一种射频功率放大器的制作方法

文档序号:14499497阅读:232来源:国知局

本实用新型涉及微波射频技术领域,更具体地说,是涉及一种射频功率放大器。



背景技术:

电子围栏微型热点布控系统主要部署在城市热点场所,在不影响手机和基站正常通信的情况下,对联通和移动的GSM、TD-SCDMA、WCDMA等2G和3G手机IMEI号和IMSI号等信息进行收集,实现最精准的数据获取、数据分析、跟踪报警等功能,提高公安人员办案工作效率和处理紧急突发事件的响应能力。典型部署场景包括:机场、火车站等出入口,酒吧、KTV、网吧等娱乐场所,银行、酒店、政府机关、住宅小区等的大门出入口等。

功率放大器单元作为无线通信的核心单元,主要用于传送下行链路信号,为了减小信号的非线性失真,减小误码率,需要功率放大器有比较大的功率容量,保证信号在峰值的时候不会被压缩,采用非对称Doherty技术同其他技术相比,有着结构简单、成本低廉,对系统线性度影响相对较小,并且及其适用于高峰均比的现代无线信号效率传输的优点,因此成为现代无线通信放大器设计中最有商用前景的技术。虽然非对称doherty技术解决了电流效率不高的问题,但是同时这种结构的放大器会导致加剧功率放大器的非线性失真的问题,影响无线通信的质量。



技术实现要素:

为解决上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种射频功率放大器,该功率放大器能引入了预失真技术,采用MAXIN公司的SC1894放大管,它可以有效的解决采用非对称Doherty技术的功率放大器引起的非线性失真问题。

为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种射频功率放大器,包括:设置在PCB板上的信号输入端、温度补偿电路、ALC电路、ATT电路、第一耦合器、第二耦合器、预驱动放大器、驱动放大器、末级放大器、预失真电路以及信号输出端,射频信号从所述信号输入端进入,从左至右,依次经过温度补偿电路、ALC电路、ATT电路和第一耦合器,输入的射频信号经过所述第一耦合器后被分成两路输出信号,从所述第一耦合器直通端输出的信号为主信号,从左至右,依次经过预驱动放大器、驱动放大器、末级放大器和所述第二耦合器后,所述信号从所述第二耦合器直通端输出,到达信号输出端输出经过三级放大后的射频信号;从所述第一耦合器和所述第二耦合器耦合端输出的信号则分别进入预失真电路的输入端和耦合端,经过反馈处理后,从所述预失真电路的输出端口输出反向的失真信号再次进入所述第一耦合器,与输入的原始信号混合,再次通过三级放大器后输出,然后经过所述第二耦合器,再经过

所述预失真电路,如此循环,经过逐次逼近的方式,得到非线性失真极小的放大信号。

进一步地,所述射频功率放大器还包括功率检测电路,所述功率检测电路与所述第二耦合器耦合端相连接,使所述第二耦合器耦合端输出的信号一部分经过所述功率检测电路。

进一步地,所述射频功率放大器还包括MCU控制电路,其采用GD公司的GD32F130C6芯片,所述MCU电路分别与所述温度补偿电路、ALC电路、ATT电路、预失真电路、功率检测电路相连接,为其提供栅压,并与外部联机通信。

进一步地,所述温度补偿电路通过检测到当前系统的环境温度,传送给所述MCU控制电路,调用预设的温补斜率传给所述温度补偿电路,使得系统在不同温度下的增益保持不变。

进一步地,所述检测电路检测系统当前的输出功率,传给所述MCU控制电路进行控制,实时监控系统的输出功率大小,同时也可以通过从机接口与主机相连或者PC机相连。

进一步地,所述的ALC电路设置系统的最大输出功率,所述第二耦合器9耦合端的功率进入功率检测电路,传给所述MCU控制电路进行判断,如果系统输出功率大于额定输出功率,则控制ALC电路的衰减量,使得系统输出功率又趋向于额定功率,实现动态平衡,确保系统输出功率不会大于额定功率,起到保护负载以及内部的放大单元的作用。

