[发明专利]一种快速动态自适应的功率放大器失配保护环路及保护方法

权利要求书

1.一种快速动态自适应的功率放大器失配保护环路，其特征在于，包括：

压控衰减器、驱动放大器、功率放大器、双定向耦合器和动态自适应失配保护模块；

压控衰减器是通过模拟电压控制增益的可调衰减器，对输入信号进行衰减；

驱动放大器对压控衰减器输出的微波毫米波信号进行增益放大；

功率放大器用于对驱动放大器输出的微波毫米波信号进行功率放大和合成，先利用功分器将输入信号功分为多路等幅同相的信号，然后每一路信号进行功率放大后，经由合成器合成后输出；

双定向耦合器包括信号输出端和耦合输出端，其中大部分信号经由信号输出端输出，耦合输出端分别输出正向功率耦合信号和反射功率耦合信号；

动态自适应失配保护模块包括功率检波模块、功率转换模块、功率显示模块、自适应处理模块和实时监测模块；其中，功率检波模块中集成有功率检波二极管，将双定向耦合器输出的正向功率耦合信号和反射功率耦合信号转换为模拟电压信号；功率转换模块通过计算，将模拟电压信号转换为功率值；功率显示模块将功率放大器的正向功率值和反射功率值在液晶屏上进行显示；自适应处理模块根据功率放大器端口匹配情况进行自适应运算，完成压控衰减器和功率放大器偏置电压的调节；实时监测模块通过实时监测的方式来实现功率放大器端口匹配状态的读取。

2.如权利要求1所述的一种快速动态自适应的功率放大器失配保护环路，其特征在于，所述动态自适应失配保护模块根据功率放大器端口匹配情况，进行自适应运算，并根据运算结果以及程序预设的判定条件，进行自动设置，在严重失配情况下，直接切断功率放大器的偏置电压，而在轻微失配的情况下，则会自动调整功率放大器的压控衰减器衰减量，从而降低反射功率值。

3.如权利要求2所述的一种快速动态自适应的功率放大器失配保护环路，其特征在于，所述动态自适应失配保护模块的工作流程包括：

步骤(1)，功率信息读取：功率放大器开机后输入射频信号，首先进行功率信息的读取，并根据检波二极管的检波特性，将检波电压转换为功率值，从而获得功率放大器的输出信号功率Ps和反射信号功率Pr；

步骤(2)，驻波比计算：动态自适应失配保护模块根据下列公式(1)、(2)、(3)进行计算，得到端口驻波比VSWR：

回波损耗：

反射系数：

驻波比：

步骤(3)，驻波比判定：

若VSWR＞α，α为程序预设的驻波比容限值，则说明功率放大器端口处于严重失配状态，不适合继续工作，动态自适应失配保护模块自动切断功率放大器偏置电压；

若VSWR＜α，则说明功率放大器端口处于轻微失配状态，则进入下一个步骤；

步骤(4)，反射功率值判定：

若Pr＞β，β为程序预设的反射功率容限值，则说明放大器反射功率过大，继续工作存在风险，因此，动态自适应失配保护模块将首先计算反射功率差值：

ΔP＝Pr-β (4)

然后，根据预先录入的压控衰减器衰减量-电压的对应关系，自动调整其电压值，使得压控衰减器的衰减量增加ΔP，功率放大器的压控衰减器衰减量与反射功率值呈线性对应关系，功率放大器的反射功率信号相应减小ΔP；

若Pr＜β，则说明功率放大器反射功率正常，无需进行调整，维持现有状态。