一种功放模块的监控和保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及射频功放技术领域，具体涉及一种功放模块的监控和保护装置。


背景技术：

2.针对功放模块的监控和保护是非常重要的，在固态功放设备运行的情况下，功放模块将功耗转化为热能，导致模块温度升高。输出功率由于电压的影响也要进行相应的调整，还有电压驻波比，这些参数影响着功放模块的性能和工作效率。同时因为这些参数功放模块在极端情况下会出现无法完成相应工作的严重障碍，需要对功放模块进行监控并采取相应的保护措施。
3.而目前针对功放模块通常只能实现简单的硬件控制，不但监控覆盖不全，而且在实时性和适应性方面远远不能达到用户需求，功放监控设备不能有效的保护和维护。而且目前的监控装置成本较高，无法大规模应用。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术存在的问题提供一种结构简单，保护措施完善，更加人性化，投入成本较低的功放模块的监控和保护装置。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种功放模块的监控和保护装置，包括驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置；还包括控制装置，连接驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置均连接控制装置；断电保护装置连接功放模块的电源模块。
7.进一步的，所述驻波监测和保护电路包括依次连接的定向耦合器、对数检波器、单电源运算放大器和门限比较器。
8.进一步的，所述温度传感器为dsp18b20型温度传感器。
9.进一步的，所述对数检波器设置有两个。
10.进一步的，所述对数检波器采用ad8326型真功率对数检波器。
11.进一步的，所述电压/电流检测装置包括电压检测装置和电流检测装置。
12.进一步的，所述控制装置连接显示装置。
13.进一步的，所述控制装置连接报警装置。
14.本实用新型的有益效果是：
15.(1)本实用新型通过监测电压、电流、温度、驻波、输出功率对功放模块进行告警并且保护，保护措施完善；
16.(2)本实用新型能够及时触发并告警，同时进行断电保护，能够实时进行保护；
17.(3)本实用新型提供驻波比保护和低压降低功放功率保护，在高压和低压的状态下都能提供细致的保护。
附图说明
18.图1为本实用新型结构示意图。
19.图2为本实用新型中驻波监测和保护电路结构示意图。
20.图中：1-定向耦合器，2-对数检波器，3-单电源运算放大器，4-门限比较器。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
22.如图1所示，一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，包括驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置；还包括控制装置，连接驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置均连接控制装置；断电保护装置连接功放模块的电源模块。
23.如图2所示，驻波监测和保护电路包括依次连接的定向耦合器1、对数检波器2、单电源运算放大器3和门限比较器4。
24.温度传感器为dsp18b20型温度传感器。电压/电流检测装置包括电压检测装置和电流检测装置。控制装置连接显示装置。控制装置连接报警装置。
25.控制装置用于存储监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器采集到的信号，根据采集到的信号与预设值进行对比，若超出预设范围则向断电保护装置发送控制信号断电保护装置断电，对功放模块进行保护。其结果可以在显示装置上直接显示，发送断电信号时同时向报警装置发送信号，报警装置会发出报警。
26.电压/电流检测装置输入端连接外部电源输出端，电压/电流检测装置输出端连接控制装置输入端；控制装置输出端连接断电保护装置的输入端。温度传感器与功放模块相连接，具体位置设置在功放模块中的功放模块与alc模块之间，温度传感器的输出端也连接控制装置的输入端。
27.其中电压/电流检测装置用于根据外部电源输入的电压和电流，获取功率放大器工作电压和功率放大器工作电流。电压/电流检测装置使用ad芯片，通过ad采样的手段实现对电流和电压的监测。根据功率放大器工作电压和预设参考电压，确定功率放大器工作电压是否超限，并在电压/电流检测装置第一输出端输出电压超限告警电平指示信号，电压超限告警电平指示信号用于指示功率放大器工作电压是否超限(根据控制装置判断结果输出)。根据功率放大器工作电流和预设参考电流，确定功率放大器工作电流是否超限，并在电压/电流检测装置第二输出端输出电流超限告警电平指示信号，电流超限告警电平指示信号用于指示功率放大器工作电流是否超限(根据控制装置判断结果输出)；控制装置根据电压超限告警电平指示信号以及电流超限告警电平指示信号，输出控制信号，用以通过快速断电保护装置控制射频功率放大器供电的开启和关闭。
28.由于输出功率高，工作电流大，同时受线性指标和效率等因素制约，射频功率放大器的直流功耗在系统设备整体功耗中占有很大比重。这些消耗掉的能量大部分转换为热能，造成功率放大器温度升高。因此对设备进行温度监测，并在过温的情况下告警并且进行断电保护。此外当功放输出端负载出现开路或短路等异常时，大功率射频信号会因反射而出现驻波振荡问题。而这些都有可能导致射频功率放大器烧毁，进而导致无线通信中断。因此射频功率放大器工作状态是否正常稳定，直接影响到无线通信的有效性和可靠性。因此
对设备进行温度监测，将dsp18b20温度传感器连接到电路中完成对温度的采集，在过温的情况下，控制装置会发出信号控制断电保护装置(断电保护装置只要能够实现相应功能即可，可以选择开关等设备)切断电源进行保护。
29.驻波监测和保护电路包括依次连接的定向耦合器1、对数检波器2、单电源运算放大器3和门限比较器4。在大功率无线通信发送设备中，为了对射频功率放大器实施有效的输出驻波比检测和保护，系统通常要求：当功率放大器输出驻波小于等于3时，功率放大器正常工作；当输出驻波位于3和6之间时输出功率降低10db；当输出驻波大于6时立即关闭功放以对功放实施保护。在射频频段，定向耦合器可以用宽边耦合带状实现对功放驻波的监控和保护。采用上述监测和保护电路还可以实现对放大器输出功率的监测和保护。其中：耦合器负责将功放的输出功率耦合一部分出来；检波器负责检测耦合功率的大小，从而判断功放的输出大小；电源控制负责在输出功率过高的情况下对功放进行断电保护。控制装置根据检波器判断得到的功放输出大小确定是否需要断电保护。
30.本实用新型通过监测电压、电流、温度、驻波、输出功率对功放模块进行保护，保护措施完善；能够及时触发并告警，同时进行断电保护，能够实时进行保护；提供驻波比保护和低压降低功放功率保护，在高压和低压的状态下都能提供细致的保护。


