本發(fā)明實(shí)施例涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基站發(fā)射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，基站作為中轉(zhuǎn)站，承載著信息傳遞的使命。

基于基站通信鏈路進(jìn)行的功耗統(tǒng)計(jì)，80％的功耗來(lái)源于發(fā)射鏈路，而發(fā)射鏈路中，射頻功率放大器又占了其中70％的功耗來(lái)源。同時(shí)，現(xiàn)代終端無(wú)線通信中普遍采用高階調(diào)制信號(hào)，例如HSPA+、LTE，其都有一個(gè)特點(diǎn)：都是高峰均比信號(hào)?；竟Ψ耪Ｐ枰艽蟮幕赝?，才能保證通信質(zhì)量，而基站射頻功率放大器效率隨回退量增大而降低，這就導(dǎo)致基站發(fā)射鏈路效率不高，以LTE為例在7dB回退點(diǎn)，其功率放大器的效率只有18-26％。如此低的效率，直接導(dǎo)致整個(gè)組網(wǎng)耗電過(guò)大，如何提升射頻功率放大器效率，成為世界研究方向中的核心。

隨著4G時(shí)代通信的發(fā)展，發(fā)射鏈路將變得異常龐大，并且需要在發(fā)射鏈路上做多通道，以滿足各地區(qū)覆蓋多頻段多制式的通信需求。這樣系統(tǒng)往往需要2到4個(gè)發(fā)射通道，用以分別處理GSM、CDMA、WCDMA、LTE不通頻段信號(hào)，同時(shí)，隨著通道增加，還需要給每個(gè)發(fā)射通道配備濾波器、開(kāi)關(guān)、雙工器，這樣將導(dǎo)致發(fā)射鏈路異常龐大。

并且，按照國(guó)際通信發(fā)展要求，未來(lái)需要支持100M的寬帶射頻通信。

因此，基站發(fā)射系統(tǒng)將面臨著如何提高射頻功率放大器效率、系統(tǒng)寬帶化以及發(fā)射系統(tǒng)面積小尺寸化的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基站發(fā)射系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中基站發(fā)射系統(tǒng)中射頻功率差放大器效率不高、帶寬寬帶化程度不夠以及體積小型化難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基站發(fā)射系統(tǒng)，包括：電源模塊、至少一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、至少一個(gè)降壓模塊、至少一個(gè)氮化鎵GaN射頻功率放大器以及數(shù)字處理單元；

其中，所述電源模塊用于向所述基站發(fā)射系統(tǒng)提供電壓；

所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊與所述電源模塊相連，用于對(duì)所述電源模塊提供的電壓進(jìn)行倍增處理；

所述降壓模塊與所述電荷泵和旁路開(kāi)關(guān)模塊相連，用于對(duì)所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊輸出的電壓進(jìn)行降壓處理；

所述GaN射頻功率放大器與所述降壓模塊相連，所述降壓模塊還用于根據(jù)所述GaN射頻功率放大器的輸出功率向所述GaN射頻功率放大器提供動(dòng)態(tài)變化的電壓；

所述數(shù)字處理單元分別與所述電源模塊、所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、所述降壓模塊和所述GaN射頻功率放大器相連，用于根據(jù)所述GaN射頻功率放大器的輸出功率，調(diào)節(jié)所述電源模塊的輸出電壓、所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊的倍增系數(shù)以及所述降壓模塊的降壓范圍。

可選的，所述GaN射頻功率放大器包括：

GaN線性功率放大器、GaN數(shù)字開(kāi)關(guān)功率放大器以及GaN寬帶功率放大器中的至少一種。

可選的，所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊包括電荷泵模塊和旁路開(kāi)關(guān)模塊；

所述電荷泵模塊用于對(duì)所述電源模塊提供的電壓進(jìn)行倍增處理，其中，所述電荷泵模塊為多相電荷泵，所述多相電荷泵的倍增系數(shù)可調(diào)；

