面向直放站通信的射频功放模块介绍

从芯片到云端的一体化解决方案提供商

随着无线通信市场的迅猛发展，未来用户越来越希望随时随地可以进行高质量通信。几乎所有的移动通信服务商开始在郊区、建筑物内部及地下室等信号难以覆盖的区域设置直放站，以便最大限度地满足各种用户的通话服务需求和应用。

当前国内移动网络运营商对直放站的需求仍然保持上升趋势。近期移动，电信和联通不断进行直放站的招标，客户可以在不进行更换手机号码的情况下进行转网，使运营商之间竞争逐渐加剧，同时运营商在成本效益、增加投资回报以及业务收入方面所承受的压力日增，迫使运营商们在未来几年时间里加大对无线覆盖解决方案的投入，以改善其网络服务质量，获取更多用户的支持，从而增加业务收入，提高用户满意度。 直放站（图1）优点主要体现在如下几个方面： （1）使用直放站投资较低； （2）覆盖更为灵活，多个直放站可以组织成多种覆盖形式； （3）由于不需要土建和传输电路的施工，建网迅速。

图1  直放站和射频功率放大器

直放站由天线、射频双工器、低噪声放大器、混频器、电调衰减器、滤波器、功率放大器等元器件或模块组成，包括上、下行两种放大链路。（图2）

图2  直放站的系统框图

射频功放是直放站系统中不可或缺的组成部件，为了整机系统的可兼容性，射频功放设计成模块安装在整机中。射频功放的特点是功率高、发热量大，将模块安装到整机中，对散热方式提出了更高的要求。将射频功放模块安装到整机盒体上，整机盒体相当于散热器，功放模块将热量传导到整机盒体上。因此对功放模块的常温性能、高低温的性能、可靠性等提供更高的要求。  

一、直放站射频功率放大器模块发展趋势

「日益小型化」：随着无线通讯新标准、新技术的不断发展，无线通信系统朝着宽带化、多模化、集成化等方向不断演进，在无线通信系统中射频功率放大器模块占有极其重要的作用，这要求提高射频功放模块的各种性能，比如降低成本、减少尺寸与重量、良好的线性度、高输出功率。此外，在无线通信设备中，射频功放的能耗占到总能耗的60%左右，因此，大带宽、高效率、小体积、轻重量的射频功率放大器成为了未来移动运营商降低运营成本、实现绿色节能最为有效的手段。 二、射频功率放大器介绍及技术优势（图3）

图3  功放模块及DPD校正后性能

技术优势：

「可靠性高」：功放模块采用的是功率管软焊的工艺，使功率管的热快速的散发到外部的散热片中，保证功放模块自身的温度在一个允许的范围内工作。
「高效率」：功放模块采用Doherty线性化技术，与DPD及技术相结合，实现大带宽、高效率和高线性。
「载波带宽」：功放模块支持20MHz / 40MHz 的载波带宽，不需要额外进行匹配。
「工作频率范围宽」：功放模块的频率范围有如下可选：800MHz、900MHz、1800MHz、2100MHz、2600MHz、3500MHz、4900MHz。
「实时监控功能」：功放模块通过和数字通信板的特有协议，可以实时读取功放模块的状态，如功率、温度、电流等，方便用户进行运营维护。
「双工方式」：FDD/TDD模式，可以搭配DPD算法进行工作。
「定制开发」：支持客户不同工作频段、发射功率以及不同尺寸和接口的定制化开发和个性化开发。

编辑：黄飞