為了加快功率放大器的設(shè)計(jì)并降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，文中在詳細(xì)分析基站功率放大器技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，主要論述了基站功率放大器的設(shè)計(jì)參數(shù)和仿真過程，提出了一種利用ADS 軟件進(jìn)行功放仿真和設(shè)計(jì)的方法。利用該方法對中心頻率為 1960MHz 基站功放的功率增益、功率附加效率、三階互調(diào)等參數(shù)進(jìn)行了仿真和設(shè)計(jì)，同時(shí)和測試結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明利用該方法設(shè)計(jì)基站功放是可行的。

　　1 引言

　　隨著功放技術(shù)、基帶處理技術(shù)與射頻拉遠(yuǎn)等技術(shù)的重大突破，基站性能大幅度提高，現(xiàn)已經(jīng)進(jìn)入了新一代3G 基站時(shí)代。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際使用過程中，由于地形環(huán)境的影響很多基站并未達(dá)到預(yù)期的效果。為了改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，通常有三種方法：①添加基站，覆蓋盲區(qū)；②增設(shè)直放站，延伸并擴(kuò)大原基站信號，以增強(qiáng)信號覆蓋；③在原有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備基礎(chǔ)上，通過提高基站的發(fā)射功率擴(kuò)大覆蓋范圍。基站功放就是一種通過提升基站發(fā)射功率來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)覆蓋的解決方案。加裝基站功放后，基站輸出功率、有效覆蓋面積增加，因此覆蓋一定區(qū)域的基站數(shù)量可以減少。文中就是在這種背景要求下，以飛思卡爾半導(dǎo)體的LDMOS 晶體管- MRF6S19060N 為例，在ADS 環(huán)境下仿真設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用在1930 ~ 1990MHz 基站的功率放大器。基站功放屬于大信號放大器，輸入功率和可控衰減范圍大、三階交調(diào)抑制比要求高等都是基站功放設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。文中針對以上問題提出了單雙音信號分別輸入的仿真方法并給出了設(shè)計(jì)步驟，最后和測試結(jié)果進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果與測試結(jié)果的一致性說明了仿真的有效性。

　　2 基站功率放大器的技術(shù)要求

　　作為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋的一種解決方案，基站功率放大器（加塔頂放大器） 具有較高的實(shí)用價(jià)值。基站功放作為基站射頻信號的輸出必須保證其輸出信號滿足移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范對空中射頻信號的所有技術(shù)要求。主要有以下幾個(gè)方面的要求：

　　（1） 輸出功率。

　　輸出功率應(yīng)符合通信系統(tǒng)基站發(fā)射功率等級要求。鑒于目前國內(nèi)大部分GSM 系統(tǒng)基站輸出功率等級為5 級，且塔頂放大器能將噪聲系數(shù)改善6dB，因此基站功放一般也按6dB 增益提高，把以前5 級提高到3 級，這樣輸出功率也有一定的改善。

　　（2） 增益。

　　基站功率放大器的增益應(yīng)能滿足不同基站功率等級需要，根據(jù)上行鏈路中塔頂放大器的增益進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到上下行鏈路的平衡。一般要求大于6dB.

　　（3） 互調(diào)失真。

　　根據(jù)TS GSM05. 05 要求，GSM 系統(tǒng)單載波信號滿功率輸出時(shí)，IMD 小于- 26dBc， 用雙音測試法測試，當(dāng)峰值包絡(luò)功率等于最大輸出功率時(shí)，IMD《- 26dBc.

　　（4） 雜散發(fā)射。

　　GSM 系統(tǒng)基站功率放大器的雜散發(fā)射按GSM05. 05 技術(shù)規(guī)范要求，應(yīng)滿足：0. 9kHz ~1GHz 范圍內(nèi)≤- 36dBm; 1GHz~ 12. 75GHz 范圍內(nèi)≤- 30dBm. 因此，基站功率放大器必須具備一定的濾波功能，一方面濾除上行頻帶內(nèi)的噪聲，另一方面抑制因功率放大器非線性而產(chǎn)生的諧波失真分量。

　　（5） 端口駐波。

　　基站功率放大器插入BTS 后，必須不影響原系統(tǒng)的匹配，一般要求功率放大器輸入、輸出端口駐波系數(shù)小于1. 2。