直放站小信号电路设计(编辑修改稿)

直放站小信号电路设计(编辑修改稿)内容摘要：

影响监控参数射频电源开关的状态值。 多子带设备每个子带有一个信道开关。 ） 增益调节（每个频段都有上下行独立调节，步进 1dB，可调范围 ≥ 30dB。 多子带情况下，每个子带增益可独立调节。 ） －功能要求 增益温度补偿（在信道部分增加一组衰减脚，当其它衰减量不够时作为增益温度补偿使用，增益衰减调节时不优先打此脚。 整机增益调节范围增加 4dB。 温度变化范围 0℃ 到 45℃ ，每 10℃ 变化 1dB 连同基准点共有 3dB的补偿量。 ） －产品型号 • 根据公司的最新命名规则定义。 －接口说明 • 根据前方需求和实际电路设计综合考虑。 2 －参考标准以及文献 • 《 YD/T 13372020 900/1800数字蜂窝移动通讯网直放站技术要求和测试方法 》。 • 国外其它运营商的相关产品需求。 • 《 公司 ISO9000设计控制程序 》。 3 －设计思想 3 －设计思想 • 小功率直放站由室外天线直接接收空中的下行信号，经前级低噪放大、频段选频、然后放大到一定的功率，由室内天线进行覆盖；由室内天线直接接收室内移动台的上行信号，经前级低噪放大、频段选频、然后放大到一定的功率，由室外天线送回基站；建立室内的上、下行通信，实现室内盲区的覆盖。 模块有独立的数字监控电路，完成一系列数字控制、检测及通信的功能。 上 /下行射频电路集成到一个模块上，并考虑100mW、 200mW以及 500mW系列小功率直放站的兼容。 －指标分析与电路设计思想  指标分析 技术指标要求，小功率射频单元的关键指标指标主要包括噪声系数、带内波动、电压驻波比、线性、带外抑制等。 • 噪声系数：对于 GSM、 DCS不考虑最小增益，比较容易满足；但对于CDMA、 WCDMA要求最小增益噪声，所以衰减不能全部设定在低噪放里面，只能低噪放、信道各设部分衰减。 • 带内波动、带外抑制：带内波动主要由射频声表与中频声表决定，带外抑制主要由中频声表决定，所以选择射频声表与中频声表时，带内波动、带外抑制一般要相互兼顾，尽量在干路少用射频声表。 • 电压驻波比：电压驻波比主要由双工器决定，尽量选用驻波好的双工器。 • 线形：对于 GSM、 DCS、 CDMA只要求输出线形，所以只需适当选取末级功放管。 而 WCDMA则要求输入互调，所以低噪放部分不但线性要好，增益也不能太高，还要兼顾噪声，输出端则只需适当选取功放管。 －指标分析与电路设计思想  电路设计思想 • 小信号射频模块要求有完整的射频通路，采用兼容设计，用同一块 PCB，分别将上 /下行低噪放、上 /下行信道，上 /下行小功率功放等射频电路集成到一个射频模块上，对于输出功率为 500mW射频模块的下行功放部分，则另外采用单独的 PCB小板，装配时替换到相应位置。 两 PCB板间用射频电缆连接。 独立的数字监控功能，可以直接与 PC机通信、工作，完成调试。 其中上下行电路可独立工作，有独立的射频开关，便于调试；通过本地监控可以设置 ATT、 ALC，监测各功能是否正常；调试时可以根据各项检测、告警，很方便判断模块性能好坏。 • 特别注意：在实际生产过程中由于 PCB功放部分小板与大板之间的衔接的不匹配，造成差损大、驻波差，故最终的功放的线性比较难调。 • 建议：在实际的设计过程中能够采用一体化板的尽量考虑一体化板的设计，这样对后期生产的一致性调试比较有保障。 － 热设计思想说明 • 热设计主要有两个方面： • 功耗大的模块，结构加散热器，适当加大功率容量。 • 功耗大的元器件充分接地，紧贴结构便于散热。 • 注意：在热设计过程中必要时要求结构工程师提供热仿真数据，在理论上验证散热能够满足要求。 －可靠性设计思想说明 • 尽量选择成熟器件。 • 功耗大的元器件充分散热，控制温升。 • 采用多螺钉固定 PCB板，增加散热能力，防振动、冲击。 • 将电路板密封于金属腔体内，增强静电防护、电磁抗干扰能力。 • 对于高增益一体化小信号模块，为防止环路自激必要时在金属腔体缝隙内采用屏蔽胶封闭。 －可测试和可维护设计思想说明 • 设置多个关键测试点。 • 关键器件均放置于正面，便于测试、调试及维修。 • 结构尽量简单，便于拆卸。 4 －原理框图 5 －原理说明 • • • • • • • －主传输链路设计原理说明 • 主链路主要是上下行射频链路，其中上下行又有三个部分组成：低噪放、信道及功放。 不同部分完成功能有不同的侧重点。 • 低噪放部分设计重点在于尽量减少小信号放大过程中噪声的引入； • 信道部分设计重点在于滤波，设计时重点在于对带外信号的抑制； • 功放则是为放大并滤波后的信号提供高线形的输出。 －检测电路设计原理说明 • 小功率射频部分的检测电路主要是功率检测、温度检测及电流告警检测。 • 功率检测主要通过耦合干路信号由 HSM2850、 AD831 AD836HMC610等检测芯片接收检测并转换为电压，其中下行输入功率检测是在信号耦合输出端加了一级射频滤波，滤除本振对检波的影响。 （具体的检波方式分：峰值检波、均方根检波） • 温度检测则通过温度传感器将温度的变化转换为电压的变化。 • 电流告警检测主要是通过检测通过电阻两端电压比较放大后输出一个高或者低电平。 －控制电路设计原理说明 • 射频部分的控制电路主要有 ALC、增益调节、增益温度补偿、频率偏移补偿，其原理如下： 187。 ALC：由控制板检测输出功率控制衰减器的衰减量以得到输出功率的稳定。 187。 增益调节：由控制板提供衰减量控制射频链路的增益。 187。 增益温度补偿：由控制板检测系统温度，根据链路增益变化与温度变化的关系，调整衰减量保持增益在要求范围内。 187。 频率偏移补偿：由控制板检测系统温度，根据链路中频声表的中心频率变化与温度变化的关系，控制本振频率的偏移以保持信道中心频率工作在正常范围内。 －电源部分设计原理说明 • 射频模块所需电源为 5V（ 500mW功放需另外供 27V），由外接电源提供，电源电压稳定，纹波小，所以，考虑到空间不够，在射频模块内对电源。