專利名稱：多載波功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及功率放大器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多載波功率放大器。
背景技術(shù)：
近年來，移動通信技術(shù)高速發(fā)展，為了滿足用戶對信號質(zhì)量的要求，需要擴大基站覆蓋。擴大覆蓋的方案一般有兩種，一種是增加基站數(shù)量，另一種是增加原有基站的載波數(shù)及功率。第一種方案成本高、響應(yīng)慢，受環(huán)境因素限制大，所以運營商更傾向于采用第二種方案。 為了實現(xiàn)第二種方案，運營商一般會在基站的Q)U(Combining&DistributionUnit，耦合分配單元)與天饋之間串聯(lián)一個多載波功率放大器。因為是串聯(lián)設(shè)備，多載波功率放大器必須考慮設(shè)備異常情況下，須保證基站原有覆蓋基本不發(fā)生變化，所以旁路開關(guān)成為多載波放大器不可缺少的部件。傳統(tǒng)的旁路開關(guān)應(yīng)用如圖I所示，多載波功率放大器一般包括下行鏈路、上行主路和上行分集，上行分集占用一個通道，上行主路和下行鏈路共用一個通道，每個通道上串接兩個單刀雙擲的大功率射頻開關(guān)。當(dāng)鏈路上元器件出現(xiàn)故障時，大功率射頻開關(guān)切換至旁路狀態(tài)。采用上述結(jié)構(gòu),每個多載波功率放大器須配備四個大功率射頻開關(guān),而大功率射頻開關(guān)的失效率非常高，價格卻非常貴，通常為幾百到幾千人民幣。因此，大功率射頻開關(guān)的個數(shù)越多，多載波功率放大器的可靠性就越低，成本就越高，旁路差損及切換時延也越大。

實用新型內(nèi)容本實用新型實施例的目的是減少大功率射頻開關(guān)的個數(shù)，從而優(yōu)化多載波功率放大器的結(jié)構(gòu)。本實用新型實施例多載波功率放大器，包括下行鏈路、上行主路和上行分集，還包括第一大功率射頻開關(guān)和第二大功率射頻開關(guān)，所述第一大功率射頻開關(guān)包括觸點(I)、觸點(2)、觸點(3)和觸點(4)、，所述觸點(I)連接第一基站收發(fā)信臺，所述觸點(2)連接所述下行鏈路和所述上行主路的第一公共端，所述觸點(3)連接所述下行鏈路和所述上行主路的第二公共端，所述觸點(4)連接第一天饋系統(tǒng)；所述第二大功率射頻開關(guān)包括觸點(5)、觸點(6)、觸點(7)和觸點(8)，所述觸點(5)連接第二基站收發(fā)信臺，所述觸點(6)連接所述上行分集的輸出端，所述觸點(7)連接所述上行分集的輸入端，所述觸點(8)連接第二天饋系統(tǒng)，所述觸點(I)和所述觸點⑵導(dǎo)通、所述觸點(3)和所述觸點⑷導(dǎo)通、所述觸點
(5)和所述觸點(6)導(dǎo)通且所述觸點(7)和所述觸點(8)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的工作狀態(tài)，所述觸點(I)和所述觸點(4)導(dǎo)通、所述觸點(2)和所述觸點(3)導(dǎo)通、所述觸點(5)和所述觸點(8)導(dǎo)通且所述觸點(6)和所述觸點(7)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的旁路狀態(tài)。優(yōu)選地，所述下行鏈路包括依次相連的第一輸入雙工器、功放和輸出雙工器；所述上行主路包括依次相連的所述輸出雙工器、第一低噪放和所述第一輸入雙工器；所述上行分集包括依次相連的濾波器、第二低噪放和第二輸入雙工器；所述第一公共端為所述第一輸入雙工器的基站端，所述第二公共端為所述輸出雙工器的天饋端，所述上行分集的輸入端為所述濾波器的輸入端，所述上行分集的輸出端為 所述第二輸入雙工器的基站端。