直放站設(shè)計的原理與方法（網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載，只供個人學(xué)習(xí)）
直放站作為公司在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面的核心產(chǎn)品之一，其設(shè)計的重要性不言而喻。直放站的設(shè)計包括很多方面，從核心的射頻性能和監(jiān)控參數(shù)，到產(chǎn)品的可靠性設(shè)計（EMC設(shè)計、降額設(shè)計、熱設(shè)計、軟件可靠性和機械可靠性、環(huán)境可靠性等），再到產(chǎn)品的成本分析設(shè)計，無論哪一方面都將會影響到產(chǎn)品的市場競爭力。在此，僅從其中最關(guān)鍵的一些因素上來分析直放站設(shè)計的原理與方法，以及在設(shè)計中需要特別注意的一些地方。
從在通信網(wǎng)絡(luò)中所起的作用來看，直放站的主要功能就是放大從基站（下行）和移動臺（上行）接收過來的有用信號，并將放大后的信號經(jīng)天線（或其它耦合方式）發(fā)送出去。通過這一方式提高系統(tǒng)基站的覆蓋能力。在這一放大過程中，要盡可能抑制隨有用信號一起接收進來的干擾信號，同時也要避免產(chǎn)生新的干擾。也就是說，直放站的放大必須是有帶寬限制的，同時還要保證直放站的放大是線性的。這是直放站很重要的兩個特點。帶寬的限制主要由雙工器和中頻濾波器來實現(xiàn)，而線性的要求則對功率放大器的設(shè)計實現(xiàn)提出了很高的要求。另外，在實際的工程運用中，還要保證直放站的引入不會給通信系統(tǒng)疊加更多的噪聲。
這就產(chǎn)生了直放站另一類很重要的模塊——低噪聲放大器。至此，可以看出直放站的基本模型中已經(jīng)包含了四類核心模塊：雙工器（限制帶寬）、低噪聲放大器（限制噪聲）、選頻（帶）模塊（中頻濾波）和線性功率放大器（線性放大）。
了解了直放站的基本組成，再來看影響和決定直放站性能的那些基本參量，就比較容易理解接受了。以WCDMA直放站為例，衡量直放站的無線指標主要有：標稱最大輸出功率；自動電平控制（ALC）；增益（最大增益、增益調(diào)節(jié)范圍、增益調(diào)節(jié)步長及誤差）；帶內(nèi)波動；噪聲系數(shù)；頻率誤差及頻率步進；傳輸時延；輸入/輸出駐波比；帶外增益；雜散（頻譜發(fā)射模板、雜散輻射）；調(diào)制精度（誤差矢量幅度EVM、峰值碼域誤差PCDE）；輸入互調(diào)；輸出互調(diào)等。下面先簡單分析一下這些指標主要都跟哪些模塊的哪些參數(shù)有關(guān)，然后再詳細說明各個指標的設(shè)計方法以及它們之間的一些相互制衡的關(guān)系。標稱最大輸出功率主要由線性功放的最大輸出功率和雙工器的插損決定，自動電平控制通常取決于功放的功率控制環(huán)路（低噪放也設(shè)計成有ALC功能，但一般不應(yīng)作為整機的ALC來使用）。增益的設(shè)計包含很多方面，直放站射頻通路上的所有組成單元都將影響到整體的增益。影響增益帶內(nèi)波動的因素有很多，除了射頻通路上各模塊的帶內(nèi)波動外，各模塊端口之間的匹配以及模塊的EMC性能也會有一定的影響。從級聯(lián)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)計算公式來看，直放站的噪聲系數(shù)在一定程度上只取決于低噪放模塊之前的鏈路損耗和低噪放的噪聲系數(shù)；但當?shù)驮敕诺脑鲆孑^低時，選頻器和功放的噪聲系數(shù)也會有很大的影響。頻率誤差主要由本振的參考晶振的頻率準確度和穩(wěn)定度決定，而頻率步進則與本振鎖相環(huán)的鑒相頻率有關(guān)。傳輸時延反映了中頻聲表濾波器的時延特性。輸入/輸出駐波比跟雙工器的輸入/輸出駐波比、低噪放的輸入駐波比和線性功放的輸出駐波比有關(guān)。帶外增益實際上是一個綜合的指標，它主要由帶內(nèi)增益和選頻器的帶外抑制決定。影響雜散指標的因素很多，頻譜發(fā)射模板主要取決于線性功放的ACPR值，而雜散輻射則跟很多參數(shù)有關(guān)，比如說本振的泄漏、寄生雜譜、互調(diào)產(chǎn)物、諧波輻射等。影響調(diào)制精度指標的因素主要有頻率誤差和相位噪聲，系統(tǒng)的自激（即使很微�。┮矔�產(chǎn)生很大的影響。
輸入互調(diào)指標對于選頻直放站來說，基本上由中頻聲表濾波器之前的電路的三階互調(diào)特性決定，而后面電路的線性影響基本可以忽略；但對選帶直放站來說，輸入互調(diào)指標由整個鏈路所有模塊的三階互調(diào)（也可能是五階互調(diào)）特性共同決定。
輸出互調(diào)主要跟功放的輸出端特性有關(guān)，在功放輸出端接有環(huán)行器或隔離器的情況下，輸出互調(diào)指標很容易實現(xiàn)。
從上面簡單的分析可以看到，有些指標相互之間是有關(guān)聯(lián)的，甚至在一定程度上還會相互制約。比如說，最大增益會影響帶外增益指標，頻率誤差會影響調(diào)制精度，噪聲系數(shù)也會影響到雜散（噪聲）。下面會對其中幾個重要的指標進行詳細的分析以及相應(yīng)設(shè)計方法的探討。