所述旁路開(kāi)關(guān)模塊用于控制所述電荷泵模塊形成直通狀態(tài)，將所述電源模塊提供的電壓直接供給所述降壓模塊。

可選的，所述降壓模塊還用于將所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊輸出的電壓直接供給所述GaN射頻功率放大器。

可選的，所述降壓模塊包括：

降壓式變換電路和低壓差線性穩(wěn)壓器電路中的至少一種。

可選的，所述降壓模塊輸出的最大電壓，大于或等于所述GaN射頻功率放大器的最大工作電壓。

可選的，所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊為GaN電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊，所述降壓模塊為GaN降壓模塊。

可選的，所述基站發(fā)射系統(tǒng)還包括：發(fā)射機(jī)和天線；

所述發(fā)射機(jī)分別與所述GaN射頻功率放大器和所述數(shù)字處理單元相連，用于向所述GaN射頻功率放大器提供通信信號(hào)；所述天線與所述GaN射頻功率放大器相連，用于將所述GaN射頻功率放大器放大輸出的通信信號(hào)進(jìn)行輻射傳播。

可選的，所述GaN射頻功率放大器的個(gè)數(shù)為多個(gè)；

其中，多個(gè)所述GaN射頻功率放大器并行設(shè)置，并且每個(gè)所述GaN射頻功率放大器均與所述降壓模塊相連，每個(gè)所述GaN射頻功率放大器均與所述數(shù)字處理單元相連。

可選的，所述基站發(fā)射系統(tǒng)還包括：

射頻開(kāi)關(guān)，與多個(gè)所述GaN射頻功率放大器相連，用于切換多個(gè)所述GaN射頻功率放大器在所述基站發(fā)射系統(tǒng)中的接入狀態(tài)。

可選的，所述基站發(fā)射系統(tǒng)還包括：

濾波器，與所述射頻開(kāi)關(guān)相連，用于對(duì)所述GaN射頻功率放大器的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波處理。

可選的，所述GaN射頻功率放大器、所述射頻開(kāi)關(guān)和所述濾波器組成GaN集成放大器模塊或者GaN單片微波集成電路。

可選的，所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊和降壓模塊個(gè)數(shù)為多個(gè)；

其中，多個(gè)所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊并行設(shè)置，多個(gè)所述降壓模塊并行設(shè)置，且每個(gè)所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊均獨(dú)立連接一個(gè)對(duì)應(yīng)的所述降壓模塊，形成并行輸出；

每個(gè)所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊均與所述電源模塊相連，每個(gè)所述降壓模塊均與所述GaN射頻功率放大器相連，且每個(gè)所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊和所述降壓模塊均與所述數(shù)字處理單元相連。

可選的，所述降壓模塊個(gè)數(shù)為多個(gè)；

其中，多個(gè)所述降壓模塊并行設(shè)置，且每個(gè)所述降壓模塊均與所述電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊相連，形成并行輸出；

每個(gè)所述降壓模塊均與所述GaN射頻功率放大器相連，且每個(gè)所述降壓模塊均與所述數(shù)字處理單元相連。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，包括電源模塊、至少一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、至少一個(gè)降壓模塊、至少一個(gè)GaN射頻功率放大器以及數(shù)字處理單元，電源模塊用于向基站發(fā)射系統(tǒng)提供電壓，電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊與電源模塊相連，用于對(duì)電源模塊提供的電壓進(jìn)行倍增處理，降壓模塊與電荷泵和旁路開(kāi)關(guān)模塊相連，用于對(duì)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊輸出的電壓進(jìn)行降壓處理，GaN射頻功率放大器與降壓模塊相連，數(shù)字處理單元分別與電源模塊、電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、降壓模塊和GaN射頻功率放大器相連，用于根據(jù)GaN射頻功率放大器的工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)電源模塊的輸出電壓、電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊的倍增系數(shù)以及降壓模塊的降壓范圍。采用上述技術(shù)方案，在基站發(fā)射系統(tǒng)中采用GaN射頻功率放大器，能夠提高設(shè)備的發(fā)射鏈路的帶寬，并且由于GaN射頻功率放大器具有較高的效率，因此能夠提高發(fā)射鏈路的效率；通過(guò)調(diào)整電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊以及降壓模塊，可以為所述GaN射頻功率放大器提供動(dòng)態(tài)變化的電壓，能夠充分發(fā)揮GaN射頻功率放大器高效的性能，并且電能的損耗較小，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的效率；而且GaN射頻功率放大器的面積較小，因此能夠減小發(fā)射鏈路的面積。

