專利名稱：用于cdma基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于放大器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于CDMA基站系統(tǒng)的功率放大器的末級(jí) 四路放大器。
背景技術(shù)：
射頻功率放大器是CDMA基站系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。目前用于CDMA基站系統(tǒng)的功率放大器正 向高功率、高效率和低成本方向發(fā)展。對(duì)高功率功放而言成本是一個(gè)挑戰(zhàn)，通常對(duì)超過60W 以上功放的末級(jí)放大器都采用陶瓷管進(jìn)行合路，特別是在要求功放整機(jī)輸出85W功率的情況 下選擇末級(jí)放大器比較困難，因?yàn)槿绻x擇2個(gè)或4個(gè)大功率的陶瓷管，則功放整機(jī)實(shí)現(xiàn)成 本會(huì)很高，而選擇一般的小功率塑封管合成功率又滿足不了要求。
另一方面高效率對(duì)功放器來說也是一種挑戰(zhàn)，如果用傳統(tǒng)的方式讓每一路末級(jí)放大器都 工作在A類或AB類，則功率放大器的效率肯定無法滿足30%左右的效率要求。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種效率高、成本低的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí) 四路放大器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四 路放大器，其特征是它包括第一3dB耦合器、第一吸收負(fù)載、第一合路單元、第二合路單元、 第4吸收負(fù)載、第六3dB耦合器；第一3dB耦合器的輸入端接驅(qū)動(dòng)級(jí)放大電路的輸出，第一 3dB耦合器的0度耦合輸出端接第一合路單元的第二 3dB耦合器的輸入端，第一 3dB耦合器的 -90度耦合輸出端接第二合路單元的第三3dB耦合器的輸入端；第一 3dB耦合器的隔離端接第 一吸收負(fù)載；第一合路單元的第四3dB耦合器的輸出接第六3dB耦合器的-90度耦合輸入端； 第二合路單元的第五3dB耦合器的輸出接第六3dB耦合器的0度耦合輸入端；第六3dB耦合器 的隔離端接第4吸收負(fù)載，第六3dB耦合器的的輸出端輸出放大信號(hào)。
本實(shí)用新型為了滿足高效率采用了 Doherty合路技術(shù)，使得末級(jí)4路放大器的工作效率 達(dá)到38%左右；由于末級(jí)放大電路采用四路末級(jí)放大器進(jìn)行平衡合路，且選擇的放大器是成 本低廉的塑封管，因此對(duì)功放而言整機(jī)實(shí)現(xiàn)成本相對(duì)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(shù)字預(yù)失真)補(bǔ)償電路，功放的整機(jī)線性性能為750KHZ < -60dBc, 1. 98MHZ < -65dBc,且4MHZ、 6. 4MHZ、 16MHZ處的雜散〈-36dBni。并且已經(jīng)通過高 低溫實(shí)驗(yàn)和可靠性實(shí)驗(yàn)，功放電路電路工作可靠、穩(wěn)定?？蓱?yīng)用于CDMA基站功放900MHz頻 段以下輸出功率為85W的功放術(shù)級(jí)放大電路。
本實(shí)用新型的有益果是既滿足了高效率的要求(工作效率高達(dá)38%),又能做到成本 較低；同時(shí)又能保證功放工作可靠、穩(wěn)定。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖；圖2是本實(shí)用新型應(yīng)用的電路原理框圖中1-功分器，2-第一級(jí)放大器，3-壓控衰減器，4-第二級(jí)放人器，5-第三級(jí)放大器， 6-第一3dB耦合器，7-第一吸收負(fù)載，8-第二3dB耦合器，9-第二吸收負(fù)載，10-第三3dB耦 合器，11-第三吸收負(fù)載，12-第一末級(jí)放大器，13-第二末級(jí)放大器，14-第三末級(jí)放大器， 15-第四末級(jí)放大器，16-第一負(fù)載線，17-第四3dB耦合器，18-第四吸收負(fù)載，19-第六3dB 耦合器，20-第五3dB耦合器，21-第二負(fù)載線，22-輸出功率耦合電路，23-輸出隔離器，24-電源、檢波和控制電路。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是它包括第一 3dB耦合器6、第一吸收負(fù)載7、第一合路單元、第二合路單元、第4吸收負(fù)載18、第六3dB 耦合器19;第一 3dB耦合器6的輸入端接驅(qū)動(dòng)級(jí)放大電路的輸出，第一 3dB耦合器6的0度 耦合輸出端接第一合路單元的第二 3dB耦合器8的輸入端，第一 3dB耦合器6的-90度耦合輸 出端接第二合路單元的第三3dB耦合器10的輸入端；第一 3dB耦合器6的隔離端接第一吸收 負(fù)載7;第一合路單元的第四3dB耦合器17的輸出接第六3dB耦合器19的-90度耦合輸入端； 第二合路單元的第五3dB耦合器20的輸出接第六3dB耦合器19的0度耦合輸入端；第六3dB 耦合器19的隔離端接第4吸收負(fù)載18，第六3dB耦合器19的的輸出端輸出放大信號(hào)(與輸 出功率耦合電路的輸入端相連)。
