专利名称：2.4GHz双向1Watt线性功率放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种室内无线通信技术，尤其是一种功率放大器，具 体地说是一种在无线IEEE 802. 11B/G协议下的室内型射频N型头(Female) 带有自动增益控制功能的2. 4GHz双向1Watt线性功率放大器。
背景技术：
随着微电子技术、计算机网络技术和无线通信技术等行业的迅速发展， 室内分布和AP (ACCESS POINT)覆盖的要求越来越大，小功率AP已经无法 满足一些用户的要求，怎样才能使AP更好的发挥自身的功能呢？怎么使AP 的覆盖的再远些呢？这就是Booster的由来，Booster越来越被人们熟知并 且广泛的应用到各个领域当中。不过现在国内各种各样的Booster产品虽然 种类很多，但都各有其不足之处，如实际输出功率小于标称功率、不带自动 增益控制、功耗大及散热不好等都是比较显著的问题。 发明内容
本实用新型的目的是设计一种在保证驻波、杂散抑制、EVM等都能满足 指标的前提下，能很好的稳定的控制放大器的输出功率在+30士1.5dBm，且 11B和11G模式下对应输出功率的一致性也较好的2. 4GHz双向1Watt线性 功率放大器。
本实用新型的技术方案是
—种2.4GHz双向lWatt线性功率放大器，包括上盖、底盖、同轴连接 器接头、印制线路板，上盖和底盖相连，印制线路板固定安装在由上盖和底 盖组成的安装空间中，同轴连接器接头固定在上盖的两端并与印制线路板电 气相连，其特征是所述的上盖上带有散热片，所述的印制线路板上设有带有 自动增益控制功能的大功率双向功率放大电路。
所述的带有自动增益控制功能的大功率双向功率放大器包括第一功分
3器、第一检波器、第二检波器、衰减器和单片机，所述的第一功分器的输 入与无线访问接入器AP双向连接，第一功分器的输出端一路与第一检波器 相连，第一检波器与单片机相连，第一功分器的输出端的另一路与第一开关 双向相连，第一开关的一路通过衰减器及功率放大合成电路与第二开关的信
号发送端相连，第二开关与天线双向连接，第一开关的另一路通过二级LNA 电路(低噪声放大器)后与第二开关的信号接收端相连；第一开关、第二开 关及衰减器均与单片机相连，功率放大合成电路通过偶合器与第二检波器的 输入端相连，第二检波器的输出与单片机对应的输入端相连。 在所述的二级LNA电路之间串接有BPF电路。
所述的功率放大合成电路由第二功分器、第三功分器、第一功率放大器 及第二功率放大器组成，其中第一功率放大器及第二功率放大器并联后再串 接在串接相联的第二功分器与第三功分器之间，第二功分器作为功率放大合 成电路的输入与衰减器的输出相连，第三功分器的输出作为功率放大合成电 路的输出与第二开关的对应输入端相连。
本实用新型的有益效果
1、 本实用新型在保证驻波、杂散抑制、EVM等都能满足指标的前提下， 通过AGC功能，很好的稳定的控制放大器的输出功率在+30±1. 5dBm，且11B 和11G模式下对应输出功率的一致性也较好；另外功耗较小，散热也相对较 好。
2、 本实用新型无论近距离还是远距离都能方便灵活的使用而不影响其 性能。
3、 本实用新型与其他同类产品相比，输出功率稳定，受外界环境和温 度影响小，输出信号一致性好。
图1是本实用新型的立体结构示意图。
图2是图1的分解结构示意图。
图3是本实用新型的控制原理图。
图4是本实用新型的电原理框图示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1、 2、 4所示。
一种2. 4GHz双向1Watt线性功率放大器，包括上盖1'、底盖2'、同轴 连接器接头3'、印制线路板4'，如图l、 2所示，上盖1'和底盖2'通过螺 钉6'相连，印制线路板4'固定安装在由上盖1'和底盖2'组成的安装空间中，
同轴连接器接头3'固定在上盖1'的两端并与印制线路板4'电气相连，在一 侧同轴连接器接头3'附近的上盖l'上设有电源连接接口 5'，所述的上盖1
'上带有有散热片7'，所述的印制线路板4'上设有带有自动增益控制功能的 大功率双向功率放大器。此外，若功率放大器工作时距离AP较远且没有直 接可以接220V交流电的地方，可以外接Bias-T模块(型号可为Bias-T 12V 3A),通过射频线缆供电，保证其正常工作。
具体实施时带有自动增益控制功能的大功率双向功率放大器包括第一 功分器l、第一检波器2、第二检波器3、衰减器4和单片机5，所述的第一 功分器l (1P603S)的输入与无线访问接入器AP双向连接，第一功分器l 的输出端一路与第一检波器2 (MAX4003)相连，第一检波器2与单片机5
(16F676)相连，第一功分器1的输出端另一路与第一开关6 (Switch Skyworks)双向相连，第一开关6的一路通过衰减器4 (HMC306MS10E Hittite)及功率放大合成电路与第二开关7 (Switch Skyworks)的信号发送 端相连，第二开关7与天线8双向连接，第一开关6的另一路通过二级LNA 电路9 (即低噪声放大器，型号可为MGA-87563 Avago)后与第二开关7的 信号接收端相连，在二级LNA电路9之间串接有BPF电路IO(带通波滤器, 型号可为Samsung LCB22B2450L1 );第一开关6、第二开关7及衰减器4 均与单片机5相连，功率放大合成电路通过耦合器11与第二检波器3
