為了加快功率放大器的設(shè)計(jì)并降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)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(duì)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(cè)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(hào)，以增強(qiáng)信號(hào)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(hào)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(duì)以上問題提出了單雙音信號(hào)分別輸入的仿真方法并給出了設(shè)計(jì)步驟，最后和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了比較。仿真結(jié)果與測(cè)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(hào)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(hào)的輸出必須保證其輸出信號(hào)滿足移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范對(duì)空中射頻信號(hào)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(jí)要求。鑒于目前國(guó)內(nèi)大部分GSM 系統(tǒng)基站輸出功率等級(jí)為5 級(jí)，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(jí)提高到3 級(jí)，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(jí)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(hào)滿功率輸出時(shí)，IMD 小于- 26dBc， 用雙音測(cè)試法測(cè)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。