超宽带放大器和基于该放大器的多载波发射、收发装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种超宽带放大器和基于该放大器的多载波发射、收发装置，其中超宽带放大器包括功率放大器、栅极上偏置供电电路、栅极下偏置供电电路、漏极上偏置供电电路和漏极下偏置供电电路；栅极上偏置供电电路和栅极下偏置供电电路分别为功率放大器的栅极供电，漏极上偏置供电电路和漏极下偏置供电电路分别为功率放大器的漏极供电，功率放大器为GaN放大器或者LDMOS放大器。本实用新型专利技术可以增大功率放大器的带宽形成超宽带放大器，超宽带放大器在射频通道中可以对多路载波信号进行放大，减少设备的射频通道数量、体积、功耗和成本等。

UWB amplifier and multicarrier transmitter receiver based on the amplifier

【技术实现步骤摘要】
超宽带放大器和基于该放大器的多载波发射、收发装置
本技术涉及移动通信
，更具体地，涉及一种超宽带放大器和基于该放大器的多载波发射、收发装置。
技术介绍
现有的通信系统多采用窄带多频多通道独立的系统设计方案，该类设计方案存在通道太多、设备体积大、笨重、成本高、功耗大等缺点。超宽带技术(UWB，UltraWideBand)技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。现有的超宽带放大器大多采用GaAs(砷化镓)、LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)、GaN(氮化镓)器件等。如果超宽带放大器的额定功率为0.5W以上，则需采用GaN放大器或LDMOS放大器，而GaN放大器或LDMOS放大器一般仅能达到300MHz的带宽，但是移动和联通公网通信频段的1800MHz～2700MHz，为了覆盖这些频段，需要GAN放大器或LDMOS放大器能达到900MHz的带宽，尽量增大GAN放大器或LDMOS放大器的带宽。
技术实现思路
本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种超宽带放大器和基于该放大器的多载波发射、收发装置，可以增大功率放大器的带宽形成超宽带放大器，超宽带放大器在射频通道中可以对多路载波信号进行放大，减少设备的射频通道数量、体积、功耗和成本等。本技术采取的技术方案是：一种超宽带放大器，包括功率放大器、栅极上偏置供电电路、栅极下偏置供电电路、漏极上偏置供电电路和漏极下偏置供电电路；所述栅极上偏置供电电路和所述栅极下偏置供电电路分别为功率放大器的栅极供电，所述漏极上偏置供电电路和所述漏极下偏置供电电路分别为功率放大器的漏极供电，所述功率放大器为GaN放大器或者LDMOS放大器。功率放大器的栅极采用上下两个偏置供电电路进行供电，漏极也采用上下两个偏置供电电路进行供电，可以改善功率放大器的显示带宽，消除功率放大器的记忆效应，并且降低功率放大器栅极和漏极的寄生电感和电容，从而增大功率放大器的带宽。进一步地，所述功率放大器的增益为10dB～16dB。GaN放大器或者LDMOS放大器的增益一般为20dB左右，采用牺牲增益的方式，将功率放大器的增益调整为10dB～16dB，可以使得功率放大器实现更大的带宽。进一步地，所述栅极上偏置供电电路、所述栅极下偏置供电电路和/或所述漏极上偏置供电电路、所述漏极下偏置供电电路分别设有多阶递进阻抗匹配电路。功率放大器栅极的上下两个偏置供电电路和/或漏极的上下两个偏置供电电路设置多阶递进阻抗匹配电路，可以进一步增大功率放大器的带宽。一种多载波发射装置，包括第一基带处理单元、第一射频前端单元、天馈系统和如上所述的超宽带放大器；所述第一基带处理单元，用于接收和处理n个不同频段的下行载波基带信号，并输出n个不同频段的下行载波射频信号，n为大于0的整数；所述第一射频前端单元，用于将所述第一基带处理单元输出的n个下行载波射频信号进行合路，并输出载波下行合路信号；所述超宽带放大器，用于对所述第一射频前端单元输出的载波下行合路信号进行放大。利用超宽带放大器的超宽带特性，一个下行射频通道实现多路不同频段下行载波射频信号的放大，经所述超宽带放大器放大后的载波下行合路信号可以通过天馈系统发射出去，相比现有的窄带多频多通道的技术方案，可以减少设备硬件的射频通道数量、体积、功耗和成本等。进一步地，所述超宽带放大器为多个，多个超宽带放大器相互级联。为了获得足够的射频功率，将射频信号馈送到天馈系统发射出去，可以采用多级超宽带放大器对射频信号进行一系列的放大。进一步地，所述多载波发射装置还包括环形器，环形器连接在相邻两个超宽带放大器之间。由于如上所述的超宽带放大器采用了一系列增大其带宽的设计，其S11指标(输入端口回波损耗)以及S22指标(输出端口回波损耗)会恶化而变得比较敏感，导致后一级的超宽带放大器对前一级的超宽带放大器的影响较大，最终影响到射频链路的S21指标(增益)的宽带平坦度及发射装置的稳定性。因此，在前后相邻两个超宽带放大器之间增加超宽带的环形器提高前后级超宽带放大器的射频隔离度。进一步地，所述第一基带处理单元包括：第一DSP单元，用于接收n个不同频段的下行载波基带信号，将FDD_LTE模式的下行载波基带信号转换为TD_LTE模式的下行载波基带信号，输出n个下行载波基带信号；DAC单元，用于将所述第一DSP单元输出的数字信号模式的n个下行载波基带信号转换为模拟信号模式的下行载波射频信号，并输出n个下行载波射频信号。由于TD_LTE是我国移动公司的主流通信模式，所以本实施例统一采用TDD同频时分复用的模式进行处理。如果某个频段的载波是FDD_LTE模式，则第一DSP单元将该FDD_LTE模式模式的载波转换为TD_LTE模式。一种多载波收发装置，包括信号放大器、第二射频前端单元、第二基带处理单元和如上所述的多载波发射装置；所述信号放大器，用于对上行载波射频信号进行放大；所述第二射频前端单元，用于将经所述信号放大器放大后的上行载波射频信号进行功分，输出n个不同频段的上行载波射频信号；所述第二基带处理单元，用于接收和处理所述第二射频前端单元输出的n个不同频段的上行载波射频信号，并输出n个不同频段的上行载波基带信号。利用超宽带放大器的超宽带特性，一个下行射频通道实现多路不同频段下行载波射频信号的放大，经所述超宽带放大器放大后的载波下行合路信号可以通过天馈系统发射出去，同时天馈系统接收不同终端UE的多路上行载波射频信号，一个上行射频通道可以对多路上行载波射频信号进行处理，相比现有的窄带多频多通道的技术方案，可以减少设备硬件的射频通道数量、体积、功耗和成本等。进一步地，所述第二基带处理单元还包括：ADC单元，用于将n个模拟信号模式的上行载波射频信号转换为数字信号模式的上行载波基带信号，并输出n个上行载波基带信号；第二DSP单元，还用于接收ADC单元输出的n个上行载波基带信号，将FDD_LTE模式的上行载波基带信号转换为TD_LTE模式的上行载波基带信号，输出n个上行载波基带信号。由于TD_LTE是我国移动公司的主流通信模式，所以本实施例统一采用TDD同频时分复用的模式进行处理。如果某个频段的载波是FDD_LTE模式，则第二DSP单元将该FDD_LTE模式模式的载波转换为TD_LTE模式。进一步地，所述第二射频前端单元包括：功分器，用于将经所述信号放大器放大后的上行载波射频信号进行功分，输出n个上行载波射频信号；n个选通装置，用于对功分器输出的每个上行载波射频信号的不同频段进行选通，输出被选通的其中一个频段的上行载波射频信号；n个选通滤波器组，用于对被选通的上行载波射频信号进行滤波。所述第二基带处理单元，具体用于接收和处理被选通的上行载波射频信号，输出n个不同频段的上行载波基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带放大器，其特征在于，包括功率放大器、栅极上偏置供电电路、栅极下偏置供电电路、漏极上偏置供电电路和漏极下偏置供电电路；/n所述栅极上偏置供电电路和所述栅极下偏置供电电路分别为功率放大器的栅极供电，所述漏极上偏置供电电路和所述漏极下偏置供电电路分别为功率放大器的漏极供电，所述功率放大器为GaN放大器或者LDMOS放大器。/n

