CN115915366A - 一种功率控制装置及通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率控制装置及通信装置，包括调整模块及控制模块，在对信号输出装置输出通信信号的功率进行控制时，可以通过实际输出功率和目标输出功率控制生成控制信号，以控制调整模块的放大倍数，以使整个功率控制装置输出的信号的功率稳定在目标输出功率。可见，本申请中可以通过实际输出功率和目标输出功率对调整模块的放大倍数进行调整，从而可以实现对功率输出装置的输出功率进行闭环调节，使其稳定在目标输出功率，进而实现对通信信号的输出功率的准确控制。

Description

一种功率控制装置及通信装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及一种功率控制装置及通信装置。

背景技术

北斗定位追踪在飞机上的有广泛的应用，飞机与地面进行通信主要是通过北斗中的北斗短报文系统，短报文系统中的通信装置的发射功率的控制准确度对通信质量起着关键性的作用。现有技术中的通信装置包括信号输出装置及具有固定放大倍数的功率放大器，具体地，通过固定放大倍数的功率放大器对信号输出装置输出的通信信号的功率进行放大，然后在将放大功率后的通信信号输出至地面，但是功率放大器为非线性器件，在通过调整信号输出装置的通信信号的功率以调整通信装置输出的通信信号的输出功率时，输出功率与通信信号的功率之间的变化为非线性的，无法实现对通信装置的通信信号的输出功率的准确控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率控制装置及通信装置，可以通过实际输出功率和目标输出功率对调整模块的放大倍数进行调整，从而可以实现对功率输出装置的输出功率进行闭环调节，使其稳定在目标输出功率，进而实现对通信信号的输出功率的准确控制。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种功率控制装置，应用于通信装置，所述通信装置包括信号输出装置，所述功率控制装置包括调整模块及控制模块；

所述信号输出装置的输出端与所述调整模块的输入端连接，所述调整模块的输出端为所述功率控制模块的输出端，所述控制模块的输出端与所述调整模块的控制端连接；

所述控制模块用于根据目标输出功率及实际输出功率生成控制信号；

所述调整模块用于根据控制信号调整自身的放大倍数，以放大所述信号输出装置输出的通信信号的功率，以使所述功率输出装置的实际输出功率稳定在所述目标输出功率。

优选地，所述控制模块包括第一检测模块及比较模块；

所述第一检测模块的检测端与所述调整模块的输出端连接，所述比较模块的第一输入端输入所述目标输出功率，所述比较模块的第二输出端与所述第一检测模块的输出端连接，所述比较模块的输出端与所述调整模块的控制端连接；

所述第一检测模块用于检测所述调整模块的实际输出功率；

所述比较模块用于根据所述目标输出功率与所述实际输出功率的差值生成控制信号。

优选地，所述控制模块还包括第二检测模块；

所述第二检测模块的输入端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第二检测模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接；

所述第二检测模块用于检测所述通信信号的功率；

所述比较模块具体用于根据所述通信信号的功率与所述实际输出功率的差值生成控制信号。

优选地，还包括第一耦合电路和第二耦合电路；

所述第一耦合电路的一端与所述第一检测模块的检测端连接，另一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第二耦合电路的一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第二耦合电路的另一端分别与所述第二检测模块的输入端及所述调整模块的输入端连接；

所述第一耦合电路用于连接所述第一检测模块和所述信号输出装置；

所述第二耦合电路用于连接所述信号输出装置、所述调整模块与所述第二检测模块。

优选地，所述控制模块包括存储模块、第三检测模块及增益控制信号生成模块；

所述第三检测模块的输入端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第三检测模块的输出端与所述增益控制信号生成模块的第一输入端连接，所述存储模块的输出端与所述增益控制信号生成模块的第二输入端连接；

所述存储模块用于存储基于所述通信信号的功率、所述实际输出功率及控制参数建立的对应关系；

所述第三检测模块用于检测所述通信信号的功率；

所述增益控制信号生成模块用于基于所述目标输出功率、所述通信信号的功率及所述对应关系获得所述控制参数，并基于所述控制参数生成所述控制信号。

优选地，还包括第三耦合电路，所述第三耦合电路的一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第三耦合电路的另一端与所述第三检测模块的输出端连接；