附圖說(shuō)明

為了更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明示例性實(shí)施例的技術(shù)方案，下面對(duì)描述實(shí)施例中所需要用到的附圖做一簡(jiǎn)單介紹。顯然，所介紹的附圖只是本發(fā)明所要描述的一部分實(shí)施例的附圖，而不是全部的附圖，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖得到其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的另一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，通過(guò)具體實(shí)施方式，完整地描述本發(fā)明的技術(shù)方案。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下獲得的所有其他實(shí)施例，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例一

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基站發(fā)射系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)施例提供的基站發(fā)射系統(tǒng)可以應(yīng)用在任意通信系統(tǒng)的基站裝置中。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一提供的基站發(fā)射系統(tǒng)可以包括：

電源模塊101，至少一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102、至少一個(gè)降壓模塊103、至少一個(gè)GaN射頻功率放大器104以及數(shù)字處理單元105；

其中，電源模塊101用于向所述基站發(fā)射系統(tǒng)提供電壓；

電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102與電源模塊101相連，用于對(duì)電源模塊101提供的電壓進(jìn)行倍增處理；

降壓模塊103與電荷泵和旁路開(kāi)關(guān)模塊102相連，用于對(duì)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102輸出的電壓進(jìn)行降壓處理；

GaN射頻功率放大器104與降壓模塊103相連，降壓模塊103還用于根據(jù)GaN射頻功率放大器104的輸出功率向GaN射頻功率放大器104提供動(dòng)態(tài)變化的電壓；

數(shù)字處理單元105分別與電源模塊101、電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102、降壓模塊103和GaN射頻功率放大器104相連，用于根據(jù)GaN射頻功率放大器104的輸出功率，調(diào)節(jié)電源模塊101的輸出電壓、電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的倍增系數(shù)以及降壓模塊103的降壓范圍。

示例性的，本發(fā)明實(shí)施例一提供的基站發(fā)射系統(tǒng)中電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102、降壓模塊103以及GaN射頻功率放大器104的個(gè)數(shù)均為一個(gè)，電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102、降壓模塊103以及GaN射頻功率放大器104的個(gè)數(shù)可以為多個(gè)，在本發(fā)明其他實(shí)施例中進(jìn)行介紹。

具體的，電源模塊101用于向所述基站發(fā)射系統(tǒng)提供電壓，電源模塊101提供的電壓可以為任意數(shù)值，基于GaN射頻功率放大器104的工作電壓，電源模塊101提供的電壓范圍可以為18-62V，優(yōu)選為48V或者28V。

電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的輸入端與電源模塊101的輸出端相連，電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102可以包括電荷泵模塊和旁路開(kāi)關(guān)模塊，電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102可以理解為電荷泵模塊和旁路開(kāi)關(guān)模塊的集成設(shè)置。電荷泵模塊用于對(duì)電源模塊101提供的電壓進(jìn)行倍增處理，其中，所述電荷泵模塊可以為多相電荷泵，所述多相電荷泵的倍增系數(shù)可調(diào)，例如，電荷泵模塊可以將電源模塊101輸出的電壓進(jìn)行2倍倍增、3倍倍增等整數(shù)倍倍增，還可以將電源模塊101輸出的電壓進(jìn)行1.7倍倍增等非整數(shù)倍倍增，因此，電荷泵模塊可以為多相電荷泵，可以將電源模塊101輸出的電壓進(jìn)行任意數(shù)值的倍增處理。所述旁路開(kāi)關(guān)模塊可以與電荷泵模塊并聯(lián)設(shè)置，用于在電源模塊101輸出的電壓不需要進(jìn)行倍增處理時(shí)，將電荷泵模塊形成直通狀態(tài)，將電源模塊101提供的電壓直接提供給降壓模塊103。

