【技术】微基站系统不稳定，该怎样选择合适的无源温度补偿方案？

时间： 2019-07-10 来源：世强作者：Raymond

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【摘要】在LTE-A微基站系统中，射频功率器件增益的温度稳定性往往是设计者最关注的特性。AN7-3N5F在常温的衰减量为3dB，其TCA为-0.005dB/dB/℃，是一款适用于商用系统的高性价比产品，为商业化无线系统提供了低成本的无源温度补偿方案。

一般来说，LTE-A微基站系统的射频功率器件都是采用GaAs工艺制作，具有较高的工作效率和良好的一致性。除了这些特性之外，设计者最关注的问题是该功率器件的温度特性，尤其是增益的温度稳定性。以30dB的放大器举例来说，其增益的典型温度特性为：-0.001dB/℃/dB。也就是说，在100℃（-25～+85℃）的温度变化范围内，每dB增益的变化为0.1dB，因此，30dB的放大器的增益温度变化为3dB。对于微基站来说，这样的增益变化远远达不到要求，主要是由于其有可能在极限温度的情况下，引起系统的不稳定。

美国著名的无源器件厂商EMC-RFlabs推出的温补衰减器（TVA）产品能完美解决以上问题。AN7系列TVA是适用于商用系统的高性价比产品，为商业化无线系统提供了低成本的无源温度补偿方案，其在电路中的具体使用方式如图1所示。

AN7系列产品的主要特性如下：

• 工作频率：DC～6GHz

• VSWR：1.3

• 端口阻抗：50 Ohm

• 功率容量：200mW

• 工作温度：-55～+150℃

• 小型的0805封装尺寸

图1：AN7系列TVA在电路中的使用方式

AN7系列温补衰减器有多种规格的产品供选择。但为能选择到合适的产品，首先需要明白其重要的一个概念：TCA（Temperature Coefficient of Attenuation），其单位为dB/dB/℃，意思是：衰减器的每摄氏度每dB衰减量的变化量（dB）。AN7系列的TCA包含-0.003，-0.004，-0.005，-0.006，-0.007，-0.009，-0.011等等。这里需要注意的是，TCA的变化有正负差别，但通常需要TCA是负的，用于补偿增益在高低温下的变化。

其次，需要确定系统链路可以承受的衰减量，因为TCA只能表征每dB衰减量的变化，有可能无法完全补偿系统增益的变化。

下面我们以微基站常用的温补衰减器AN7-3N5F为例，来说明其对增益的温度补偿能力。AN7-3N5F在常温的衰减量为3dB，其TCA为-0.005dB/dB/℃，也就是说其每摄氏度的增益补偿值为0.015dB，在100℃范围内的增益补偿为1.5dB。理想的补偿后的曲线如下图：

图2：AN7-3N5F补偿后的理想曲线

最后，讨论一下射频工程师常用的数控衰减器和温补衰减器在电路系统中的不同作用。大多数的数控衰减器同样是GaAs工艺制作，一般用于系统的ALC控制，起到调节功率的作用。数控衰减器最小控制精度为0.5dB，但需要单独的控制电路来对其进行控制，是一种环路控制的方式。温补衰减器采用的是开路的方式来进行补偿，其不需要另外的控制电路，相对比较简单。因此，具体采用哪种方式来进行发射功率的补偿，还是需要看系统的整体需要。

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黑色幽默2017 Lv6. 高级专家 2018-03-02

实用，学习了
无源小王子 Lv7. 资深专家 2018-01-21

很实用，学习了.
用户18396822 Lv8 2018-01-01

学习了

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专利级温补衰减器，让射频微波通信系统的RF特性不再漂移！

射频、微波通信系统的射频特性稳定性不再是问题！EMC的专利级温补器具频率宽、损耗低、高性价比的特性，能使功放的电路设计、制作和升级都变得更加简单，便宜！

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【选型】EMC RFLabs 微波器件选型指南

目录- Thermopad®变温衰减器固定衰减器终端电阻器金刚石射频电阻装置® HybriX®耦合器和信号分配微波器件创新解决方案微波器件传统产品微波器件附录微波器件索引

