专利名称：一种用于td-scdma系统基站中的3w多载波功率放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种功率放大器，具体涉及一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波 功率放大器。
背景技术：
TD-SCDMA/3W多载波功率放大器，由于邻道抑制(ACPR)指标要求高，线性好，效率要 求高，对于四级放大器来说，在设计中怎样选择各级放大管的配合，是一个具有挑战的问题。 对于效率指标要求，最后的主放大级的功放管既不能选择功率过大也不能选择功率过小。功 率过大则功耗较大；功率过小则又不能满足邻道抑制的要求。对于高效率要求和高线性指标 要求的功率放大器来说，仅用功率回退技术是不能满足指标要求的。
TD-SCDMA/3W多载波功率放大器工作于时分状态，内部功放和低噪放电路分别同时时分 工作，在功放体积要求较高的条件下，如何保证功放与低噪放电路的工作可靠性与稳定性也 是一个技术挑战。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波功率放大器，它 既满足了邻道抑制(ACPR)的要求，又能做到工作效率高；同时又能保证功放与低噪放电路 工作稳定可靠。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是 一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载 波功率放大器，其特征是它包括第一功放电路、第一低噪放电路、电源和控制电路、第一
输出输入连接器B1，电源和控制电路提供电源；
第一功放电路包括第一输入连接器A1、第一可调衰减器l、第一功放电路的第一级放大 器2、第一温补衰减器3、第一功放电路的第二级放大器4、第一功放电路的第三级放大器5、 第一功放电路的第四级放大器6、第一定向耦合器7、第一环形器8、第一功放电路的第一射 频开关9、第一耦合器IO、第一功放电路的第二射频开关ll、第一吸收负载31、第二吸收负 载32;第一输入连接器Al连接第一可调衰减器1的输入端，第一可调衰减器1的输出端连 接第一功放电路的第一级放大器2的输入端，第一功放电路的第一级放大器2的输出端连接 第一温补衰减器3输入端，第一温补衰减器3的输出端连接第一功放电路的第二级放大器4 的输入端，第一功放电路的第二级放大器4的输出端连接第一功放电路的第三级放大器5的 输入端，第一功放电路的第三级放大器5的输出端连接第一功放电路的第四级放大器6的输 入端；第一功放电路的第四级放大器6的输出端连接第一定向耦合器7的输入端，第一定向 耦合器7输出有两路信号，第一定向耦合器7的第一路输出端通过第一定向耦合器7的耦合 端与第一功放电路的第二射频开关11的第一输入端连接，第一功放电路定向耦合器7的第 二路输出端与第一环形器8的第一端口相连，第一环形器8的第二端口输出与第一输出输入
连接器Bl的输入相连，第一环形器8的第三端口与第一功放电路的第一射频开关9的输入 端相连；第一功放电路的第一射频开关9的第一输出端与第一耦合器10的输入端相连，第 一耦合器10的输出端与第一功放电路的第二射频开关11的第二输入端连接，第一耦合器10 的隔离端与第一吸收负载31相连，第一耦合器10的-90度耦合端与第二吸收负载32相连； 第一功放电路的第一射频开关9的第二输出端与第一低噪放电路的第一级放大器12的输入 端相连，第一功放电路的第二射频开关11的输出端与第一低噪放电路的第三射频开关14的 第二输入端相连；第一低噪放电路包括第一低噪放电路的第一级放大器12、第一低噪放电路的第二级放大 器13、第一低噪放电路的第三射频开关14、第一介质滤波器15和第一输出连接器C1;第一 低噪放电路的第一级放大器12的输出端与第一低噪放电路的第二级放大器13的输入端连 接，第一低噪放电路的第二级放大器13的输出端与第一低噪放电路的第三射频开关14的第 一输入端，第一低噪放电路的第三射频开关14的输出端与第一介质滤波器15输入端连接， 第一介质滤波器15的输出端与第一输出连接器Cl连接。