[实用新型]用于TD-SCDMA的线性微波功率放大器

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及宽带微波功率放大器，专用于TD-SCDMA微蜂窝通信基站提高线性、扩大通信距离、增强通信稳定性和可靠性的技术手段，用于应急通信系统、武警消防、宽带调试发射机、雷达、电子对抗等专用通信系统。

二、背景技术

随着3G无线通信和专用通信领域新标准新技术的迅速发展，功率放大器作为3G通信基站系统、宽带调试发射机、雷达、电子对抗的核心器件起着越来越重要的作用。它不仅仅是将信号放大以实现远距离的可靠传输，而且对信号的线性度、稳定度和带宽等方面都提出了很高的要求。在设计功率放大器时要根据具体要求，突出一些指标，兼顾其他一些指标。线性功率放大器的好坏成为了制约系统发展的瓶颈，如何有效率地、以低成本、高稳定性和可靠性解决功放的线性度和效率问题是一项具有重要意义的课题，因此对于微波功率放大器的研究和设计有着重要意义。

功率放大器通过功率回退技术可以有效的提高线性度，技术简单易实现，不需要任何附属设备，降低了功放设计的成本，是解决功率放大器线性行之有效的方法，普遍应用在3G通信基站系统、应急用通信基站、宽带调试发射机、雷达、电子对抗等方面。

随着3G无线通信和专用通信领域新标准新技术的迅速发展，微波功率放大器作为3G通信基站系统、宽带调试发射机、雷达、电子对抗的核心器件起着越来越重要的作用。它不仅仅是将信号放大以实现远距离的可靠传输，而且对信号的线性度、稳定度和带宽等方面都提出了很高的要求。在设计功率放大器时要根据具体要求，突出一些指标，兼顾其他一些指标。线性功率放大器的好坏成为了制约系统发展的瓶颈，如何有效率地、以低成本、高稳定性和可靠性解决功放的线性度和效率问题是一项具有重要意义的课题，因此对于微波功率放大器的研究和设计有着重要意义。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是：提出一种专用TD-SCDMA微波功放放大器扩设置方法。

本实用新型技术方案是：TD-SCDMA线性微波功率放大器，该功率放大器包括功率放大单元、接收单元、收发开关、环形器、滤波器和控制管理单元；功率放大单元包括三级放大，先后由ACPM-7886、AP602和MRF21030连接构成实现。利用LDMOS功放芯片的高线性度、高输出的特点，基于ADS软件，采用负载牵引的设计方法和功率回退的设计思想，完成了大增益、高线性、宽动态和高稳定度的微波功率放大器的设计。该功率放大部分采用功率回退技术，基于三级级联放大的方式，对应于图中的PA1、PA2、PA3；具有较高的功率增益特性、增益动态范围大、调节灵活方便、线性度高等特点。配合控制管理单元、环形器、收发开关、LNA等组成整个微波功率放大器。三级级联线性化放大器中第一级小信号的预放为ACPM7886，工作频段：2010～2025MHz，1dB压缩输出功率28dBm；第二级PA2做功放放大的推动级，采用AP602来作为该级的功率放大，工作频段：800～2400MHz；1dB输出功率可达35.7dBm，在功率回退6～10dB情况下，具有较好的线性特性；末级放大PA3采用MRF21030，增益Gain 15.5dB，频段：2000～2200MHz，输出功率Pout＝30W。本实用新型采用功率回退技术可以满足良好的线性度。

本实用新型主要采用高集成LDMOS和功放芯片，成本较低、应用灵活，便于生产和扩展。本实用新型单元的工作过程是：TD-SCDMA调制信号经射频芯片RDA8207的A/D转换后进行滤波、变频和AGC后、产生一个单载波频率的模拟信号，送至该微波功率放大器进行功率放大，放大后的信号经谐波滤波、环形器后送至宽带天线发射出去。

本实用新型的有益效果是：本实用新型特别适合于专用TD-SCDMA通信基站系统、宽带调试发射机、雷达、电子等专用通信网。由于电子设备多，天线布置要求高，系统供电、散热困难，用于应急通信系统、武警消防、宽带调试发射机、雷达、电子对抗等专用通信系统，采用该微波功率放大器后可以大大改善通信效果、可以有效的提高通信系统的可靠性和网络覆盖，有极好的经济效益和应用前景。

功率放大器通过功率回退技术可以有效的提高线性度，技术简单易实现，不需要任何附属设备，降低了功放设计的成本，是解决功率放大器线性行之有效的方法。

四、附图说明：

图1高线性微波功率放大器组成框图

图2I-V曲线图表

图3最佳负载阻抗

图4为1dB压缩特性曲线

图5经谐波滤波后的谐波特

图6输出三阶互调频谱特性性