一種高效率的基站射頻功率放大器模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，具體是一種高效率的基站射頻功率放大器模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]射頻功率放大器在鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，是現(xiàn)代鐵路無(wú)線通信的關(guān)鍵模塊。與傳統(tǒng)的行波放大器相比，射頻固態(tài)功率放大器具有體積小、動(dòng)態(tài)范圍大、功耗低、壽命長(zhǎng)等一系列優(yōu)點(diǎn)。射頻功率放大器總是要求在一定頻率范圍內(nèi)輸出一定的功率，同時(shí)滿足系統(tǒng)的線性度和高效率要求。射頻功率放大器總是工作在大信號(hào)狀態(tài)下，它所用的放大器件和電路設(shè)計(jì)方法都不同于小信號(hào)放大器，導(dǎo)致了功率放大器的設(shè)計(jì)難度較大。
[0003]射頻功率放大器由于具有工作電壓低、尺寸小、線性度高、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、雷達(dá)和電子戰(zhàn)以及各種工業(yè)裝備中。隨著無(wú)線通信和軍事領(lǐng)域新標(biāo)準(zhǔn)新技術(shù)的不斷發(fā)展，日益要求提高射頻功率放大器的性能，使之在更寬頻帶內(nèi)，具有更高的輸出功率、效率和可靠性。例如在通信基站中，因?yàn)榛静捎?PSK技術(shù)，需要對(duì)多路載波同時(shí)放大，此時(shí)信號(hào)幅度將隨時(shí)間劇烈變化，要求峰均比達(dá)10?13 dB，所以要求PA具有較高的線性度；為了降低通信運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本，減小冷卻成本，易于熱控制，就要求提高PA的效率；為了減小功率放大的級(jí)數(shù)和功率管的使用數(shù)量，以更低的功率進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，降低成本，就要求提高放大器的增益；為了增加通信基站的覆蓋范圍，減小固定區(qū)域內(nèi)所需要設(shè)置的基站以節(jié)約成本，同時(shí)減小電路的尺寸和重量，就要求提高PA的輸出功率。所有的這些問(wèn)題，對(duì)射頻功率放大器的設(shè)計(jì)提出了新的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供了一種高效率的基站射頻功率放大器豐旲塊，具有尚互調(diào)指標(biāo)，尚效率，尚輸出功率的優(yōu)點(diǎn)，能夠處理多路載波?目號(hào)的能力。
[0005]本實(shí)用新型包括兩個(gè)輸入接口和一個(gè)輸出接口，兩個(gè)輸入接口依次通過(guò)濾波器、若干個(gè)前級(jí)放大器、AGC電路和ATT電路、推動(dòng)級(jí)放大器、末級(jí)放大器、隔離器組與合路器相連，合路器與輸出接口連接。
[0006]所述的輸入接口與濾波器之間、隔離器組與合路器之間以及AGC電路和ATT電路均與監(jiān)控電路相連，監(jiān)控電路連接有R485通信電路口。所述的監(jiān)控電路連接有功率檢測(cè)電路。合路器是將兩路信號(hào)進(jìn)行合路。在合路器前端的功率檢測(cè)電路分別對(duì)兩個(gè)不同的射頻通道的輸出信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)。兩個(gè)輸入端口功率檢測(cè)電路是對(duì)兩個(gè)不同通道的輸入信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的隔離器組由若干個(gè)隔離器組成。其作用:①當(dāng)多個(gè)信號(hào)輸入后，保證合路輸出信號(hào)的高互調(diào)指標(biāo)；②避免末級(jí)放大器受到較大反射信號(hào)沖擊而損壞。
[0008]本實(shí)用新型有益效果在于:
[0009]1、兩個(gè)輸入端口功率檢測(cè)電路是對(duì)兩個(gè)不同通道的輸入信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)。本射頻功率放大器模塊的控制電路能夠同時(shí)對(duì)兩路射頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，并同時(shí)輸出兩路RS485總線。
[0010]2、高互調(diào)指標(biāo):降低系統(tǒng)雜散，提高系統(tǒng)信噪比和系統(tǒng)通信質(zhì)量。
[0011]3、高效率:減少設(shè)備散熱量，降低設(shè)備老化速度，節(jié)約供電成本。
[0012]4、高輸出功率，最大能支持60W輸出。
[0013]5、能夠處理多路載波信號(hào)的能力。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括兩個(gè)輸入接口和一個(gè)輸出接口，兩個(gè)輸入接口依次通過(guò)濾波器、若干個(gè)前級(jí)放大器、AGC電路和ATT電路、推動(dòng)級(jí)放大器、末級(jí)放大器、隔離器組與合路器相連，合路器與輸出接口連接。