優(yōu)選地，所述下行鏈路還包括小功率射頻開關(guān)和負載，所述小功率射頻開關(guān)包括觸點(9)、觸點(10)和觸點(11)，所述觸點(9)連接所述第一輸入雙工器，所述觸點(10)連接所述功放，所述觸點所述(11)連接所述負載，所述觸點(9)和所述觸點(10)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的工作狀態(tài)，所述觸點(9)和所述觸點(11)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的旁路狀態(tài)，所述負載接地。優(yōu)選地，所述功放為Dro功放。優(yōu)選地，所述下行鏈路還包括合路器，所述合路器連接于所述第一輸入雙工器和所述觸點(9)之間，所述第二輸入雙工器還與所述合路器相連。優(yōu)選地，還包括第一可調(diào)功率衰減器、第二可調(diào)功率衰減器和第三可調(diào)功率衰減器，所述第一可調(diào)功率衰減器連接于所述合路器和所述觸點(9)之間；所述第二可調(diào)功率衰減器連接于所述第一輸入雙工器和所述第一低噪放之間；所述第三可調(diào)功率衰減器連接于所述第二輸入雙工器和所述第二低噪放之間。本實用新型實施例多載波功率放大器，對上下行鏈路與基站和天饋之間的開關(guān)進行了改進，用一個雙刀雙擲開關(guān)代替兩個單刀雙擲開關(guān)，從而在不影響旁路功能的前提下，將大功率射頻開關(guān)的數(shù)目減少至一半，有效降低了設(shè)備成本，提高了可靠性，減小了旁路差損和切換時延。

圖I是現(xiàn)有多載波功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型多載波功率放大器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型多載波功率放大器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型多載波功率放大器實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型多載波功率放大器實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了減小大功率射頻開關(guān)的使用個數(shù)，本實用新型實施例將每個通道上的兩個單刀雙擲的大功率射頻開關(guān)用一個雙刀雙擲的大功率射頻開關(guān)來代替。下面結(jié)合實施例與附圖詳細解釋本實用新型。實施例一[0031]本實用新型實施例多載波功率放大器，包括下行鏈路、上行主路和上行分集，如圖2所示，還包括第一大功率射頻開關(guān)Kl和第二大功率射頻開關(guān)K2。所述第一大功率射頻開關(guān)Kl包括4個觸點，即觸點1-4，觸點I連接第一基站收發(fā)信臺BTSl，觸點2連接所述下行鏈路和所述上行主路的第一公共端，觸點3連接所述下行鏈路和所述上行主路的第二公共端，觸點4連接第一天饋系統(tǒng)ANTl。所述第二大功率射頻開關(guān)K2包括4個觸點，即觸點5-8，觸點5連接第二基站收發(fā)信臺BTS2，觸點6連接所述上行分集的輸出端，觸點7連接所述上行分集的輸入端，觸點8連接第二天饋系統(tǒng)ANT2。當(dāng)本多載波功率放大器正常工作時，Kl的觸點1、2導(dǎo)通，觸點3、4導(dǎo)通，同樣地，K2的觸點5、6導(dǎo)通，觸點7、8導(dǎo)通。BTSl的信號經(jīng)過下行鏈路到達ANTl，ANTl的信號經(jīng)過上行主路到達BTSl，ANT2的信號經(jīng)過上行分集到達BTSl。 當(dāng)本多載波功率放大器出現(xiàn)異常時，Kl的觸點1、4導(dǎo)通，2、3導(dǎo)通，同樣地，K2的觸點5、8導(dǎo)通，觸點6、7導(dǎo)通。BTSl與ANTl直接連通，BTS2與ANT2直接連通，本多載波功率放大器處于旁路狀態(tài)。