本实用新型为了满足高效率的要求，合适选择各级功放管的型号及工作状态，为了满足 邻道抑制(ACPR)的要求并且有很大富余量，采用预失真技术，从而使功放在输出功率为3W 时土1.6MHz带外抑制《-48dBc， ±3.2MHz带外抑制《-53dBc;并且已经通过高低温实验、 稳定性可靠性实验以及HALT实验，功放电路与低噪放电路工作可靠、稳定；这种功率放大 器功率消耗小，总的工作效率为11.4%-12%。本实用新型的有益结果是既满足了邻道抑制(ACPR)的要求，又能做到工作效率高； 同时又能保证功放与低噪放电路工作可靠、稳定。本实用新型线性指标好，工作效率高；可 广泛用于TD-SCDMA基站系统中。

图1是本实用新型实施例1的电路原理框图，图2为由本实用新型实施例2的电路原理框图(衍生出的双通路功率放大器)。
具体实施方式
实施例1:如图1所示， 一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波功率放大器，它由下行(发射) 通道和上行(接收)通道组成，它包括第一功放电路、第一低噪放电路、电源和控制电路、 第一输出输入连接器B1，电源和控制电路提供电源；第一功放电路包括第一输入连接器A1、第一可调衰减器l、第一功放电路的第一级放大 器2、第一温补衰减器3、第一功放电路的第二级放大器4、第一功放电路的第三级放大器5、 第一功放电路的第四级放大器6、第一定向耦合器7、第一环形器8、第一功放电路的第一射 频开关9、第一耦合器IO、第一功放电路的第二射频开关ll、第一吸收负载31、第二吸收负 载32;第一输入连接器A1连接第一可调衰减器1的输入端，第一可调衰减器1的输出端连 接第一功放电路的第一级放大器2的输入端，第一功放电路的第一级放大器2的输出端连接 第一温补衰减器3输入端，第一温补衰减器3的输出端连接第一功放电路的第二级放大器4
的输入端，第一功放电路的第二级放大器4的输出端连接第一功放电路的第三级放大器5的 输入端，第一功放电路的第三级放大器5的输出端连接第一功放电路的第四级放大器6的输 入端；第一功放电路的第四级放大器6的输出端连接第一定向耦合器7的输入端，第一定向 耦合器7输出有两路信号，第一定向耦合器7的第一路输出端通过第一定向耦合器7的耦合 端与第一功放电路的第二射频开关11的第一输入端连接，第一功放电路定向耦合器7的第 二路输出端与第一环形器8的第一端口相连，第一环形器8的第二端口输出与第一输出输入 连接器Bl的输入相连，第一环形器8的第三端口与第一功放电路的第"射频开关9的输入 端相连；第一功放电路的第一射频开关9的第一输出端与第一耦合器10的输入端相连，第 一耦合器10的输出端与第一功放电路的第二射频开关11的第二输入端连接，第一耦合器10 的隔离端与第一吸收负载31相连，第一耦合器10的-90度耦合端与第二吸收负载32相连； 第一功放电路的第一射频开关9的第二输出端与第一低噪放电路的第一级放大器12的输入 端相连，第一功放电路的第二射频开关11的输出端与第一低噪放电路的第三射频开关14的 第二输入端相连；第一低噪放电路包括第一低噪放电路的第一级放大器12、第一低噪放电路的第二级放大 器13、第一低噪放电路的第三射频开关14、第一介质滤波器15和第一输出连接器C1;第一 低噪放电路的第一级放大器12的输出端与第一低噪放电路的第二级放大器13的输入端连 接，第一低噪放电路的第二级放大器13的输出端与第一低噪放电路的第三射频开关14的第 一输入端，第一低噪放电路的第三射频开关14的输出端与第一介质滤波器15输入端连接， 第一介质滤波器15的输出端与第一输出连接器Cl连接。