CN106130579A - 毫米波发射机的增益自动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毫米波发射机的增益自动控制方法及装置，该方法及装置基于对毫米波发射机的中频功率信号的检波和对毫米波发射机的当前射频输出功率的实时检测，利用预设的中频功率检波校准表和预设的射频功率控制校准表获得中频功率信号对应的参考电压信号，再根据参考电压信号和获得的毫米波发射机的当前射频输出功率对应的输出电压信号，自动调节电调衰减器的衰减量，从而实现毫米波发射机的增益自动控制，降低毫米波发射机的增益对温度变化的敏感度，同时提高了检波精度，进而提高了毫米波发射机输出功率的准确度。

Description

毫米波发射机的增益自动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及毫米波发射机技术领域，特别是涉及一种毫米波发射机的增益自动控制方法及装置。

背景技术

随着通信技术的不断深入发展，信息传输量日益增加，无论公用通信网还是专用通信网，通信的业务量都在迅猛增长，微波频谱也已经非常拥挤，面临这样的局面，毫米波通信以其得天独厚的优点得到各个领域的广泛应用。毫米波发射机是毫米波通信设备中的重要组成部分，其作用是将已调波经过变频、放大、滤波等处理后，输送给天馈***，发向通信对方或者转发中继站。传统的毫米波发射机依靠软件设置***的增益，通过调整输入功率的大小来得到输出功率，但是这种依靠软件设置***的增益的方法存在***的增益受温度变化影响大的问题，导致发射机的输出功率偏差大。

发明内容

基于此，有必要针对现有的毫米波发射机的增益受温度影响大的问题，提供一种毫米波发射机的增益自动控制方法及装置。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种毫米波发射机的增益自动控制方法，所述方法包括以下步骤：

获取毫米波发射机的中频功率控制电路输出的中频功率检波电压信号，并对所述中频功率检波电压信号进行模数转换，得到中频功率检波电压模数转换值，所述中频功率控制电路与所述毫米波发射机的中频单元连接且用于对输入所述中频单元的中频功率信号进行检波；

在预设的中频功率检波校准表中查找所述中频功率检波电压模数转换值对应的中频功率值；

根据预设增益值和所述中频功率值计算所述中频功率信号对应的射频输出功率；

在预设的射频功率控制校准表中查找所述射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值，并将所述射频功率控制电压数模转换值转换为参考电压信号；

获取所述毫米波发射机的当前射频输出功率，并将所述当前射频输出功率转换为输出电压信号；

将所述参考电压信号和所述输出电压信号输入射频功率控制电路，所述射频功率控制电路用于根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量。

相应地，本发明还提出一种毫米波发射机的增益自动控制装置，所述装置包括：

第一转换模块，用于获取毫米波发射机的中频功率控制电路输出的中频功率检波电压信号，并对所述中频功率检波电压信号进行模数转换，得到中频功率检波电压模数转换值，所述中频功率控制电路与所述毫米波发射机的中频单元连接且用于对输入所述中频单元的中频功率信号进行检波；

第一查找模块，用于在预设的中频功率检波校准表中查找所述中频功率检波电压模数转换值对应的中频功率值；

计算模块，用于根据预设增益值和所述中频功率值计算所述中频功率信号对应的所述射频输出功率；

第二查找模块，用于在预设的射频功率控制校准表中查找所述射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值；

数模转换模块，用于将所述射频功率控制电压数模转换值转换为参考电压信号，并将所述参考电压信号输出至射频功率控制电路；

第二转换模块，用于获取所述毫米波发射机的当前射频输出功率，并将所述当前射频输出功率转换为输出电压信号，且将所述输出电压信号输出至所述射频功率控制电路；

所述射频功率控制电路用于根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量。

上述毫米波发射机的增益自动控制方法及装置，基于对毫米波发射机的中频功率信号的检波和对毫米波发射机的当前射频输出功率的实时检测，利用预设的中频功率检波校准表和预设的射频功率控制校准表获得中频功率信号对应的参考电压信号，再根据参考电压信号和获得的毫米波发射机的当前射频输出功率对应的输出电压信号，自动调节电调衰减器的衰减量，从而实现毫米波发射机的增益自动控制，降低毫米波发射机的增益对温度变化的敏感度，同时提高了检波精度，进而提高了毫米波发射机输出功率的准确度。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中毫米波发射机的增益自动控制方法的流程示意图；

