基于ADuC7026实现功率放大器监控的参考设计

　　电压驻波比(VSWR)监测: VSWR是天线系统的一个关键参数，它反映天线系统中元件之间的匹配程度。反向功率影响PA的输出功率，反向功率过大会导致发射出去的信号产生失真。因而，有必要监测VSWR使基站具有最优性能。

　　图5给出了VSWR监测器的功能框图。该系统使用双向耦合器和AD8364双通道TruPwr™检测器来测量前向和反向功率。AD8364双通道有效值RF功率测量子系统可精确地测量和控制信号的功率。AD8364灵活性强，可方便地对RF功率放大器、无线电收发器AGC电路和其它通讯系统实施监测和控制，其输出可用于计算VSWR和监测传输线的匹配度。较大的VSWR值表明天线出现故障，操作人员应通过调整PA增益或电源电压对系统进行保护。

　　图5：VSWR监测器功能框图。自动功率控制 ：根据通信系统的要求，发射机必须确保功率放大器能满足发射的需要，调整基站发射功率保持在精准值，控制输出功率在覆盖允许范围内，不至过小无法满足网络规划时的覆盖距离要求，而减少小区覆盖范围，又不会产生过强的输出信号对相邻基站造成干扰。由于过功率会引起功率放大器饱和并使信号发生非线性失真，系统应提供过功率保护功能，保证功率放大器不工作在过功率条件下。基于上述原因，必须对输出功率进行测量和控制以使之保持稳定。

　　图6给出了自动功率控制回路的功能框图，该回路包含双向耦合器、TruPwr检测器、微控制器和可变电压衰减器。双向耦合器把前向功率传送到TruPwr检测器，检测器跟踪信号幅度的变化。ADuC7026的片上ADC对检测器的输出采样。微控制器比较输出功率的实际值与期望值，并使用PID算法来调整控制电压偏差，使功率放大器工作在性能最佳的工作点上。

　　图6：自动功率控制回路的功能框图。

　　图7给出了PID算法的流程图。首先，该程序设定初始控制参数Kp、Ki和Kd并设定输出功率的期望值。然后，ADC对AD8364的输出采样，采样得到的数据经滤波后转换成功率。程序根据系统的传递函数计算出输出功率的期望值与实际值之差，以及下一个期望采样值和控制电压，并对DAC寄存器进行配置。这样就完成了一个采样和控制过程周期，这个过程不断循环。

　　图7：PID算法的流程图。