一种射频保护装置

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一种射频保护装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种射频保护装置。\n背景技术\n[0002] 射频功率放大设备在移动通信行业普遍用于增大信号发射功率，扩展信号覆盖范围。\n[0003] 随着移动通信技术的不断发展，各种制式的移动通信技术不断完善，通信信号也更加复杂。一般情况下，对射频功率放大设备控制和保护的自动电平控制（英文：Automatic Level Control，缩写：ALC）电路、自动增益控制（英文：Automatic Gain Control，缩写：\nAGC）电路、温补电路、射频输入保护电路采用分布式设计。例如传统的在输出端反馈的ALC电路设计无法规避的大信号输入，这种无法规避的大信号输入对射频功率放大设备的影响已经无法被忽略，尤其是在大功率产品以及配合线性化技术的产品设计中，功率放大器件已经工作在接近饱和或是饱和状态，超过额定的信号激励会对射频功率放大设备的可靠性造成影响。且传统的模拟ALC电路，起控深度是有一定门限的，若超过该起控深度门限值，会引起ALC电路电平控制门限的跳动，进而影响射频功率放大设备的可靠性。随着移动通信设备的选址更加困难，则需要对射频功率放大设备进行微型化产品设计，传统分布式设计的ALC电路、AGC电路、温补电路、射频输入保护电路占用的面积较大，因此无法实现射频功率放大设备微型化。\n[0004] 综上所述，一般情况下针对射频功率放大设备控制和保护的分布式设计的ALC电路、AGC电路、温补电路、射频输入保护电路占用的面积较大，无法实现射频功率放大设备微型化。\n发明内容\n[0005] 本发明实施例提供了一种射频保护装置，占用的面积较小，能够较好地实现射频功率放大设备微型化。\n[0006] 一种射频保护装置，包括射频输入保护单元、自动电平控制ALC单元、温补单元、自动增益控制AGC单元、信号选择电路单元以及射频衰减电路单元，其中：所述射频输入保护单元，用于对射频衰减电路单元前端的射频输入信号的功率进行采样，并将采样得到的射频输入信号的功率值转换为第一量化电压；以及将获得的第一量化电压分别与设定的门限电压值比较，且所述门限电压值包括高门限电压值和低门限电压值，根据比较结果，输出输入保护控制电压；所述温补单元，用于对温度信号进行采样，输出采样得到的温度信号，并将采样得到的温度信号和预设的比较电压初始值进行运算后，输出随温度变化的比较电压；所述ALC单元，用于对射频功率放大设备前端的射频输入信号进行采样，并将采样得到的射频输入信号的功率值转换为第二量化电压，以及获得所述温补单元输出的比较电压，基于积分运算比较获得的所述第二量化电压和比较电压，根据比较结果输出ALC控制电压；所述AGC单元，用于获得温补单元输出的温度信号，并将获得的温度信号和预设的AGC控制电压初始值进行运算后，输出随温度变化的AGC控制电压；所述信号选择电路单元，用于将获得的输入保护控制电压翻转后，分别和获得的AGC控制电压和ALC控制电压比较，根据比较结果，输出低电平电压对应的控制信号控制所述射频衰减电路单元的输出控制电压；所述射频衰减电路单元，用于根据获得的信号选择电路单元输出的控制信号，控制对输入的射频信号进行衰减，并将衰减后的射频信号输出给射频功率放大设备。\n[0007] 通过采用上述技术方案，射频保护装置包括一体化设计的并和同一个射频衰减电路单元电性连接的射频输入保护单元、ALC单元、温补单元、AGC单元以及信号选择电路单元，由于射频输入保护单元、ALC单元、AGC单元共用同一个射频衰减电路单元，并由信号选择电路单元在射频输入保护单元输出的输入保护控制电压、ALC单元输出的ALC控制电压和AGC单元输出的AGC控制电压中选择一路电压导通，将另外两路电压屏蔽，从而实现对射频衰减电路单元的控制，相比现有技术中射频输入保护单元、ALC单元、AGC单元需要三个射频衰减电路单元的射频保护装置，避免了由于射频保护装置占用的面积较大，较好地实现了射频功率放大设备微型化。\n附图说明\n[0008] 图1为本发明实施例中，提出的基于迟滞比较器的射频保护装置结构组成示意图；\n[0009] 图2为本发明实施例中，提出的迟滞比较器的输入输出电压特性示意图；\n[0010] 图3为本发明实施例中，提出的基于迟滞比较器的射频保护方法流程图。\n具体实施方式\n[0011] 针对现有技术中存在的针对射频功率放大设备控制和保护的分布式设计的ALC电路、AGC电路、温补电路、射频输入保护电路占用的面积较大，无法实现射频功率放大设备微型化的问题，本发明实施例提出的技术方案中，射频保护装置包括一体化设计的并和同一个射频衰减电路单元电性连接的射频输入保护单元、ALC单元、温补单元、AGC单元以及信号选择电路单元，由于射频输入保护单元、ALC单元、AGC单元共用同一个射频衰减电路单元，并由信号选择电路单元在射频输入保护单元输出的输入保护控制电压、ALC单元输出的ALC控制电压和AGC单元输出的AGC控制电压中选择一路电压导通，将另外两路电压屏蔽，从而实现对射频衰减电路单元的控制，相比现有技术中射频输入保护单元、ALC单元、AGC单元需要三个射频衰减电路单元的射频保护装置，避免了由于射频输入保护电路占用的面积较大，较好地实现了射频功率放大设备微型化。