图2为本发明其中一个实施例中毫米波发射机的闭环发射***的结构示意图；

图3为本发明其中一个实施例中毫米波发射机的增益自动控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在其中一个实施例中，参见图1所示，毫米波发射机的增益自动控制方法包括以下步骤：

S100获取毫米波发射机的中频功率控制电路输出的中频功率检波电压信号，并对所述中频功率检波电压信号进行模数转换，得到中频功率检波电压模数转换值，所述中频功率控制电路与所述毫米波发射机的中频单元连接且用于对输入所述中频单元的中频功率信号进行检波。

如图2所示为毫米波发射机的闭环发射***的结构示意图，该闭环发射***包括中频单元、射频单元以及控制电路，其中控制电路包括中频功率控制电路、射频功率控制电路和微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，中频单元包括依次连接的中频放大器A1、电调衰减器ATT1，射频单元包括依次连接的上变频器M1、滤波器F1、射频放大器A2、电调衰减器ATT2、驱动放大器A3、级联高功率放大器A4；输入中频单元的中频功率信号IF经中频放大器A1放大、耦合器耦合以及中频功率控制电路检波后进入MCU的模数转换芯片AD1，实现MCU对中频功率信号的实时监测；中频单元的电调衰减器ATT1与射频单元的上变频器M1连接，并且电调衰减器ATT1的衰减电压由MCU的数模转换芯片DA1经中频功率控制电路控制，中频功率信号IF经中频单元中频放大器A1放大、电调衰减器ATT1衰减后，经过射频单元的上变频器M1混频、滤波器F1滤波以及级联放大器放大处理后输出射频信号，并通过射频功率控制电路实现射频输出功率的控制；射频单元的射频输出功率TX通过耦合器耦合并经检波二极管D2检波后分别输入至射频功率控制电路和MCU的模数转换芯片AD2，MCU还包括与射频功率控制电路连接的数模转换芯片DA2，射频单元的电调衰减器ATT2的衰减电压由MCU的数模转换芯片DA2经射频功率控制电路控制。在本步骤中，获取毫米波发射机的中频功率控制电路输出的中频功率检波电压信号，并利用模数转换芯片对中频功率检波电压信号进行模数转换，得到中频功率检波电压模数转换值。

S200在预设的中频功率检波校准表中查找所述中频功率检波电压模数转换值对应的中频功率值。

作为一种可选的实施方式，本步骤中的预设的中频功率检波校准表是在对毫米波发射机进行校准时生成并预先存储于MCU中的，具体地，在对毫米波发射机进行校准时，会分别进行中频功率检波校准和射频功率控制校准，中频功率检波校准后生成中频功率检波校准表，射频功率控制校准后生成步骤S400中的射频功率控制校准表，在进行中频功率检波校准时，依次调整中频输入功率(即中频功率信号)，分别记录每个中频功率信号对应的中频检波电压模数转换值，最终生成中频功率检波校准表；在进行射频功率控制校准时，保持其他不变，连续调整射频单元的电调衰减器ATT2的衰减电压，记录每个射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值，最终形成射频功率控制校准表。

S300根据预设增益值和所述中频功率值计算所述中频功率信号对应的射频输出功率。本步骤在已知毫米波发射机的***增益即预设增益值的情况下，根据输入的中频功率信号对应的中频功率值和预设增益值，计算毫米波发射机的射频输出功率。本实施例所提出的毫米波发射机采用的是闭环控制***，因此可以对毫米波发射机的***增益做对应的设置，根据实际需求设定毫米波发射机的预设增益值，以满足毫米波发射机的实际应用需求。

S400在预设的射频功率控制校准表中查找所述射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值，并将所述射频功率控制电压数模转换值转换为参考电压信号。

作为一种可选的实施方式，本步骤中的预设的射频功率控制校准表是在对毫米波发射机进行校准时生成并预先存储于MCU中的。在预设的射频功率控制校准表中查找到射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值，将该数模转换值转换成参考电压信号V_RFctrl。

S500获取所述毫米波发射机的当前射频输出功率，并将所述当前射频输出功率转换为输出电压信号。

在本步骤中，获取毫米波发射机的当前射频输出功率，例如，通过耦合器获取当前射频输出功率，并利用检波二极管或者检波电路将当前射频输出功率转换成输出电压信号。

S600将所述参考电压信号和所述输出电压信号输入射频功率控制电路，所述射频功率控制电路用于根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量。

