一种集群通信功率放大器制造技术

集群通信功率放大器，包括输入阻抗匹配电路、可控衰减网络电路、功率放大器、定向耦合与输出功率检测电路、隔离器、谐波滤波器与输出微带阻抗匹配电路并依次连接，设有DSP电路，功率放大器包括前后连接的前级放大和末级放大两部分，输入和输出阻抗匹配电路串联和并联构成梯形连接电容的微带混合匹配电路，输出功率检测电路连接至设有的DSP电路，DSP电路输出接可控衰减网络电路的控制端；所述输入和输出阻抗匹配电路是微带混合匹配电路。该功率放大器采用智能AGC方式控制管理，集成温度补偿、温度检测、功率与VSWR检测等应用，基于成熟的功率回退线性技术，具有增益平坦度小，增益调节便捷、稳定性高等特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线电通信，尤其是大功率集群通信功率放大装置。
技术介绍
早在公众移动通信规模发展之前，无线通信一直应用于各项专业领域，随着公众移动通信的长足发展，专业移动通信的应用相对滞后，也常被忽视。现阶段的专用无线通信系统包括常规的模拟集群、数字集群、对讲等技术，总体来说具有技术相对落后、业务单一、 应用面较窄等特点。但是，随着指挥调度和应急通信需求的增长，集群通信系统在民用和军用中的重要性日益显著，现有的技术已远远不能满足需求。虽然，也有为数不多的数字集群系统应用，但总体存在着价格高、稳定性差、可靠性差、频谱效率不高、售后支持有限等不足，严重地制约了集群通信应用的发展。功率回退法就是把功率放大器的输入功率从IdB压缩点(放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增大，放大器渐渐进入饱和区，功率增益开始下降，通常把增益下降到比线性增益低IdB时的输出功率值定义为输出功率的IdB压缩点，用PldB表示。)向后回退6-10个分贝，工作在远小于IdB压缩点的电平上，使功率放大器远离饱和区，进入线性工作区，从而改善功率放大器的三阶交调系数。一般情况，当基波功率降低IdB时，三阶交调失真改善2dB。功率回退法简单且易实现，不需要增加任何附加设备，是改善放大器线性度行之有效的方法，缺点是效率降低。此外，在线性度要求很高的场合，只靠功率回退是不够的。
技术实现思路
本技术目的是提出一种集群通信功率放大的设置方法与功率放大器；为了改善集群通信功率放大器的性能指标，提高集群通信性能，提高功率放大器的线性度，扩大集群调度的网络覆盖，设计出可应用于移动式或固定式集群调度通信的功率放大器，很大程度上解决集群通信中通信稳定性差、通信范围有限、控制智能化差等问题。本技术的技术方案是集群通信功率放大器，包括输入阻抗匹配电路、可控衰减网络电路、功率放大器、定向耦合与输出功率检测电路、隔离器、谐波滤波器与输出微带阻抗匹配电路并依次连接，设有DSP电路，功率放大器包括前后连接的前级放大和末级放大两部分，输入和输出阻抗匹配电路串联和并联构成梯形连接电容的微带混合匹配电路，输出功率检测电路连接至设有的DSP电路，DSP电路输出接可控衰减网络电路的控制端；所述微带混合匹配电路用于功放电路的前级和末级电路。所述输入阻抗匹配电路是微带混合匹配电路，用于功放器电路的前级放大和末级放大电路；定向耦合与功率检测电路采用平行微带线定向耦合器，平行微带线的第一条微带线是信号的传输通道，平行于第一条微带线的第二条微带线(副线)对信号的耦合取样，通过电场，信号在副线的两个端口 Term3、Term4上产生同向感应电压，磁场耦合则产生反向感应电压，配合超短波检波电路来完成其功率检测，驻波检测，连接并反馈到DSP分析处理控制单元来连接到可控衰减网络电路的控制端，根据检测到输出功率的大小来适当调节衰减网络电路HMC273MSI0G的衰减值，得到最佳的功率输出特性；功率放大器还设有温补电源、增益自动控制电路。温补电源部分是指在电源偏置电路中采取温度补偿电路；温度补偿电路是通过前级功放Ql集电极接有温度系数电阻；谐波滤波器主要是滤除信号的二、三次谐波分量，减少大信号对其它信号通信的干扰。设计带宽(IdB) 810MHz 910MHz约为100 MHz，通带衰减小于ldB，线性度良好，在该工作频段内Sll均小于-30dB。