一种超宽带功率放大器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超宽带功率放大器装置，包括下行链路和上行链路，所述下行链路依次包括预推动级、推动级和末级，所述预推动级的放大管为小微波放大管，所述推动级和末级的放大管为LDMOS管；所述上行链路依次包括开关、低噪放管和微波放大管，所述上行链路的输入端通过所述开关与所述下行链路的输出端连接。本实用新型专利技术采用宽带LDMOS技术方案来实现通常选用GAN技术才能设计的超宽带功率放大器，具有成本低、尺寸小、无需高压和负压电路、初始线性好等技术优势。提升整机系统的市场产品竞争力。

A Ultra Wideband Power Amplifier Device

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带功率放大器装置
本技术涉及移动通信系统中射频
，特别是一种超宽带功率放大器装置，主要应用于无线移动通信领域的基站及其辅助无限覆盖系统、公共安全通信系统以及屏蔽等系统。
技术介绍
随着全球无线通信领域高速发展，4G和5G通信技术应运而生，无线移动通信领域的基站及其辅助无限覆盖系统、公共安全通信系统以及屏蔽系统等通信相应的技术解决方案也是复杂多样。从成本、节能环保、小型化等维度考虑，超宽带多频一体化是一种比较好的技术方案。该方案的数字信源可采用超宽带信源或多路窄带信源合路形式，也可采用多路信源开关切换形式来实现；而射频功率放大器链路需要选用超宽带来实现，一款功放模块通用多个通信频段。例如：我国TD_LTE的D/E/F三个频段横跨达800MHz的带宽。而一般的LDMOS管的频带带宽难以设计，因此，超宽带功率放大器仍然是该技术解决方案的难以突破的瓶颈。而目前设计超宽带功率放大器采用的是GAN管技术，GAN技术的优势就在于其宽禁带比LDMOS管技术宽3倍以上。但是，GAN管技术也有其成本高、高压和负压供电、初始线性差(非线性失真)等劣势。本技术仍然采用LDMOS管技术设计来实现一种超宽带功率放大器装置。与GAN管技术相比，具有成本低、尺寸小、无需高压和负压电路、初始线性等技术优势。
技术实现思路
本技术上述问题，提供一种超宽带功率放大器装置。本技术的技术方案为：一种超宽带功率放大器装置，包括下行链路和上行链路，所述下行链路依次包括预推动级、推动级和末级，所述预推动级的放大管为小微波放大管，所述推动级和末级的放大管为LDMOS管；所述上行链路依次包括开关、低噪放管和微波放大管，所述上行链路的输入端通过所述开关与所述下行链路的输出端连接。作为本技术进一步地说明，所述下行链路和上行链路上还设有用于改善放大管性能指标的隔离单元。更进一步地，所述预推动级中的隔离单元为电阻衰减网络，所述推动级和末级中的隔离单元为超宽带环形器或隔离器。更进一步地，所述开关为射频开关。更进一步地，所述上行链路输入端设有上行LNA输入接口。更进一步地，所述下行链路包括温补衰减器，所述温补衰减器设在所述预推动级前端。更进一步地，所述下行链路和上行链路设有可以接入窄带滤波器或宽带滤波器的滤波器接口。更进一步地，所述滤波器接口数量为1-4个。本技术有益效果：1、超宽带LDMOS管的选型及超宽带匹配技术实现855MHz的匹配带宽，增益平坦度小于2.5dB。2、射频链路的关键器件(宽带环形器、微波放大管等)选型及设计技术。3、LDMOS降低增益、拓宽频带带宽，实现相对带宽855MHz/2227.5MHz＝38.38％，属于超宽带放大器。4、兼容多种新型应用场景：可支持TDD-LTED/E/F三个频段中的两个频段同时工作；可兼容FDD_LTE制式；通过预留滤波器1～4可以灵活切换应用的功能。5、模块布局设计兼容TDD_LTE和FDD_LTE双制式，模块设计预留FDD_LTE制式的上行LNA输入接口，可通过模块内部电容跳接以及监控软件控制射频开关切换等功能实现双制式的兼容。6、采用宽带LDMOS技术方案来实现通常选用GAN技术才能设计的超宽带功率放大器，具有成本低、尺寸小、无需高压和负压电路、初始线性好等技术优势，市场竞争力强。附图说明图1为本技术宽带LDMOS管超宽带匹配示意框图；图2为本技术实施例超宽带功率放大器装置结构示意图；图3为本技术超宽带功率放大器装置一应用场景结构示意图；图4为本技术超宽带功率放大器装置另一应用场景结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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技术和简化描述，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技术的限制。