将参考电压信号和输出电压信号输入至射频功率控制电路，射频功率控制电路根据输入的参考电压信号和输出电压信号输出控制电压，该控制电压用于实时控制射频单元的电调衰减器的衰减电压，例如，当输出电压信号大于参考电压信号时，射频功率控制电路输出的控制电压控制射频单元的电调衰减器的衰减量增大，进而保证毫米波发射机的增益稳定在预设增益值，当输出电压信号小于参考电压信号时，调节方法类似，即射频功率控制电路根据参考电压信号和电压信号调节毫米波发射机中的射频单元的电调衰减器的衰减量，从而实现对毫米波的增益的控制，保证***的增益不变。

作为一种可选的实施方式，本步骤中的射频功率控制电路利用积分器或者比较器对MCU输出的参考电压信号和当前射频输出功率对应的输出电压信号进行比较，并根据比较结果输出相应的控制电压，该控制电压即为实时控制射频单元的电调衰减器的衰减电压，从而实时控制电调衰减器对信号的衰减。

本实施例所提出的毫米波发射机的增益自动控制方法，基于对毫米波发射机的中频功率信号的检波和对毫米波发射机的当前射频输出功率的实时检测，利用预设的中频功率检波校准表和预设的射频功率控制校准表获得中频功率信号对应的参考电压信号，再根据参考电压信号和获得的毫米波发射机的当前射频输出功率对应的输出电压信号，自动调节电调衰减器的衰减量，从而实现毫米波发射机的增益自动控制，降低毫米波发射机的增益对温度变化的敏感度，同时提高了检波精度，进而提高了毫米波发射机输出功率的准确度。

作为一种具体的实施方式，当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值小于第一阈值时，调节毫米波发射机的中频单元的电调衰减器的衰减量至最小值。本实施方式针对毫米波发射机输入的中频功率信号为小信号的情况，给出毫米波发射机的增益控制方法，其中所谓的“小信号”是本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用情况而确定的，例如，当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)小于-55dBm时，判定该中频功率信号为小信号，“第一阈值”可以为对小信号进行检波和模数转换后得到的模数转换值或者本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用环境和专家经验而预先设定的模数转换值。当对中频功率信号进行检波和模数转换后得到的对应的中频功率检波电压模数转换值小于第一阈值时，MCU通过中频功率控制电路控制中频单元的电调衰减器ATT1的衰减电压，使电调衰减器ATT1的衰减量最小，即中频单元的增益IF-Gain最大，从而使得输入的中频功率信号以最低程度的衰减输出，提高毫米波发射机的效率，此时MCU自动将输出射频功率Pout(RF)设置为一定值A。

当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)从小信号逐渐增大时，例如Pin(IF)≥-55dBm且Pin(IF)≤-45dBm时，即当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于或者等于第一阈值且小于或者等于第二阈值时，作为一种具体的实施方式，调节毫米波发射机的中频单元的电调衰减器的衰减量递增至预设值，中频单元的增益逐步递减，且射频功率控制电路根据参考电压信号和输出电压信号调节毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量递减，射频单元的增益逐步递增。在本实施方式中，当输入的中频功率信号不为小信号时，随着中频功率信号的功率Pin(IF)的逐渐增加，调节中频单元的电调衰减器的衰减量逐步增大，直至达到预设值，使得中频单元的增益IF-Gain逐步减小，输出射频功率Pout(RF)主要由后级的射频单元的电调衰减器控制，从而提高毫米波发射机输出功率的准确性。本实施方式中的第二阈值可以为本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用环境而预先设定的模数转换值。

当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)继续增大时，例如Pin(IF)>-45dBm且Pin(IF)≤-35dBm时，即当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于第二阈值且小于或者等于第三阈值时，作为一种具体的实施方式，毫米波发射机的中频单元的电调衰减器的衰减量和射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变，即中频单元的增益IF-Gain和射频单元的增益RF-Gain均保持不变，此时输出射频功率Pout(RF)随输入的中频功率信号的功率Pin(IF)而变化，从而实现中频输入功率控制射频输出功率，避免了通过软件设置功率输出时存在的问题。

