專利名稱：P波段自選頻線性功率放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種功率放大器，尤其涉及一種P波段自選頻線性功率放大器，
屬于無線通訊領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鐵路對(duì)講通信中，往往由基站功放系統(tǒng)的雜散抑制度和線性度不高的緣故，而 使通信易受干擾、通話質(zhì)量低。在2007年11月28日公開的中國(guó)專利《一種預(yù)失真器及采 用該預(yù)失真器的TD-SCDMA功放模塊》(公開號(hào)CN101079644)采用預(yù)失真環(huán)路對(duì)消后可以 獲得較好的線性改善，但是其系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。在2008年9月10日公開的中國(guó)專利《功 放管線性提高裝置》(公開號(hào)CN201112388)采用回退方式提高線性度，但是其鄰道抑制能 力沒有改善。

實(shí)用新型內(nèi)容1、本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題 為了能夠?qū)崿F(xiàn)鐵路對(duì)講通信基站用功率放大系統(tǒng)自動(dòng)選擇工作頻率，同時(shí)具有高
雜散抑制度和高線性度，本實(shí)用新型提供了一種P波段自選頻線性功率放大器。 2、技術(shù)方案 本實(shí)用新型包括選頻濾波模塊、放大模塊、數(shù)控衰減模塊、濾波模塊、自動(dòng)電平控 制模塊、輸出隔離模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊； 選頻濾波模塊，在功放的輸入端采用窄帶低插損聲表濾波器進(jìn)行濾波，兩個(gè)濾波 器中心頻率分別為458MHz和468MHz，帶寬6MHz，以此構(gòu)成兩個(gè)通道，然后將兩個(gè)單刀雙擲 射頻開關(guān)分別串聯(lián)在濾波器兩側(cè)；結(jié)合輸入功率檢測(cè)電路，通過單片機(jī)控制開關(guān)的切換來 選擇濾波通道，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選頻功能； 放大模塊采用三級(jí)放大結(jié)構(gòu)，采用高增益放大器作為第一級(jí)放大，選擇具有高輸 出三階截點(diǎn)值的放大器作為推動(dòng)級(jí)放大，為提高系統(tǒng)的線性度提高良好的基礎(chǔ)，末級(jí)功放 采用輸出功率達(dá)到60W的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效管(MOSFET)高功率放大器，系統(tǒng)總增益最 高60dB，為了提高系統(tǒng)的線性度，采用功率回退的方式； 數(shù)控衰減模塊，在一級(jí)放大器之后，選用IP3大于30dB的單片數(shù)控衰減器； 濾波模塊，放大鏈路的二級(jí)放大和末級(jí)放大中間加入寬帶聲表濾波器；自動(dòng)電平控制模塊(ALc)，選用n型壓控衰減器與輸出功率檢測(cè)電路和電壓比較
電路構(gòu)成自動(dòng)電平控制電路； 輸出隔離模塊采用鐵氧體環(huán)行器； 檢測(cè)模塊，包括輸入功率檢測(cè)、輸出功率檢測(cè)、反射功率檢測(cè)和溫度檢測(cè)；輸入功 率檢測(cè)在一級(jí)放大之后采用電容耦合出一部分射頻功率，輸出功率監(jiān)測(cè)在末級(jí)功放后采用 30dB微帶線定向耦合器耦合出一部分功率，反射功率監(jiān)測(cè)模塊在環(huán)行器隔離端監(jiān)測(cè)反射功 率，這三個(gè)模塊都分別采用對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器檢測(cè)相應(yīng)的功率電平，然后經(jīng)單片機(jī)的不同通道經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采集后得到功率值；將所檢測(cè)的反射功率電壓值與由對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器檢 測(cè)的輸出功率電壓值進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)駐波檢測(cè)；溫度檢測(cè)采用單片集成的溫度傳感器檢測(cè)電 壓，然后由單片機(jī)內(nèi)部集成的8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣后得到溫度值，溫度采樣和輸出功率采 樣是經(jīng)單片機(jī)的不同輸入通道以時(shí)間輪循的方式共用一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器； 控制模塊，單片機(jī)作為控制模塊，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、模塊控制和通信控制；單片機(jī)采 用RS485標(biāo)準(zhǔn)接口作為外部控制接口與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)功放系統(tǒng)的設(shè)置和監(jiān)測(cè)。 3、有益效果 本實(shí)用新型能夠根據(jù)輸入頻率自動(dòng)切換濾波通道，帶外抑制度達(dá)到-70dBc，在輸 出功率37dBm時(shí)，系統(tǒng)三階互調(diào)抑制度可以達(dá)到-40dBc。

