第二章 功放设计中的检测及保护电路
2.6 保护执行装置
保护执行装置是功率放大器的保护电路中的保护执行者，它根据来自比较判断的命令，做出相应的保护动作：进入保护，解除保护。执行保护的器件和装置主要有如下几类：
a) 开关器件类，用在射频功率放大器的开关主要包括直流开关、射频开关，其作用是
通过切断直流电流或射频激励达到保护的目的。
b) 参量限制器件类，用在射频功率放大器的参量限制主要有限幅器件和限流器件。该
类器件是通过限制激励的幅度或者电流强度来达到保护的目的。
c) 参量调整器件类，用在射频功率放大器的参量调整类器件有电调衰减器，数字衰减
器，可变增益放大器。使用该类器件能够将过激励部分调整回安全状态。 d) 组合类器件：将保护执行部分跟功率放大器的其他电路集成在一起，形成一个多功
能组合器件。比如LP2951，LP2951如果用在功率放大管的偏置电路上，一方面可以提供稳定的偏压；另外LP2951有一CONTROL端，如果该端输入高电平信号，那么输出电压为零，该功能可以作为保护用。
2.7 保护电路举例分析
下面介绍某功放的保护设计电路，其原理如图2.3所示。其功能是当输入信号超过一定电平时，将输入信号大幅度衰减，以保证后面的功率放大器不被损害。该电路由如下几部分构成。
a) 功率取样部分（图中白色部分）。该电路为一取样耦合器。
b) 功率检测部分（图中蓝色部分）。该部分的核心器件是一个峰值检波器AD8313，其
功能是检测耦合过来信号的功率变化。
c) 滤波比较部分（图中浅黄色+黄色部分）。该部分通过一个PI型滤波器滤除交变部
分和干扰，输入至比较器电路LM311，将信号与参考电平进行比较，输出高电平或者低电平至电调衰减器。
d) 电调衰减部分（图中白色部分）。该部分的功能是：正常工作是它是作为增益调节
装置使用的，当输入功率超过输入功率上限时，比较器输出的高电平使该电调衰减器实行最大衰减。
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图2.3 功放保护设计电路实例图
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第三章 功放中增益补偿电路的实现
在目前通信系统中基站所用的功放中，LDMOS功率管由于成本相对较低，线性好而广泛使用。由于它的工作点和增益随着温度的变化而变化，因此，在电路设计中，要考虑对工作点和增益进行温度补偿。
3.1 模拟环路增益控制
使用模拟环路增益控制可以在一定程度上抵消放大链路的各种环境变化对增益的影响，并可改善增益平坦度，在非时分的系统中有很好的效果。缺点是比较复杂，调整不很方便，具有响应时间问题，不能用于GSM、CDMA 2000 1X EVDO等时分的系统中。简图如图3.1所示：
RFIN主功放链路功分器ATTENRFOUT输入功率检测输出功率检测+运放-图3.1 模拟环路增益控制
其中，所用的压控衰减器可以用3dB电桥（例如1D1304）和PIN二极管（例如HSMP3814）组成，也可以用集成的器件（例如AV104）。需要注意的是衰减器的工作点不要离最小衰减太远，避免在生产或上电、失锁时损坏后级的器件。
3.2 数字环路增益控制
这个电路和上面所介绍的电路类似，所不同的是用单片机控制的D/A通过驱动来进行控制衰减器，如图3.2所示。调整响应时间参数和算法，可以用于各种系统，但用于时分系统时要注意试验的充分性。
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射频功放设计指南
RFIN主功放链路功分器ATTENRFOUT输入功率检测输出功率检测驱动 电路A/DD/AA/D温度检测单片机图3.2 数字环路增益控制
这个电路的还有一个优点就是可以在一定范围内控制链路的增益，在生产时不需要修改常用的电阻衰减网络。这个电路的控制需要注意检测电路的滤波，包括硬件滤波和软件滤波。如果滤波做不好的话可能会造成电路的增益在不停的跳动。电路的控制还可以有一种做法，属于开环工作方式。单片机检测温度传感器的输出，根据检测到的温度作为对衰减器进行控制的依据，而不是以输入、输出的功率检测电压为依据。这种控制方式需要做较多的实验来确定衰减系数。
需要注意的是A/D和D/A要选择12位或以上的，避免控制的精度不够造成增益跳动；D/A的输出滤波要注意，否则会产生寄生调制，影响射频输出的杂散；另外，开环工作时对压控衰减器的\控制电压--衰减量\曲线的线性要求较高，并且一致性较好，否则会影响补偿效果。类似的技术还可用于控制功放的偏置电压，完成对工作点的补偿，效果很好。
3.3 温度系数衰减器
选择适合的带有温度系数的衰减器可以很好的补偿增益的变化，电路简单，效果较好，工作稳定可靠，可以用于任何系统。如图3.3所示。
RFIN主功放链路温度系数衰减器RFOUT图3.3 温度系数衰减器的增益补偿
需要注意的是通过实验选择合适的型号，使得衰减器的特性与功放链路的特性刚好相反，达到最佳的补偿效果。
器件主要有EMC公司的TVA系列产品和IMS公司的AV-0805系列产品，以EMC公司的产品（例如TVA0700N07W3）较好。
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第四章 功放供电电路设计
微波线性功率放大器由于线性度高性能良好等在现代微波（无线）通信系统中的重要性越来越大。在线性功放的设计中，人们注意到的是如何提高功放的线性度。但是，在功放的设计中，功放电路的供电及其偏置也是非常重要的。功放电路的电源的供电和偏置设计不好，将严重影响功放的线性指标。
4.1 功放电路的供电形式
功放电路的供电形式多种多样，但基本相同，对于不同类型的器件有所不同。一般大功率器件厂家会提供一个供电电路供设计者参考。
4.1.1 LDMOS器件供电电路
LDMOS器件的供电电压是26V~30V不同。但是一般给定的是26V和28V，电源供电时可以按这两种供电。
LDMOS器件的供电电路如图4.1。一般情况下，电容的设计有一定的规律，靠近器件的电容用的是和器件的频率相同的电容，和耦合用的电容同样的容值。
图4.1 930～960MHz宽带器件供电网络
其中：L1接器件的栅极，L2接功放器件的漏极。 C8、C14：47pF微波电容B型 C7、C15、C16：10uF/35V的钽电容。 C17：220uF/50V电解电容器
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