作为一种具体的实施方式，当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)继续增大时，例如Pin(IF)>-35dBm且Pin(IF)≤-15dBm时，即当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于第三阈值且小于或者等于第四阈值时，调节毫米波发射机的中频单元的电调衰减器的衰减量递增至最大值，中频单元的增益逐步递减，直至中频单元的增益达到一定值(例如15dB)，且射频功率控制电路根据参考电压信号和输出电压信号调节毫米波发射机中的射频单元的电调衰减器的衰减量递减，射频单元的增益逐步递增，当射频单元的增益达到一定值(例如40dB)后，射频单元的增益将保持不变，以通过中频单元和射频单元增益的联动调节来保证毫米波发射机闭环发射***的增益稳定。

作为一种具体的实施方式，当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于第四阈值时，中频单元的电调衰减器的衰减量和射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变，即中频单元的和射频单元的增益保持不变，此时射频单元的当前射频输出功率达到饱和。本实施方式针对毫米波发射机输入的中频功率信号为大信号的情况，给出毫米波发射机的增益控制方法，其中所谓的“大信号”是本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用情况而确定的，例如，当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)>-15dBm时，判定该中频功率信号为大信号，“第四阈值”可以为对大信号进行模数转换后得到的模数转换值或者本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用环境而预先设定的模数转换值。本实施方式通过调节中频单元的电调衰减器的衰减量和调节射频单元的电调衰减器的衰减量相配合，满足即使输入的中频功率信号的功率较大，毫米波发射机仍然可以实现增益的自动控制并保持稳定，提高了毫米波发射机输出功率的稳定。

同时，本发明还提出一种毫米波发射机的增益自动控制装置，在其中一个实施例中，如图3所示，该装置包括：

第一转换模块100，用于获取毫米波发射机的中频功率控制电路输出的中频功率检波电压信号，并对所述中频功率检波电压信号进行模数转换，得到中频功率检波电压模数转换值，所述中频功率控制电路与所述毫米波发射机的中频单元连接且用于对输入所述中频单元的中频功率信号进行检波；

第一查找模块200，用于在预设的中频功率检波校准表中查找所述中频功率检波电压模数转换值对应的中频功率值；

计算模块300，用于根据预设增益值和所述中频功率值计算所述中频功率信号对应的所述射频输出功率；

第二查找模块400，用于在预设的射频功率控制校准表中查找所述射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值；

数模转换模块500，用于将所述射频功率控制电压数模转换值转换为参考电压信号，并将所述参考电压信号输出至射频功率控制电路；

第二转换模块600，用于获取所述毫米波发射机的当前射频输出功率，并将所述当前射频输出功率转换为输出电压信号，且将所述输出电压信号输出至所述射频功率控制电路；

所述射频功率控制电路用于根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量。

具体地，在本实施例中，如图2所示为毫米波发射机的闭环发射***的结构示意图，该闭环发射***包括中频单元、射频单元以及控制电路，其中控制电路包括中频功率控制电路、射频功率控制电路和集成毫米波发射机的增益自动控制装置(以下简称“增益自动控制装置”)，中频单元包括依次连接的中频放大器A1、电调衰减器ATT1，射频单元包括依次连接的上变频器M1、滤波器F1、射频放大器A2、电调衰减器ATT2、驱动放大器A3、级联高功率放大器A4；输入中频单元的中频功率信号IF经中频放大器A1放大、耦合器耦合以及中频功率控制电路检波后进入输入至第一转换模块100，实现增益自动控制装置对中频功率信号的实时监测；中频单元的电调衰减器ATT1与射频单元的上变频器M1连接，并且电调衰减器ATT1的衰减电压由增益自动控制装置的数模转换芯片DA1经中频功率控制电路控制，中频功率信号IF经中频单元中频放大器A1放大、电调衰减器ATT1衰减后，经过射频单元的上变频器M1混频、滤波器F1滤波以及级联放大器放大处理后输出射频信号，并通过射频功率控制电路实现射频输出功率的控制；射频单元的射频输出功率TX通过耦合器耦合并经检波二极管D2检波后分别输入至射频功率控制电路并通过模数转换芯片AD2与增益自动控制装置连接，增益自动控制装置的数模转换模块400与射频功率控制电路连接，射频单元的电调衰减器ATT2的衰减电压由射频功率控制电路控制。第一转换模块100获取毫米波发射机中的中频功率控制电路输出的中频功率信号，并对中频功率信号进行模数转换，得到中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值。