具有高可靠性和增益的晶体管MRF859和LDMOS功放管MRF9060作为该前级功放和末级功放模块；可控衰减网络电路中选择HITTITE公司的HMC273MSI0G，L1、L2为高频扼流圈，以阻止射频功率信号的分流，通过电路RL调节与R1、R2 —起使三极管Ql偏置饱和状态，对功率管MRF859和MRF9060起稳步补偿作用，通过调整R6，R7的电压关系，来调节合适的静态工作点，以保证放大器的增益、IdB压缩点输出功率、三阶互调以及工作效率等指标。功率放大器工作在851 866MHz波段，该功率放大器采用智能AGC方式控制管理，集成温度补偿、温度检测、功率与VSWR检测等应用，基于成熟的功率回退线性技术。集群信道机的功放是一项通过提升基站发射功率来优化网络覆盖的解决方案，在技术提升方面可以有效地扩大集群调度的覆盖范围、提高上行接收电平，改善弱覆盖、降低掉话率，提高通信可靠性与稳定性、降低移动终端输出功率，减少上行信号的干扰等优点，该功率放大器工作在851 866MHz波段，典型增益(Gain) 29dB。本技术的有益效果是该功率放大器采用智能AGC方式控制管理，集成温度补偿、温度检测、功率与VSWR检测等应用，基于成熟的功率回退线性技术，把握了未来功率放大器的发展趋势，具有增益平坦度小，增益调节便捷、稳定性高等优点，在提升集群调度性能和改善网络质量方面具有很强的优势。该技术可以运用到集群、直放站等通信系统中，显著地提高了模块的线性度、增益以及安全稳定性等性能指标，可以有效地扩大集群通信的覆盖范围、提高上行接受电平、改善弱覆盖，在提升集群通信性能和改善网络质量方面具有很强的优势。附图说明图I为系统结构框图，主要描述整个集群通信功率放大器放大方法的组成框图；图2前级电路匹配设计，主要是构架出该功率放大器的输入匹配设计方法和框架；图3平行微带线定向耦合器，主要表述用于反向功率检测取样的定向耦合器的构架图；图4温度补偿的偏置电路，主要描述温度补偿电路的原理；图5微带平行线滤波器，主要描述该平行滤波器的原理构架图。具体实施方式本技术主要有包括功率放大、功率检测、温补电源、增益自动控制和谐波滤波器等几部分组成。功率放大器的系统结构框如图I所示功率放大部分采用功率回退技术进行该功放的高线性化设计，以牺牲部分的工作效率来改善功放的高线性和三阶互调系数。功率放大部分主要分为前级放大和末级放大两部分，采用级间匹配最优化的级联工作方式，使该电路具有调试方便、结构简单等优点。该设计采用具有高可靠性和增益的晶体管MRF859和LDMOS功放管MRF9060作为该前级功放和末级功放模块；可控衰减网络电路中选择HITTITE公司的HMC273MSI0G，该数控衰减器在851 866MHz频段具有插入损耗小，衰减精度高，线性度好等优点。图2是前级电路PCB设计图，主要完成对电路大信号的预放大处理，采用分立器件和分布参数元件混合使用的方法来完成电路的匹配。C2、C3、C4、C5和微带线一起完成输入阻抗匹配；C6、C7、CS和微带线完成输出阻抗匹配，该微带梯形混合匹配电路应用到该功放电路的如、末级电路，具有精度闻、调试方便和体积小等优点。功率检测部分采用平行线耦合技术，平行微带线定向耦合器，平行微带线的第一条微带线是信号的传输通道，平行于第一条微带线的第二条微带线(副线)用于信号的耦 合取样，通过电场稱合，信号在副线的两个端口 Term3、Term4上产生同向感应电压,磁场率禹合则产生反向感应电压，配合超短波检波电路来完成其功率检测，驻波检测，同时，反馈到DSP分析处理控制单元来控制可控衰减网络，根据检测到输出功率的大小来适当调节衰减网络电路HMC273MSI0G的衰减值，来得到最佳的功率输出特性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.集群通信功率放大器，其特征是包括输入阻抗匹配电路、可控衰减网络电路、功率放大器、定向耦合与输出功率检测电路、隔离器、谐波滤波器与输出微带阻抗匹配电路并依次连接，设有DSP电路,功率放大器包括前后连接的前级放大和末级放大两部分,输入和输出阻抗匹配电路串联和并联构成梯形连接电容的微带混合匹配电路，输出功率检测电路连接至设有的DSP电路，DSP电路输出接可控衰减网络电路的控制端；所述输入和输出阻抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄东曙，李跃进，
申请(专利权)人：熊猫电子集团有限公司，南京熊猫电子股份有限公司，熊猫汉达科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：