第一合路單元包括第二 3dB耦合器8、第二吸收負(fù)載9、第一末級(jí)放大器12、第二末級(jí)放 大器13、第一負(fù)載線16、第四3dB耦合器17;第二 3dB耦合器8的隔離端接第二吸收負(fù)載9， 第二 3dB耦合器8的0度耦合輸出端接第一末級(jí)放大器12的輸入端，第二 3dB耦合器8的-90 度耦合輸出端接第二末級(jí)放大器13的輸入端；第一末級(jí)放大器12的輸出端接第四3dB耦合 器i7的-90度耦合輸入端，第二末級(jí)放大器17的輸出端接第四3dB耦合器17的0度耦合輸 入端，第四3dB耦合器17的隔離端接第一負(fù)載線16。
第二合路單元包括第三3dB耦合器10、第三吸收負(fù)載11、第三末級(jí)放大器14、第四末級(jí) 放大器15、第五3dB耦合器20、第二負(fù)載線21;第三3dB耦合器10的隔離端接第三吸收負(fù) 載ll，第三3dB耦合器10的0度耦合輸出端接第四末級(jí)放大器15的輸入端，第三3dB耦合 器10的-90度耦合輸出端接第三末級(jí)放大器14的輸入端；第三末級(jí)放大器14的輸出端接第 五3dB耦合器20的0度耦合輸入端，第四末級(jí)放大器15的輸出端接第五3dB耦合器20的-90 度耦合輸入端；第五3dB耦合器20的隔離端接第二負(fù)載線21 。
第 3dB耦合器6、第六3dB耦合器19均選用相同型號(hào)的3dB、 90。耦合器，耦合器的工 作頻率范圍根據(jù)功放實(shí)際工作時(shí)所放大信號(hào)頻率范圍而定，額定功率根據(jù)功放輸出額定功率 而定，比功放的最大輸出功率大ldBm以上；第二 3dB耦合器8、第三3dB耦合器10、第四 3dB耦合器17、第五3dB耦合器20均選用相同型號(hào)3dB、 90°耦合器，耦合器的額定功率根 據(jù)第一末級(jí)放大器和第二末級(jí)放大器的合路后功率大小而定，頻率范圍根據(jù)功放工作時(shí)的頻 段而定；第一吸收負(fù)載7、第二吸收負(fù)載9、第三吸收負(fù)載11、第四吸收負(fù)載18均選用50 Q電阻，電阻的額定功率根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定；第一末級(jí)放大器12、第二末級(jí)放大器13、第二末級(jí)放大器14、第四末級(jí)放大器15均選擇用的是Freescale公司的MRFE6S9125NRl;第一負(fù) 載線16，第二負(fù)載線21是通過微帶線仿真而來的。
本實(shí)用新型的工作方式是輸入到該電路的射頻信號(hào)經(jīng)過第一 3dB耦合器6將射頻信號(hào) 分成兩路功率相等的信號(hào)，每一路信號(hào)功率為末級(jí)輸入信號(hào)功率的1/2， 一路經(jīng)過第二 3dB 耦合器8分成兩路功率相等的信號(hào)，另一路信號(hào)經(jīng)過第三3dB耦合器10將信號(hào)一分為二最 后末級(jí)放大電路的輸入信號(hào)被分成功率相等的四路信號(hào)，分別由第一末級(jí)放大器12、第二末 級(jí)放大器13、第三末級(jí)放大器14、第四末級(jí)放大器15對(duì)這四路信號(hào)進(jìn)行放大。然后每一個(gè) 合路采用Doherty合路方式，在二路Doherty合路電路中，第一末級(jí)放大器12、第四末級(jí)放 大器15為每一路合路的主放大器，第二末級(jí)放大器13、第三末級(jí)放大器14為每一路合路的 輔助放大器。Doherty合路的主要特點(diǎn)是兩路放大器中主放大器工作在AB類，輔助放大器工 作在C類，當(dāng)輸入小信號(hào)時(shí)只有主放大器工作，輸入大信號(hào)時(shí)主放大器和輔助放大器同時(shí)工 作。由于輔助放大器只是間斷性工作，因此合路后的效率就提升起來了。
本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于基站系統(tǒng)功率放大器上，下面舉兩個(gè)應(yīng)用于CDMA2000基站系統(tǒng) 功放的實(shí)例。