(MAX4003)的输入端相连，第二检波器3的输出与单片机5对应的输入 端相连。所述的功率放大合成电路由第二功分器12 (1P603S)、第三功分器 13 (1P603S)、第一功率放大器14 (SZM-2166Z)及第二功率放大器15
(SZM-2166Z)组成，其中第一功率放大器14及第二功率放大器15并联后7的对应输入端相连。如图4所 示。
本实用新型的工作过程为-
AP输出信号到Booster (即本实用新型的功率放大器)，经过功分器l， 一路送到检波器2，把检波电压给单片机5，单片机5判断输入信号强度，如 果输入信号强度大于设定阈值，就把第一开关6和第二开关7同时调制TX通 路，如果小于阈值，就把第一开关6和第二开关7同时调制RX通路。默认为RX 通路。检波器2的信号另一路送到第一开关6，这时TX通路打开经过衰减器4， 衰减器4有一个初始值，把衰减过的信号送到第二功分器12， 一分为二分别 激励二个PA14、 PA15，再由第三功分器13把二路信号合成。输出信号直接经 过第二开关7输出到天线ANT8。此时的功率经过耦合器11送到第二检波器3， 再经单片机5判断此时功率的大小来调整数字衰减器4的衰减值。这样输出功 率就可以保持一定的功率。
如果有信号从ANT8接收，此时开关处于RX状态，直接经过第二开关7到 第一级LNA，经BPF到第二级LNA。 二级放大后再由第一开关6和第一功分器1 送回AP。
关于电源，可以采用二种兼容的供电方式
a. 直接用一个220V交流转直接的稳压电源供电。 这种方式适用于室内或者220V交流电比较容易接的地方。
b. 利用外接Bias-T供电
这种方式适用于Boostei"离AP较远且没有直接可以接220V交流电的地方。
图3是本实用新型的等效原理图，当输入信号电平变化很大时，保持 功率放大器输出电平几乎不变或者在允许的有限的范围内微变。因此本实 用新型实际上是输出限幅装置的一种，是利用线性放大器的检波电压对输 出信号进行调整。采用闭环回路电压反馈电路，这种方式可以更加真实准确的控制即时的功率输出值。
当输入信号较弱时，功率放大器耦合至检波器件的信号电平较小，此 时检波器件输出的检波电压较小，单片机所获得的电压值也相对较小，因 此在程序控制下工作的单片机将衰减置为根据程序预先设定的与该检波电 压相对应的衰减，控制数字衰减器的输出后将信号输出至放大器进行放大。
这样就保证了放大器在预定的功率范围内输出；同理，当输入信号强度变
大时，放大器检波器件所获得的电压变大，数字衰减器所置衰减相应变 大，使输入电平降低，满足对输入信号进行衰减的需要，从而实现放大器 稳定输出。
它能够在输入信号幅度变化很大的情况下，使输出信号幅度保持恒定 或仅在较小范围内变化，不至于因为输入信号太小而无法正常工作，也不 至于因为输入信号太大而使放大器损坏。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同，或可采用现有技术加以实现。
权利要求1、一种2.4GHz双向1Watt线性功率放大器，包括上盖、底盖、同轴连接器接头、印制线路板，上盖和底盖相连，印制线路板固定安装在由上盖和底盖组成的安装空间中，同轴连接器接头固定在上盖的两端并与印制线路板电气相连，其特征是所述的上盖上带有散热片，所述的印制线路板上设有带有自动增益控制功能的大功率双向功率放大电路。
2、 根据权利要求1所述的2. 4GHz双向1Watt线性功率放大器，其特征是所 述的带有自动增益控制功能的大功率双向功率放大器包括第一功分器、第一 检波器、第二检波器、衰减器和单片机，所述的第一功分器的输入与无线 访问接入器AP双向连接，第一功分器的输出端一路与第一检波器相连，第 一检波器与单片机相连，第一功分器的输出端的另一路与第一开关双向相 连，第一开关的一路通过衰减器及功率放大合成电路与第二开关的信号发送 端相连，第二开关与天线双向连接，第一开关的另一路通过二级LNA电路 后与第二开关的信号接收端相连；第一开关、第二开关及衰减器均与单片机相连，功率放大合成电路通过偶合器与第二检波器的输入端相连，第二检波 器的输出与单片机对应的输入端相连。
3、 根据权利要求2所述的2. 4GHz双向1Watt线性功率放大器，其特征是在 所述的二级LNA电路之间串接有BPF电路。
4、 根据权利要求2所述的2. 4GHz双向1Watt线性功率放大器，其特征是所 述的功率放大合成电路由第二功分器、第三功分器、第一功率放大器及第二 功率放大器组成，其中第一功率放大器及第二功率放大器并联后再串接在串 接相联的第二功分器与第三功分器之间，第二功分器作为功率放大合成电路 的输入与衰减器的输出相连，第三功分器的输出作为功率放大合成电路的输 出与第二开关的对应输入端相连。
专利摘要一种2.4GHz双向1Watt线性功率放大器，包括上盖、底盖、同轴连接器接头、印制线路板，上盖和底盖相连，印制线路板固定安装在由上盖和底盖组成的安装空间中，同轴连接器接头固定在上盖的两端并与印制线路板电气相连，其特征是所述的上盖上带有散热片，所述的印制线路板上设有带有自动增益控制功能的大功率双向功率放大电路。本实用新型具有输出功率稳定，受外界环境和温度影响小，输出信号一致性好的优点。
文档编号H03F3/19GK201360240SQ20092003643
公开日2009年12月9日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者吕敬商, 健 张, 曹学军, 曾志斌, 王宏亮, 蔡美玲 申请人:南京智达康无线通信科技有限公司