所述的第一可调衰减器1为电位器TC33X-2-101E和两个固定电阻形成的可调衰减网络 第一功放电路的第一级放大器2的放大管为AVAG0的ATF-54143，第一温补衰减器3为 SANGSHINE公司的3-9或6 — 9，第一功放电路的第二级放大器4为H工TTITE公司的HMC454， 第一功放电路的第三级放大器5的放大管为RFMD公司的SLD-1026Z，第一功放电路的第四级 放大器6的放大管为INFINEON公司的PTFA190451E;第一定向耦合器7使用微带进行仿真； 第一环形器8为南京拓邦公司的TBH202G，第一耦合器10为ANAREN公司的JP520;第一功 放电路的第一射频开关9为南京55所的WKB018025P;第一低噪放电路的第一级放大器12的 放大管为Agilent公司的ATF54143，第一低噪放电路的第二级放大器13的放大管为Agilent 公司的ATF-54143,第一介质滤波器15为MURURA公司的DFCH32G01HDNAA，第一功放电路的 第二射频开关11和第一低噪放电路的第三射频开关14为HITTITE公司的HMC194MS8E;其中 电源和控制电路为通用电路。实施例2:由两路和实施例1相同的功放共同组成一个双通路3W多载波功率放大器，其 具体部件的组成是完全一模一样；可共用电源和控制电路。电源和控制电路为通用电路。如图2所示， 一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波功率放大器，它包括第一功放 电路、第一低噪放电路、第二功放电路、第二低噪放电路、电源和控制电路、第一输出输入 连接器B1、第二输出输入连接器B2，电源和控制电路提供电源；第一功放电路、第一低噪放电路、电源和控制电路、输出输入连接器Bl与实施例1相
同；第二功放电路包括第二输入连接器A2、第二可调衰减器16、第二功放电路的第一级放 大器17、第二温补衰减器18、第二功放电路的第二级放大器19、第二功放电路的第三级放 大器20、第二功放电路的第四级放大器21、第二定向耦合器22、第二环形器23、第二功放 电路的第一射频开关24、第二耦合器25、第二功放电路的第二射频开关26、第三吸收负载 33、第四吸收负载34;第二输入连接器A2连接第二可调衰减器16的输入端，第二可调衰减 器16的输出端连接第二功放电路的第一级放大器17的输入端，第二功放电路的第一级放大 器17的输出端连接第二温补衰减器18输入端，第二温补衰减器18的输出端连接第二功放 电路的第二级放大器19的输入端，第二功放电路的第二级放大器19的输出端连接第二功放 电路的第三级放大器20的输入端，第二功放电路的第三级放大器20的输出端连接第二功放 电路的第四级放大器21的输入端；第二功放电路的第四级放大器21的输出端连接第二定向 耦合器22的输入端，第二定向耦合器22的输出有两路信号，第二定向耦合器22的第一路 输出端通过第二定向耦合器22的耦合端与第二功放电路的第二射频开关26的第一输入端连 接，第二定向耦合器22的第二路输出端与第二环形器23的第一端口相连，第二环形器23 的第二端口输出与第二输出输入连接器B1的输入相连，第二环形器23的第三端口与第二功 放电路的第一射频开关24的输入端相连；第二功放电路的第一射频开关24的第一输出端与 第二耦合器25的输入端相连，第二耦合器25的输出端与第二功放电路的第二射频开关26 的第二输入端连接，第二耦合器25的隔离端与第三吸收负载33相连，第二耦合器25的-90 耦合端与第四吸收负载34相连；第二功放电路的第一射频开关24的第二输出端与第二低噪 放电路的第一级放大器27的输入端相连，第二功放电路的第二射频开关26的输出端与第二 低噪放电路的第三射频开关29的第二输入端相连；第二低噪放电路包括第二低噪放电路的第一级放大器27、第二低噪放电路的第二级放大 器28、第二低噪放电路的第三射频开关29、第二介质滤波器30和第二输出连接器C2;第二 低噪放电路的第一级放大器27的输出端与第二低噪放电路的第二级放大器28的输入端连 接，第二低噪放电路的第二级放大器28的输出端与第二低噪放电路的第三射频开关29的第 一输入端，第二低噪放电路的第三射频开关29的输出端与第二介质滤波器30输入端连接， 第二介质滤波器30的输出端与第二输出连接器C2连接。