\n[0012] 下面将结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。\n[0013] 如图1所示，本发明实施例提出一种射频保护装置，本发明实施例以及附图1中，给出的是以基于迟滞比较器的前控ALC、AGC、温补一体化的射频保护装置，包括一体化设计并和同一个射频衰减电路单元51电性连接的射频输入保护单元11、ALC单元14、温补单元\n13、AGC单元15以及信号选择电路单元16。\n[0014] 其中，本发明实施例提出的技术方案中，射频保护装置可以作为一个独立的设备位于射频功率放大设备前端，也可以作为一个集成模块，作为射频功率放大设备的一部分。\n较佳地，本发明实施例以射频保护装置作为一个独立的设备位于射频功率放大设备前端为例来进行详细阐述。\n[0015] 射频输入保护单元11，对射频衰减电路单元51前端的射频输入信号的功率进行采样，并将采样得到的射频输入信号的功率值转换为第一量化电压；以及将获得的第一量化电压分别与设定的门限电压值比较，且门限电压值包括高门限电压值和低门限电压值，根据比较结果，输出输入保护控制电压。\n[0016] 射频输入保护单元11，包括位于射频衰减电路单元51前端的检波电路110，用于耦合输入给射频衰减电路单元51的射频输入信号。对射频衰减电路单元51前端的射频输入信号的功率进行采样，并将采样得到的射频输入信号的功率值转换为第一量化电压。\n[0017] 为便于阐述，本发明实施例将第一量化电压采用V1表示。其中，射频输入保护单元11采样到的功率值与输出的第一量化电压V1之间，具有一一对应的关系，即对射频衰减电路单元51前端的射频输入信号的功率进行采样得到的功率值较大，则对应转换为较高的第一量化电压，对射频衰减电路单元51前端的射频输入信号的功率进行采样得到的功率值较小，则对应转换为较低的第一量化电压。\n[0018] 射频输入保护单元11还包括迟滞比较器12，迟滞比较器12获得转换得到的第一量化电压，将获得的第一量化电压分别与设定的门限电压值比较，且门限电压值包括高门限电压值和低门限电压值，根据比较结果，输出输入保护控制电压。\n[0019] 具体地，上述迟滞比较器12，具体用于若第一量化电压不小于高门限电压值，输出与第一预设阈值相同的输入保护控制电压；以及若获得的第一量化电压小于低门限电压值，输出与第二预设阈值相同的输入保护控制电压，若获得的第一量化电压介于设定的高门限电压值和低门限电压值之间，则保持前次输出的输入保护控制电压不变。\n[0020] 其中，迟滞比较器12获得第一量化电压V1，并进行比较运算，从而根据比较结果得到两路具有相同电压值的电压，如图1所示，其中一路电压作为输入保护控制电压V5输出给信号选择电路单元16，另一路电压V2，可以输出给信号处理器。V5和V2的电压值是相等的，只是用于实现的功能不一样。\n[0021] 射频输入保护单元11，还用于若输出的输入保护控制电压不小于第三预设阈值时，产生指示输入给射频衰减电路单元的射频输入信号达到输入过功率的告警信号。其中，第三预设阈值可以和上述第一预设阈值相等。具体地，当第一量化电压不小于预设的高门限电压值时，迟滞比较器12输出和第一预设阈值相等的输入保护控制电压，该输入保护控制电压为高电平电压值，迟滞比较器12一共输出两路相同的输入保护控制电压，其中一路输入保护控制电压V5输出给信号选择电路单元16，另外一路输入保护控制电压V2输出给信号处理器，信号处理器通过采样为高电平上报告警信号。\n[0022] 射频输入保护单元11，还包括信号处理器，用于若迟滞比较器12输出的输入保护控制电压V2不小于第三预设阈值时，产生指示输入给射频衰减电路单元51的射频输入信号达到输入过功率的告警信号。\n[0023] 如图2所示，根据迟滞比较器的输入输出特性，迟滞比较器12获得检波电路110输出的第一量化电压采用V1表示，假设设定的高门限电压值采用UIH表示，设定的低门限电压值采用UIL表示，设定的高门限电压值UIH大于设定的低门限电压值UIL。\n[0024] 如图2所示，若获得的第一量化电压V1大于或等于设定的高门限电压值UIH，输出两路相等的与第一预设阈值相同的输入保护控制电压，第一预设阈值采用Uomax表示。即若V1≥UIH时，迟滞比较器12输出的两路电压值V2=V5=Vout＝Uomax=高电平电压。\n[0025] 若获得的第一量化电压V1小于设定的低门限电压值UIL，输出两路相等的与第二预设阈值相同的输入保护控制电压，第二预设阈值采用Uomin表示，可以是0。即若V1