型号- 82 7013TC,83 XXXXTC,32 1209,33 1052,83 7017TC,12 系列,D3PP20F,HPR2F,33 1050,CR0402D,DS15D10,SMT2010TALN,32 1200,32 1201,82 3003TC,81 7042,32P7201F,31 7021,81 3012B,SMTXXXXX,HE298MF,WH0530TF,12-0101,12-0102,13-125-T,CT2335A,82 7001TC,X3C09P2-03,XC3500P-03S,81 7021TC,33 1041,83 7006TC,4113P,33 1042,QTVA,32 1212,82 3038TC,AN,32 1213,81 3001B,81 3001A,81 3033TC,42TVA,CRXXXXD,DS15D20,CA0505D T,1M803S,4112P,HPQ2F,H88-108-600,42KA,P2D50J,DN05W20F,811,812,82 系列,49XX,83 1001TC,4111P,82 7025TC,CT2525ALN,HML2F,SD055-055-4-A,SD055-055-4-B,SD065-035-3-B,5654 XXX,5,MTVAS,82 3039TC,81 7031,32 1111,1E1305-3,32 1117,81 3011B,81 3011A,5 系列,5308 XXX,5,CT,81 7028,XC1900E-03S,31 7008,31 7006,5660 XXX,5,823,827,82 7002TC,CT2010ALN,HPP2F,HN05W03F,5XXXXXXX,HRM,CT系列,X3C09P1-03,32 1002,32 1123,32 1121,HRT,83 3005TC,32 1001,32 1122,D3PPXXF,SD130-105-4-040,32 1006,32 1007,32 1004,32 1005,82 3001TC,82 7166TC,81 3001TC,CT3725,HTVA,33 1009,33 1005,33 1006,32-1003,33 1003,12-250-T,33 1004,4110J,CT2335TALN,33 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3028,D2PK02F,MTVA0200N07,81 XXXXTC,MTVA0200N06,81 7001B,D3PV30F,HPJ2F,32 XXXX,32P7196F,8 SERIES,31 1033,31 1035,31 1034,TRM 8-8,CTXXXXD,CT2335ALN,42TVAXXXXXXX,P3S35J,12,P3S35L,RPD0212F,41XX,TRP 4-12,82 7172TC,842*,82 3030TC,12 SERIES,12-102,12-101,SD105-105-4-A,SD105-105-4-B,81 7006TC,81 3006TC,KFA,SXUXXX,HSAF,X3C07P1-03,31 1010,841X,D2PJXXF,33 7023,42 系列,5326 XXX,5,83 7044,32,HDDF,WTVA,33,83 7046,ASR,83 7047,42WTVA,HN05Z03F,DN05Z15F,HXXXX,DXXXXX,HMD2F,SMTF,82 7150TC,82 3031TC,SXU10203TF,31 1021,42 SERIES,1X XXX,842X,SMT3725TALN,CT0402D,MTVA0200N05,HE128MF,X3C19P2-03,12系列,12-3022,42,CR1010D,4112PLC,HLB2F,31 1086,SXU00303F,31 1076,33 7002,33 7001,843X,11306-3S,33 7004,33 7003,33 7005,CT1835A,D2PJ30F,8系列,TRP 4-2,12-3007,P4L50G,SMT3737ALN,31 1094,TRM 4-12,HSBF,5318 XXX,5,82 3051TC,8 XXX,MTVA,12-022,31 1089,XC0900E-03S,HDV2F,HPX2F,12-028,12-3005,P2S35D,BD064M3F,CT0505D,73 XXXX,12-3002,MTVA0200N66,12-3001,SD045-025-4-015,SMT3737,81 3008TC,SMT2525,CTVA,846X,HDE,32P7198F,LAB-FLEX®,83 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3074TC,32M7200,4915,32P7197,XC2500A-03S,4910,HDS2F,HPU2F,PXXXXX,83 7014,82 7015TC,

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产品型号	品类	频率（Ghz）	频率（Mhz）	功率（W）	回波损耗（dB）	插损（DB）	幅度平衡度（Degree）	相位平衡度（Degree）	隔离度（dB）	偶合值（dB）	线性度（dB）	驻波比（：1）	效率（%）	峰值增益（dB）	极化方式	阻抗（Ω）	衰减值（dB）	衰减精度（dB）	电流（mA）	噪声系数（dB）	输入回波损耗（dB）	输出回波损耗（dB）	反向电压（V）	反向电流（mA）	动态范围（dB）
MQCN-1216	电桥	1.10-1.92	-	10	20	0.9	±1.0	90±4.0	19	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

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芯佰特（CHIPBETTER）无线通讯用射频前端芯片选型指南

目录- 公司介绍 Wi-Fi前端模组 5G小基站射频前端产品超宽带射频前端产品物联网产品定制化产品

型号- CBA8425C,CBA8425B,CBL0109B1,CB5309,CB5747,CB5746,CB8227,CBG9308,CB5303,CB5743,CBG0812,CB6317,CB5310,CB6318,CBS8348,CBS8347,CBS8110,CB7263,CB8050W,CB5717,CBA8472B,CB2401,CB5712,CB2402,CB5755,CB9328,CBL3337A,CB6328,CBG0406,CBA4001,CBA4000,CBL0618A,CBG0106A,CBS8435,CBG9326,CBG9008,CBG9327,CBA4006,CBA4003,CBA4002,CB5326,CBA4005,CB2411,CBA4004,CB1010,CBA4010,CB5333,CB5331,CBS8009,CBG9092,CB8050,CB8055,CBA8470B,CB5337,CBA4015,CB6426,CBA4020,CB5784,CB5780,CBL8462A

选型指南 - 芯佰特 - 2022/5/9