第一查找模块200在预设的中频功率检波校准表中查找所述中频功率检波电压模数转换值对应的中频功率值。

作为一种可选的实施方式，预设的中频功率检波校准表是在对毫米波发射机进行校准时生成并预先存储的，具体地，在对毫米波发射机进行校准时，会分别进行中频功率检波校准和射频功率控制校准，中频功率检波校准后生成中频功率检波校准表，射频功率控制校准后生成射频功率控制校准表，在进行中频功率检波校准时，依次调整中频输入功率(即中频功率信号)，分别记录每个中频功率信号对应的中频检波电压模数转换值，最终生成中频功率检波校准表；在进行射频功率控制校准时，保持其他不变，连续调整射频单元的电调衰减器的衰减电压，记录每个射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值，最终形成射频功率控制校准表。

计算模块300根据预设增益值和第一查找模块200查找得到的中频功率值计算中频功率信号对应的射频输出功率。在已知毫米波发射机的***增益即预设增益值的情况下，计算模块300根据输入的中频功率信号对应的中频功率值和预设增益值，计算毫米波发射机的射频输出功率。本实施例所提出的毫米波发射机采用的是闭环控制***，因此可以对毫米波发射机输出的***增益做对应的设置，根据实际需求设定毫米波发射机的预设增益值，以满足毫米波发射机的实际应用需求。

第二查找模块400在预设的射频功率控制校准表中查找计算模块300计算得到射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值。

数模转换模块500将第二查找模块400查找得到的射频功率控制电压数模转换值转换为参考电压信号，并将参考电压信号输出至射频功率控制电路。作为一种可选的实施方式，本步骤中的预设的射频功率控制校准表是在对毫米波发射机进行校准时生成并预先存储的。在预设的射频功率控制校准表中查找到射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值，将该数模转换值转换成参考电压信号。

第二转换模块600获取毫米波发射机的当前射频输出功率，并将当前射频输出功率转换为输出电压信号，且将输出电压信号输出至射频功率控制电路。本实施例的第二转换模块600可以利用检波二极管或者检波电路实现。

最后，射频功率控制电路根据数模转换模块500输入的参考电压信号和第二转换模块600输入的输出电压信号调节毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量。射频功率控制电路根据数模转换模块500输入的参考电压信号和第二转换模块600输入的输出电压信号输出控制电压，该控制电压用于实时控制射频单元的电调衰减器的衰减电压，例如，当输出电压信号大于参考电压信号时，射频功率控制电路输出的控制电压控制射频单元的电调衰减器的衰减量增大，进而保证毫米波发射机的增益稳定在预设增益值，当输出电压信号小于参考电压信号时，调节方法类似，即射频功率控制电路根据参考电压信号和电压信号调节毫米波发射机中的射频单元的电调衰减器的衰减量，从而实现对毫米波的增益的控制，保证***的增益不变。

作为一种可选的实施方式，射频功率控制电路利用为积分器或者比较器对数模转换模块500输出的参考电压信号和第二转换模块600输出的当前射频输出功率对应的输出电压信号进行比较，并根据比较结果输出相应的控制电压，该控制电压即为实时控制射频单元的电调衰减器的衰减电压，从而实时控制电调衰减器对信号的衰减量。

本实施例所提出的毫米波发射机的增益自动控制装置，基于对毫米波发射机的中频功率信号的检波和对毫米波发射机的当前射频输出功率的实时检测，利用预设的中频功率检波校准表和预设的射频功率控制校准表获得中频功率信号对应的参考电压信号，再根据参考电压信号和获得的毫米波发射机的当前射频输出功率对应的输出电压信号，自动调节电调衰减器的衰减量，从而实现毫米波发射机的增益自动控制，降低毫米波发射机的增益对温度变化的敏感度，同时提高了检波精度，进而提高了毫米波发射机输出功率的准确度。

