基站功率放大器的仿真與分析.pdf

1、近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無(wú)線通信技術(shù)。在移動(dòng)中實(shí)現(xiàn)的無(wú)線通信又通稱為移動(dòng)通信，人們把二者合稱為無(wú)線移動(dòng)通信。這一應(yīng)用已深入到人們生活和工作的各個(gè)方面。其中3G、WLAN、UWB、藍(lán)牙、寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)都是21世紀(jì)最熱門(mén)的無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用。 在世界范圍內(nèi)，無(wú)線通訊技術(shù)發(fā)展迅猛，從模擬通信到數(shù)字通信，再到3G，無(wú)論是數(shù)據(jù)傳輸速率還是通信質(zhì)量，都有質(zhì)的飛躍。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)朝著高速化、寬帶化、泛在化發(fā)展，從話音和數(shù)據(jù)的融合

2、到有線和無(wú)線的融合，從傳送網(wǎng)和各種業(yè)務(wù)網(wǎng)的融合到最終實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)的融合將成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。而RF功率放大器是無(wú)線通信系統(tǒng)的重要組成部分，它的性能將直接影響到信號(hào)質(zhì)量的好壞，因此在制造工藝上的要求尤其嚴(yán)格。作為基站收發(fā)器中的最后一級(jí)，RF功放在基站系統(tǒng)，甚至在整個(gè)無(wú)線通信過(guò)程中起著舉足輕重的作用。 其重要性主要體現(xiàn)在： 功率放大器和相關(guān)的射頻器件占無(wú)線基站硬件成本的40％以上； 與其它無(wú)線通信器件相比，功率放

3、大器是電信領(lǐng)域中唯一一個(gè)久經(jīng)不衰的制造業(yè)，它在整個(gè)電信領(lǐng)域中具有獨(dú)特的位置和極高的重要性； 功率放大器在所有的無(wú)線通信系統(tǒng)中是必不可少的關(guān)鍵部件，直接影響到通信質(zhì)量； 整個(gè)無(wú)線通信市場(chǎng)對(duì)功率放大器的需求量巨大，且對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求極高，尤其是在3G多信道、高速和寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)。功率放大器的效率特性，直接限制了無(wú)線基站的性能和通信質(zhì)量。 目前無(wú)線通信系統(tǒng)中，功率放大器是最不穩(wěn)定的器件之一。伴隨著無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)步，

4、系統(tǒng)對(duì)功放的技術(shù)指標(biāo)的要求也越來(lái)越高，例如更低的功耗、更高的效率等。 這就要求功率放大器不僅在設(shè)計(jì)上能達(dá)到理論上的指標(biāo)，而且在實(shí)際的量產(chǎn)及測(cè)試過(guò)程中，各項(xiàng)性能參數(shù)能有較好的穩(wěn)定性和平衡性，為此需要對(duì)射頻功率放大器的工藝改進(jìn)方法，最終達(dá)到較高的良品率。 本論文從射頻功放的原理出發(fā)建立仿真模型，用SystemView搭建一個(gè)基本的射頻功放電路，從理論角度分析前饋技術(shù)、交叉相抵技術(shù)在功放電路中的作用，從生產(chǎn)中得到初始測(cè)試數(shù)據(jù)，

5、對(duì)比理論值，分析差異，從而改善生產(chǎn)工藝，并用改善前后得到的測(cè)試數(shù)據(jù)證明工藝改善的效果，最終為提高基站RF功率放大器良品率奠定了基礎(chǔ)。 本論文分析的對(duì)象是以GSM為信號(hào)調(diào)制方式工作在869—894MHz頻帶下的射頻功率放大器。選取該類(lèi)射頻放大器作為分析對(duì)象的原因是，一方面，它具有一定的前瞻性，因?yàn)镚SM/WCDMA是當(dāng)今在世界范圍內(nèi)被廣泛引用的2G和3G的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該類(lèi)放大器的分析研究尤其在當(dāng)前我國(guó)由2G向3G過(guò)渡的過(guò)程中具

6、有一定的參考價(jià)值。另一方面，它具有一定的通用性，工作在869—894刪z頻帶下的產(chǎn)品已經(jīng)十分成熟，并獲得了廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于GHz級(jí)別的產(chǎn)品，該類(lèi)放大器具有穩(wěn)定，成品率高的特點(diǎn)，因此，在實(shí)驗(yàn)改善過(guò)程中，可以排除其它相關(guān)的因素，集中在作為研究對(duì)象的電路及相關(guān)參數(shù)中。 在研究過(guò)程中，為了證明前饋技術(shù)和交叉相抵技術(shù)在對(duì)射頻功率放大器的臨近信道功率比參數(shù)的改善，并由此給增益平坦度，相位等一系列參數(shù)帶來(lái)的影響，我們首先測(cè)試并保留了單放大通