實施例二實施例一的開關(guān)方式尤其適用于下述上下行鏈路結(jié)構(gòu)，如圖3所示所述下行鏈路包括依次相連的第一輸入雙工器、功放和輸出雙工器；所述上行主路包括依次相連的所述輸出雙工器、第一低噪放LNAl和所述第一輸入雙工器；所述上行分集包括依次相連的濾波器、第二低噪放LNA2和第二輸入雙工器；所述第一公共端為所述第一輸入雙工器的基站端，所述第二公共端為所述輸出雙工器的天饋端，所述上行分集的輸入端為所述濾波器的輸入端，所述上行分集的輸出端為所述第二輸入雙工器的基站端。本實施例的其他技術(shù)特征與實施例一相同，在此不予贅述。實施例三按照本實用新型實施例的開關(guān)方式，多載波功率放大器的旁路功能未受影響，但Kl的觸點2、3導(dǎo)通容易導(dǎo)致下行鏈路上功放的自激，因此，為了配合上述開關(guān)方式，本實施例在下行鏈路的功放前還加了一個保護開關(guān)，即單刀雙擲的小功率射頻開關(guān)K3。如圖4所示，該開關(guān)包括3個觸點，即觸點9-11，觸點9連接第一輸入雙工器，觸點10連接功放，觸點11連接一個接地負載。觸點9、10導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的工作狀態(tài)，觸點9、11導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的旁路狀態(tài)。本實施例的其他技術(shù)特征與實施例二相同，在此不予贅述。實施例四為了使電路更完善，本實施例增加了部分元器件，或?qū)Σ糠衷骷M行了調(diào)整，具體如下。下行鏈路的功放采用高效率的DPD (數(shù)字預(yù)失真)功放，以提高本多載波功率放大器的效率。在下行鏈路增加一個合路器，連接在所述第一輸入雙工器和所述觸點9之間，并使所述第二輸入雙工器與合路器相連，以使BTS2的信號也可以接入下行鏈路。[0050]為了便于調(diào)節(jié)增益，本多載波功率放大器還在下行鏈路、上行主路和上行分集上各自添加了一個可調(diào)功率衰減器。如圖5所示，下行鏈路上的第一可調(diào)功率衰減器ATTl連接在合路器與觸點9之間，上行主路上的第二可調(diào)功率衰減器ATT2連接在第一輸入雙工器和第一低噪放LNAl之間，上行分集上的第三可調(diào)功率衰減器連接在第二輸入雙工器和第二低噪放LNA2之間。本實施例的其他技術(shù)特征與實施例三相同，在此不予贅述。對比傳統(tǒng)開關(guān)方式，本實用新型實施例多載波功率放大器的開關(guān)方式具有以下優(yōu)
點；[0053]I、有效的降低了設(shè)備成本。大功率開關(guān)非常貴，通常為幾百到幾千人民幣，而小功率開關(guān)只有幾塊到十幾塊之間。應(yīng)用實用新型實施例，可節(jié)省兩個大功率開關(guān)，經(jīng)濟效益非?？捎^。2、旁路插損小，本實用新型實施例的開關(guān)方式旁路插損為傳統(tǒng)開關(guān)方式的一半，這樣就可以最大程度地保持原有基站覆蓋。3、可靠性提高。大功率射頻開關(guān)的失效率通常是非常高的，所以，減少大功率射頻開關(guān)的數(shù)量可以有效提高可靠性。4、切換時延小。因為器件本身的不一致性，兩個開關(guān)切換響應(yīng)時間是不一致的，控制信號同時給到兩個開關(guān)，信號切換的時延總是大于單個開關(guān)，所以減少開關(guān)數(shù)量可降低信號切換時延，減小了掉話概率。以上所述的本實用新型的具體實施方式
，并不用于限定本實用新型的保護范圍的限定，而是針對本實用新型的可行實施例進行說明。任何基于本實用新型的精神和原則之 內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多載波功率放大器，包括下行鏈路、上行主路和上行分集，其特征在于，還包括第一大功率射頻開關(guān)和第二大功率射頻開關(guān)， 所述第一大功率射頻開關(guān)包括觸點(I)、觸點(2)、觸點(3)和觸點(4)、，所述觸點(I)連接第一基站收發(fā)信臺，所述觸點(2)連接所述下行鏈路和所述上行主路的第一公共端，所述觸點(3)連接所述下行鏈路和所述上行主路的第二公共端，所述觸點(4)連接第一天饋系統(tǒng)； 