專利名稱：射頻功率放大器的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種通信設備，特別是指一種射頻功率放大器。
背景技術：
射頻功率放大器是無線通信設備的關鍵部件，它的功能是將射頻信號進行功率放大。每種通信網絡都擁有能令該通信網正常工作的射頻功率放大器，每種通信網對射頻功率放大器的指標要求不盡相同。WCDMA是第三代移動通信全球三大標準之一，它在線性度、工作帶寬、工作頻率等對功率放大器提出了比GSM、CDMA IS95等2G網絡更高的要求，特別是對功率放大器工作時的臨近信道功率比(ACPR)和頻譜雜散發(fā)射指標提出了苛刻的要求，所以現有2G網絡用的功率放大器就無法在3G網絡上進行使用。如現在GSM網絡系統功率放大器的頻率主要為890～915MHz和935～960MHz，頻帶寬度為25MHz，CDMAIS95網絡系統功率放大器的頻率主要為825～835MHz和870～880MHz，頻帶寬度為10MHz，而WCDMA網絡系統功率放大器的頻率被要求為1920～1980MHz(上行)和2110～2170MHz(下行)，頻帶寬度60MHz，在頻率和頻帶寬度上，WCDMA對功率放大器提出了高于2G網絡的要求。而在線性度方面，由于WCDMA信號峰均比比GSM及CDMAIS95高，故在臨近信道功率比及頻譜雜散發(fā)射方面提出了更為苛刻的要求，如果拿2G網絡指標要求的功放用在WCDMA網絡上，將會出現信號失真放大、頻譜雜散嚴重而使網絡工作不正常且會干擾其他通信網絡的問題。盛唐公司生產的WCDMA系統用射頻功率放大器就是基于3GPP標準《3GPP TS25.143》和《3GPP TS25.141》對WCDMA系統的要求來進行設計制造的。

發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種工作頻率要設計成可以工作在1920～1980MHz(上行)或2110～2170MHz(下行)頻段并在60MHz帶寬內的臨近信道功率比及頻譜雜散發(fā)射都滿足《3GPP TS25.143》和《3GPPTS25.141》的要求，并具有RS-485串口通信接口提供網管控制和設備狀態(tài)指示及告警功能。
本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的一種射頻功率放大器，包括依序電連接的電流檢測電路、電源開關電路、DC-DC(直流)電壓轉換電路、饋電濾波電路，以及中央處理器，電流檢測電路的一輸出端連接到中央處理器，中央處理器的一輸出端連接到電源開關電路，還包括依序電連接的數控衰減(ATT)電路、自動電平控制(ALC)電路，以及射頻信號放大電路，其中饋電濾波電路的輸出端電連接至數控衰減電路、自動電平控制電路，以及射頻信號放大電路，射頻信號從數控衰減電路輸入。
射頻信號放大電路包括若干級功放管以及每個功放管的輸入輸出匹配電路。通過輸出/輸入匹配電路實現射頻放大器的基本功能，該電路是以固態(tài)電路形式，采用特定的基材，以PCB(印刷電路板)形式實現的。
射頻信號放大電路的輸出端分別連接到一功率采樣及檢測電路以及一反向功率采樣及駐波指示電路，功率采樣及檢測電路以及反向功率采樣及駐波指示電路的輸出端通過一模/數轉換電路連接到所述的中央處理器，中央處理器的一輸出端連接到所述數控衰減電路，同時中央處理器的另一輸出端通過一數/模轉換電路連接到自動電平控制電路。
一柵極溫度補償電路的輸入端連接到所述饋電濾波電路，輸出端分別連接至射頻信號放大電路中的功放器的柵極。
還包括連接在所述電源開關電路與饋電濾波電路之間的DC-DC電壓轉換電路。
中央處理器通過一RS-485串口通信電路實現網管計算機對所述射頻功率放大器的通信控制。
還包括一輸出端連接至中央處理器的溫度檢測電路。