降壓模塊103的輸入端與電荷泵和旁路開(kāi)關(guān)模塊102的輸出端相連，用于對(duì)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102輸出的電壓進(jìn)行降壓處理，保證處理后得到的電壓滿足GaN射頻功率放大器104的工作電壓需求，通過(guò)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102以及降壓模塊103相連，可以為GaN射頻功率放大器104提供可以動(dòng)態(tài)變化的電壓。可選的，降壓模塊103還可以用于在數(shù)字處理單元105的控制下，直接形成直通狀態(tài)，將電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102輸出的電壓不進(jìn)行降壓處理，直接供給GaN射頻功率放大器104。進(jìn)一步的，降壓模塊103可以包括降壓式變換(Buck)電路和低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)電路中的至少一種，即降壓模塊103可以是獨(dú)立Buck電路，也可以是獨(dú)立LDO電路，還可以是Buck電路和LDO電路的集成模塊。

GaN射頻功率放大器104的輸入端與降壓模塊103的輸出端相連，用于對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行放大處理，可選的，降壓模塊103輸出的最大電壓，大于或等于GaN射頻功率放大器104的最大工作電壓，保證GaN射頻功率放大器104始終在最合適的電壓下工作。可選的，GaN射頻功率放大器104可以包括GaN線性功率放大器、GaN數(shù)字開(kāi)關(guān)功率放大器以及GaN寬帶功率放大器中的至少一種。

可選的，如圖2所示，所述基站發(fā)射系統(tǒng)還可以包括發(fā)射機(jī)106和天線107，發(fā)射機(jī)107分別與GaN射頻功率放大器104和數(shù)字處理單元相連105，用于向GaN射頻功率放大器提供通信信號(hào)，可選的，發(fā)射機(jī)107可以為調(diào)頻發(fā)射機(jī)、調(diào)幅發(fā)射機(jī)、光發(fā)射機(jī)以及哈里斯發(fā)射機(jī)中的至少一種。天線107與GaN射頻功率放大器104相連，用于將GaN射頻功率放大器104放大輸出的通信信號(hào)進(jìn)行輻射傳播。

可選的，電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊可以是GaN電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊，降壓模塊可以是GaN降壓模塊。

具體的，GaN材料為第三代半導(dǎo)體材料，其材料本身具有較大的禁帶寬度、高擊穿場(chǎng)強(qiáng)、高遷移率以及高電流密度的特性，用GaN材料制作的射頻功率放大器具有高功率密度、高效、高可靠性、以及寬帶的特性。進(jìn)一步的，GaN射頻功率放大器104的輸出等效電容Cds比較小，只有幾pF的量級(jí)。與現(xiàn)有技術(shù)中使用的硅(Si)材料和砷化鎵(GaAs)材料的射頻功率放大器相比，GaN射頻功率放大器104的輸出電阻Rout隨頻率增長(zhǎng)的變化量會(huì)小很多，同時(shí)GaN射頻功率放大器104的開(kāi)關(guān)響應(yīng)時(shí)間非常短，因此應(yīng)用GaN射頻功率放大器104，可以大幅度的提高開(kāi)關(guān)功放的效率，從而可以提高設(shè)備的效率。

