930-960MHz GSM基站功率放大器设计+PCB图(3)
基站功率放大器可以使GSM或者CDMA覆盖范围扩大，一方面可以使规划建设的基站数目减少；另一方面在已建好的基站上使用时，使现有网络的覆盖质量提高，覆盖盲区减少。特别是随着微蜂窝数量的增加，GSM或者CDMA基站功率放大器的数量也会增加，它可以使微蜂窝覆盖范围极大地得到扩展。
目前，世界上一些大的电信公司纷纷推出G网和C网的微蜂窝和宏蜂窝产品，因此基站功率放大器具有较好的市场前景。另外，国内在经过早期的网络覆盖建设后，必然将工作重点转移到网络优化方面，基站功率放大器及其延伸产品——塔顶放大器将是一种很好的选择。移动和联通的各地分公司也在对该产品进行单独招标，其应用前景非常广阔。
1.2 选题依据以及本文内容安排
1.2.1 课题来源
随着国内GSM通信系统由网络覆盖向精品网络发展，对原有网络的优化成为了重点。本课题来自西科公司的基站功率放大器的招标项目，本文工作是研制一下行链路中的基站功率放大器，具体指标要求如下：
工作频带：930～960MHz
典型增益：15±1dB
可调增益范围：0～7dB
增益平坦度：±1dB
输入功率：30dBm
1dB压缩点输出功率：≥48dBm
三阶交调：≤-40dBc（条件： ）
杂散：≤-36dBm
驻波比：≤1.4
工作温度：0～55ºC
1.2.2 本文内容安排
围绕GSM基站功率放大器模块的研制，本文在结构安排上大致可以分为三章。第一章为引言部分；第二章讲述的是功率放大器的工作原理和线性化；第三章是基站功放的设计思路和仿真过程。
第二章 功率放大器的组成及其线性化
射频功率放大器是移动通信基站中的关键部件，其性能指标的优劣直接影响通信质量的好坏。理想的线性系统满足叠加定理，多种频率分量输入，输出端口不会产生新的频率分量[6,7]。但实际的线性系统不是理想的，总会或多或少地产生失真。信号失真可概括为线性失真及非线性失真。功放的特性在于有非线性失真。常说的功放的失真主要包括幅度失真、交调失真、谐波失真等。在多载波系统中，这种非线性失真对于发射信号幅度影响非常大，影响较为严重的是三阶交调失真[8,9]。因此，功放必须要有较高的线性度，这必须使得放大器的工作点减小到线性放大区。但是功率放大器的效率随着输入功率的减小而减小，若输入功率过小又会影响到功放的效率。因此，必须对功率放大器的线性度与工作效率进行必要的折中考虑。下面主要探讨几个和线性功放相关的问题。
2.1 功率放大器的一般组成
2.1.1功率放大器的框图
2.1.2工作原理
输入信号经衰减器①送入激励放大器②，将0dBm的信号放大至≥31dBm，经隔离器③送入功率放大器④得到≥46dBm的线性输出，再经大功率隔离器⑤输出。
2.2功放线性度指标
2.2.1 1dB压缩点输出功率
线性功放的一个很重要的指标是1dB压缩点输出功率。由于功放的非线性作用，当输入功率达到临近饱和状态时，其增益开始下降，这种现象就是所谓的增益压缩。典型的输入、输出功率关系可以画在双对数坐标中，如图2.1所示。当晶体管的输入功率较小时，增益为常数，称为小信号线性增益；然而，当输入功率超过一定的量值的时候，晶体管的增益开始下降，最终结果是输出功率达到饱和。当晶体管的增益偏离常数或比其小信号增益低1dB时，此点就被称为1dB压缩点并被用来衡量放大器的功率容量。1dB压缩点的相应增益记为 且有 ,其中 是放大器的小信号增益。如果将1dB压缩点的输出功率 用dBm表示，则它与相应的输入功率 的关系为：