本實用新型射頻功率放大器的優(yōu)點在于通過電路的重新設計，該產品能夠完全符合《3GPP TS25.143》和《3GPP TS25.141》對WCDMA系統功放的要求，可實際用于WCDMA移動通信網絡系統。

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。
圖1是本實用新型射頻功率放大器的組成圖。
具體實施方式本實用新型射頻功率放大器包括電流檢測電路1、電源開關電路2、中央處理器(CPU)3、DC-DC(直流)電壓轉換電路4、饋電濾波電路5、數控衰減(ATT)電路6、自動電平控制(ALC)電路7、射頻信號放大電路8、功率采樣及檢測電路9、反向功率采樣及駐波指示電路10、RS-485串口通信電路11、溫度檢測電路12，以及柵極溫度補償電路13。上述電路集成在一PCB(印刷電路板)板上，該PCB板固定在該射頻功率放大器的金屬外殼內。
各組成部分的特征及相互關系如下所述。
+27V的直流電源通過電流檢測電路1輸出到電源開關電路2，電源開關電路2、DC-DC電壓轉換電路4，以及饋電濾波電路5依序電連接，饋電濾波電路5的輸出端電連接至數控衰減(ATT)電路6、自動電平控制(ALC)電路7、以及射頻信號放大電路8。射頻信號輸入至數控衰減(ATT)電路6，然后經過自動電平控制(ALC)電路7輸送到射頻信號放大電路8，射頻信號放大電路8的輸出電路分別連接到功率采樣及檢測電路9、以及反向功率采樣及駐波指示電路10的輸入端，功率采樣及檢測電路9，以及反向功率采樣及駐波指示電路10的輸出端通過一模/數轉換電路連接到中央處理器3，中央處理器3的輸出端分別連接到電源開關電路2、數控衰減(ATT)電路6，同時中央處理器3的輸出端通過一數/模轉換電路連接到自動電平控制(ALC)電路7。中央處理器3同時可與一EEPROM(可擦寫的可編程只讀存儲器)以及RS-485串口通信電路11進行數據交換。溫度檢測電路12的輸出端連接到中央處理器3，柵極溫度補償電路13的輸入端連接到饋電濾波電路5，輸出端分別連接至射頻信號放大電路8中的功放器的輸入端。
電流檢測電路1是為電流告警功能提供依據，當電源電流超過告警門限時，便會提供電流告警信號。
電源開關電路2是為軟件開關機功能設計的，開關使能信號由CPU送出。
DC-DC電壓轉換電路4是將外接的+27V電壓進行DC-DC變換，為射頻信號放大電路8提供其他直流電源電壓。
饋電濾波電路5的主要作用是給各功放管及其他射頻器件提供直流饋電，和對射頻信號放大電路8和DC-DC電壓轉換電路4間的干擾進行濾除，為射頻信號放大電路8提供純凈的直流偏置。
數控衰減(ATT)電路6是用于網管對功放輸出功率的控制，網管可以向功放發(fā)送衰減指令，數控衰減電路6就會根據網管命令進行信號衰減。
自動電平控制(ALC)電路7的目的是要實現輸出信號功率的自動控制功能和增益溫度補償功能，本電路采用單環(huán)反饋控制，當射頻信號放大電路1的輸出端口的功率采樣及檢測電路9檢測出超過限定的功率輸出時，功率采樣及檢測電路9會傳送功率電壓信號至中央處理器3，則中央處理器3會根據程序控制輸入端的衰減器，減小輸入信號功率，使輸出功率保持在允許的范圍之內，防止突激信號對別的通信設備產生干擾。增益溫度補償功能是就射頻信號放大電路8的增益會隨溫度漂移的現象進行自動補償，一般放大電路在低溫時增益比高溫高，自動電平控制電路7會在低溫時利用衰減器來控制增益，使增益在全溫度范圍內波動符合要求。
射頻信號放大電路8是該射頻功率放大器的核心電路，它的作用就是對輸入的射頻信號進行線性放大輸出，射頻信號放大電路8采用線性化技術進行設計，具有若干級放大級聯結構。功放管輸入輸出匹配電路81的輸入端和輸出端分別連接在射頻信號放大電路8中的前一級功放管的輸出端和后一級功放管的輸入端之間，使功放管能工作在最佳狀態(tài)。
功率采樣及檢測電路9是對輸出功率進行采樣，并轉化為與功率對應的電壓值，以實現功率指示功能，并為自動電平控制(ALC)電路7提供控制依據。