实施例1：如图1和图2所示的一个实施例中，一种超宽带功率放大器装置，包括下行链路和上行链路，下行链路包括预留温补衰减器、放大管级间PI网、数字衰减器或模拟衰减器、第一级宽带放大管、级间PI网、第二级宽带放大管、级间PI网、推动级宽带LDMOS管、宽带环形器1、末级宽带LDMOS管和宽带环形器2。模块上行链路包括射频开关、低噪放管、预留滤波器和微波放大管。本实施例中，所述宽带LDMOS管选用BLP8G27-5和BLP9G0722-20G，其拓展带宽如图1所示，采用ADS的阻抗匹配和负载牵引法及馈电双偏置方式来拓展带宽，为了进一步拓宽匹配带宽，也可以采用漏极双偏置馈电。由于LDMOS管的超宽带匹配导致S11指标性能较差，推动级和末级直接连接将影响超宽带的匹配性能及ACPR线性指标，所以通过在之间增加超宽带环形器来提高隔离度，改善S11指标差的负面影响，末级BLP9G0722-20G的超宽带S22指标也会因匹配带宽太宽而变差，因此末级输出端的设计考虑也需要增加同样型号的超宽带环形器。需要指出的是，所述超宽带环形器也可以是隔离器，能起到同样的隔离作用和效果。预推动级采用的是异质结晶体管HBT超宽带的小微波放大管LXK6105、LXK6101A或TQP7M9102，同理为了消除超宽带各级放大管之间S11的影响，小信号放大管之间直接采用电阻衰减网络(PI网)来实现，需要指出的是，上述超宽带环形器之所以不采用PI网是因为推动级和末级之间信号功率较大，级间PI网已无法满足要求，采用宽带环形器来改善S11较差导致的级间阻抗失配问题则可以实现。TDD-LTE模式则考虑上行LNA链路设计时，选低插损、高隔离度的射频开关SKY13377-313LF与上述末级的超宽带环形器连接；上行链路中低噪放管要选超宽带的TQL9092放大管。上下行增益调节ATT功能可以通过模拟器件PIN管或数字衰减器PE4302等类似器件实现，ATT在功率放大器设计中实现增益调节及高低温温补功能。下行射频链路中设计预留了模拟温补器件TCA0604N9，可实现对增益的模拟高低温温补功能。模块的增益温补、栅压控制及温补、ATT设置、射频开关及上下行TDD同步切换均由MCU和模块外部FPGA信号控制来实现(参见图2)。上下行链路中均预留了滤波器的位置，可根据实际应用场景来决定是用窄带(添加滤波器)或宽带(NC滤波器)信号通信，灵活满足市场需求。另外，也预留了J4接口作为FDD_LTE制式的上行LNA输入接口，做到多功能制式兼容。超宽带功率放大器装置的应用实例1：超宽带功率放大器装置在TDD-LTED/E/F三个频段中的两个频段同时工作的应用场景，如图3所示，超宽带功率放大器装置的下行输入信号可由Transceiver收发器提供TDD-LTED/E/F其中的任意两个频段信号，通过宽带合路器合成后进入超宽带功率放大器装置的下行输入接口J1进行放大，经超宽带功率放大器装置下行输出接口J3输出放大后的信号。上行LNA信号经下行输出接口J3进入，此时射频开关切换到上行链路，信号进入宽带LNA低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带功率放大器装置，其特征在于：包括下行链路和上行链路，所述下行链路依次包括预推动级、推动级和末级，所述预推动级的放大管为小微波放大管，所述推动级和末级的放大管为LDMOS管；所述上行链路依次包括开关、低噪放管和微波放大管，所述上行链路的输入端通过所述开关与所述下行链路的输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种超宽带功率放大器装置，其特征在于：包括下行链路和上行链路，所述下行链路依次包括预推动级、推动级和末级，所述预推动级的放大管为小微波放大管，所述推动级和末级的放大管为LDMOS管；所述上行链路依次包括开关、低噪放管和微波放大管，所述上行链路的输入端通过所述开关与所述下行链路的输出端连接。2.根据权利要求1所述的超宽带功率放大器装置，所述下行链路和上行链路上还设有用于改善放大管性能指标的隔离单元。3.根据权利要求2所述的超宽带功率放大器装置，所述预推动级中的隔离单元为电阻衰减网络，所述推动级和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国华，
申请(专利权)人：广州天电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44