現(xiàn)代通訊系統(tǒng)中，由于高峰均比的信號(hào)需求，其導(dǎo)致負(fù)載動(dòng)態(tài)變化，GaN射頻功率放大器104需要供電電壓在10-120V的大動(dòng)態(tài)范圍下工作，才能將高效、高功率密度、寬帶特性發(fā)揮出來(lái)?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般采用直接升壓模塊將電源模塊輸出的電壓進(jìn)行升壓處理，例如，采用直接升壓模塊直接將一次電源的升壓到120V，會(huì)存在兩個(gè)方面的缺陷：1)增大了射頻鏈路面積。由于升壓模塊中的開(kāi)關(guān)管在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換過(guò)程中要不停進(jìn)行切換，因此會(huì)出現(xiàn)dv/dt分量和di/dt分量，這些分量會(huì)產(chǎn)生大到供電電壓2-3倍的瞬態(tài)電壓值，開(kāi)關(guān)管需要能夠承受此高壓，為了提高開(kāi)關(guān)管的耐壓能力，開(kāi)關(guān)管需要很大的面積。同時(shí)，需要增加防止電磁干擾(EMI)的輔助電路，這樣會(huì)增大射頻鏈路面積；2)效率較低。升壓模塊中的開(kāi)關(guān)管在開(kāi)關(guān)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)非常高的dv/dt分量和di/dt分量，這些分量會(huì)增加開(kāi)關(guān)損耗，導(dǎo)致電源的轉(zhuǎn)換效率較低，從而降低整個(gè)系統(tǒng)的效率。

而本發(fā)明實(shí)施例提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，通過(guò)電荷泵模塊對(duì)電源模塊101輸出的電壓進(jìn)行倍增處理，輸出的電壓可以是多種變化的，電荷泵模塊可以選擇整數(shù)倍提升拓?fù)潆娐?，即V_out＝V_in,或者V_out＝2V_in,又或者V_out＝n*V_in.通過(guò)此方式可以實(shí)現(xiàn)基站發(fā)射系統(tǒng)的多樣化，或者多相分?jǐn)?shù)倍增電荷泵方式實(shí)現(xiàn)電壓升壓。由于GaN射頻功率放大器104需要的電壓是瞬態(tài)電壓，電荷泵模塊升壓無(wú)法最大限度地接近GaN射頻功率放大器104的需求電壓，因此本發(fā)明實(shí)施例在電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102后級(jí)放置降壓模塊103，通過(guò)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102一級(jí)降壓模塊103共同工作，為GaN射頻功率放大器104提供適配的電壓，電能的損耗較小，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的效率。

例如：當(dāng)GaN射頻功率放大器104的輸出功率變化，需要瞬態(tài)供電電壓為80V，此時(shí)有幾種靈活變動(dòng)：

1、數(shù)字處理單元105控制電源模塊101的輸出電壓為48V，控制電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的倍增系數(shù)為2，此時(shí)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的輸出電壓為96V電壓，再控制降壓模塊103的降壓為16V，使降壓模塊103最終的輸出電壓為80V，直接給GaN射頻功率放大器104供電。

2、數(shù)字處理單元105控制電源模塊101的輸出電壓為48V，控制電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的倍增系數(shù)為1.7，此時(shí)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的輸出電壓為81.6V，再通過(guò)數(shù)字處理單元105控制降壓模塊103處于直通狀態(tài)，此時(shí)可以將81.6V電壓直接給GaN射頻功率放大器104供電。

作為優(yōu)選方案，GaN射頻功率放大器104的工作電壓隨其輸出功率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。在GaN射頻功率放大器104的輸出功率較大時(shí)，GaN射頻功率放大器104的工作電壓為較大的數(shù)值，在GaN射頻功率放大器104的輸出功率較小時(shí)，GaN射頻功率放大器的工作電壓為較小的數(shù)值。

