[发明专利]用于塔顶放大器的分级旁路电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于塔顶放大器的分级旁路电路及其控制方法。

背景技术

塔顶放大器(TMA)是通过在基站接收系统的前端，即紧靠接收天线下增加一个低噪声放大器来降低整个系统的接收噪声系数，提高整个系统的接收灵敏度，改善基站接收性能的新型网络优化设备。

塔顶放大器都具备旁路功能，尤其高增益塔放还具备分级旁路功能。一般常见的分级旁路方式如图1所示。放大器包括前级放大器A1和后级放大器A2，在放大器A1和A2各自的两侧各接入两个单刀双掷开关S1，S2，S3，S4，并且在前级放大器A1两侧的单刀双掷开关S1，S2中，连接第一旁路P1，在后级放大器两侧的单刀双掷形状S3，S4中，连接第二旁路P2，单刀双掷开关S2和S3的公共端串联。

两个塔放正常工作时，单刀双掷开关S1、S2、S3、S4分别与A1、A2连接，使信号自S1进入经过A1和A2直通输出；当后级放大器A2失效而前级放大器A1正常时(次要故障模式)，单刀双掷开关S1、S2与前级放大器A1连接，S3、S4则通过P2支路连接；当前级放大器A1失效时(重要故障模式)，单刀双掷开关S1、S2、S3、S4先后通过两个支路P1、P2连接直通。

理论上，当后级放大器A2无故障而前级放大器A1故障时，还存在S1、S2通过P1连接而后导通A1，S3、S4通过A2连接的逻辑。但是值得注意的是A2为推动级功放，为了保证足够高的增益跟线性度，噪声系数相对于A1(低噪声放大器)来讲至少高出2dB以上，A2单独工作相当于塔放的噪声系数显著升高，塔放在网络中的主要作用也随之消失，故这种情况不应存在。

由上述的分析可见，现有分级旁路电路，在重要故障模式下，链路上串联了4个开关，造成旁路损耗过大，且开关数量过多，造成整机功耗、成本居高不下。

发明内容

本发明的首要目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于塔顶放大器的分级旁路电路，以提高该种电路的电气性能及降低其成本。

本发明的另一目的在于提供一种针对上述分级旁路电路的控制方法，为实现自动化控制提供便利。

为实现该目的，本发明采取如下技术方案：

本发明的用于塔顶放大器的分级旁路电路，包括前级放大器、后级放大器、三个切换开关和两条支路连接线，每个切换开关具有一公共端和两个择一与公共端相连接的活动端，其中：

第一切换开关的公共端用于信号输入，其活动端之一与前级放大器的输入端相连接，其活动端之二通过第一支路连接线与第三切换开关的活动端之一相连接；

前级放大器的输出端与第二切换开关的公共端相连接；

第二切换开关的活动端之一与后级放大器的输入端相连接，其活动端之二通过第二支路连接线与同于第一支路连接线所使用的第三切换开关的活动端相连接；

后级放大器的输出端与第三切换开关的活动端之二相连接；

第三切换开关的公共端用于信号输出。

所述切换开关为射频单刀双掷开关，所述支路连接线长度为1/2信号频率工作波长，且以微带线实现。

该电路具有如下连接状态：

状态一：第一切换开关、前级放大器、第二切换开关、后级放大器、第三切换开关依序连接导通；

状态二：第一切换开关、前级放大器、第二支路连接线、第三切换开关依序连接导通；

状态三：第一切换开关、第一支路连接线、第三切换开关依序连接导通。

本发明的分级旁路电路的控制方法，对于前述分级旁路电路进行控制，包括如下状态的切换步骤：

当前级放大器和后级放大器均正常工作时，令第一切换开关切换到公共端与前级放大器输入端所连接的活动端相连接的状态，令第二切换开关切换到公共端与后级放大器输入端所连接的活动端相连接的状态，令第三切换开关切换到公共端与后级放大器输出端所连接的活动端相连接的状态；

当后级放大器故障时，令第一切换开关切换到公共端与前级放大器输入端所连接的活动端相连接的状态，令第二切换开关切换到公共端与第二支路连接线所连接的活动端相连接的状态，令第三切换开关切换到公共端与第二支路连接线相连接的活动端相连接的状态；

当前级放大器故障时，令第一切换开关切换到公共端与第一支路连接线所连接的活动端相连接的状态，令第三切换开关切换到公共端与第一支路连接线所连接的活动端相连接的状态。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

首先，在次要和重要故障模式下，即任意一个放大器出现故障的情况下，由于采用了1/2工作波长的开路支路连接线，其理论上的损耗为零，故能极大的减少额外支路引入的损耗；