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GSM双网双向功率放大器设计与实现

李鹏文  
【摘要】: GSM双网双向功率放大器主要应用于电子围栏定位系统,目的是扩大电子围栏伪基站覆盖范围。该系统可部署在城市及其它重点敏感区域,采集所辖范围内G网手机用户的特征信息传送到管理中心。在案件发生后尚未有嫌疑目标的情况下,通过时间和号码之间的“信息碰撞”发现嫌疑人。在公安用于GSM网络侦察时,将移动和联通的GSM网络信号同时进行放大,从而带来了GSM双网双向功率放大器的使用需求。 本论文首先围绕GSM双网双向功率放大器的整机研制,评估了三种整机设计方案。为了保证两路(双网)信号同时发射,减少信号之间产生的互调分量对发射及接收的干扰,提高收发信号之间的抑制度,增强接收端信号的灵敏度且实现大功率发射,最终选择性能最为优良的正交功率合成方案进行研制生产。其次,重点设计了系统中用于放大上行链路信号的低噪声放大器和用于放大下行链路信号的高功率放大器。本文采用基于安捷伦ADS(Advanced Design System 2008)仿真软件,仿真与设计了低噪声放大器的直流工作点、直流偏置电路、稳定性电路、输入/输出匹配电路以及二功分器电路,并仿真设计了功率放大器的输入/输出匹配电路及微带耦合电路。在功率放大器偏置电路设计中,采用了一种改进型的具有温度补偿的电路,使得放大器静态工作点在很宽的温度范围内得到了更加准确的补偿,从而改善了放大器的各项指标。与采用分立式二极管检波器的方案相比,功率放大器的功率检测电路采用AD8314功率检测芯片作为检波器件,它能够提供更宽的动态范围和更高的转换精度,可以准确的指示对应的输出功率值。 最后,根据整机设计方案,研制出了低噪声放大器和功率放大器的成品,并进行整机测试,测试结果表明各项性能均达到了指标要求。


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