权利要求1. 一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波功率放大器，其特征是它包括第一功放电路、第一低噪放电路、电源和控制电路、第一输出输入连接器(B1)，电源和控制电路提供电源和控制信号；第一功放电路包括第一输入连接器(A1)、第一可调衰减器(1)、第一功放电路的第一级放大器(2)、第一温补衰减器(3)、第一功放电路的第二级放大器(4)、第一功放电路的第三级放大器(5)、第一功放电路的第四级放大器(6)、第一定向耦合器(7)、第一环形器(8)、第一功放电路的第一射频开关(9)、第一耦合器(10)、第一功放电路的第二射频开关(11)、第一吸收负载(31)、第二吸收负载(32)；第一输入连接器(A1)连接第一可调衰减器(1)的输入端，第一可调衰减器(1)的输出端连接第一功放电路的第一级放大器(2)的输入端，第一功放电路的第一级放大器(2)的输出端连接第一温补衰减器(3)输入端，第一温补衰减器(3)的输出端连接第一功放电路的第二级放大器(4)的输入端，第一功放电路的第二级放大器(4)的输出端连接第一功放电路的第三级放大器(5)的输入端，第一功放电路的第三级放大器(5)的输出端连接第一功放电路的第四级放大器(6)的输入端；第一功放电路的第四级放大器(6)的输出端连接第一定向耦合器(7)的输入端，第一定向耦合器(7)输出有两路信号，第一定向耦合器(7)的第一路输出端通过第一定向耦合器(7)的耦合端与第一功放电路的第二射频开关(11)的第一输入端连接，第一功放电路定向耦合器(7)的第二路输出端与第一环形器(8)的第一端口相连，第一环形器(8)的第二端口输出与第一输出输入连接器(B1)的输入相连，第一环形器(8)的第三端口与第一功放电路的第一射频开关(9)的输入端相连；第一功放电路的第一射频开关(9)的第一输出端与第一耦合器(10)的输入端相连，第一耦合器(10)的输出端与第一功放电路的第二射频开关(11)的第二输入端连接，第一耦合器(10)的隔离端与第一吸收负载(31)相连，第一耦合器(10)的-90度耦合端与第二吸收负载(32)相连；第一功放电路的第一射频开关(9)的第二输出端与第一低噪放电路的第一级放大器(12)的输入端相连，第一功放电路的第二射频开关(11)的输出端与第一低噪放电路的第三射频开关(14)的第二输入端相连；第一低噪放电路包括第一低噪放电路的第一级放大器(12)、第一低噪放电路的第二级放大器(13)、第一低噪放电路的第三射频开关(14)、第一介质滤波器(15)和第一输出连接器(C1)；第一低噪放电路的第一级放大器(12)的输出端与第一低噪放电路的第二级放大器(13)的输入端连接，第一低噪放电路的第二级放大器(13)的输出端与第一低噪放电路的第三射频开关(14)的第一输入端，第一低噪放电路的第三射频开关(14)的输出端与第一介质滤波器(15)输入端连接，第一介质滤波器(15)的输出端与第一输出连接器(C1)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波功率放大器，其 特征是所述的第一可调衰减器(l)为电位器TC33X-2-101E和两个固定电阻形成的可调衰 减网络；第一功放电路的第一级放大器(2)的放大管为AVAG0的ATF-54143，第一温补衰减 器(3)为SANGSHINE公司的3-9或6 — 9，第一功放电路的第二级放大器(4)为HITTITE公司 的HMC454，第一功放电路的第三级放大器(5)的放大管为RFMD公司的SLD-1026Z，第一功 