进一步地,所述ATT电路采用Peregrine公司的PE4312芯片,所述ATT电路用来调节系统的增益。

进一步地,所述预失真电路采用MAXIN公司的SC1894预失真芯片。

进一步地,所述末级放大器采用的功率管为BLC8G21LS-160AV,它可以有效的矫正非对称Doherty技术引起的非线性失真。。

进一步地,所述末级放大器为塑料空腔封装,比常规的陶瓷封装,成本可以降低25%以上。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:本实用新型提供的射频功率放大器通过Doherty技术和预失真电路相配合,功率放大器由多级放大管组成,增益可达50dB,额定输出功率可达43dBm,在输出均值功率为43dBm(即10W)的时候,整个电流附加效率可达30%以上,比传统工作在CLASS AB状态的功率放大器(电流附加效率在15%内),提升了1倍,可以有效的减少功率放大器的发热量,实现产品小型化,结构简单,成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例中射频功率放大器的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加明白,以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型提供的优选实施方式做具体说明。

请参照图1,为本实用新型的一较佳实施例,一种射频功率放大器,包括:设置在PCB板上的信号输入端1、温度补偿电路2、ALC电路3、ATT电路4、第一耦合器5、第二耦合器9、预驱动放大器6、驱动放大器7、末级放大器8、预失真电路10以及信号输出端13,射频信号从所述信号输入端1进入,其从左至右,依次经过温度补偿电路2、ALC电路3、ATT电路4和第一耦合器5,输入的射频信号经过所述第一耦合器5的输入端后被分成两路输出信号输出,从所述第一耦合器5的直通端输出的一路信号为主信号,其从左至右,依次经过预驱动放大器6、驱动放大器7、末级放大器8,所述主信号经过三级放大器依次放大后经过所述第二耦合器9,从所述第二耦合器9的直通端输出到信号输出端输出被放大后的射频信号;分别从所述第一耦合器5和所述第二耦合器9的耦合端输出的信号则反馈到预失真电路10,分别进入预失真电路10的输入端和耦合端,经过处理后,从所述预失真电路10的输出端输出反向的失真信号再次进入所述第一耦合器5的输入端,与输入的原始射频信号相混合,再次经过三级放大器放大经过第二耦合器9后输出,第二耦合器9的耦合端的一部分信号再次进入预失真电路10,如此重复循环,通过逐次逼近的方式,得到非线性失真极小的放大信号。

具体地,所述射频功率放大器还包括功率检测电路12,所述功率检测电路12与所述第二耦合器9的耦合端相连接,使所述第二耦合器9的耦合端输出的信号一部分经过所述功率检测电路。

具体地,所述射频功率放大器还包括MCU控制电路11,其采用GD公司的GD32F130C6芯片,所述MCU电路分别与所述温度补偿电路2、ALC电路3、ATT电路4、预失真电路10、功率检测电路12相连接,为其提供栅压,并与外部联机通信。

具体地,所述温度补偿电路2通过检测到当前系统的环境温度,传送给所述MCU控制电路11,调用预设的温补斜率传给所述温度补偿电路2,使得整个射频链路在不同温度下的增益不变。

具体地,所述检测电路12检测到当前系统的输出功率,传输到MCU控制电路12,实时监控系统输出的功率大小,避免功率过大烧坏电路,同时也可以通过从机接口与主机相连或者PC机相连。

具体地,所述的ALC电路3设置放大器的最大输出功率,第二耦合器9耦合到的功率进入功率检测电路,传给MCU控制电路11进行判断,如果系统输出的功率大于额定输出功率,则控制ALC电路3的衰减量,使得系统输出功率又趋向于额定功率,实现动态平衡,确保输出功率不会大于额定功率,起到保护负载以及内部的放大单元的作用。

具体地,所述ATT电路4采用Peregrine公司的PE4312芯片,所述ATT电路4用来调节系统的增益。

具体地,所述预失真电路10采用MAXIN公司的SC1894预失真芯片。

具体地,所述末级放大器8采用的功率管为BLC8G21LS-160AV,它可以有效的矫正非对称Doherty技术引起的非线性失真。。

具体地,所述末级放大器8为塑料空腔封装,比常规的陶瓷封装,成本可以降低25%以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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