[0017]所述的輸入接口與濾波器之間、隔離器組與合路器之間以及AGC電路和ATT電路均與監(jiān)控電路相連，監(jiān)控電路連接有R485通信電路口。所述的監(jiān)控電路連接有功率檢測(cè)電路。合路器是將兩路信號(hào)進(jìn)行合路。在合路器前端的功率檢測(cè)電路分別對(duì)兩個(gè)不同的射頻通道的輸出信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)。兩個(gè)輸入端口功率檢測(cè)電路是對(duì)兩個(gè)不同通道的輸入信號(hào)進(jìn)行功率檢測(cè)。
[0018]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的隔離器組由若干個(gè)隔離器組成。其作用:①當(dāng)多個(gè)信號(hào)輸入后，保證合路輸出信號(hào)的高互調(diào)指標(biāo)；②避免末級(jí)放大器受到較大反射信號(hào)沖擊而損壞。
[0019]本射頻功率放大器的2個(gè)輸入端口，選用快速插拔式QMA接頭，便于工程維護(hù)操作，每個(gè)輸入接頭接入多個(gè)載波信號(hào)，經(jīng)過(guò)射頻功率放大器模塊的處理，最終合路后輸出射頻信號(hào)。兩個(gè)輸入接口互為冗余備份。此模塊外殼采用全鋁設(shè)計(jì)，便于散熱和屏蔽效果好。使用時(shí)需安裝于散熱器上，用于自然散熱。
[0020]本實(shí)用新型功能要求如下:
[0021]1、多路載波合路輸出
[0022]采用多路載波功率合路輸出即射頻功率放大器模塊每個(gè)射頻輸入端口可輸出多路載波信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大電路后合路輸出，并保證功放管產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物較低。
[0023]2、功放效率高
[0024]經(jīng)過(guò)多年射頻放大管的研究，精確控制射頻功率管工作點(diǎn)，使射頻功率放大器模塊的效率達(dá)到接近于理論效率，效率不低于30%，不僅可以節(jié)約用電，而且有利于散熱設(shè)計(jì)。
[0025]3、靜態(tài)功率控制PLC范圍大
[0026]具備不小于25dB輸出功率控制，控制步進(jìn)ldB，精度±ldB。
[0027]4、采用自適應(yīng)RS485通信電路、具有硬件看門狗，射頻功率放大器模塊的RS485通信電路需采用自適應(yīng)式RS485電路，保證485總線可靠性。
[0028]5、防止CPU串口數(shù)據(jù)處于常發(fā)一種電平狀態(tài)時(shí)，需通過(guò)硬件看門狗進(jìn)行復(fù)位。
[0029]6、智能監(jiān)控報(bào)警功能
[0030]射頻功率放大器模塊CPU和控制電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸入功率、輸出功率、工作電流、功放故障告警等狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常，主動(dòng)上報(bào)異常狀態(tài)。
[0031]7、增益自動(dòng)補(bǔ)償功能
[0032]由于工作環(huán)境溫度變化導(dǎo)致射頻功率放大器模塊增益變化，射頻功率放大器模塊采用增益自動(dòng)補(bǔ)償功能來(lái)保證增益穩(wěn)定度要求。
[0033]8、具有記憶功能
[0034]射頻功率放大器模塊軟件設(shè)計(jì)時(shí)，具有斷電重啟、軟件復(fù)位和硬件復(fù)位后保持上一次設(shè)置的狀態(tài)。
[0035]9、可靠性要求:MTBF不少于lOOOOOh。
[0036]本實(shí)用新型具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效率的基站射頻功率放大器模塊，其特征在于:包括兩個(gè)輸入接口和一個(gè)輸出接口，兩個(gè)輸入接口依次通過(guò)濾波器、若干個(gè)前級(jí)放大器、AGC電路和ATT電路、推動(dòng)級(jí)放大器、末級(jí)放大器、隔離器組與合路器相連，合路器與輸出接口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的基站射頻功率放大器模塊，其特征在于:所述的輸入接口與濾波器之間、隔離器組與合路器之間以及AGC電路和ATT電路均與監(jiān)控電路相連，監(jiān)控電路連接有R485通信電路口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效率的基站射頻功率放大器模塊，其特征在于:所述的監(jiān)控電路連接有功率檢測(cè)電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效率的基站射頻功率放大器模塊，其特征在于:所述的隔離器組由若干個(gè)隔離器組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種高效率的基站射頻功率放大器模塊，包括兩個(gè)輸入接口和一個(gè)輸出接口，兩個(gè)輸入接口依次通過(guò)濾波器、若干個(gè)前級(jí)放大器、AGC電路和ATT電路、推動(dòng)級(jí)放大器、末級(jí)放大器、隔離器組與合路器相連，合路器與輸出接口連接。本實(shí)用新型具有高互調(diào)指標(biāo)，高效率，高輸出功率的優(yōu)點(diǎn)，能夠處理多路載波信號(hào)的能力。
【IPC分類】H04W88/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205051887
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520666155
【發(fā)明人】倪小龍
【申請(qǐng)人】南京泰通科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日