頻功率控制電路根據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊500輸入的參考電壓信號和第二轉(zhuǎn)換模塊600輸入的輸出電壓信號輸出控制電壓，該控制電壓用于實(shí)時(shí)控制射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減電壓，例如，當(dāng)輸出電壓信號大于參考電壓信號時(shí)，射頻功率控制電路輸出的控制電壓控制射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量增大，進(jìn)而保證毫米波發(fā)射機(jī)的增益穩(wěn)定在預(yù)設(shè)增益值，當(dāng)輸出電壓信號小于參考電壓信號時(shí)，調(diào)節(jié)方法類似，即射頻功率控制電路根據(jù)參考電壓信號和電壓信號調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)中的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量，從而實(shí)現(xiàn)對毫米波的增益的控制，保證系統(tǒng)的增益不變。

作為一種可選的實(shí)施方式，射頻功率控制電路利用為積分器或者比較器對數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊500輸出的參考電壓信號和第二轉(zhuǎn)換模塊600輸出的當(dāng)前射頻輸出功率對應(yīng)的輸出電壓信號進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相應(yīng)的控制電壓，該控制電壓即為實(shí)時(shí)控制射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減電壓，從而實(shí)時(shí)控制電調(diào)衰減器對信號的衰減量。

本實(shí)施例所提出的毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制裝置，基于對毫米波發(fā)射機(jī)的中頻功率信號的檢波和對毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率的實(shí)時(shí)檢測，利用預(yù)設(shè)的中頻功率檢波校準(zhǔn)表和預(yù)設(shè)的射頻功率控制校準(zhǔn)表獲得中頻功率信號對應(yīng)的參考電壓信號，再根據(jù)參考電壓信號和獲得的毫米波發(fā)射機(jī)的當(dāng)前射頻輸出功率對應(yīng)的輸出電壓信號，自動調(diào)節(jié)電調(diào)衰減器的衰減量，從而實(shí)現(xiàn)毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制，降低毫米波發(fā)射機(jī)的增益對溫度變化的敏感度，同時(shí)提高了檢波精度，進(jìn)而提高了毫米波發(fā)射機(jī)輸出功率的準(zhǔn)確度。

作為一種具體的實(shí)施方式，毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制裝置還包括與中頻單元連接的調(diào)節(jié)模塊，當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值小于第一閾值時(shí)，調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量至最小值。本實(shí)施方式針對毫米波發(fā)射機(jī)輸入的中頻功率信號為小信號的情況，給出增益自動控制裝置的調(diào)節(jié)模塊的調(diào)節(jié)方式，其中所謂的“小信號”是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用情況而確定的，例如，當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)小于-55dBm時(shí)，判定該中頻功率信號為小信號，“第一閾值”可以為對小信號進(jìn)行檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的模數(shù)轉(zhuǎn)換值或者本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用環(huán)境和專家經(jīng)驗(yàn)而預(yù)先設(shè)定的模數(shù)轉(zhuǎn)換值。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換模塊對中頻功率信號進(jìn)行檢波和模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值小于第一閾值時(shí)，調(diào)節(jié)模塊通過中頻功率控制電路控制中頻單元的電調(diào)衰減器ATT1的衰減電壓，使電調(diào)衰減器ATT1的衰減量最小，即中頻單元的增益IF-Gain最大，從而使得輸入的中頻功率信號以最低程度的衰減輸出，提高毫米波發(fā)射機(jī)的效率，此時(shí)增益自動控制裝置自動將輸出射頻功率Pout(RF)設(shè)置為一定值A(chǔ)。

