面向直放站通信的射頻功放模塊
隨著無線通信市場的迅猛發(fā)展,未來用戶越來越希望隨時隨地可以進行高質(zhì)量通信。幾乎所有的移動通信服務商開始在郊區(qū)、建筑物內(nèi)部及地下室等信號難以覆蓋的區(qū)域設置直放站,以便最大限度地滿足各種用戶的通話服務需求和應用。
當前國內(nèi)移動網(wǎng)絡運營商對直放站的需求仍然保持上升趨勢。近期移動,電信和聯(lián)通不斷進行直放站的招標,客戶可以在不進行更換手機號碼的情況下進行轉(zhuǎn)網(wǎng),使運營商之間競爭逐漸加劇,同時運營商在成本效益、增加投資回報以及業(yè)務收入方面所承受的壓力日增,迫使運營商們在未來幾年時間里加大對無線覆蓋解決方案的投入,以改善其網(wǎng)絡服務質(zhì)量,獲取更多用戶的支持,從而增加業(yè)務收入,提高用戶滿意度。
直放站(圖1)優(yōu)點主要體現(xiàn)在如下幾個方面:
(1)使用直放站投資較低;
(2)覆蓋更為靈活,多個直放站可以組織成多種覆蓋形式;
(3)由于不需要土建和傳輸電路的施工,建網(wǎng)迅速。
圖1 直放站和射頻功率放大器
直放站由天線、射頻雙工器、低噪聲放大器、混頻器、電調(diào)衰減器、濾波器、功率放大器等元器件或模塊組成,包括上、下行兩種放大鏈路。(圖2)
圖2 直放站的系統(tǒng)框圖
射頻功放是直放站系統(tǒng)中不可或缺的組成部件,為了整機系統(tǒng)的可兼容性,射頻功放設計成模塊安裝在整機中。射頻功放的特點是功率高、發(fā)熱量大,將模塊安裝到整機中,對散熱方式提出了更高的要求。將射頻功放模塊安裝到整機盒體上,整機盒體相當于散熱器,功放模塊將熱量傳導到整機盒體上。因此對功放模塊的常溫性能、高低溫的性能、可靠性等提供更高的要求。
一、直放站射頻功率放大器模塊發(fā)展趨勢
「日益小型化」:隨著無線通訊新標準、新技術的不斷發(fā)展,無線通信系統(tǒng)朝著寬帶化、多?;?、集成化等方向不斷演進,在無線通信系統(tǒng)中射頻功率放大器模塊占有極其重要的作用,這要求提高射頻功放模塊的各種性能,比如降低成本、減少尺寸與重量、良好的線性度、高輸出功率。此外,在無線通信設備中,射頻功放的能耗占到總能耗的60%左右,因此,大帶寬、高效率、小體積、輕重量的射頻功率放大器成為了未來移動運營商降低運營成本、實現(xiàn)綠色節(jié)能最為有效的手段。
二、射頻功率放大器介紹及技術優(yōu)勢(圖3)
圖3 功放模塊及DPD校正后性能
技術優(yōu)勢:
「可靠性高」:功放模塊采用的是功率管軟焊的工藝,使功率管的熱快速的散發(fā)到外部的散熱片中,保證功放模塊自身的溫度在一個允許的范圍內(nèi)工作。
「高效率」:功放模塊采用Doherty線性化技術,與DPD及技術相結(jié)合,實現(xiàn)大帶寬、高效率和高線性。
「載波帶寬」:功放模塊支持20MHz / 40MHz 的載波帶寬,不需要額外進行匹配。
「工作頻率范圍寬」:功放模塊的頻率范圍有如下可選:800MHz、900MHz、1800MHz、 2100MHz、2600MHz、3500MHz、4900MHz。
「實時監(jiān)控功能」:功放模塊通過和數(shù)字通信板的特有協(xié)議,可以實時讀取功放模塊的狀態(tài),如功率、溫度、電流等,方便用戶進行運營維護。
「雙工方式」:FDD/TDD模式,可以搭配DPD算法進行工作。
「定制開發(fā)」:支持客戶不同工作頻段、發(fā)射功率以及不同尺寸和接口的定制化開發(fā)和個性化開發(fā)。