專利名稱：用于cdma基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于基站功率放大器技術領域，具體涉及一種用于CDMA基站系統(tǒng)中的85W高 效率、多載波功率放大器的末級二路放大器。
背景技術：
射頻功率放大器是C函A基站系統(tǒng)的關鍵部件。目前用于CDMA基站系統(tǒng)的功率放大器正 向高功率、高效率、高線性和低成本方向發(fā)展。對高效率功放而言效率是永恒的主題，即使 采用了 Doherty高效率技術，在通常條件下功放的效率也只能達到30%左右，要繼續(xù)往上提 高功放效率，如效率達到40%,除了采用高效率技術外，在末級功率放大管的選型、末級放 大管的匹配電路設計以及Doherty合路設計上需要有突破。同時如何充分利用放大管的性能， 盡量將放大管的性能用到最佳這樣也是值得研究的一項課題。
另一方面高效率、高功率、多載波功率放大器的成本，也是功率放大器設計過程中必須 考慮的一個重要因素，如何利用低成本的放大管設計高性能、高可靠性的放大器也是功率放 大器設計的一個難點。 發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種高效率、成本低的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級
二路放大器。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二 路放大器，其特征是它包括3dB耦合器、吸收負載、第一微帶線、第二微帶線、第一末級放 大器、第二末級放大器、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線；3dB耦合器的輸入端接驅 動級放大電路的輸出端，3dB耦合器的隔離端接吸收負載，3dB耦合器的0。輸出端接第一微 帶線的輸入端，第一微帶線的輸出端接第一末級放大器的輸入端，3dB耦合器的-9(T輸出端 接第二微帶線的輸入端，第二微帶線的輸出端接第二末級放大器的輸入端，第二末級放大器 的輸出接第四微帶線的輸入端；第一末級放大器的輸出端接第三微帶線的輸入端，第三微帶 線的輸出端與第四微帶線的輸出端相連后接第五微帶線的輸入端，第五微帶線的輸出端接輸 出隔離器的輸入端。
本實用新型為了滿足高效率采用了 Doherty合路技術(且選用了合理的放大管、對匹配 電路進行了合理的設計)，使得末級二路放大器的工作效率達到45%;該末級二路放大器用在 85W高效率、多載波功率放大器上可使得整機效率可達到40%以上。由于末級放大電路采用二 路末級放大器進行平衡合路，選擇的放大管是成本低廉的塑封管，因此對功放而言整機實現 成本相對低廉。在功放輸出平均功率85W (4載波波)的情況下，通過配合外加的DPD (數字 預失真)補償電路，功放的整機線性性能為750KHZ 〈 -60dBc， 1. 98MHZ 〈 -65dBc，且4MHZ、 6.4MHZ、 16MHZ處的雜散〈-36dBm，功放的整機效率大于40%。并且已經通過高低溫實驗和可靠性實驗，功放電路工作可靠、穩(wěn)定?？蓱糜贑DMA基站功放900MHz及以下頻段輸出功率 為85W的功放末級放大電路。
本實用新型的有益果是既滿足了高效率的要求(整機工作效率高達40%以上)，又能 做到成本較低；同時又能保證功放工作可靠、穩(wěn)定。

圖1是本實用新型的電路原理框圖2是本實用新型應用的電路原理框圖中1-溫補衰減器，2-第一級放大器，3-3dBII型衰減器，4-第二級放大器，5-第三級 放大器，6-5.6V轉5V電路、溫度傳感器電路，7-3dB耦合器，8-吸收負載，9-第一微帶線， 10-第二微帶線，11-第一末級放大器，12-第二末級放大器，13-第三微帶線，14-第四微帶線 15-第五微帶線，16-輸出隔離器；Pl為輸入射頻連接器，P2為輸出射頻連接器，P3為前向 輸出功率耦合口， P4反向功率耦合輸出口； Dl-溫度上報、功放使能接口， D2-30V、 5.6V供 電接口。
具體實施方式