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
功放工作頻率范圍為457MHz 459MHz和467MHz 469MHz，在lmm厚環(huán)氧樹脂 板上制作電路板。本P波段自選頻線性功率放大器包括選頻濾波模塊、放大模塊、數(shù)控衰減 模塊、濾波模塊、自動(dòng)電平控制模塊、輸出隔離模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊。其連接結(jié)構(gòu)如圖 l所示。 選頻濾波模塊，在功放的輸入端采用窄帶低插損聲表濾波器進(jìn)行濾波，兩個(gè)濾波 器中心頻率分別為458MHz和468MHz，帶寬6MHz，以此構(gòu)成兩個(gè)通道，然后將兩個(gè)單刀雙擲 射頻開關(guān)分別串聯(lián)在濾波器兩側(cè)。結(jié)合輸入功率檢測(cè)電路，通過單片機(jī)控制開關(guān)的切換來 選擇濾波通道，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選頻功能。 放大模塊采用三級(jí)放大結(jié)構(gòu)，采用高增益放大器作為第一級(jí)放大，選擇具有高 輸出三階截點(diǎn)值的放大器作為推動(dòng)級(jí)放大(即二級(jí)放大)，為提高系統(tǒng)的線性度提高良 好的基礎(chǔ)，末級(jí)功放(即末級(jí)放大)采用輸出功率達(dá)到60W的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效管 (MOSFET)高功率放大器，系統(tǒng)總增益最高60dB，為了提高系統(tǒng)的線性度，采用功率回退的 方式，在輸出功率37dBm時(shí)，系統(tǒng)三階互調(diào)抑制度可以達(dá)到-40dBc。 數(shù)控衰減模塊，在一級(jí)放大器之后，選用IP3大于30dB的單片數(shù)控衰減器。 濾波模塊，放大鏈路的二級(jí)放大和末級(jí)放大中間加入寬帶聲表濾波器，提高對(duì)帶 外雜散的抑制。 自動(dòng)電平控制模塊(ALC)，選用n型壓控衰減器與輸出功率檢測(cè)電路和電壓比較
電路構(gòu)成自動(dòng)電平控制電路。 輸出隔離模塊采用鐵氧體環(huán)行器。 檢測(cè)模塊，包括輸入功率檢測(cè)、輸出功率檢測(cè)、反射功率檢測(cè)和溫度檢測(cè)。輸入功 率檢測(cè)在一級(jí)放大之后采用電容耦合出一部分射頻功率，輸出功率監(jiān)測(cè)在末級(jí)功放后采用 30dB微帶線定向耦合器耦合出一部分功率，反射功率監(jiān)測(cè)模塊在環(huán)行器隔離端監(jiān)測(cè)反射功 率，這三個(gè)模塊都分別采用對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器檢測(cè)相應(yīng)的功率電平，然后經(jīng)單片機(jī)的不同通 道經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采集后得到功率值。將所檢測(cè)的反射功率電壓值與由對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器檢 測(cè)的輸出功率電壓值進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)駐波檢測(cè)。溫度檢測(cè)采用單片集成的溫度傳感器檢測(cè)電
4壓，然后由單片機(jī)內(nèi)部集成的8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣后得到溫度值，溫度采樣和輸出功率采 樣是經(jīng)單片機(jī)的不同輸入通道以時(shí)間輪循的方式共用一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。 控制模塊，單片機(jī)作為控制模塊，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、模塊控制和通信控制。單片機(jī)采 用RS485標(biāo)準(zhǔn)接口作為外部控制接口與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)功放系統(tǒng)的設(shè)置和監(jiān)測(cè)。