本發(fā)明實(shí)施例一提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，包括電源模塊、一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、一個(gè)降壓模塊、一個(gè)GaN射頻功率放大器以及數(shù)字處理單元，電源模塊用于向基站發(fā)射系統(tǒng)提供電壓，電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊與電源模塊相連，用于對(duì)電源模塊提供的電壓進(jìn)行倍增處理，降壓模塊與電荷泵和旁路開(kāi)關(guān)模塊相連，用于對(duì)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊輸出的電壓進(jìn)行降壓處理，GaN射頻功率放大器與降壓模塊相連，用于根據(jù)降壓模塊輸出的電壓進(jìn)行工作，數(shù)字處理單元分別與電源模塊、電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、降壓模塊和GaN射頻功率放大器相連，用于根據(jù)GaN射頻功率放大器的工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)電源模塊的輸出電壓、電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊的倍增系數(shù)以及降壓模塊的降壓范圍。通過(guò)采用GaN射頻功率放大器，因此能夠提高基站發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射鏈路的帶寬，并且由于GaN射頻功率放大器具有較高的效率，因此能夠整個(gè)基站發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射鏈路的效率；并且通過(guò)調(diào)整電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊以及降壓模塊，為GaN射頻功率放大器提供可以動(dòng)態(tài)變化的電壓，能夠充分發(fā)揮GaN射頻功率放大器高效的性能，保證電能的損耗較小，提高整個(gè)基站發(fā)射系統(tǒng)的效率；同時(shí)，采用電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊以及降壓模塊組合的形式，保證基站發(fā)射系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)管切換中不會(huì)產(chǎn)生高的dv/dt分量和di/dt分量，因此可以采用面積較小的開(kāi)關(guān)管，也不需要設(shè)置防止EMI的輔助電路，而且GaN射頻功率放大器的面積較小，因此能夠減小發(fā)射鏈路的面積。

實(shí)施例二

圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例二提供的基站發(fā)射系統(tǒng)以本發(fā)明實(shí)施例一為基礎(chǔ)，在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，具體是本發(fā)明實(shí)施例二提供的基站發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)GaN射頻功率放大器104，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例二提供的基站發(fā)射系統(tǒng)可以包括：

電源模塊101，一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102、一個(gè)降壓模塊103、多個(gè)GaN射頻功率放大器104、數(shù)字處理單元105、發(fā)射機(jī)106以及天線107；

其中，多個(gè)GaN射頻功率放大器104并行設(shè)置，并且每個(gè)GaN射頻功率放大器104均與降壓模塊103相連，每個(gè)GaN射頻功率放大器104均與數(shù)字處理單元105相連，其他器件的連接關(guān)系與實(shí)施例一相同，這里不再贅述。

示例性的，多個(gè)GaN射頻功率放大器104并行設(shè)置，可以形成多個(gè)射頻發(fā)射通道，由于GaN射頻功率放大器104可以覆蓋很寬的頻帶，且多個(gè)射頻發(fā)射通道，可以滿足基站發(fā)射系統(tǒng)覆蓋所有頻段的需求?；诠?yīng)商根據(jù)不同制式選擇鏈路設(shè)計(jì)，因此通過(guò)增加射頻發(fā)射通道，與GaN射頻功率放大器104配合，能夠覆蓋所有需要覆蓋的頻段。因此實(shí)際實(shí)施中，GaN射頻功率放大器104可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，由基站發(fā)射系統(tǒng)的頻段需求決定。而電源供電部分，由單個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102加降壓模塊103供應(yīng)，用單個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102加降壓模塊103給所有分支的GaN射頻功率放大器104供電。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述基站發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)GaN射頻功率放大器104時(shí)，所述基站發(fā)射系統(tǒng)還可以包括：

射頻開(kāi)關(guān)108，與多個(gè)GaN射頻功率放大器104相連，用于切換多個(gè)GaN射頻功率放大器104在所述基站發(fā)射系統(tǒng)中的接入狀態(tài)。

示例性的，當(dāng)基站發(fā)射系統(tǒng)中存在多個(gè)GaN射頻功率放大器104時(shí)，射頻開(kāi)關(guān)108用來(lái)切換不同的射頻發(fā)射通道，保證滿足基站發(fā)射系統(tǒng)對(duì)頻帶的需求?？蛇x的，所述射頻開(kāi)關(guān)108可以是GaN射頻開(kāi)關(guān)。

可選的，所述基站發(fā)射系統(tǒng)還可以包括：

濾波器109，與射頻開(kāi)關(guān)108相連，用于對(duì)GaN射頻功率放大器104的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波處理。

可以理解的是，當(dāng)基站發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)GaN射頻功率放大器104時(shí)，GaN射頻功率放大器104不再直接與天線107相連，而是GaN射頻功率放大器104與射頻開(kāi)關(guān)108相連，射頻開(kāi)關(guān)108與濾波器109相連，濾波器109與天線107相連。