放电路的第四级放大器(6)的放大管为INF頂E0N公司的PTFA190451E;第一定向耦合器(7) 使用微带进行仿真；第一环形器(8)为南京拓邦公司的TBH202G,第一耦合器(10)为ANAREN 公司的JP520;第一功放电路的第一射频开关(9)为南京55所的WKB018025P;第一低噪放 电路的第一级放大器(12)的放大管为Agilent公司的ATF54143，第一低噪放电路的第二级 放大器(13)的放大管为Agilent公司的ATF-54143,第一介质滤波器(15)为MURURA公司的 DFCH32G01HDNAA，第一功放电路的第二射频开关(11)和第一低噪放电路的第三射频开关(14) 为HITTITE公司的HMC194MS8E;其中电源和控制电路为通用电路。
3. —种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波功率放大器，其特征是它包括第一功 放电路、第一低噪放电路、第二功放电路、第二低噪放电路、电源和控制电路、第一输出 输入连接器(Bl)、第二输出输入连接器(B2)，电源和控制电路提供电源和控制信号；第一功放电路包括第一输入连接器(A1)、第一可调衰减器(l)、第一功放电路的第一级 放大器(2)、第一温补衰减器(3)、第一功放电路的第二级放大器(4)、第一功放电路的第三 级放大器(5)、第一功放电路的第四级放大器(6)、第一定向耦合器(7)、第一环形器(8)、 第一功放电路的第一射频开关(9)、第一耦合器(10)、第一功放电路的第二射频开关(ll)、 第一吸收负载(31)、第二吸收负载(32):第一输入连接器(A1)连接第一可调衰减器(1)的输入 端，第一可调衰减器(1)的输出端连接第一功放电路的第一级放大器(2)的输入端，第一功 放电路的第一级放大器(2)的输出端连接第一温补衰减器(3)输入端，第一温补衰减器(3)的 输出端连接第一功放电路的第二级放大器(4)的输入端，第一功放电路的第二级放大器(4) 的输出端连接第一功放电路的第三级放大器(5)的输入端，第一功放电路的第三级放大器(5) 的输出端连接第一功放电路的第四级放大器(6)的输入端；第一功放电路的第四级放大器(6) 的输出端连接第一定向耦合器(7)的输入端，第一定向耦合器(7)输出有两路信号，第一定 向耦合器(7)的第一路输出端通过第一定向耦合器(7)的耦合端与第一功放电路的第二射频 开关(ll)的第一输入端连接，第一功放电路定向耦合器(7)的第二路输出端与第一环形器(8) 的第一端口相连，第一环形器(8)的第二端口输出与第一输出输入连接器(B1)的输入相连， 第一环形器(8)的第三端口与第一功放电路的第一射频开关(9)的输入端相连；第一功放电 路的第一射频开关(9)的第一输出端与第一耦合器(10)的输入端相连，第一耦合器(10)的输 出端与第一功放电路的第二射频开关(ll)的第二输入端连接，第一耦合器(io)的隔离端与 第一吸收负载(31)相连，第一耦合器(10)的-90度耦合端与第二吸收负载(32)相连；第一功 放电路的第一射频开关(9)的第二输出端与第一低噪放电路的第一级放大器(12)的输入端 相连，第一功放电路的第二射频开关(11)的输出端与第一低噪放电路的第三射频开关(14) 的第二输入端相连；第一低噪放电路包括第一低噪放电路的第一级放大器(12)、第一低噪放电路的第二级 放大器(13)、第一低噪放电路的第三射频开关(14)、第一介质滤波器(15)和第一输出连接 器(C1);第一低噪放电路的第一级放大器(12)的输出端与第一低噪放电路的第二级放大器(13)的输入端连接，第一低噪放电路的第二级放大器(13)的输出端与第一低噪放电路的第 三射频开关(14)的第一输入端，第一低噪放电路的第三射频开关(14)的输出端与第一介质 滤波器(15)输入端连接，第一介质滤波器(15)的输出端与第一输出连接器(C1)连接；第二功放电路包括第二输入连接器(A2)、第二可调衰减器(16)、第二功放电路的第 