作为一种具体的实施方式，毫米波发射机的增益自动控制装置还包括与中频单元连接的调节模块，当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值小于第一阈值时，调节模块调节毫米波发射机的中频单元的电调衰减器的衰减量至最小值。本实施方式针对毫米波发射机输入的中频功率信号为小信号的情况，给出增益自动控制装置的调节模块的调节方式，其中所谓的“小信号”是本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用情况而确定的，例如，当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)小于-55dBm时，判定该中频功率信号为小信号，“第一阈值”可以为对小信号进行检波和模数转换后得到的模数转换值或者本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用环境和专家经验而预先设定的模数转换值。当第一转换模块对中频功率信号进行检波和模数转换后得到的对应的中频功率检波电压模数转换值小于第一阈值时，调节模块通过中频功率控制电路控制中频单元的电调衰减器ATT1的衰减电压，使电调衰减器ATT1的衰减量最小，即中频单元的增益IF-Gain最大，从而使得输入的中频功率信号以最低程度的衰减输出，提高毫米波发射机的效率，此时增益自动控制装置自动将输出射频功率Pout(RF)设置为一定值A。

当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)从小信号逐渐增大时，例如Pin(IF)≥-55dBm且Pin(IF)≤-45dBm时，即当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于或者等于第一阈值且小于或者等于第二阈值时，作为一种具体的实施方式，调节模块调节毫米波发射机中的中频单元的电调衰减器的衰减量递增至预设值，中频单元的增益逐步递减，且射频功率控制电路根据参考电压信号和电压信号调节毫米波发射机中的射频单元的电调衰减器的衰减量递减，射频单元的增益逐步递增。在本实施方式中，当输入的中频功率信号不为小信号时，随着中频功率信号的功率Pin(IF)的逐渐增加，调节模块调节中频单元的电调衰减器的衰减量衰减量逐步增大，直至达到预设值，使得中频单元的增益IF-Gain逐步减小，输出射频功率Pout(RF)主要由后级的射频单元的电调衰减器控制，从而提高毫米波发射机输出功率的准确性。本实施方式中的第二阈值可以为本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用环境而预先设定的模数转换值。

作为一种具体的实施方式，当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)继续增大时，例如Pin(IF)>-45dBm且Pin(IF)≤-35dBm时，即当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于第二阈值且小于或者等于第三阈值时，作为一种具体的实施方式，毫米波发射机中的中频单元的电调衰减器和射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变，即中频单元的增益IF-Gain和射频单元的增益RF-Gain均保持不变，此时输出射频功率Pout(RF)随输入的中频功率信号的功率Pin(IF)而变化，从而实现中频输入功率控制射频输出功率，避免了通过软件设置功率输出时存在的问题。

当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)继续增大时，例如Pin(IF)>-35dBm且Pin(IF)≤-15dBm时，即当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于第三阈值且小于或者等于第四阈值时，调节模块调节毫米波发射机的中频单元的电调衰减器的衰减量递增至最大值，中频单元的增益逐步递减，直至中频单元的增益达到一定值(例如15dB)，且射频功率控制电路根据参考电压信号和电压信号调节毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量递减，射频单元的增益逐步递增，当射频单元的增益达到一定值(例如40dB)后，射频单元的增益将保持不变，以通过中频单元和射频单元增益的联动调节来保证毫米波发射机闭环发射***的增益稳定。

作为一种具体的实施方式，当中频功率信号对应的中频功率检波电压模数转换值大于第四阈值时，中频单元的电调衰减器的衰减量和射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变，即中频单元的和射频单元的增益保持不变，此时射频单元的当前射频输出功率达到饱和。本实施方式针对毫米波发射机输入的中频功率信号为大信号的情况，给出毫米波发射机的增益控制方法，其中所谓的“大信号”是本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用情况而确定的，例如，当输入的中频功率信号的功率Pin(IF)>-15dBm时，判定该中频功率信号为大信号，“第四阈值”可以为对大信号进行模数转换后得到的模数转换值或者本领域技术人员根据毫米波发射机的具体应用环境而预先设定的模数转换值。本实施方式通过调节中频单元的电调衰减器的衰减量和调节射频单元的电调衰减器的衰减量相配合，满足即使输入的中频功率信号的功率较大，毫米波发射机仍然可以实现增益的自动控制并保持稳定，提高了毫米波发射机输出功率的稳定。

本发明所提出的毫米波发射机的增益自动控制装置可以实现中频输入控制射频输出，精确检波，实时的高输出功率准确度，高低温功率稳定的功能并可对***的增益进行设置以满足不同条件下的功率需求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种毫米波发射机的增益自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取毫米波发射机的中频功率控制电路输出的中频功率检波电压信号，并对所述中频功率检波电压信号进行模数转换，得到中频功率检波电压模数转换值，所述中频功率控制电路与所述毫米波发射机的中频单元连接且用于对输入所述中频单元的中频功率信号进行检波；