【技术特征摘要】
1.一种超宽带放大器，其特征在于，包括功率放大器、栅极上偏置供电电路、栅极下偏置供电电路、漏极上偏置供电电路和漏极下偏置供电电路；
所述栅极上偏置供电电路和所述栅极下偏置供电电路分别为功率放大器的栅极供电，所述漏极上偏置供电电路和所述漏极下偏置供电电路分别为功率放大器的漏极供电，所述功率放大器为GaN放大器或者LDMOS放大器。


2.根据权利要求1所述的超宽带放大器，其特征在于，所述功率放大器的增益为10dB～16dB。


3.根据权利要求1或2所述的超宽带放大器，其特征在于，所述栅极上偏置供电电路、所述栅极下偏置供电电路和/或所述漏极上偏置供电电路、所述漏极下偏置供电电路分别设有多阶递进阻抗匹配电路。


4.一种多载波发射装置，其特征在于，包括第一基带处理单元、第一射频前端单元、天馈系统和如权利要求1至3任一项所述的超宽带放大器；
所述第一基带处理单元，用于接收和处理n个不同频段的下行载波基带信号，并输出n个不同频段的下行载波射频信号，n为大于0的整数；
所述第一射频前端单元，用于将所述第一基带处理单元输出的n个下行载波射频信号进行合路，并输出载波下行合路信号；
所述超宽带放大器，用于对所述第一射频前端单元输出的载波下行合路信号进行放大。


5.根据权利要求4所述的多载波发射装置，其特征在于，所述超宽带放大器为多个，多个超宽带放大器相互级联。


6.根据权利要求5所述的多载波发射装置，其特征在于，还包括环形器，所述环形器连接在相邻两个超宽带放大器之间。


7.根据权利要求4至6任一项所述的多载波发射装置，其特征在于，所述第一基带处理单元包括：
第一DSP单元，用于接收n个不同频段的下行载波基带信号，将FDD_LTE模式的下行载波基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李合理，朱金雄，闫书保，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44