[發明專利]一種射頻放大模塊及其放大方法

在審

• 申請號: 201710252722.X
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107094029A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 李勇軍
• 申請（專利權）人: 深圳國人通信股份有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04;H04B1/00;H03F1/02;H03F1/26;H03F1/32;H03F3/19;H03F3/21
• 代理公司: 深圳市盈方知識產權事務所(普通合伙)44303
• 代理人: 周才淇,朱曉江

【技術領域】

本發明涉及功率放大技術，尤其是涉及一種TD-LTE系統中的射頻放大模塊及其放大方法。

【背景技術】

隨著移動通信的飛速發展，對網絡建設要求越來越高。為了更好的滿足用戶高速業務的需求，中國移動等網絡運營商和行業部門不斷加大對TD-LTE(Time Division Long Term Evolution，分時長期演進)網絡的建設。其中，TD-LTE基站技術在網絡建設中發揮著重要的作用。基站即公用移動通信基站是無線電臺站的一種形式，是指在一定的無線電覆蓋區中，通過移動通信交換中心，與移動電話終端之間進行信息傳遞的無線電收發信電臺。

TD-LTE基站設備(eNodeB)可分為分布式基站設備和一體化基站設備。其中，射頻放大模塊是TD-LTE分布式基站設備的射頻遠端設備(RRU)或一體化基站射頻前端的重要組成部分，射頻放大模塊的技術指標決定了TD-LTE基站系統性能。目前現有的射頻放大模塊效率低下，無法滿足TD-LTE基站系統性能的要求。

【發明內容】

本發明的目的在于克服上述技術的不足，提供一種射頻放大模塊及其放大方法。

本發明的第一方面提供一種射頻放大模塊，包括下行放大單元、上行放大單元以及連接在下行放大單元和上行放大單元之間的射頻開關，所述下行放大單元包括用于對下行鏈路輸入的射頻信號進行功率放大處理并輸出的射頻放大電路以及用于對射頻放大電路的輸入功率、正向輸出功率和反向輸出功率進行檢測的輔助電路，所述上行放大單元包括用于對上行鏈路輸入的射頻信號進行低噪放大處理并輸出的低噪聲放大電路。

進一步地，所述射頻放大電路包括依次連接的隔離器、第一壓控衰減器、第一數控衰減器、第一放大器、第二壓控衰減器、模擬預失真器、放大部分、正向耦合器和環形器，所述環形器與所述射頻開關連接。

進一步地，所述隔離器用于將下行鏈路輸入的射頻信號進行隔離輸出；所述第一壓控衰減器用于調節從所述隔離器輸出的射頻信號的功率水平以將所述下行放大單元的最大輸出功率控制在額定輸出功率水平；所述第一數控衰減器用于根據所述第一壓控衰減器輸出的射頻信號調節所述射頻放大電路的增益；所述第一放大器用于將所述第一數控衰減器輸出的射頻信號線性放大到第一級功率水平；所述第二壓控衰減器用于根據所述第一放大器輸出的射頻信號對所述射頻放大電路進行增益溫度補償；所述模擬預失真器用于根據所述第二壓控衰減器輸出的射頻信號以及所述正向耦合器輸出的反饋信號對所述放大部分進行線性化矯正；所述放大部分用于對輸入的射頻信號按功率要求進行功率放大；所述正向耦合器用于將輸入的射頻信號耦合成三路射頻信號并分別輸出，所述第一路射頻信號用于輸出到所述環形器，所述第二路射頻信號作為反饋信號用于輸出到所述模擬預失真器，所述第三路射頻信號用于輸出到所述輔助電路以進行正向功率檢測；所述環形器用于接收所述正向耦合器輸出的第一路射頻信號并分成兩路輸出，所述第一路射頻信號用于輸出到外部設備，所述第二路射頻信號通過所述射頻開關用于輸出到所述輔助電路以進行反向功率檢測。

進一步地，所述放大部分包括依次連接的第二放大器、第三放大器和第四放大器，所述第二放大器與所述模擬預失真器連接，所述第四放大器與所述正向耦合器連接；所述模擬預失真器用于根據所述第二壓控衰減器輸出的射頻信號以及所述正向耦合器輸出的反饋信號對所述第二放大器進行線性化矯正；所述第二放大器用于將輸入的射頻信號線性放大到第二級功率水平；所述第三放大器用于將輸入的射頻信號線性放大到第三級功率水平；所述第四放大器用于將輸入的射頻信號線性放大到要求的功率水平。

進一步地，所述輔助電路包括單片機、輸入檢波部分、正向檢波部分和反向檢波部分；所述輸入檢波部分一端連接在所述隔離器和所述第一壓控衰減器之間，另一端連接到所述單片機，用于采樣所述隔離器輸出的射頻信號的能量進行輸入功率的檢測并將檢測的功率轉化成電壓量輸入到單片機；所述正向檢波部分一端與所述正向耦合器連接，另一端連接到所述單片機，用于對正向耦合器輸出的第三路射頻信號進行正向功率檢測并將檢測的功率轉化成電壓量輸入到單片機；所述反向檢波部分一端與所述射頻開關連接，另一端連接到所述單片機，用于耦合采樣所述環形器輸出的第二路射頻信號的能量進行反向功率檢測并將檢測的功率轉化成電壓量輸入到單片機；所述單片機用于對所述輸入檢波部分輸入的電壓量、所述正向檢波部分輸入的電壓量、所述反向檢波部分輸入的電壓量分別進行計算并得出相應的輸入功率值、正向功率值和反向功率值。