所述第三耦合电路用于连接所述第三检测模块和所述信号输出装置。

优选地，还包括所述调整模块包括固定增益模块和可调增益模块；

所述可调增益模块的一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述可调增益模块的另一端与所述固定增益模块的一端连接，所述固定增益模块的另一端作为所述调整模块的输出端，所述可调增益模块的控制端为所述调整模块的控制端；

所述可调增益模块用于根据所述控制信号将所述通信信号的功率放大或缩小与所述控制信号对应的倍数；

所述固定增益模块用于对所述可调增益模块输出的通信信号的功率放大固定倍数。

优选地，所述信号输出装置具体用于输出恒定的功率，且恒定的所述功率经过所述固定增益模块放大后的功率大于所述目标输出功率；

所述可调增益模块为可调衰减器；

所述可调衰减器用于根据所述控制信号将所述通信信号的预设功率缩小预设倍数。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种通信装置，包括上述所述的功率控制装置，还包括与所述功率控制装置连接的信号输出装置，用于输出通信信号。

优选地，所述信号输出装置为射频芯片。

本申请提供了一种功率控制装置，包括调整模块及控制模块，在对信号输出装置输出通信信号的功率进行控制时，可以通过实际输出功率和目标输出功率控制生成控制信号，以控制调整模块的放大倍数，以使整个功率控制装置输出的信号的功率稳定在目标输出功率。可见，本申请中可以通过实际输出功率和目标输出功率对调整模块的放大倍数进行调整，从而可以实现对功率输出装置的输出功率进行闭环调节，使其稳定在目标输出功率，进而实现对通信信号的输出功率的准确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种功率控制装置的结构框图；

图2为本发明提供的一种功率控制装置的具体实现示意图；

图3为本发明提供的另一种功率控制装置的具体实现示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种功率控制装置及通信装置，可以通过实际输出功率和目标输出功率对调整模块的放大倍数进行调整，从而可以实现对功率输出装置的输出功率进行闭环调节，使其稳定在目标输出功率，进而实现对通信信号的输出功率的准确控制。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种功率控制装置的结构框图，该装置应用于通信装置，通信装置包括信号输出装置11，功率控制装置包括调整模块12及控制模块13；

信号输出装置11的输出端与调整模块12的输入端连接，调整模块12的输出端为功率控制模块13的输出端，控制模块13的输出端与调整模块12的控制端连接；

控制模块13用于根据目标输出功率及实际输出功率生成控制信号；

调整模块12用于根据控制信号调整自身的放大倍数，以放大信号输出装置11输出的通信信号的功率，以使功率输出装置的实际输出功率稳定在目标输出功率。

北斗定位追踪广泛应用于民用飞机上，飞行器的短报文系统的发射功率的控制准度十分关键，目前短报文发射通道的功率控制，主要是使用固定放大倍数的功率放大倍数对信号输出装置11输出的通信信号的功率进行放大，通常会局限于小信号的信号输出装置11的动态调整能力。具体地，现有技术中对功率的控制方式有如下几个不足：其一，信号输出装置11的通信信号的功率调整范围有限，对于需要使用长线缆安装时，线缆上的需要的消耗的功率较多，对应的补偿能力不足。其二，现有技术中的信号输出装置11和通信通道缺少功率检测反馈机制，无法实现闭环控制。其三，小信号的信号输出装置11的线性较好，通常可以实现对输出功率的准确控制，但是对应的外延通道中功率放大器的非线性，无法实现通过外延通道输出的功率的准确性。

为解决上述技术问题，本申请的设计思路为：将外延通道中的非线性因素考虑进去，然后根据外延通道输出的实际输出功率，对外延通道的输出功率进行实时调整。

基于此，本申请中的功率控制装置中设置了控制模块13和调整模块12，其中，控制模块13根据功率控制装置的实际输出功率和用户的目标输出功率生成控制信号，然后基于控制信号对调整模块12的放大倍数进行实时调整，以使功率控制装置输出的功率稳定在目标输出功率，从而实现对功率控制装置的闭环控制。在需要使用长线缆进行安装时，可以通过动态调整调整模块12的放大倍数，实现对输出功率的动态补偿。

其中，需要说明的是，本申请中的目标输出功率可以是用户预设的目标输出功率，也可以是信号输出装置11输出的通信信号在不考虑损耗的情况下对应的理想输出功率，本申请在此做特别的限定。

