提高功率放大器环形器隔离度的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及环形器技术领域，特别是设及一种提高功率放大器环形器隔离度的方 法及装置。
【背景技术】
[0002] 功率放大器模块作为射频拉远单元（Radio Remote化it,简称为RRU)系统中的末 级单元，在整个RRU系统中起着举足轻重的作用。同时，功率放大器模块作为RRU系统中相 对不稳定单元，如何提升功放性能指标越来越受到重视，功率放大器指标的好坏直接影响 整个系统的工作质量。作为功率放大器，应该有较大的输出功率及较高的效率，同时还要满 足带宽、增益及稳定性的要求。由于功率放大器处于大信号工作状态下，所W很容易出现线 性失真等问题，所W如何通过设计匹配电路等方法使功率放大器工作状态稳定，就成为关 键中的关键。
[0003] 在现有技术中，一般的射频电路设计对于参考面位置的阻抗匹配等设计比较直观 和容易，但对于非参考面处的设计比较困难，例如，环形器隔离端的负载阻抗如何设计，保 证环形器的隔离度最大；放大器的近端的匹配如何设计，保证经过一段非50欧姆微带线后 的驻波最佳等等，运些用简单的设计方法只能尝试，无法直观的进行设计。
【发明内容】
[0004] 鉴于现有技术中射频电路设计时能使用简单的设计方法进行尝试，无法直观的进 行设计的问题，提出了本发明W便提供一种提高功率放大器环形器隔离度的方法及装置。 阳〇化]本发明提供一种提高功率放大器环形器隔离度的方法，包括：
[0006] 计算环形器的第一端口和第二端口的隔离度与第Ξ端口的负载阻抗的关系，确定 隔离度最大时第Ξ端口的负载阻抗要求；
[0007] 根据第Ξ端口的负载阻抗要求进行环形器的阻抗匹配设计。
[0008] 优选地，计算环形器的第一端口和第二端口的隔离度与第Ξ端口的负载阻抗的关 系具体包括：
[0009] 根据公式1计算环形器的第一端口和第二端口的隔离度与第Ξ端口的负载阻抗 的关系：
[0010]
[0011] 其中，S反=Si2,为第二端口到第一端口的传输系数，bi为第一端口接收到的反射 功率，曰2为第二端口的反射功率，S 33为第立端口的反射系数，S 32为第二端口到第立端口的 传输系数，Si3为第Ξ端口到第一端口的传输系数，Γ为环形器第Ξ端口的阻抗反射系数。
[0012] 优选地，确定隔离度最大时第Ξ端口的负载阻抗要求具体包括：
[0013] 根据公式2、公式3、和公式4确定隔离度最大时第Ξ端口的负载阻抗要求：
[0017] 优选地，根据第Ξ端口的负载阻抗要求进行环形器的阻抗匹配设计具体包括：
[0018] 将环形器的源阻抗设置成Γ的共辆后进行环形器的阻抗匹配设计。
[0019] 优选地，环形器具体包括：窄带环形器、W及宽带环形器。
[0020] 本发明还提供了一种提高功率放大器环形器隔离度的装置，包括：
[0021] 计算模块，用于计算环形器的第一端口和第二端口的隔离度与第Ξ端口的负载阻 抗的关系，确定隔离度最大时第Ξ端口的负载阻抗要求；
[0022] 处理模块，用于根据第Ξ端口的负载阻抗要求进行环形器的阻抗匹配设计。
[0023] 优选地，计算模块具体用于：
[0024] 根据公式1计算环形器的第一端口和第二端口的隔离度与第Ξ端口的负载阻抗 的关系： 阳0巧]
[00%]其中，S&= Si2,为第二端口到第一端口的传输系数，bi为第一端口接收到的反射 功率，曰2为第二端口的反射功率，S 33为第立端口的反射系数，S 32为第二端口到第立端口的 传输系数，Si3为第Ξ端口到第一端口的传输系数，Γ为环形器第Ξ端口的阻抗反射系数。
[0027] 优选地，计算模块具体用于：
[0028] 根据公式2、公式3、和公式4确定隔离度最大时第Ξ端口的负载阻抗要求：
[0032] 优选地，处理模块具体用于：
[0033] 将环形器的源阻抗设置成Γ的共辆后进行环形器的阻抗匹配设计。
[0034] 优选地，环形器具体包括：窄带环形器、W及宽带环形器。
[0035] 本发明有益效果如下：
[0036] 通过先推导出环形器的隔离度和第Ξ端口负载阻抗的关系，从而得到隔离度最大 时的第Ξ端口阻抗的要求，将参考面转移到第Ξ端口，再W第Ξ端口的负载为目标进行阻 抗匹配设计，解决了现有技术中射频电路设计时能使用简单的设计方法进行尝试，无法直 观的进行设计的问题，能够调整优化功放指标，提高基站性能。
[0037] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予W实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够 更明显易懂，W下特举本发明的【具体实施方式】。
【附图说明】
[0038] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0039] 图1是本发明实施例的提高功率放大器环形器隔离度的方法的流程图； W40] 图2是本发明实施例的环形器等效网络的示意图；
[0041] 图3是本发明实施例的环形器仿真原理图及仿真结果示意图；
[0042] 图4是本发明实施例的隔离度最佳时阻抗验证示意图；
[0043] 图5是本发明实施例的电路设计实施例参考面的示意图；
[0044] 图6是本发明实施例的阻抗匹配设计的源阻抗设置的示意图；
[0045] 图7是本发明实施例的窄带匹配原理示意图；
[0046] 图8是本发明实施例的窄带匹配结果示意图；
[0047] 图9是本发明实施例的窄带隔离验证原理示意图；
[0048] 图10是本发明实施例的窄带验证结果的示意图；
[0049] 图11是本发明实施例的宽带匹配设计示意图；
[0050] 图12是本发明实施例的宽带匹配原理示意图；
[0051] 图13是本发明实施的宽带匹配结果的示意图一；
[0052] 图14是本发明实施例的宽带匹配结果的示意图二；
[0053] 图15是本发明实施例的提高功率放大器环形器隔离度的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0054] 下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开 的示例性实施例，然而应当理解，可各种形式实现本公开而不应被运里阐述的实施例 所限制。相反，提供运些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围 完整的传达给本领域的技术人员。
[0055] 在现有技术中，衡量的参数和要设计的电路不在一个参考面上，例如环形器衡量 的是第一端口和第二端口的隔离度（也可W成为传输系数），而要设计的是第Ξ端口的电 路；为了解决上述问题，本发明提供了一种提高功率放大器环形器隔离度的方法及装置，将 电路设计参考面进行转移，W环形器隔离度为例，先推导出环形器的隔离度和第Ξ端口负 载阻抗的关系，从而得到隔离度最大时的第Ξ端口阻抗的要求，运样就可W把参考面转移 到第Ξ端口，再W第Ξ端口的负载为目标进行阻抗匹配设计，此时，衡量参数和设计在一个 参考面上，设计就很简单方便了。W下结