一级放大器(17)、第二温补衰减器(18)、第二功放电路的第二级放大器(19)、第二功放 电路的第三级放大器(20)、第二功放电路的第四级放大器(21)、第二定向耦合器(22)、 第二环形器(23)、第二功放电路的第一射频开关(24)、第二耦合器(25)、第二功放电路 的第二射频开关(26)、第三吸收负载(33)、第四吸收负载(34);第二输入连接器(A2)连 接第二可调衰减器(16)的输入端，第二可调衰减器(16)的输出端连接第二功放电路的 第一级放大器(17)的输入端，第二功放电路的第一级放大器(17)的输出端连接第二温 补衰减器(18)输入端，第二温补衰减器(18)的输出端连接第二功放电路的第二级放大 器(19)的输入端，第二功放电路的第二级放大器(19)的输出端连接第二功放电路的第 三级放大器(20)的输入端，第二功放电路的第三级放大器(20)的输出端连接第二功放 电路的第四级放大器(21)的输入端；第二功放电路的第四级放大器(21)的输出端连接 第二定向耦合器(22)的输入端，第二定向耦合器(22)的输出有两路信号，第二定向耦 合器(22)的第一路输出端通过第二定向耦合器(22)的耦合端与第二功放电路的第二射 频开关(26)的第一输入端连接，第二定向耦合器(22)的第二路输出端与第二环形器(23) 的第一端口相连，第二环形器(23)的第二端口输出与第二输出输入连接器(Bl)的输入 相连，第二环形器(23)的第三端口与第二功放电路的第一射频开关(24)的输入端相连； 第二功放电路的第一射频开关(24)的第一输出端与第二耦合器(25)的输入端相连，第 二耦合器(25)的输出端与第二功放电路的第二射频开关(26)的第二输入端连接，第二 耦合器(25)的隔离端与第三吸收负载(33)相连，第二耦合器(25)的-90度耦合端与第 四吸收负载(34)相连；第二功放电路的第一射频开关(24)的第二输出端与第二低噪放电 路的第一级放大器(27)的输入端相连，第二功放电路的第二射频开关(26)的输出端与 第二低噪放电路的第三射频开关(29)的第二输入端相连；第二低噪放电路包括第二低噪放电路的第一级放大器(27)、第二低噪放电路的第二级 放大器(28)、第二低噪放电路的第三射频开关(29)、第二介质滤波器(30)和第二输出 连接器(C2);第二低噪放电路的第一级放大器(27)的输出端与第二低噪放电路的第二级 放大器(28)的输入端连接，第二低噪放电路的第二级放大器(28)的输出端与第二低噪 放电路的第三射频开关(29)的第一输入端，第二低噪放电路的第三射频开关(29)的输 出端与第二介质滤波器(30)输入端连接，第二介质滤波器(30)的输出端与第二输出连 接器(C2)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种功率放大器。一种用于TD-SCDMA系统基站中的3W多载波功率放大器，其特征是它包括第一功放电路、第一低噪放电路、电源和控制电路、第一输出输入连接器(B1)，电源和控制电路提供电源和控制信号；第一功放电路包括第一输入连接器(A1)、第一可调衰减器(1)、第一功放电路的第一级放大器(2)、第一温补衰减器(3)、第一功放电路的第二级放大器(4)、第一功放电路的第三级放大器(5)、第一功放电路的第四级放大器(6)、第一定向耦合器(7)、第一环形器(8)、第一功放电路的第一射频开关(9)、第一耦合器(10)、第一功放电路的第二射频开关(11)、第一吸收负载(31)、第二吸收负载(32)。本实用新型线性指标好，工作效率高；可广泛用于TD-SCDMA基站系统中。
文档编号H04B1/40GK201215950SQ200820066770
公开日2009年4月1日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者孟庆南 申请人:武汉正维电子技术有限公司