还需要说明的是，本申请中的信号输出装置11可以但不限于为射频芯片。

可见，本申请中可以通过实际输出功率和目标输出功率对调整模块12的放大倍数进行调整，从而可以实现对功率输出装置的输出功率进行闭环调节，使其稳定在目标输出功率，进而实现对通信信号的输出功率的准确控制。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，控制模块13包括第一检测模块21及比较模块23；

第一检测模块21的检测端与调整模块12的输出端连接，比较模块23的第一输入端输入目标输出功率，比较模块23的第二输出端与第一检测模块21的输出端连接，比较模块23的输出端与调整模块12的控制端连接；

第一检测模块21用于检测调整模块12的实际输出功率；

比较模块23用于根据目标输出功率与实际输出功率的差值生成控制信号。

本实施例旨在提供一种功率控制装置中的控制模块13的具体实现方式，具体的，请参照图2，图2为本发明提供的一种功率控制装置的具体实现示意图，其中，通过第一检测模块21检测调整模块12的实际输出功率，然后将此实际输出功率和目标输出功率分别输入至比较模块23，比较模块23基于两个功率的差值，生成控制信号，以实现对调整模块12的实时控制。

其中，本申请中的目标输出功率输入至比较模块23时，可以是用户直接输入的一个数值，也可以是某模块生成的与目标输出功率对应的某个功率。

作为一种优选的实施例，控制模块13还包括第二检测模块22；

第二检测模块22的输入端与信号输出装置11的输出端连接，第二检测模块22的输出端与比较模块23的第一输入端连接；

第二检测模块22用于检测通信信号的功率；

比较模块23具体用于根据通信信号的功率与实际输出功率的差值生成控制信号。

此时对应控制模块13的另一种具体实现方式，在信号输出装置11输出的通信信号的功率为固定功率时，对应的第二检测模块22检测通信信号的功率，此时对应的通信信号的功率与目标输出功率有一定的对应关系，此时根据通信信号的功率与实际输出功率的差值生成控制信号的方式，相当于根据目标输出功率与实际输出功率的差值生成控制信号的方式。目的均为控制外延发射链路(也即是功率控制装置)维持在一个恒定的增益，以使信号输出装置11的功率调整量可以线性的反应到最后的功率控制装置的输出功率的调整量。

比较模块23可以但不限于为比较器。比较模块23基于差值生成控制信号时，可以是对应的差值越大，生成的控制信号调整的放大倍数的变化量越大，具体实现本申请在此均不作特别的限定。

可见，在本申请中的控制模块13包括第一检测模块21和比较模块23，或控制模块13还包括第二检测模块22时，均可以实现对应的控制模块13的功能，且具体的实现方式简单可靠。

作为一种优选的实施例，还包括第一耦合电路24和第二耦合电路25；

第一耦合电路24的一端与第一检测模块21的检测端连接，另一端与信号输出装置11的输出端连接，第二耦合电路25的一端与信号输出装置11的输出端连接，第二耦合电路25的另一端分别与第二检测模块22的输入端及调整模块12的输入端连接；

第一耦合电路24用于连接第一检测模块21和信号输出装置11；

第二耦合电路25用于连接信号输出装置11、调整模块12与第二检测模块22。

本实施例旨在提供一种功率控制装置中各模块之间连接的具体实现方式，其中，具体通过耦合电路进行连接，此时，对应的，第一耦合电路24将调整模块12的实际输出功率耦合到第一检测模块21的输入端。第二耦合电路25用于将信号输出装置11输出的通信信号耦合至调整模块12的输入端及第二检测模块22的输入端。

通过耦合电路对各上述模块进行连接，可以提高各模块之间进行信号传输的准确性及可靠性。

作为一种优选的实施例，控制模块13包括存储模块32、第三检测模块31及增益控制信号生成模块33；

第三检测模块31的输入端与信号输出装置11的输出端连接，第三检测模块31的输出端与增益控制信号生成模块33的第一输入端连接，存储模块32的输出端与增益控制信号生成模块33的第二输入端连接；