本發(fā)明實(shí)施例二提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，包括電源模塊、一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、一個(gè)降壓模塊、多個(gè)GaN射頻功率放大器以及數(shù)字處理單元，多個(gè)GaN射頻功率放大器并行設(shè)置，并且每個(gè)GaN射頻功率放大器均與降壓模塊相連，每個(gè)GaN射頻功率放大器均與數(shù)字處理單元相連。采用上述技術(shù)方案，不僅可以提高發(fā)射鏈路的帶寬、提升射頻功率放大器的工作效率、減小發(fā)射鏈路的面積，還可以提供多個(gè)射頻發(fā)射通道，增強(qiáng)射頻發(fā)射通道的靈活配置，滿足基站發(fā)射系統(tǒng)覆蓋所有頻段的需求。

實(shí)施例三

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例三提供的基站發(fā)射系統(tǒng)以上述實(shí)施例為基礎(chǔ)，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，具體是本發(fā)明實(shí)施例三提供的基站發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102和降壓模塊103，如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例三提供的基站發(fā)射系統(tǒng)可以包括：

電源模塊101，多個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102、多個(gè)降壓模塊103、一個(gè)GaN射頻功率放大器104、數(shù)字處理單元105、發(fā)射機(jī)106以及天線107；

其中，多個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102并行設(shè)置，多個(gè)降壓模塊103并行設(shè)置，且每個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102均獨(dú)立連接一個(gè)對(duì)應(yīng)的降壓模塊103，形成并行輸出；

每個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102均與電源模塊101相連，每個(gè)降壓模塊103均與GaN射頻功率放大器104相連，每個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102和降壓模塊103均與數(shù)字處理單元105相連，其他器件的連接關(guān)系與實(shí)施例一相同，這里不再贅述。

示例性的，在本發(fā)明實(shí)施例中，多個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102以及多個(gè)降壓模塊103并行給單個(gè)GaN射頻功率功放器104進(jìn)行供電，形成多個(gè)供電通道，這樣可以保證隨GaN射頻功率放大器104的輸出功率需求，數(shù)字處理單元105靈活配置具體選擇哪個(gè)供電通道。數(shù)字處理單元105通過(guò)強(qiáng)大的數(shù)字處理能力，對(duì)多路并行供電進(jìn)行靈活控制，讓其實(shí)現(xiàn)多相智能調(diào)制電源模塊供電。

舉例而言，本發(fā)明實(shí)施例三提供的基站發(fā)射系統(tǒng)可以包括三個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102和三個(gè)降壓模塊103，三個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102并行設(shè)置，三個(gè)降壓模塊103并行設(shè)置，且每個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102均獨(dú)立連接一個(gè)對(duì)應(yīng)的降壓模塊103，形成三個(gè)并行輸出，三個(gè)供電通道。在三個(gè)供電通道中，設(shè)置每個(gè)供電通道中電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的倍增系數(shù)不同，具體可以是設(shè)置小、中、大三個(gè)倍增系數(shù)，保證三個(gè)供電通道可以向GaN射頻功率放大器104提供小、中、大三個(gè)供電電壓，保證根據(jù)GaN射頻功率放大器104的輸出功率需求，靈活選擇切入的供電通道，提升基站發(fā)射系統(tǒng)的工作效率。

可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例三提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，可以根據(jù)GaN射頻功率放大器104的輸出功率需求，配置多個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102以及多個(gè)降壓模塊103，形成多個(gè)供電通道，保證基站發(fā)射系統(tǒng)的工作效率。