所述第二大功率射頻開關(guān)包括觸點(5)、觸點(6)、觸點(7)和觸點(8)，所述觸點(5)連接第二基站收發(fā)信臺，所述觸點(6)連接所述上行分集的輸出端，所述觸點(7)連接所述上行分集的輸入端，所述觸點(8)連接第二天饋系統(tǒng)， 所述觸點⑴和所述觸點⑵導(dǎo)通、所述觸點⑶和所述觸點⑷導(dǎo)通、所述觸點(5)和所述觸點(6)導(dǎo)通且所述觸點(7)和所述觸點(8)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的工作狀態(tài)，所述觸點⑴和所述觸點⑷導(dǎo)通、所述觸點⑵和所述觸點⑶導(dǎo)通、所述觸點(5)和所述觸點(8)導(dǎo)通且所述觸點(6)和所述觸點(7)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的旁路狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多載波功率放大器，其特征在于， 所述下行鏈路包括依次相連的第一輸入雙工器、功放和輸出雙工器； 所述上行主路包括依次相連的所述輸出雙工器、第一低噪放和所述第一輸入雙工器； 所述上行分集包括依次相連的濾波器、第二低噪放和第二輸入雙工器； 所述第一公共端為所述第一輸入雙工器的基站端，所述第二公共端為所述輸出雙工器的天饋端，所述上行分集的輸入端為所述濾波器的輸入端，所述上行分集的輸出端為所述第二輸入雙工器的基站端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多載波功率放大器，其特征在于，所述下行鏈路還包括小功率射頻開關(guān)和負載，所述小功率射頻開關(guān)包括觸點(9)、觸點(10)和觸點(11)，所述觸點(9)連接所述第一輸入雙工器，所述觸點(10)連接所述功放，所述觸點所述(11)連接所述負載，所述觸點(9)和所述觸點(10)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的工作狀態(tài)，所述觸點(9)和所述觸點(11)導(dǎo)通對應(yīng)本多載波功率放大器的旁路狀態(tài)，所述負載接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的多載波功率放大器，其特征在于，所述功放為DH)功放。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多載波功率放大器，其特征在于，所述下行鏈路還包括合路器，所述合路器連接于所述第一輸入雙工器和所述觸點(9)之間，所述第二輸入雙工器還與所述合路器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多載波功率放大器，其特征在于，還包括第一可調(diào)功率衰減器、第二可調(diào)功率衰減器和第三可調(diào)功率衰減器， 所述第一可調(diào)功率衰減器連接于所述合路器和所述觸點(9)之間； 所述第二可調(diào)功率衰減器連接于所述第一輸入雙工器和所述第一低噪放之間； 所述第三可調(diào)功率衰減器連接于所述第二輸入雙工器和所述第二低噪放之間。
專利摘要本實用新型實施例公開了一種多載波功率放大器，對上下行鏈路與基站和天饋之間的開關(guān)進行了改進，用一個雙刀雙擲開關(guān)代替兩個單刀雙擲開關(guān)，從而在不影響旁路功能的前提下，將大功率射頻開關(guān)的數(shù)目減少至一半，有效降低了設(shè)備成本，提高了可靠性，減小了旁路差損和切換時延。
文檔編號H04L27/26GK202513882SQ20122005702
公開日2012年10月31日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者劉建偉, 李棟, 申超群, 范戰(zhàn)略, 謝斌 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司