權(quán)利要求一種P波段自選頻線性功率放大器，其特征在于包括選頻濾波模塊、放大模塊、數(shù)控衰減模塊、濾波模塊、自動(dòng)電平控制模塊、輸出隔離模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊；選頻濾波模塊，在功放的輸入端采用窄帶低插損聲表濾波器進(jìn)行濾波，兩個(gè)濾波器中心頻率分別為458MHz和468MHz，帶寬6MHz，以此構(gòu)成兩個(gè)通道，然后將兩個(gè)單刀雙擲射頻開關(guān)分別串聯(lián)在濾波器兩側(cè)；結(jié)合輸入功率檢測(cè)電路，通過單片機(jī)控制開關(guān)的切換來選擇濾波通道，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選頻功能；放大模塊采用三級(jí)放大結(jié)構(gòu)，采用高增益放大器作為第一級(jí)放大，選擇具有高輸出三階截點(diǎn)值的放大器作為推動(dòng)級(jí)放大，為提高系統(tǒng)的線性度提高良好的基礎(chǔ)，末級(jí)功放采用輸出功率達(dá)到60W的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效管(MOSFET)高功率放大器，系統(tǒng)總增益最高60dB，為了提高系統(tǒng)的線性度，采用功率回退的方式；數(shù)控衰減模塊，在一級(jí)放大器之后，選用IP3大于30dB的單片數(shù)控衰減器；濾波模塊，放大鏈路的二級(jí)放大和末級(jí)放大中間加入寬帶聲表濾波器；自動(dòng)電平控制模塊(ALC)，選用П型壓控衰減器與輸出功率檢測(cè)電路和電壓比較電路構(gòu)成自動(dòng)電平控制電路；輸出隔離模塊采用鐵氧體環(huán)行器；檢測(cè)模塊，包括輸入功率檢測(cè)、輸出功率檢測(cè)、反射功率檢測(cè)和溫度檢測(cè)；輸入功率檢測(cè)在一級(jí)放大之后采用電容耦合出一部分射頻功率，輸出功率監(jiān)測(cè)在末級(jí)功放后采用30dB微帶線定向耦合器耦合出一部分功率，反射功率監(jiān)測(cè)模塊在環(huán)行器隔離端監(jiān)測(cè)反射功率，這三個(gè)模塊都分別采用對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器檢測(cè)相應(yīng)的功率電平，然后經(jīng)單片機(jī)的不同通道經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采集后得到功率值；將所檢測(cè)的反射功率電壓值與由對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器檢測(cè)的輸出功率電壓值進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)駐波檢測(cè)；溫度檢測(cè)采用單片集成的溫度傳感器檢測(cè)電壓，然后由單片機(jī)內(nèi)部集成的8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣后得到溫度值，溫度采樣和輸出功率采樣是經(jīng)單片機(jī)的不同輸入通道以時(shí)間輪循的方式共用一個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器；控制模塊，單片機(jī)作為控制模塊，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、模塊控制和通信控制；單片機(jī)采用RS485標(biāo)準(zhǔn)接口作為外部控制接口與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)功放系統(tǒng)的設(shè)置和監(jiān)測(cè)。
專利摘要一種P波段自選頻線性功率放大器，包括選頻濾波模塊、放大模塊、數(shù)控衰減模塊、濾波模塊、自動(dòng)電平控制模塊、輸出隔離模塊、檢測(cè)模塊、控制模塊；選頻濾波模塊，在功放的輸入端采用窄帶低插損聲表濾波器進(jìn)行濾波，兩個(gè)濾波器中心頻率分別為458MHz和468MHz，帶寬6MHz，以此構(gòu)成兩個(gè)通道，然后將兩個(gè)單刀雙擲射頻開關(guān)分別串聯(lián)在濾波器兩側(cè)；結(jié)合輸入功率檢測(cè)電路，通過單片機(jī)控制開關(guān)的切換來選擇濾波通道，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選頻功能；放大模塊采用三級(jí)放大結(jié)構(gòu)，高增益放大器作為第一級(jí)放大，具有高輸出三階截點(diǎn)值的放大器作為推動(dòng)級(jí)放大，末級(jí)功放采用輸出功率達(dá)到60W的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效管高功率放大器，系統(tǒng)總增益最高60dB。
文檔編號(hào)H03F3/20GK201499136SQ20092023116
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者李鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所