本發(fā)明實(shí)施例三提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，包括電源模塊、多個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、多個(gè)降壓模塊、一個(gè)GaN射頻功率放大器以及數(shù)字處理單元，多個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊并行設(shè)置，多個(gè)降壓模塊并行設(shè)置，且每個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊均獨(dú)立連接一個(gè)對(duì)應(yīng)的降壓模塊，形成并行輸出，每個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊均與電源模塊相連，每個(gè)降壓模塊均與GaN射頻功率放大器相連，且每個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊和降壓模塊均與數(shù)字處理單元相連。采用上述技術(shù)方案，不僅可以提高發(fā)射鏈路的帶寬、提升射頻功率放大器的工作效率、減小發(fā)射鏈路的面積，還可以在不同相位時(shí)隙中選擇不同供電通道，給不同的供電通道分配不同帶載能力，進(jìn)一步優(yōu)化電源供電部分效率。

實(shí)施例四

圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種基站發(fā)射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例四提供的基站發(fā)射系統(tǒng)以上述實(shí)施例為基礎(chǔ)，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，具體是本發(fā)明實(shí)施例四提供的基站發(fā)射系統(tǒng)包括多個(gè)降壓模塊103，如圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例四提供的基站發(fā)射系統(tǒng)可以包括：

電源模塊101，一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102、多個(gè)降壓模塊103、一個(gè)GaN射頻功率放大器104、數(shù)字處理單元105、發(fā)射機(jī)106以及天線107；

其中，多個(gè)降壓模塊103并行設(shè)置，且每個(gè)降壓模塊103均與電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102相連，形成并行輸出；

每個(gè)降壓模塊103均與GaN射頻功率放大器104相連，且每個(gè)降壓模塊103均與數(shù)字處理單元105相連，其他器件的連接關(guān)系與實(shí)施例一相同，這里不再贅述。

示例性的，在本發(fā)明實(shí)施例中，多個(gè)降壓模塊103并行給單個(gè)GaN射頻功率功放器104進(jìn)行供電，這樣可以保證隨GaN射頻功率放大器104的輸出功率需求，數(shù)字處理單元105將多路并行供電進(jìn)行靈活控制。

舉例而言，本發(fā)明實(shí)施例四提供的基站發(fā)射系統(tǒng)可以包括兩個(gè)降壓模塊103，所述兩個(gè)降壓模塊可以分別為Buck電路和LDO電路，由于Buck電路和LDO電路的降壓范圍不一樣，在實(shí)現(xiàn)降壓的過(guò)程中，兩個(gè)降壓模塊相互配合，為GaN射頻功率放大器104提供最適合的工作電壓。例如，電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊102的輸出電壓為120V，GaN射頻功率放大器104需要的工作電壓為80V，在降壓過(guò)程中，數(shù)字處理單元105控制Buck電路降壓30V，控制LDO電路降壓10V，保證兩個(gè)降壓模塊共同實(shí)現(xiàn)降壓40V，得到GaN射頻功率放大器104最適合的工作電壓。

可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例四提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，可以根據(jù)GaN射頻功率放大器104的輸出功率需求，配置多個(gè)降壓模塊103，共同實(shí)現(xiàn)降壓功能。

本發(fā)明實(shí)施例四提供的基站發(fā)射系統(tǒng)，包括電源模塊、一個(gè)電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊、多個(gè)降壓模塊、一個(gè)GaN射頻功率放大器以及數(shù)字處理單元，多個(gè)降壓模塊并行設(shè)置，且每個(gè)降壓模塊均與電荷泵與旁路開(kāi)關(guān)模塊相連，形成并行輸出，每個(gè)降壓模塊均與GaN射頻功率放大器相連，且每個(gè)降壓模塊均與數(shù)字處理單元相連。采用上述技術(shù)方案，不僅可以提高發(fā)射鏈路的帶寬、提升射頻功率放大器的工作效率、減小發(fā)射鏈路的面積，還可以使用多個(gè)降壓模塊共同實(shí)現(xiàn)降壓功能，避免因單個(gè)降壓模塊降壓能力有限，無(wú)法為GaN射頻功率放大器提供合適的工作電壓，降低GaN射頻功率放大器工作效率。

本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中的射頻功率放大器均是以GaN射頻功率放大器為例進(jìn)行說(shuō)明的，可以理解的是，與GaN射頻功率放大器具備相同性能的射頻功率放大器也包括在本發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)，例如石墨烯射頻功率放大器。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。