技术特征：
1.一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，包括驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置；还包括控制装置，连接驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置均连接控制装置；断电保护装置连接功放模块的电源模块。2.根据权利要求1所述的一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，所述驻波监测和保护电路包括依次连接的定向耦合器(1)、对数检波器(2)、单电源运算放大器(3)和门限比较器(4)。3.根据权利要求1所述的一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，所述温度传感器为dsp18b20型温度传感器。4.根据权利要求2所述的一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，所述对数检波器设置有两个。5.根据权利要求2所述的一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，所述对数检波器采用ad8326型真功率对数检波器。6.根据权利要求1所述的一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，所述电压/电流检测装置包括电压检测装置和电流检测装置。7.根据权利要求1所述的一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，所述控制装置连接显示装置。8.根据权利要求1所述的一种功放模块的监控和保护装置，其特征在于，所述控制装置连接报警装置。

技术总结
本实用新型公开了一种功放模块的监控和保护装置，包括驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置；还包括控制装置，连接驻波监测和保护电路、电压/电流检测装置、温度传感器和断电保护装置均连接控制装置；断电保护装置连接功放模块的电源模块；本实用新型通过监测电压、电流、温度、驻波、输出功率对功放模块进行保护，保护措施完善，能够及时触发并告警，同时进行断电保护，能够实时进行保护。实时进行保护。实时进行保护。


技术研发人员：刘若愚
受保护的技术使用者：成都广众科技有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/4/20