微波超宽带ALC技术研究进展

大学鲍景富教授所带的研究生赖宏南所设计完成的宽带频率源系统中ALC模块性能在500MHz～4GHz频段内，当输入信号功率在0dBm～10dBm范围变化时，输出信号功率稳定输出范围为-60dBm～10dBm，功率分辨率0.5dBm，功率平坦度为±0.5dB。

3 ALC系统的一些典型应用

3.1调幅调制系统中的ALC系统[1]

在调幅调制中，线性调制器的功率动态范围，调幅带宽，脉冲调制时的输出功率准确度等指标是必须考虑的问题。而基本的ALC系统无法满足要求。为了获得良好的调制特性，在常规的ALC系统的基础上进行了改进，如图3-1该系统由线性衰减器（线性调制器），放大器，脉冲调制器，步进衰减器，二极管检波器，积分保持器，延迟电路，求和电路等组成。

检波器的输出信号和被调制的参考信号同时到达求和电路，他们的差值经过积分保持电路控制射频功率，实现系统稳定电平输出。当射频输出信号太小，二极管无法确定检波，即输入信号太小，开关信号断开积分保持器，积分保持电路工作在保持状态，此时，线性衰减器的衰减量不变；当检波器可正常工作是，开关会闭合，此时积分保持器再次进入积分状态，衰减器的衰减量也随之变化，这样可实现更大的动态范围衰减。而且，开关信号与脉冲调制信号同步作用，实现了脉冲调制系统中载波功率的稳定性。

3.2微波信号发生器中的ALC系统[5，6]

随着数字信号处理技术的发展，特别是ASIC、FPGA等数字逻辑器件的迅猛提高，数字电路越来越得到广泛运用，数字式自动电平控制系统，即Digital-ALC也受到了更多的重视。在模拟ALC系统中，通过可变增益放大器衰减器或者可变衰减器增益放大器来调节增益，当输入的信号发生变化时，可以手动调整参考电压或者由伺服系统自动完成。首先，与模拟ALC相比，数字ALC系统的控制信号变成了数字信号，而非模拟信号。其次，数字电路具有更好的噪声特性，当采用集成有VGA和AD或者电压比较器的DSP时，更可降低电路复杂度和成本。一个应用在微波信号发生器中的数字ALC电路如图3-2所示。

该自动稳幅电路由PIN二极管衰减器，对数放大器，放大器，DAC， FPGA， ADC和检波器等组成，其中衰减器、固定增益放大器和功分电路组成增益链路，可以通过调节PIN二极管衰减器的衰减量在一定范围内控制链路增益大小，检波器、ADC等组成了功率检测部分，将反馈回的信号功率转化为直流电压，FPGA，DAC和对数放器组成了功率控制部分，对数放大器的输出电压是二极管衰减器的控制信号。

4结语

本文介绍了微波功率电平自动控制技术，并阐述国内外发展状况，以及典型应用，随着超宽带微波频率源的发展，作为其重要组成部分的ALC系统也越来越受到人们的重视，其带宽、功率平坦度、功率步进等指标成为了重点研究对象，通过分析与介绍不同应用下的ALC系统电路，为进一步研制出宽带大动态范围自动电平控制（ALC）系统提供了一个参考。

参考文献

[1]振旗，樊晓腾.微波信号发生器中自动电平控制系统设计.应用天地，2007，26（7）：64-67

[2]Li Zhouming.A High Performance Automatic Level Control Circuit Design，IEEE International Conference on Mechatronic Sciences，Electric Engineeringand Computer （MEC），Dec 20-22，2013，Shenyang，China.

[3]Hang Cao， Ling Tian ，Wei Hong. Wideband Automatic Level Control Circuit for Wideband Signal Generator Application， Microwave and Millimeter Wave Technology（ICMMT），2012 International Conference on，5-8 May 2.

[4]马韬，鲍景富.一种超宽带数字自动电平控制系统的设计.全国第十三届微波集成电路与移动通信学术会议，2010，187-188.

收稿日期：2015-11-10

作者简介：陈松林（1989—），男，四川成都人，硕士研究生，研究方向：射频通信电路。

推荐访问:研究进展 微波 技术 ALC