如圖1所示，用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器，它包括3dB耦合器7、 吸收負載8、第一微帶線9、第二微帶線IO、第一末級放大器ll、第二末級放大器12、第三 微帶線13、第四微帶線14、第五微帶線15; 3dB耦合器7的輸入端接驅動級放大電路的輸出 端(輸出信號)，3dB耦合器7的隔離端接吸收負載8， 3dB耦合器7的0。輸出端接第一微帶 線9的輸入端，第一微帶線9的輸出端接第一末級放大器11的輸入端，3dB耦合器7的-90 °輸出端接第二微帶線10的輸入端，第二微帶線10的輸出端接第二末級放大器12的輸入端， 第二末級放大器12的輸出接第四微帶線14的輸入端；第一末級放大器11的輸出端接第三微 帶線13的輸入端，第三微帶線13的輸出端與第四微帶線14的輸出端相連后接第五微帶線 15的輸入端，第五微帶線15的輸出端接輸出隔離器的輸入端。
3dB耦合器7選用通用類的(0° 、 -90° ) 3dB耦合器，吸收負載8選用50 Q電阻。 第一末級放大器11、第二末級放大器12均是Freescale公司的MRFE6S9125NR1或 MRFE6S9125NBR1。
第一微帶線9、第二微帶線10、第三微帶線13、第四微帶線14的長度滿足第一微帶 線9的相位時延+第三微帶線13的相位時延+90° =第二微帶線10的相位時延+第四微帶線 14的相位時延，第三微帶線13的長度在半波長到四分之一波長之間，具體長度根據第一末 級放大器的輸出阻抗而定。
第一微帶線9、第二微帶線10、第三微帶線13、第四微帶線14的寬度相同，具體尺寸 根據PCB板材和放大器工作頻段而定；第一微帶線9、第二微帶線IO、第三微帶線13、第四 微帶線14的阻抗都是50歐姆。
第五微帶線15滿足在本末級二路放大器工作頻段的阻抗為35歐姆，其實現方式有兩種 一種是通過仿真直接得出一定寬度和長度的微帶線，另一種為在普通50歐姆微帶線上加匹配 電容進行調節(jié)使其在工作頻段的阻抗為35歐姆。本實用新型的工作方式是輸入到該電路的射頻信號經過3dB耦合器7將射頻信號分成 兩路功率相等的信號，每一路信號功率為末級輸入信號功率的1/2， 一路信號經過第一微帶 線后輸入到第一末級放大器，另一路信號經過第二微帶線后輸入到第二末級放大器。第一、 二、三、四微帶線的作用主要是進行對被放大的兩路信號進行相位延時；其最終目的是輸入 到末級的信號經過兩路末級放大器分別進行放大后相位相等。第一末級放大器的輸出信號經 過第三微帶線進行相位延時后和第二末級放大器的輸出信號進行合路。第一末級放大器11和 第二末級放大器12構成一個Doherty合路的主要特點是第一末級放大器為載波放大器其工作 在AB類，第二末級放大器為峰值放大器其工作在C類。當輸入小信號時只有載波放大器工作， 輸入大信號時載波放大器和峰值放大器同時工作。由于峰值放大器只是間斷性工作，因此合 路后的效率就提升起來了。同時末級選用的MRFE6S9125NR1放大管由于通過合理的匹配設計 將該兩個功放管的合路后的ldB壓縮點和飽和功率點調到了最佳。使得該兩個放大管在輸出 85W平均功率條件下既滿足線性要求，又能有很高的效率。
本實用新型可廣泛應用于CDMA基站系統(tǒng)85W高效率、多載波功率放大器上，下面舉1個 應用于CDMA2000基站系統(tǒng)85W高效率、多載波功率放大器上的實例。
應用實例為CDMA2000基站用4載波、輸出功率85W、工作頻段869 894MHz的高效 率功放，原理框圖見圖2。
該放大器包括輸入射頻連接器P1，驅動級放大電路，末級二路放大器，5.6V轉5V電 路、溫度傳感器電路6，輸出隔離器16，輸出射頻接連接器P2，溫度上報、功放使能接口 Dl， 30V、 5.6V供電接口D2。其中驅動級放大電路包括溫補衰減器l，第一級放大器2， 3dBn 型衰減器3，第二級放大器4，第三級放大器5;輸入射頻連接器Pl連接溫補衰減器1的輸 入端，溫補衰減器1的輸出端連接第一級放大器2的輸入端，第一級放大器2的輸出端連接 3dBn型衰減器3的輸入端，3dBn型衰減器3的輸出端連接第二級放大器4的輸入端，第二 級放大器4的輸出端連接第三級放大器5的輸入端，第三級放大器5的輸出端連接末級兩路 放大器中3dB耦合器7的輸入端。
末級兩路放大器中的第五微帶線15的輸出端接輸出隔離器16的輸入端，輸出隔離器16 的輸出端接輸出射頻連接器P2。輸出功率通過前向耦合電路耦合一部分到前向功率耦合輸出 口P3，輸出隔離器的反射端口接反向功率耦合輸出口 P4。輸入到功放的30V電源通過30V、 5. 6V供電接口 D2連接到功放，5. 6V轉換電路將輸入5. 6V電壓轉換成5V電壓給驅動級放大 電路和末級二路放大器供電，功放使能信號通過控制5. 6V轉5V電壓轉換器來控制5V電壓的 輸出，當使能信號為高電平時沒有5V輸出，當使能信號為低電平或懸空時正常輸出5V，溫 度傳感器通過nc接口將溫度值上報到系統(tǒng)。
