方案概述

我國農(nóng)村很多遍布在山區(qū)丘陵地帶，村落分布零散，地廣人稀。傳統(tǒng)基站方案成本較高，難以收回成本，傳統(tǒng)的一體化基站存在以下的缺點(diǎn)：

01

饋線損耗大

基站只能位于塔下，需要通過很長(zhǎng)的射頻饋線把信號(hào)輸送到幾十米甚至上百米高的鐵塔上和天線連接。然而，饋線對(duì)信號(hào)是有衰減的，比如常用的7/8饋線在900MHz上，每100米功率就要衰減4dB，假設(shè)機(jī)頂發(fā)射功率為100瓦，信號(hào)到達(dá)天線就僅剩40瓦了，功率損失了60%。由于饋線損耗大，基站就需要很高的輸出功率來對(duì)抗損耗，同時(shí)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)基站內(nèi)部射頻功放的效率都比較低，使得基站整體的功耗巨大。如前所述，要在天線端口提供100瓦多功率，為了補(bǔ)償饋線損耗，則機(jī)頂功率需要250瓦，如果功放的效率按20%算，那么，僅功放模塊就需要1000瓦，再加上基站內(nèi)部其他器件的功耗，輕松突破1200瓦。

02

散熱難

一體化基站在狹小的機(jī)房?jī)?nèi)，想要散熱就必須靠大功率風(fēng)扇，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)扇帶來高分貝噪音。即使這樣，持續(xù)散發(fā)的熱量還是在機(jī)房狹小的空間內(nèi)難以擴(kuò)散，必須用空調(diào)降溫，帶來了更多的功耗和噪音。

新型大功率基站，可利用已有的鄉(xiāng)村寬帶，快速解決鄉(xiāng)村電信網(wǎng)絡(luò)普遍服務(wù)，助力鄉(xiāng)村電商快速發(fā)展。新型大功率基站如圖1所示，由主機(jī)單元（AU）和遠(yuǎn)端覆蓋單元（RRU）兩部分組成，功能上主機(jī)單元完成基帶部分信號(hào)處理、上下行信令交互與業(yè)務(wù)處理，遠(yuǎn)端覆蓋單元具備大功率射頻收發(fā)功能，提供大功率的信源功率。RRU作為整個(gè)基站系統(tǒng)的有源放大核心單元，它的功耗決定了整個(gè)基站的功耗。

圖1 新型大功率基站

方案設(shè)計(jì)

為了解決大功率基站功耗高的問題，DXY鼎芯（力源信息旗下子公司）推出了一款大功率及高效率功率放大器解決方案，應(yīng)用于RRU中，解決了基站功耗高的問題。方案中，末級(jí)放大單元選擇Ampleon公司的LDMOS功率晶體管，型號(hào)為BLP9H10S-500AWT，其工作頻率925-960MHz，峰值功率500W。通過外圍匹配電路，可以使其在輸出80W時(shí)，漏極電流效率高達(dá)55%，適用于60W RRU。為了驅(qū)動(dòng)BLP9H10S-500AWT晶體管，選擇了高增益的BLP9G10-30G晶體管作為其前級(jí)驅(qū)動(dòng)，整個(gè)關(guān)鍵鏈路如圖2所示，圖3為方案的實(shí)物圖。

圖2 射頻放大關(guān)鍵鏈路

圖3 方案實(shí)物圖

方案優(yōu)勢(shì)總結(jié)

1末級(jí)BLP9H10S-500AWT的優(yōu)勢(shì)◆雙管芯結(jié)構(gòu)，主從管芯的功率比約為1:1.5，這樣的配置更易于在功率回退中獲得更高的電流效率；◆優(yōu)異的健壯性，能經(jīng)受VSWR = 10 : 1的駐波失配；◆較低的輸出電容，可提高Doherty應(yīng)用的性能；◆專為低記憶效果而設(shè)計(jì)，提供出色的數(shù)字預(yù)失真能力；◆內(nèi)部匹配，易于使用；◆超高的功率密度，封裝尺寸只是同功率等級(jí)別的晶體管的一半，縮小了方案尺寸；

◆采用塑料灌注封裝，成本低于氣腔封裝晶體管，更遠(yuǎn)低于陶瓷蓋封裝的晶體管，性價(jià)比最高。

2

驅(qū)動(dòng)級(jí)BLP9G10-30G亦為塑料灌注封裝，性價(jià)比高，另外其優(yōu)異的寬帶性能，使得在758-960MHz這個(gè)寬頻段范圍內(nèi)可以共用同1個(gè)匹配電路，便于應(yīng)用。

3

整個(gè)方案只需要做匹配電路的微調(diào)，就能運(yùn)用于758-960MHz這個(gè)頻段內(nèi)的不同電信運(yùn)營商的需求，縮短整個(gè)開發(fā)周期。

附關(guān)鍵詞注釋：

PA：（Power amplifier）功率放大器

Core Network: 核心網(wǎng)

AU：主機(jī)單元

RRU：（Radio Remote Unit）射頻拉遠(yuǎn)單元

Optical fiber：光纖

LDMOS：(laterally-diffused metal oxide semiconductor) 橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體