應(yīng)用實(shí)例1:為CDMA2000基站用4載波、輸出功率85W、工作頻段849 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(qū)動(dòng)級(jí)放大電路，末級(jí)四路放大器，電源、檢波和 控制電路24，輸出功率耦合電路22，輸出隔離器23，輸出射頻接連接器P2。其中驅(qū)動(dòng)級(jí)放 大電路包括功分器l，第一級(jí)放大器2，壓控衰減器3，第二級(jí)放大器4，第三級(jí)放大器5。 輸入射頻連接器連接功分器1的輸入端，功分器1的輸出端連接第一級(jí)放大器2的輸入端， 第一級(jí)放大器2的輸出端連接壓控衰減器3的輸入端，壓控衰減器3的輸出端連接第二級(jí)放 大器4的輸入端，第二級(jí)放大器4的輸出端連接第二級(jí)放大器5的輸入端，第三級(jí)放大器5 的輸出端連接末級(jí)四路放大器中第-3dB耦合器6的輸入端。末級(jí)四路放大器中第六3dB耦 合器19的輸出端接輸出功率耦合電路22的輸入端，輸出功率耦合電路22的耦合端接電源、 檢波和數(shù)字控制電路24的輸出檢波端，輸出耦合電路的輸出端接輸出隔離器23的輸入端， 輸出隔離器23的反向耦合端接電源、檢波和數(shù)字控制電路24的反向檢波端，輸出隔離器23 的輸出端接輸出射頻連接器。
其中功分器1選用的是日本村田公司的LDC32900M03B-501+EN，第鄰放大器的放大管 選用的是RFMD公司的ATF54143，第二級(jí)放大器的放大管選用的是RFMD公司的RF ATF54143， 第三級(jí)放大器的放大管選用的是Freescale公司的服FE6S9060NR1，第一末級(jí)放大器12、第 二末級(jí)放大器13、第三末級(jí)放大器14、第四末級(jí)放大器15所選用的放大管相同都是Freescale 公司的MRFE6S9125NR1;第二3dB耦合器8、第三3dB耦合器10、第四3dB耦合器17、第五 3dB耦合器20選用的是ANAREN公司的XC0900E-3S;第一 3dB耦合器6、第六3dB耦合器19 選用的是ANAREN公司的XC0900A-3S;輸出功率耦合電路采用的是微帶線耦合，輸出隔離器 23選用的是上海達(dá)信公司的M86994A30RBZW。
應(yīng)用實(shí)例2、為CDMA2000基站用4載波、輸出功率85W、工作頻段460 490MHz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(qū)動(dòng)級(jí)放大電路，末級(jí)四路放大器，電源、檢波和 控制電路24，輸出功率耦合電路22,輸出隔離器23，輸出射頻接連接器P2。其屮驅(qū)動(dòng)級(jí)放 大電路包括功分器l，第一級(jí)放大器2，壓控衰減器3，第二級(jí)放大器4，第三級(jí)放大器5。 輸入射頻連接器連接功分器1的輸入端，功分器1的輸出端連接第一級(jí)放大器2的輸入端， 第一級(jí)放大器2的輸出端連接壓控衰減器3的輸入端，壓控衰減器3的輸出端連接第二級(jí)放 大器4的輸入端，第二級(jí)放大器4的輸出端連接第三級(jí)放大器5的輸入端，第三級(jí)放大器5 的輸出端連接末級(jí)W路放大器中第一 3dB耦合器6的輸入端。末級(jí)四路放大器中第六3dB耦 合器19的輸出端接輸出功率耦合電路22的輸入端，輸出功率耦合電路22的耦合端接電源、 檢波和數(shù)字控制電路24的輸出檢波端，輸出耦合電路的輸出端接輸出隔離器23的輸入端， 輸出隔離器23的反向耦合端接電源、檢波和數(shù)字控制電路24的反向檢波端，輸出隔離器23 的輸出端接輸出射頻連接器。
其中功分器1選用的是用3個(gè)180Q電阻構(gòu)成，第一級(jí)放大器的放大管選用的是RFMD公 司的RF3315，第二級(jí)放大器的放大管選用的是RFMD公司的RF3315，第三級(jí)放大器的放大管 選用的是Freescale公司的服FE6S9060NR1 ，第一末級(jí)放大器12、第二末級(jí)放大器13、第三 末級(jí)放大器14、第四末級(jí)放大器15所選用的放大管相同都是Freescale公司的 MRFE6S9125NR1;第二 3dB耦合器8、第三3dB耦合器10、第四3dB耦合器17、第五3dB耦 合器20選用的足ANAREN公司的XC0450E-3S;第 3dB耦合器6、第六3dB耦合器19選用的 是ANAREN公司的XC0450A-3S;輸出功率耦合電路采用的是微帶線耦合，輸出隔離器23選用 的是武漢德威斯電子技術(shù)有限公司的。
