CN205051887U - 一种高效率的基站射频功率放大器模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效率的基站射频功率放大器模块，包括两个输入接口和一个输出接口，两个输入接口依次通过滤波器、若干个前级放大器、AGC电路和ATT电路、推动级放大器、末级放大器、隔离器组与合路器相连，合路器与输出接口连接。本实用新型具有高互调指标，高效率，高输出功率的优点，能够处理多路载波信号的能力。

Description

一种高效率的基站射频功率放大器模块

技术领域

本实用新型涉及无线通信设备应用领域，具体是一种高效率的基站射频功率放大器模块。

背景技术

射频功率放大器在铁路无线通信系统中有着广泛的应用，是现代铁路无线通信的关键模块。与传统的行波放大器相比，射频固态功率放大器具有体积小、动态范围大、功耗低、寿命长等一系列优点。射频功率放大器总是要求在一定频率范围内输出一定的功率，同时满足系统的线性度和高效率要求。射频功率放大器总是工作在大信号状态下，它所用的放大器件和电路设计方法都不同于小信号放大器，导致了功率放大器的设计难度较大。

射频功率放大器由于具有工作电压低、尺寸小、线性度高、噪声低等优点，广泛应用在卫星通信、移动通信、雷达和电子战以及各种工业装备中。随着无线通信和军事领域新标准新技术的不断发展，日益要求提高射频功率放大器的性能，使之在更宽频带内，具有更高的输出功率、效率和可靠性。例如在通信基站中，因为基站采用8PSK技术，需要对多路载波同时放大，此时信号幅度将随时间剧烈变化，要求峰均比达10～13dB，所以要求PA具有较高的线性度；为了降低通信运营商的运营成本，减小冷却成本，易于热控制，就要求提高PA的效率；为了减小功率放大的级数和功率管的使用数量，以更低的功率进行驱动，降低成本，就要求提高放大器的增益；为了增加通信基站的覆盖范围，减小固定区域内所需要设置的基站以节约成本，同时减小电路的尺寸和重量，就要求提高PA的输出功率。所有的这些问题，对射频功率放大器的设计提出了新的要求。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种高效率的基站射频功率放大器模块，具有高互调指标，高效率，高输出功率的优点，能够处理多路载波信号的能力。

本实用新型包括两个输入接口和一个输出接口，两个输入接口依次通过滤波器、若干个前级放大器、AGC电路和ATT电路、推动级放大器、末级放大器、隔离器组与合路器相连，合路器与输出接口连接。

所述的输入接口与滤波器之间、隔离器组与合路器之间以及AGC电路和ATT电路均与监控电路相连，监控电路连接有R485通信电路口。所述的监控电路连接有功率检测电路。合路器是将两路信号进行合路。在合路器前端的功率检测电路分别对两个不同的射频通道的输出信号进行功率检测。两个输入端口功率检测电路是对两个不同通道的输入信号进行功率检测。

进一步改进，所述的隔离器组由若干个隔离器组成。其作用：①当多个信号输入后，保证合路输出信号的高互调指标；②避免末级放大器受到较大反射信号冲击而损坏。

本实用新型有益效果在于：

1、两个输入端口功率检测电路是对两个不同通道的输入信号进行功率检测。本射频功率放大器模块的控制电路能够同时对两路射频信号进行监控，并同时输出两路RS485总线。

2、高互调指标：降低系统杂散，提高系统信噪比和系统通信质量。

3、高效率：减少设备散热量，降低设备老化速度，节约供电成本。

4、高输出功率，最大能支持60W输出。

5、能够处理多路载波信号的能力。

附图说明

图1为本实用新型电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型电路结构示意图如图1所示，包括两个输入接口和一个输出接口，两个输入接口依次通过滤波器、若干个前级放大器、AGC电路和ATT电路、推动级放大器、末级放大器、隔离器组与合路器相连，合路器与输出接口连接。

所述的输入接口与滤波器之间、隔离器组与合路器之间以及AGC电路和ATT电路均与监控电路相连，监控电路连接有R485通信电路口。所述的监控电路连接有功率检测电路。合路器是将两路信号进行合路。在合路器前端的功率检测电路分别对两个不同的射频通道的输出信号进行功率检测。两个输入端口功率检测电路是对两个不同通道的输入信号进行功率检测。

进一步改进，所述的隔离器组由若干个隔离器组成。其作用：①当多个信号输入后，保证合路输出信号的高互调指标；②避免末级放大器受到较大反射信号冲击而损坏。

本射频功率放大器的2个输入端口，选用快速插拔式QMA接头，便于工程维护操作，每个输入接头接入多个载波信号，经过射频功率放大器模块的处理，最终合路后输出射频信号。两个输入接口互为冗余备份。此模块外壳采用全铝设计，便于散热和屏蔽效果好。使用时需安装于散热器上，用于自然散热。

本实用新型功能要求如下：

1、多路载波合路输出

采用多路载波功率合路输出即射频功率放大器模块每个射频输入端口可输出多路载波信号，经过放大电路后合路输出，并保证功放管产生互调产物较低。

2、功放效率高

经过多年射频放大管的研究，精确控制射频功率管工作点，使射频功率放大器模块的效率达到接近于理论效率，效率不低于30%，不仅可以节约用电，而且有利于散热设计。

3、静态功率控制PLC范围大

具备不小于25dB输出功率控制，控制步进1dB，精度±1dB。

4、采用自适应RS485通信电路、具有硬件看门狗，射频功率放大器模块的RS485通信电路需采用自适应式RS485电路，保证485总线可靠性。

5、防止CPU串口数据处于常发一种电平状态时，需通过硬件看门狗进行复位。

6、智能监控报警功能

射频功率放大器模块CPU和控制电路实时监测输入功率、输出功率、工作电流、功放故障告警等状态，一旦出现异常，主动上报异常状态。

7、增益自动补偿功能

由于工作环境温度变化导致射频功率放大器模块增益变化，射频功率放大器模块采用增益自动补偿功能来保证增益稳定度要求。

8、具有记忆功能

射频功率放大器模块软件设计时，具有断电重启、软件复位和硬件复位后保持上一次设置的状态。

9、可靠性要求：MTBF不少于100000h。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效率的基站射频功率放大器模块，其特征在于：包括两个输入接口和一个输出接口，两个输入接口依次通过滤波器、若干个前级放大器、AGC电路和ATT电路、推动级放大器、末级放大器、隔离器组与合路器相连，合路器与输出接口连接。

2.根据权利要求1所述的高效率的基站射频功率放大器模块，其特征在于：所述的输入接口与滤波器之间、隔离器组与合路器之间以及AGC电路和ATT电路均与监控电路相连，监控电路连接有R485通信电路口。

3.根据权利要求2所述的高效率的基站射频功率放大器模块，其特征在于：所述的监控电路连接有功率检测电路。

4.根据权利要求1所述的高效率的基站射频功率放大器模块，其特征在于：所述的隔离器组由若干个隔离器组成。