存储模块32用于存储基于通信信号的功率、实际输出功率及控制参数建立的对应关系；

第三检测模块31用于检测通信信号的功率；

增益控制信号生成模块33用于基于目标输出功率、通信信号的功率及对应关系获得控制参数，并基于控制参数生成控制信号。

请参照图3，图3为本发明提供的另一种功率控制装置的具体实现示意图，在本申请中的控制模块13包括存储模块32、第三检测模块31及增益控制信号生成模块33时，其中，在存储模块32预先存储了实际输出功率、通信信号的功率及控制参数的对应关系时，本申请中的增益控制信号生成模块33直接基于目标输出功率及通信信号的功率调用对应关系，以获取到控制参数，然后基于控制参数生成对应的控制信号，以实现对调整模块12的控制。

其中，本申请中的对应关系为用户考虑到连接线缆中的损耗及调整模块12中的非线性因素等原因，预先测量的信号输出装置11输出的通信信号的功率对应的某一放大倍数对应的实际输出功率。因此，对应的，在得到目标输出功率及通信信号的功率根据对应关系获取到的控制参数即为考虑到线缆损耗及非线性因素之后对应的实际控制控制参数，基于此控制参数控制调整模块12的放大倍数对通信信号的功率进行放大时得到的调整模块12的输出功率即为目标输出功率，其在本质上也是实现对调整模块12的输出功率的闭环控制，只不过是将对实际输出功率的采集这一步骤进行预先处理，并存储在存储模块32中。

可见，通过本实施例中的实现方式也可以实现对功率控制装置的输出功率的闭环控制，且实现方式同样简单可靠，及可以实现对输出功率的动态调整，进而实现对输出功率的准确控制。

作为一种优选的实施例，还包括第三耦合电路34，第三耦合电路34的一端与信号输出装置11的输出端连接，第三耦合电路34的另一端与第三检测模块31的输出端连接；

第三耦合电路34用于连接第三检测模块31和信号输出装置11。

本实施例旨在提供一种上述功率控制装置中各模块之间连接的具体实现方式，其中，具体通过耦合电路进行连接，此时，对应的，第三耦合电路34将信号输出装置11输出的通信信号的功率耦合到第三检测模块31的输入端。通过耦合电路对上述模块进行连接，可以提高第三检测模块31与信号输出装置11之间进行信号传输的准确性及可靠性。

作为一种优选的实施例，还包括调整模块包括固定增益模块和可调增益模块；

可调增益模块的一端与信号输出装置11的输出端连接，可调增益模块的另一端与固定增益模块的一端连接，固定增益模块的另一端作为调整模块12的输出端，可调增益模块的控制端为调整模块12的控制端；

可调增益模块用于根据控制信号将通信信号的功率放大或缩小与控制信号对应的倍数；

固定增益模块用于对可调增益模块输出的通信信号的功率放大固定倍数。

本实施例旨在提供一种调整模块12的具体实现方式，具体的，调整模块12包括固定增益模块和可调增益模块，固定增益模块用于对自身输入端的信号的功率放大固定倍数，可调增益模块用于对自身输入端的信号的功率放大调整后的放大倍数。此时，对应的根据控制信号控制调整模块12的放大倍数则是根据控制信号调整可调增益模块的放大或缩小倍数，以实现对整个调整模块12的放大倍数的调整，其中，调整模块12的放大倍数为可调增益模块的放大或缩小倍数与固定功放倍数的乘积。

作为一种优选的实施例，信号输出装置11具体用于输出恒定的功率，且恒定的功率经过固定增益模块放大后的功率大于目标输出功率；

可调增益模块为可调衰减器；

可调衰减器用于根据控制信号将通信信号的预设功率缩小预设倍数。

在信号输出装置11输出的通信信号的功率放大固定倍数之后对应的功率大于目标输出功率，此时，限定可调增益模块为可调衰减器，也即是，可调衰减器用于根据控制信号调整自身的衰减倍数至预设倍数，以将通信信号的功率缩小对应的预设倍数，以将调整模块12的输出功率调整至目标输出功率。

对于可调衰减器的具体实现，本申请在此不做特别的限定。

综上，在本申请中的调整模块12包括固定增益模块及可调增益模块时，及在可调增益模块为可调衰减器时，均可以实现对调整模块12的放大倍数的调整，且实现方式简单可靠。

一种通信装置，包括上述的功率控制装置，还包括与功率控制装置连接的信号输出装置11，用于输出通信信号。

作为一种优选的实施例，信号输出装置11为射频芯片。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种通信装置，对于通信装置的介绍请参照上述实施例，本申请在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种功率控制装置，其特征在于，应用于通信装置，所述通信装置包括信号输出装置，所述功率控制装置包括调整模块及控制模块；