反向功率采樣及駐波指示電路10是對射頻信號放大電路1輸出端口的反射信號進行采樣，并轉換成相應的反射功率，通過中央處理器3的運算實現輸出端口的駐波指示。
RS-485串口通信電路11可實現網管計算機通過RS-485接口對該射頻功率放大器進行通信控制。
溫度檢測電路12主要監(jiān)測設備溫度，并為CPU提供溫度檢測信號。
柵極溫度補償電路13是根據功率管工作點溫度漂移曲線所做的補償電路，它能使功率管工作在一個穩(wěn)定的工作點之下，減弱因溫度漂移帶來的工作點漂移的影響。
PCB板采用一定介電常數的介質通過加工制成實現電路功能所需形狀的微帶電路，是實現主要射頻電路功能的載體。
功放金屬外殼外觀為長方體結構，主要作用是保護產品電路，屏蔽電磁干擾，改善電路散熱。
權利要求1.一種射頻功率放大器，包括依序電連接的電流檢測電路(1)、電源開關電路(2)、直流電壓轉換電路(4)以及饋電濾波電路(5)，中央處理器(3)，電流檢測電路的一輸出端連接到中央處理器，中央處理器的一輸出端連接到電源開關電路，其特征在于還包括依序電連接的數控衰減電路(6)、自動電平控制電路(7)，以及射頻信號放大電路(8)，其中饋電濾波電路的輸出端電連接至數控衰減電路、自動電平控制電路，以及射頻信號放大電路，射頻信號從數控衰減電路輸入。
2.如權利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于射頻信號放大電路包括交叉電連接的功放管以及功放管輸入輸出匹配電路。
3.如權利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于射頻信號放大電路的輸出端連接到一功率采樣及檢測電路(9)，功率采樣及檢測電路通過一模/數轉換電路連接到所述的中央處理器，中央處理器的一輸出端連接到所述數控衰減電路，同時中央處理器的另一輸出端通過一數/模轉換電路連接到自動電平控制電路。
4.如權利要求3所述的射頻功率放大器，其特征在于包括一反向功率采樣及駐波指示電路(10)，其與所述的功率采樣及檢測電路并聯在射頻信號放大電路的輸出端以及所述數/模轉換電路的輸入端之間。
5.如權利要求2所述的射頻功率放大器，其特征在于一柵極溫度補償電路(13)的輸入端連接到所述饋電濾波電路，輸出端分別連接至射頻信號放大電路中的功放器的柵極。
6.如權利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于包括連接在所述電源開關電路與饋電濾波電路之間的直流電壓轉換電路(4)。
7.如權利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于中央處理器通過一RS-485串口通信電路(11)實現網管計算機對射頻功率放大器的通信控制。
8.如權利要求1所述的射頻功率放大器，其特征在于包括一輸出端連接至中央處理器的溫度檢測電路。
專利摘要一種射頻功率放大器，包括依序電連接的電流檢測電路、電源開關電路、DC－DC(直流)電壓轉換電路、饋電濾波電路，以及中央處理器，電流檢測電路的一輸出端連接到中央處理器，中央處理器的一輸出端連接到電源開關電路，還包括依序電連接的數控衰減(ATT)電路、自動電平控制(ALC)電路，以及射頻信號放大電路，其中饋電濾波電路的輸出端電連接至數控衰減電路、自動電平控制電路，以及射頻信號放大電路，射頻信號從數控衰減電路輸入。通過電路的重新設計，該產品可實際用于WCDMA移動通信網絡基站/直放站等發(fā)射機設備。
文檔編號H03F3/189GK2899284SQ20062006881
公開日2007年5月9日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權日2006年1月19日
發(fā)明者張光飛 申請人:福建盛唐通訊科技有限公司