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龍圖騰網(wǎng)恭喜西北大學(xué)申請的專利一種基于發(fā)射機支路增益設(shè)置進行調(diào)節(jié)功率放大器多電平電源電壓的系統(tǒng)及方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN111740708B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202010698686.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H03F1/32；該發(fā)明授權(quán)一種基于發(fā)射機支路增益設(shè)置進行調(diào)節(jié)功率放大器多電平電源電壓的系統(tǒng)及方法是由高偉;任宇輝;高寶健設(shè)計研發(fā)完成，并于2020-07-20向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于發(fā)射機支路增益設(shè)置進行調(diào)節(jié)功率放大器多電平電源電壓的系統(tǒng)及方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開一種基于發(fā)射機支路增益設(shè)置進行調(diào)節(jié)功率放大器多電平電源電壓的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括射頻收發(fā)信機、升壓降壓直流?直流變換器、射頻預(yù)失真器以及功率放大器，射頻收發(fā)信機向升壓降壓直流?直流變換器發(fā)送模擬電壓信號，控制升壓降壓直流?直流變換器向功率放大器輸出相應(yīng)的電源電壓值；射頻收發(fā)信機向射頻預(yù)失真器發(fā)送射頻激勵信號，并由射頻預(yù)失真器將處理后的射頻預(yù)失真信號發(fā)送至功率放大器輸入端，功率放大器對接收的射頻預(yù)失真信號進行放大，產(chǎn)生的射頻放大信號其中一部分通過雙工器送至天線發(fā)射，另一小部分經(jīng)過耦合器反饋至射頻預(yù)失真器上，同時也反饋到射頻收發(fā)信機的接收機輸入端。

本發(fā)明授權(quán)一種基于發(fā)射機支路增益設(shè)置進行調(diào)節(jié)功率放大器多電平電源電壓的系統(tǒng)及方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于發(fā)射機支路增益設(shè)置進行調(diào)節(jié)功率放大器多電平電源電壓的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括射頻收發(fā)信機，所述射頻收發(fā)信機包括射頻發(fā)射機和射頻接收機，其中，所述射頻發(fā)射機用于輸出模擬電壓信號控制升壓降壓直流-直流變換器的輸出可變多電平電源電壓值作為功率放大器電源電壓，并輸出射頻激勵信號至射頻預(yù)失真器進行預(yù)失真處理；升壓降壓直流-直流變換器，用于接收射頻發(fā)射機輸出的模擬電壓信號，并將升壓降壓直流-直流變換器的輸入直流電壓轉(zhuǎn)換成多電平電源電壓中相應(yīng)的一種電壓值作為輸出電壓向功率放大器提供電源電壓值；射頻預(yù)失真器，用于接收射頻發(fā)射機輸出的射頻激勵信號，并對射頻激勵信號進行預(yù)失真處理得到射頻預(yù)失真信號，將射頻預(yù)失真信號輸出至功率放大器；還用于接收功率放大器的射頻放大信號經(jīng)第一耦合器耦合的一支路反饋射頻信號，以及接收射頻發(fā)射機輸出的射頻激勵信號經(jīng)第二耦合器耦合的一支路射頻信號；功率放大器，用于接收多電平電源電壓和射頻預(yù)失真信號，并在不同的可變電源電壓下放大射頻預(yù)失真信號，將放大的射頻預(yù)失真信號作為射頻放大信號發(fā)送至天線，且射頻放大信號的一支路信號經(jīng)第一耦合器耦合后反饋至射頻預(yù)失真器；該一支路信號中的一部分信號反饋射頻送至射頻收發(fā)信機進行下變頻和解調(diào)處理；所述射頻發(fā)射機包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于接收功率放大器放大后的射頻信號功率強度指示模擬信號并進行轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號發(fā)送至增益指數(shù)控制單元；增益指數(shù)控制單元，用于在系統(tǒng)出廠前通過離線模式對實測發(fā)射功率與目標(biāo)功率進行校準(zhǔn)，使兩者之間的誤差小于門檻值，并設(shè)置相應(yīng)的增益指數(shù)作為輸出分別控制發(fā)射支路增益查找單元和控制指數(shù)簡化單元；發(fā)射支路增益查找單元，用于接收增益指數(shù)控制單元輸出的增益指數(shù)，通過查表方式分配發(fā)射支路電路單元中各個電路的功率放大倍數(shù)或增益,并輸出信號去設(shè)置發(fā)射支路電路單元控制各個電路的相應(yīng