在预设的中频功率检波校准表中查找所述中频功率检波电压模数转换值对应的中频功率值；

根据预设增益值和所述中频功率值计算所述中频功率信号对应的射频输出功率；

在预设的射频功率控制校准表中查找所述射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值，并将所述射频功率控制电压数模转换值转换为参考电压信号；

获取所述毫米波发射机的当前射频输出功率，并将所述当前射频输出功率转换为输出电压信号；

将所述参考电压信号和所述输出电压信号输入射频功率控制电路，所述射频功率控制电路用于根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量。

2.根据权利要求1所述的毫米波发射机的增益自动控制方法，其特征在于，当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值小于第一阈值时，调节所述中频单元的电调衰减器的衰减量至最小值。

3.根据权利要求1或2所述的毫米波发射机的增益自动控制方法，其特征在于，

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于或者等于第一阈值且小于或者等于第二阈值时，调节所述中频单元的电调衰减器的衰减量递增至预设值，且所述射频功率控制电路根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述射频单元的电调衰减器的衰减量递减。

4.根据权利要求1或2所述的毫米波发射机的增益自动控制方法，其特征在于，

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于第二阈值且小于或者等于第三阈值时，所述中频单元的电调衰减器的衰减量和所述射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变。

5.根据权利要求1或2所述的毫米波发射机的增益自动控制方法，其特征在于，

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于第三阈值且小于或者等于第四阈值时，调节所述中频单元的电调衰减器的衰减量递增至最大值，且所述射频功率控制电路根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述射频单元的电调衰减器的衰减量递减。

6.根据权利要求1或2所述的毫米波发射机的增益自动控制方法，其特征在于，

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于第四阈值时，所述中频单元的电调衰减器的衰减量和所述射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变，所述射频单元的当前射频输出功率达到饱和。

7.一种毫米波发射机的增益自动控制装置，其特征在于，包括：

第一转换模块，用于获取毫米波发射机的中频功率控制电路输出的中频功率检波电压信号，并对所述中频功率检波电压信号进行模数转换，得到中频功率检波电压模数转换值，所述中频功率控制电路与所述毫米波发射机的中频单元连接且用于对输入所述中频单元的中频功率信号进行检波；

第一查找模块，用于在预设的中频功率检波校准表中查找所述中频功率检波电压模数转换值对应的中频功率值；

计算模块，用于根据预设增益值和所述中频功率值计算所述中频功率信号对应的所述射频输出功率；

第二查找模块，用于在预设的射频功率控制校准表中查找所述射频输出功率对应的射频功率控制电压数模转换值；

数模转换模块，用于将所述射频功率控制电压数模转换值转换为参考电压信号，并将所述参考电压信号输出至射频功率控制电路；

第二转换模块，用于获取所述毫米波发射机的当前射频输出功率，并将所述当前射频输出功率转换为输出电压信号，且将所述输出电压信号输出至所述射频功率控制电路；

所述射频功率控制电路用于根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述毫米波发射机的射频单元的电调衰减器的衰减量。

8.根据权利要求7所述的毫米波发射机的增益自动控制装置，其特征在于，还包括与所述中频单元连接的调节模块，

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值小于第一阈值时，所述调节模块调节所述中频单元的电调衰减器的衰减量至最小值。

9.根据权利要求8所述的毫米波发射机的增益自动控制装置，其特征在于，

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于或者等于第一阈值且小于或者等于第二阈值时，所述调节模块调节所述中频单元的电调衰减器的衰减量递增至预设值，且所述射频功率控制电路根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述射频单元的电调衰减器的衰减量递增。

10.根据权利要求7或8所述的毫米波发射机的增益自动控制装置，其特征在于，

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于第二阈值且小于或者等于第三阈值时，所述中频单元的电调衰减器的衰减量和所述射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变；

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于第三阈值且小于或者等于第四阈值时，所述调节模块调节所述中频单元的电调衰减器的衰减量递增至最大值，且所述射频功率控制电路根据所述参考电压信号和所述输出电压信号调节所述射频单元的电调衰减器的衰减量递减；

当所述中频功率信号对应的所述中频功率检波电压模数转换值大于第四阈值时，所述中频单元的电调衰减器的衰减量和所述射频单元的电调衰减器的衰减量均保持不变，所述射频单元的当前射频输出功率达到饱和。