當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)從小信號逐漸增大時(shí)，例如Pin(IF)≥-55dBm且Pin(IF)≤-45dBm時(shí)，即當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于或者等于第一閾值且小于或者等于第二閾值時(shí)，作為一種具體的實(shí)施方式，調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)中的中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞增至預(yù)設(shè)值，中頻單元的增益逐步遞減，且射頻功率控制電路根據(jù)參考電壓信號和電壓信號調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)中的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞減，射頻單元的增益逐步遞增。在本實(shí)施方式中，當(dāng)輸入的中頻功率信號不為小信號時(shí)，隨著中頻功率信號的功率Pin(IF)的逐漸增加，調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量衰減量逐步增大，直至達(dá)到預(yù)設(shè)值，使得中頻單元的增益IF-Gain逐步減小，輸出射頻功率Pout(RF)主要由后級的射頻單元的電調(diào)衰減器控制，從而提高毫米波發(fā)射機(jī)輸出功率的準(zhǔn)確性。本實(shí)施方式中的第二閾值可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用環(huán)境而預(yù)先設(shè)定的模數(shù)轉(zhuǎn)換值。

作為一種具體的實(shí)施方式，當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)繼續(xù)增大時(shí)，例如Pin(IF)>-45dBm且Pin(IF)≤-35dBm時(shí)，即當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于第二閾值且小于或者等于第三閾值時(shí)，作為一種具體的實(shí)施方式，毫米波發(fā)射機(jī)中的中頻單元的電調(diào)衰減器和射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量均保持不變，即中頻單元的增益IF-Gain和射頻單元的增益RF-Gain均保持不變，此時(shí)輸出射頻功率Pout(RF)隨輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)而變化，從而實(shí)現(xiàn)中頻輸入功率控制射頻輸出功率，避免了通過軟件設(shè)置功率輸出時(shí)存在的問題。

當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)繼續(xù)增大時(shí)，例如Pin(IF)>-35dBm且Pin(IF)≤-15dBm時(shí)，即當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于第三閾值且小于或者等于第四閾值時(shí)，調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞增至最大值，中頻單元的增益逐步遞減，直至中頻單元的增益達(dá)到一定值(例如15dB)，且射頻功率控制電路根據(jù)參考電壓信號和電壓信號調(diào)節(jié)毫米波發(fā)射機(jī)的射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量遞減，射頻單元的增益逐步遞增，當(dāng)射頻單元的增益達(dá)到一定值(例如40dB)后，射頻單元的增益將保持不變，以通過中頻單元和射頻單元增益的聯(lián)動調(diào)節(jié)來保證毫米波發(fā)射機(jī)閉環(huán)發(fā)射系統(tǒng)的增益穩(wěn)定。

作為一種具體的實(shí)施方式，當(dāng)中頻功率信號對應(yīng)的中頻功率檢波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換值大于第四閾值時(shí)，中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量和射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量均保持不變，即中頻單元的和射頻單元的增益保持不變，此時(shí)射頻單元的當(dāng)前射頻輸出功率達(dá)到飽和。本實(shí)施方式針對毫米波發(fā)射機(jī)輸入的中頻功率信號為大信號的情況，給出毫米波發(fā)射機(jī)的增益控制方法，其中所謂的“大信號”是本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用情況而確定的，例如，當(dāng)輸入的中頻功率信號的功率Pin(IF)>-15dBm時(shí)，判定該中頻功率信號為大信號，“第四閾值”可以為對大信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到的模數(shù)轉(zhuǎn)換值或者本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)毫米波發(fā)射機(jī)的具體應(yīng)用環(huán)境而預(yù)先設(shè)定的模數(shù)轉(zhuǎn)換值。本實(shí)施方式通過調(diào)節(jié)中頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量和調(diào)節(jié)射頻單元的電調(diào)衰減器的衰減量相配合，滿足即使輸入的中頻功率信號的功率較大，毫米波發(fā)射機(jī)仍然可以實(shí)現(xiàn)增益的自動控制并保持穩(wěn)定，提高了毫米波發(fā)射機(jī)輸出功率的穩(wěn)定。

本發(fā)明所提出的毫米波發(fā)射機(jī)的增益自動控制裝置可以實(shí)現(xiàn)中頻輸入控制射頻輸出，精確檢波，實(shí)時(shí)的高輸出功率準(zhǔn)確度，高低溫功率穩(wěn)定的功能并可對系統(tǒng)的增益進(jìn)行設(shè)置以滿足不同條件下的功率需求。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。