)功率增益值或放大倍數(shù)；發(fā)射支路電路單元,用于根據(jù)發(fā)射支路增益查找單元分配的發(fā)射支路各個電路的功率放大倍數(shù)或增益,設(shè)置各個電路相應(yīng)的功率增益值，從而確定射頻激勵信號在射頻預(yù)失真器輸入端的功率；控制指數(shù)簡化單元，用于接收增益指數(shù)控制單元輸出的增益指數(shù)，并對其進行簡化處理得到簡化控制指數(shù)，發(fā)送至電源電壓查找單元；電源電壓查找單元，用于根據(jù)接收的簡化增益指數(shù)找出相對應(yīng)的電源電壓值，并通過第一數(shù)模轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號控制升壓降壓直流-直流變換器輸出相應(yīng)的電壓電平作為功率放大器電源電壓值；所述發(fā)射支路電路單元包括第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模擬濾波器、放大器、調(diào)制器、上變頻器和射頻功率放大驅(qū)動器；其中，所述第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換為模擬基帶信號，所述模擬濾波器位于第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端且用于去除高頻分量；所述放大器對濾波后的基帶信號進行適當(dāng)放大,其放大增益作為發(fā)射支路增益的一部分；所述調(diào)制器使用放大后的輸入基帶信號對載波信號進行調(diào)制，調(diào)制后的調(diào)制信號實現(xiàn)了頻譜搬移,即低頻頻譜搬移到高頻頻譜,所述上變頻器和調(diào)制器設(shè)計在一起實現(xiàn)頻譜搬移；所述射頻功率放大驅(qū)動器對調(diào)制后的調(diào)制信號進行功率放大以滿足之后跟隨的功率放大器對其輸入信號功率的要求，且功率放大器放大增益是固定的，而射頻功率放大驅(qū)動器放大增益是可調(diào)節(jié)的,通過調(diào)節(jié)可增大或減小功率放大器的輸出信號功率；由模擬濾波器、放大器、調(diào)制器、上變頻器和射頻功率放大驅(qū)動器的功率增益分貝之和構(gòu)成發(fā)射支路增益分貝，并且該發(fā)射支路增益分貝和功率放大器增益之和共同決定功率放大器的輸出功率；所述控制指數(shù)簡化單元對增益指數(shù)進行簡化處理的過程包括：根據(jù)增益指數(shù)范圍按照大小順序簡化為若干有限區(qū)域，并對每個區(qū)域設(shè)定代表代碼，每個區(qū)域的代表代碼對應(yīng)相應(yīng)的功率放大器輸出功率值范圍，并經(jīng)過電源電壓查找單元向功率放大器提供相應(yīng)的電源電壓值，該電源電壓值依據(jù)增益指數(shù)區(qū)域的代表代碼對下一幀傳輸信號平均功率區(qū)域大小間接進行設(shè)置,以便選擇合理的電源電壓值避免使用多余和過高的電源電壓值，從而降低功率放大器的直流功耗實現(xiàn)提高功率放大器的功率效率；其中，發(fā)射支路增益設(shè)置是通過發(fā)射支路單元中各個電路放大增益設(shè)置而實現(xiàn)；在離線模式下，進行增益指數(shù)校準(zhǔn)工作方式為:首先預(yù)設(shè)功率放大器輸出目標(biāo)功率分貝毫瓦值,再通過增益指數(shù)控制單元設(shè)置放大增益指數(shù),該增益指數(shù)對應(yīng)估計的發(fā)射支路放大增益值,該放大增益值等于發(fā)射支路電路單元中各個電路放大增益分貝值之和；然后根據(jù)指數(shù)控制單元的輸出增益指數(shù)信號發(fā)送至發(fā)射支路增益查找單元查找出事先設(shè)計好的各個電路放大增益分配格式,該增益分配格式送至發(fā)射支路電路單元對各個電路單元的放大增益值進行設(shè)置；在出廠前離線狀態(tài)下進行功率放大器輸出信號功率大小或強弱和發(fā)射機支路增益指數(shù)之間確定關(guān)系的校準(zhǔn)選擇在傳輸頻率帶寬內(nèi)3個具有代表性頻率點，即最低端、中端和最高端信道中心頻率點,其信道中心頻率點選取同所傳輸信號帶寬有關(guān)聯(lián)；首先選擇在低端信道中心頻率點對所需傳輸信號進行功率放大器輸出信號功率大小或強弱和發(fā)射機支路增益指數(shù)之間確定關(guān)系的校準(zhǔn),調(diào)節(jié)發(fā)射機支路增益指數(shù)從小到大,功率步長為0.5分貝,在每一增益指數(shù)設(shè)置下實測功率放大器輸出信號功率,從而記錄所有增益指數(shù)同實測功率之間的關(guān)系；之后重復(fù)以上步驟分別在中端信道中心頻率點和最高端信道中心頻率點進行功率放大器輸出信號功率大小和發(fā)射機支路增益指數(shù)之間確定關(guān)系的校準(zhǔn),經(jīng)過在每一頻率點上調(diào)節(jié)增益指數(shù)，直至實測射頻發(fā)射機輸出功率和目標(biāo)功率之間的誤差≤±1分貝。

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