所述信号输出装置的输出端与所述调整模块的输入端连接，所述调整模块的输出端为所述功率控制模块的输出端，所述控制模块的输出端与所述调整模块的控制端连接；

所述控制模块用于根据目标输出功率及实际输出功率生成控制信号；

所述调整模块用于根据控制信号调整自身的放大倍数，以放大所述信号输出装置输出的通信信号的功率，以使所述功率输出装置的实际输出功率稳定在所述目标输出功率。

2.如权利要求1所述的功率控制装置，其特征在于，所述控制模块包括第一检测模块及比较模块；

所述第一检测模块的检测端与所述调整模块的输出端连接，所述比较模块的第一输入端输入所述目标输出功率，所述比较模块的第二输出端与所述第一检测模块的输出端连接，所述比较模块的输出端与所述调整模块的控制端连接；

所述第一检测模块用于检测所述调整模块的实际输出功率；

所述比较模块用于根据所述目标输出功率与所述实际输出功率的差值生成控制信号。

3.如权利要求2所述的功率控制装置，其特征在于，所述控制模块还包括第二检测模块；

所述第二检测模块的输入端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第二检测模块的输出端与所述比较模块的第一输入端连接；

所述第二检测模块用于检测所述通信信号的功率；

所述比较模块具体用于根据所述通信信号的功率与所述实际输出功率的差值生成控制信号。

4.如权利要求3所述的功率输出装置，其特征在于，还包括第一耦合电路和第二耦合电路；

所述第一耦合电路的一端与所述第一检测模块的检测端连接，另一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第二耦合电路的一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第二耦合电路的另一端分别与所述第二检测模块的输入端及所述调整模块的输入端连接；

所述第一耦合电路用于连接所述第一检测模块和所述信号输出装置；

所述第二耦合电路用于连接所述信号输出装置、所述调整模块与所述第二检测模块。

5.如权利要求1所述的功率控制装置，其特征在于，所述控制模块包括存储模块、第三检测模块及增益控制信号生成模块；

所述第三检测模块的输入端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第三检测模块的输出端与所述增益控制信号生成模块的第一输入端连接，所述存储模块的输出端与所述增益控制信号生成模块的第二输入端连接；

所述存储模块用于存储基于所述通信信号的功率、所述实际输出功率及控制参数建立的对应关系；

所述第三检测模块用于检测所述通信信号的功率；

所述增益控制信号生成模块用于基于所述目标输出功率、所述通信信号的功率及所述对应关系获得所述控制参数，并基于所述控制参数生成所述控制信号。

6.如权利要求5所述的功率控制装置，其特征在于，还包括第三耦合电路，所述第三耦合电路的一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述第三耦合电路的另一端与所述第三检测模块的输出端连接；

所述第三耦合电路用于连接所述第三检测模块和所述信号输出装置。

7.如权利要求1-6任一项所述的功率控制装置，其特征在于，还包括所述调整模块包括固定增益模块和可调增益模块；

所述可调增益模块的一端与所述信号输出装置的输出端连接，所述可调增益模块的另一端与所述固定增益模块的一端连接，所述固定增益模块的另一端作为所述调整模块的输出端，所述可调增益模块的控制端为所述调整模块的控制端；

所述可调增益模块用于根据所述控制信号将所述通信信号的功率放大或缩小与所述控制信号对应的倍数；

所述固定增益模块用于对所述可调增益模块输出的通信信号的功率放大固定倍数。

8.如权利要求7所述的功率控制装置，其特征在于，所述信号输出装置具体用于输出恒定的功率，且恒定的所述功率经过所述固定增益模块放大后的功率大于所述目标输出功率；

所述可调增益模块为可调衰减器；

所述可调衰减器用于根据所述控制信号将所述通信信号的预设功率缩小预设倍数。

9.一种通信装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述功率控制装置，还包括与所述功率控制装置连接的信号输出装置，用于输出通信信号。

10.如权利要求9所述的通信装置，其特征在于，所述信号输出装置为射频芯片。

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