其中溫補衰減器1選用的是韓國Yokohama Denshi Seiko. CoLtd公司的PXV1220S-4dBN2， 第一級放大器2的放大管選用的是RFMD公司的RF3315，第二級放大器4的放大管選用的是 RFMD公司的RF3315，第三級放大器5的放大管選用的是Freescale公司的MRFE6S9060NR1 ， 第一末級放大器11、第二末級放大器12所選用的放大管相同都是Freescale公司的 MRFE6S9125NR1或MRFE6S9125NBR1; 3dB耦合器選用的是ANAREN公司的XC0900E-3S;輸出功率耦合電路采用的是微帶線耦合，輸出隔離器16選用的是上海達信公司的M86994A30RBZW。
權利要求1.用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器，其特征是它包括3dB耦合器(7)、吸收負載(8)、第一微帶線(9)、第二微帶線(10)、第一末級放大器(11)、第二末級放大器(12)、第三微帶線(13)、第四微帶線(14)、第五微帶線(15)；3dB耦合器(7)的輸入端接驅動級放大電路的輸出端，3dB耦合器(7)的隔離端接吸收負載(8)，3dB耦合器(7)的0°輸出端接第一微帶線(9)的輸入端，第一微帶線(9)的輸出端接第一末級放大器(11)的輸入端，3dB耦合器(7)的-90°輸出端接第二微帶線(10)的輸入端，第二微帶線(10)的輸出端接第二末級放大器(12)的輸入端，第二末級放大器(12)的輸出接第四微帶線(14)的輸入端；第一末級放大器(11)的輸出端接第三微帶線(13)的輸入端，第三微帶線(13)的輸出端與第四微帶線(14)的輸出端相連后接第五微帶線(15)的輸入端，第五微帶線(15)的輸出端接輸出隔離器的輸入端。
2. 根據權利要求1所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器，其特征是 3dB耦合器(7)選用通用類的(0° 、 -90° ) 3dB耦合器，吸收負載(8)選用50Q電阻。
3. 根據權利要求1所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器，其特征是 第一末級放大器(11)、第二末級放大器(12)均是Freescale公司的服FE6S9125NR1或 MRFE6S9125NBR1。
4. 根據權利要求1所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器，其特征是 第一微帶線(9)的相位時延+第三微帶線(13)的相位時延+90° =第二微帶線(10)的相 位時延+第四微帶線(14)的相位時延，第三微帶線(13)的長度在半波長到四分之一波長之間。
5. 根據權利要求1所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器，其特征是: 第一微帶線(9)、第二微帶線(10)、第三微帶線(13)、第四微帶線(14)的寬度相同，第 一微帶線(9)、第二微帶線(10)、第三微帶線(13)、第四微帶線(14)的阻抗都是50歐姆， 第五微帶線(15)的阻抗為35Q。
專利摘要本實用新型涉及一種用于基站系統(tǒng)功率放大器的末級放大器。用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級二路放大器，其特征是它包括3dB耦合器、吸收負載、第一微帶線、第二微帶線、第一末級放大器、第二末級放大器、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線；3dB耦合器的0°輸出端接第一微帶線的輸入端，第一微帶線的輸出端接第一末級放大器的輸入端，3dB耦合器的-90°輸出端接第二微帶線的輸入端，第二微帶線的輸出端接第二末級放大器的輸入端，第二末級放大器的輸出接第四微帶線的輸入端；第一術級放大器的輸出端接第三微帶線的輸入端，第三微帶線的輸出端與第四微帶線的輸出端相連后接第五微帶線的輸入端。本實用新型既滿足了高效率的要求，又能做到成本較低；同時又能保證功放工作可靠、穩(wěn)定。
文檔編號H03F3/189GK201398179SQ20092008463
公開日2010年2月3日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權日2009年3月31日
發(fā)明者孟慶南 申請人:武漢正維電子技術有限公司