圖3. 溫度監測程序的流程圖

電流監測: 控制PA的漏極電流，使其在溫度和時間變化時保持恒定，就可以極大地改善功放的總性能，同時又可確保功放工作在調整的 輸出功率范圍之內。影響PA漏極電流的兩個主要因素是PA的高壓供電線的變化和片上溫度的變化。PA晶體管的漏極電壓很容易受高壓供電線變化的影響。我們可以用高電壓分流監測器來測量LDMOS的漏極電流。如果連續地監測漏極電流，當在電源上出現電壓波動時，操作人員可重新調整柵極電壓使LDMOS保持在最佳工作點。

圖4給出了電流監測器的功能框圖。該系統使用A D 8211高壓高精度分流放大器來采集PA模塊中兩個LDMOS級的漏極電流。A D 8211的增益為固定的20V/ V，在整個工作溫度范圍內的增益誤差為±0.5%（典型值 ）。 AD8211 緩存的輸出電壓直接輸出到模數轉換器，由A DuC7026 的片上ADC進行采樣。漏極電流閾值由A D5243數字電位計設定，A DuC7026通過I2C總線對 AD5243 進行控制。 系統根據 ADCMP600比較器的輸出來判定漏極電流是否超過或低于閾值。如果漏極電流超過  閾值，系統點亮相應的LED向操作人員報警。

圖4. 電流監測器功能框圖。

電壓駐波比(VSWR)監測: VSWR是天線系統的一個關鍵參數，它反映天線系統中元件之間的匹配程度。反向功率影響PA的輸出功率，反 向功率過大會導致發射出去的信號產生失真。因而，有必要監測VSWR使基站具有最優性能。

圖5給出了VSWR監測器的功能框圖。該系統使用雙向耦合器和 AD8364 雙通道TruP wr?檢測器來測量前向和反向功率。AD8364雙通道有效值RF功率測量子系統可精確地測量和控制信號的功率。A D8364 靈活性強，可方便地對RF功率放大器、無線電收發器AGC電路和其它通訊系統實施監測和控制，其輸出可用于計算VSWR和監測傳輸線的匹配度。較大的VSWR 值表明天線出現故障，操作人員應通過調整PA增益或電源電壓對系統進行保護。

圖5. VSWR監測器功能框圖。

自動功率控制: 根據通信系統的要求，發射機必須確保功率放大器能滿足發射的需要，調整基站發射功率保持在精準值，控制輸出功 率在覆蓋允許范圍內，不至過小無法滿足網絡規劃時的覆蓋距離要求，而減少小區覆蓋范圍，又不會產生過強的輸出信號對相鄰基站 造成干擾。由于過功率會引起功率放大器飽和并使信號發生非線性失真，系統應提供過功率保護功能，保證功率放大器不工作在過功率條件下。基于上述原因，必須對輸出功率進行測量和控制以使之保持穩定。

圖6給出了自動功率控制回路的功能框圖，該回路包含雙向耦合器、TruP wr檢測器、微控制器和可變電壓衰減器。雙向耦合器把前向功率傳送到TruP wr 檢測器，檢測器跟蹤信號幅度的變化。A DuC7026的片上ADC對檢測器的輸出采樣。微控制器比較輸出功率的實際值與期望值，并使用PID 算法來調整控制電壓偏差，使功率放大器工作在性能最佳的工作點上。

圖6. 自動功率控制回路的功能框圖

圖7給出了PID算法的流程圖。首先，該程序設定初始控制參數Kp、Ki和Kd并設定輸出功率的期望值。然后， ADC對AD8364的輸出采樣，采樣得到的數據經濾波后轉換成功率。程序根據系統的傳遞函數計算出輸出功率的期望值與實際值之差，以及下一個期望采樣值和控制電壓，并對 DAC寄存器進行配置。這樣就完成了一個采樣和控制過程周期，這個過程不斷循環。