權(quán)利要求1. 用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是它包括第一3dB耦合器(6)、第一吸收負(fù)載(7)、第一合路單元、第二合路單元、第4吸收負(fù)載(18)、第六3dB耦合器(19)；第一3dB耦合器(6)的輸入端接驅(qū)動(dòng)級(jí)放大電路的輸出，第一3dB耦合器(6)的0度耦合輸出端接第一合路單元的第二3dB耦合器(8)的輸入端，第一3dB耦合器(6)的-90度耦合輸出端接第二合路單元的第三3dB耦合器(10)的輸入端；第一3dB耦合器(6)的隔離端接第一吸收負(fù)載(7)；第一合路單元的第四3dB耦合器(17)的輸出接第六3dB耦合器(19)的-90度耦合輸入端；第二合路單元的第五3dB耦合器(20)的輸出接第六3dB耦合器(19)的0度耦合輸入端；第六3dB耦合器(19)的隔離端接第4吸收負(fù)載(18)，第六3dB耦合器(19)的的輸出端輸出放大信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是 第一合路單元包括第一.3dB耦合器(8)、第一吸收負(fù)載(9)、第一末級(jí)放大器(12)、第二末 級(jí)放大器(13)、第一負(fù)載線(16)、第四3dB耦合器(17);第二3dB耦合器(8)的隔離端 接第—吸收負(fù)載(9)，第二3dB耦合器(8)的O度耦合輸出端接第一末級(jí)放大器(12)的輸 入端，第二3dB耦合器(8)的-90度耦合輸出端接第二末級(jí)放大器(13)的輸入端；第一末 級(jí)放大器(12)的輸出端接第四3dB耦合器(17)的-90度耦合輸入端，第二末級(jí)放大器(17) 的輸出端接第網(wǎng)3dB耦合器(17)的O度耦合輸入端，第四3dB耦合器(17)的隔離端接第 一負(fù)載線(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是 第二合路單元包括第三3dB耦合器(10)、第三吸收負(fù)載(11)、第三末級(jí)放大器(14)、第四 末級(jí)放大器(15)、第五'3dB耦合器(20)、第二負(fù)載線(21);第三3dB耦合器(10)的隔離 端接第三吸收負(fù)載(11)，第三3dB耦合器(10)的O度耦合輸出端接第四末級(jí)放大器(15) 的輸入端，第三3dB耦合器(10)的-90度耦合輸出端接第三末級(jí)放大器(14)的輸入端； 第三末級(jí)放大器(14)的輸出端接第五3dB耦合器(20)的O度耦合輸入端，第四末級(jí)放大 器(15)的輸出端接第五3dB耦合器(20)的-90度耦合輸入端；第五3dB耦合器(20)的 隔離端接第二負(fù)載線(21)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是 第一3dB耦合器(6)、第六3dB耦合器(19)均選用相同型號(hào)的3dB、 90°耦合器，第一吸收 負(fù)載(7)、第四吸收負(fù)載(18)均選用50Q電阻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是 第一末級(jí)放大器(12)、第二末級(jí)放大器(13)均是Freescale公司的MRFE6S9125NRl;第二 3dB 耦合器(8)、第四3dB耦合器(17)均選用相同型號(hào)3dB、 90°耦合器；第二吸收負(fù)載(9) 選用50Q電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是 第三末級(jí)放大器(14)、第四末級(jí)放人器(15)均是Freescale公司的淑FE6S9125NRl;第三3dB耦合器(10)、第五3dB耦合器(20)均選用相同型號(hào)3dB、 90。耦合器；第三吸收負(fù)載(11) 均選用50Q電阻。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)放大器。用于CDMA基站系統(tǒng)功率放大器的末級(jí)四路放大器，其特征是它包括第一3dB耦合器(6)、第一吸收負(fù)載(7)、第一合路單元、第二合路單元、第4吸收負(fù)載(18)、第六3dB耦合器(19)；第一3dB耦合器(6)的0度耦合輸出端接第一合路單元的第二3dB耦合器(8)的輸入端，第一3dB耦合器(6)的-90度耦合輸出端接第二合路單元的第三3dB耦合器(10)的輸入端；第一合路單元的輸出接第六3dB耦合器(19)的-90度耦合輸入端；第二合路單元的輸出接第六3dB耦合器(19)的0度耦合輸入端。本末級(jí)放大器由于選用了合適的放大管和Doherty技術(shù)，既滿足了高效率的要求，又能做到成本較低；同時(shí)又能保證功放工作可靠、穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H04W88/08GK201230300SQ20082006816
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日
發(fā)明者孟慶南 申請(qǐng)人:武漢正維電子技術(shù)有限公司