一种星载调制器输出功率的温度补偿装置的制作方法

本实用新型涉及通信领域数字正交调制器输出功率温度补偿技术，特别适用于星载设备小型化、低功耗、高可靠的要求。

背景技术：

调制器模拟通道通常具有高温增益低、低温增益高的特性，为满足系统输出功率稳定的要求，通常在模拟通道中增加温度补偿电路，在温变情况下通过改变可变衰减器的衰减状态补偿通道增益的，从而实现调制器输出功率稳定的目的。

目前公知的温补电路包括以下三种形式：模拟射频衰减器与运放电路相结合型；模拟射频衰减器与阻性网络相结合型；射频温补衰减器。前两种方式增加的器件种类较多，电路较复杂，并采用了有源器件，不利于星载设备小型化和低功耗设计。第三种方式电路形式简单、体积小，且是无源器件，但射频温补衰减器是通过自身温度进行衰减量调节的，由于整机温度往往不能正确反映衰减器的温度，补偿结果不够理想。上述三种方式都是在模拟通道中增加温补电路，对模拟通道的幅频特性和群时延特性会造成影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是在数字部分进行温度补偿，实现调制器输出功率稳定的目的，从而克服了在模拟通道上加温度补偿电路的不足。本实用新型在硬件电路实现上十分简单，对星载设备实现小型化、低功耗和高可靠要求具有重要意义。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种星载调制器输出功率的温度补偿装置，包括FPGA1、热敏电阻2和数模转换器3、射频变压器4和模拟通道5；

所述的FPGA1的数据输入端口1接收外部输入的交换机数据；FPGA1的随路时钟输入端口2接收外部输入的随路时钟；FPGA1的本地处理时钟输入端口3接收外部输入的本地时钟；FPGA1的数据输出端口4与数模转换器3的数据输入端口1相连，FPGA1的时钟输出端口5与数模转换器3的时钟输入端口2相连；数模转换器3的电阻输入端口3与热敏电阻2的输出端口1相连；数模转换器3的模拟信号输出端口4与射频变压器4的模拟信号输入端口1相连；射频变压器4的中频输出端口2与模拟通道5的中频输入端口1相连；模拟通道5的射频输出端口2与外部相连。

其中，热敏电阻2为具有负温度系数特性的热敏电阻。

其中，热敏电阻2通过改变数模转换器3的偏置电阻阻值改变数模转换器3的输出电流。

本实用新型相比背景技术具有如下优点：

1.本实用新型在数字部分进行温度补偿，不会影响模拟通道的幅频特性和群时延特性；

2.本实用新型电路形式简单，只需要增加一个热敏电阻，费用低、体积小、重量轻，且不需要额外增加功耗。

附图说明

图1是本实用新型电路原理方框图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型包括FPGA 1、热敏电阻2、数模转换器(DAC)3、射频变压器4和模拟通道5。图1是本实用新型的电原理方框图，实施时按图1连接线路。

所述的FPGA 1的数据输入端口1与交换机数据输入端口A相连，接收外部输入的交换机数据；FPGA1的随路时钟输入端口2与随路时钟输入端口B相连，接收外部输入的随路时钟；FPGA1的本地处理时钟输入端口3与外部本地时钟输入端口C相连，接收外部输入的本地时钟；FPGA1的数据输出端口4与数模转换器3的数据输入端口1相连，FPGA1的时钟输出端口5与数模转换器3的时钟输入端口2相连；数模转换器3的电阻输入端口3与热敏电阻2的输出端口1相连；数模转换器3的模拟信号输出端口4与射频变压器4的模拟信号输入端口1相连；射频变压器4的中频输出端口2与模拟通道5的中频输入端口1相连；模拟通道5的射频输出端口2通过同轴电缆与外部发射机功放的输入端口D相连。

本实用新型中的FPGA主要功能是将交换机送来的数据进行编码、组帧、成形滤波和数字正交调制，并将调制后的数字信号输出给数模转换器(DAC)3，该FPGA采用芯片的型号是XQ4VSX55-FF1148M；

本实用新型中的热敏电阻2，与DAC的满量程输出电流偏置引脚相连，电阻值随环境温度变化而变化，从而改变DAC的偏置电阻来改变DAC的输出功率，抵消模拟通道增益随温度变化的影响，该热敏电阻的型号为MF51-3000-1K，热敏电阻2的输出端口1与DAC的输入端口3相连。

本实用新型中的数模转换器(DAC)3将输入的数字信号转化为差分模拟信号后输送给射频变压器，该DAC采用芯片的型号为DAC5675AMHFG-V，数模转换器(DAC)3的输出端口4与射频变压器4的输入端口1相连。

本实用新型中的射频变压器将差分模拟信号转换为单端的中频信号输送给模拟通道，该射频变压器的型号为PBK4-1T，射频变压器4的输出端口2与模拟通道5的输入端口1相连。

本实用新型中的模拟通道将中频信号进行滤波、放大、上变频至射频信号输出，模拟通道5的输出端口2通过同轴电缆与发射机功放的输入端口D相连。

本实用新型实现原理

星载调制器通常由数字信号处理部分、数模转换部分、射频通道等部分组成。通常DAC都有输出偏置引脚BIASJ，通过改变偏置电阻阻值，可改变DAC输出电流。为了弥补模拟通道的增益变化高温增益低、低温增益高，需要DAC的中频输出功率具有高温输出功率高、低温输出功率低的特性。而DAC的满量程输出电流与偏置电阻阻值成反比，偏置电阻越大，输出电流越小；因此，若偏置电阻选用具有负温度系数特性的热敏电阻，温度越高电阻越小，则输出电流越大，即DAC的输出功率越大，可以达到温度补偿的目的。

本实用新型实现的关键是选择合适温度特性的热敏电阻，设计流程为：第一步，通过热循环摸底试验，得出在不加温度补偿措施时调制器的整机输出功率随温度变化的曲线1；第二步，根据曲线1给出温度补偿后DAC输出功率随温度变化的目标曲线2；第三步，根据曲线2推算出各温度点所需的偏置电阻值；第四步，选择温度特性与第三步所得结果接近的热敏电阻；并按照选定热敏电阻的理论温度特性，进行理论计算验证补偿后射频输出电平随温度变化特性是否符合指标要求；第五步，通过试验验证实际补偿效果是否符合指标要求。