專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，應(yīng)用在移動(dòng)通信的基 站系統(tǒng)和天線系統(tǒng)之間，或者在基站系統(tǒng)和塔頂放大器，以及諸如此類(lèi)的應(yīng) 用場(chǎng)合中，對(duì)上行/下行信號(hào)進(jìn)行合路/分路。
技術(shù)背景
移動(dòng)通信應(yīng)用中，經(jīng)常需要通過(guò)塔頂放大器或直接對(duì)天線系統(tǒng)的電下傾 角進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于塔頂放大器和天線系統(tǒng)距離地面較高，維護(hù)人員不便于直 接登高維護(hù)，因此，便要求提供塔下的設(shè)備與塔頂放大器或天線系統(tǒng)進(jìn)行電 性連接，然后藉由塔下的設(shè)備實(shí)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)的調(diào)節(jié)過(guò)程。
傳統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)天線系統(tǒng)的電下傾角調(diào)節(jié)主要有兩種方式。
第一種方式是從塔頂?shù)奶炀€系統(tǒng)或塔頂放大器上連接一線纜至塔下機(jī) 房，通過(guò)外置的調(diào)制解調(diào)器與控制器電性連接，維護(hù)人員隨時(shí)可通過(guò)控制器 進(jìn)行相關(guān)的調(diào)節(jié)，這種方式的缺點(diǎn)非常明顯，線纜的鋪設(shè)造成設(shè)備投資成本 的增高，對(duì)運(yùn)營(yíng)商造成不利。
第二種方式是利用普通型饋電器實(shí)現(xiàn)的，在這種方式中，要求與饋電器
電性連接的基站具有調(diào)制解調(diào)功能。上行時(shí)，維護(hù)人員在基站上進(jìn)行控制， 通過(guò)基站的調(diào)制將控制信號(hào)輸入至饋電器，由饋電器與基站射頻信號(hào)和直流
電合成后傳輸至塔頂放大器或天線系統(tǒng)，便可實(shí)現(xiàn)調(diào)制的過(guò)程；同理，下行 時(shí)，天線系統(tǒng)或塔頂放大器的信號(hào)經(jīng)饋電器分路成控制信號(hào)、射頻信號(hào)和直 流電，進(jìn)入基站的相關(guān)功能模塊對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)即可。對(duì)于這種方式而 言，由于需要在基站之類(lèi)的設(shè)備上設(shè)置相關(guān)的功能模塊，便限制了基站設(shè)備 的通用性，顯然不符合模塊化設(shè)計(jì)的原則。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是要克服上述不足，提供一種符合模塊化設(shè)計(jì)原
則，可使運(yùn)營(yíng)商節(jié)省投資成本的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器。 為實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型一種內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，包括
第一接口 ，在上行時(shí)接收直流電和控制設(shè)備的控制信號(hào)的輸入或在下行 時(shí)輸出天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)；
調(diào)制解調(diào)電路，上行時(shí)對(duì)所述第一接口的控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以適應(yīng)天饋 系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的格式要求，下行時(shí)對(duì)天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后輸出至所 述第一接口；
低通濾波器，上行時(shí)對(duì)調(diào)制后的控制信號(hào)進(jìn)行濾波輸出，下行時(shí)對(duì)天饋 系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行濾波后輸出至調(diào)制解調(diào)電路；
第二接口 ，上行時(shí)接收基站射頻信號(hào)的輸入或下行時(shí)輸出射頻信號(hào)給基 站設(shè)備；
第三接口，上行時(shí)合成直流電、濾波后的控制信號(hào)和所述射頻信號(hào)后輸
出，下行時(shí)分路將天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)輸出至低通濾波器且將天饋系統(tǒng)下行
的射頻信號(hào)輸出至第二接口。
具體地，所述調(diào)制解調(diào)電路包括 調(diào)制單元，在上行時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制； 解調(diào)單元，在下行時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；
半雙工器，對(duì)應(yīng)上行或下行的不同狀態(tài)，導(dǎo)通所述調(diào)制單元或解調(diào)單元。
所述調(diào)制單元包括
信號(hào)源，產(chǎn)生用于調(diào)制的載波信號(hào)；
模擬開(kāi)關(guān)模塊，將上行時(shí)輸入的控制信號(hào)調(diào)制在所述信號(hào)源產(chǎn)生的載波
上；
衰減網(wǎng)絡(luò)，對(duì)模擬開(kāi)關(guān)模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行功率衰減后完成調(diào)制輸出； 所述解調(diào)單元包括
對(duì)數(shù)放大檢波器，對(duì)下行時(shí)的天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后輸出； 整形電路，對(duì)解調(diào)后的反饋信號(hào)進(jìn)行整形輸出； 所述第二接口與第三接口之間設(shè)有一電容，該電容對(duì)上行或下行的射頻 信號(hào)進(jìn)行隔直通交、抑制低頻信號(hào)。
所述調(diào)制解調(diào)電路和低通濾波器均與 一 防雷電路電性連接。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具備如下優(yōu)點(diǎn)
1、 在饋電器中實(shí)現(xiàn)了調(diào)制解調(diào)功能之后，電下傾角控制設(shè)備可直接通 過(guò)饋電器進(jìn)行操作，而不用鋪設(shè)專(zhuān)用的連接天饋系統(tǒng)的線纜，由此，在實(shí)現(xiàn) 模塊化設(shè)計(jì)的同時(shí)，可節(jié)省運(yùn)營(yíng)商的投資成本。
2、 調(diào)制單元相對(duì)于傳統(tǒng)的ASK調(diào)制電路所用的器件大大減少，并固定 了從信號(hào)源到輸出通道的差損，使得輸出信號(hào)的功率非常穩(wěn)定；而且可通過(guò) 采用隔離度高的模擬開(kāi)關(guān)模塊，使開(kāi)關(guān)載波信號(hào)的功率隔離度提高，有利于 減少傳輸過(guò)程的千擾。
3、 傳統(tǒng)解調(diào)電路一般是采用二極管檢波管、運(yùn)算放大器和整形比較器 的組合電路，本實(shí)用新型的解調(diào)單元與之比較，其優(yōu)勢(shì)是器件數(shù)目少，輸入 動(dòng)態(tài)范圍寬，還原信號(hào)失真度小。


圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖； 圖2為本實(shí)用新型的調(diào)制解調(diào)電路的原理圖； 圖3為本實(shí)用新型的低通濾波器的電路原理圖； 圖4為本實(shí)用新型的防雷電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明
請(qǐng)參閱圖1,本實(shí)用新型的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，具有三個(gè)接口
和一個(gè)調(diào)制解調(diào)電路12、 一個(gè)防雷電路ll、 一個(gè)低通濾波器13和一個(gè)電容C。
第一接口 AISG，與基站(未圖示)，或者與獨(dú)立的電調(diào)控制器(未圖示) 相連接，以及與直流電源相連接，在上行時(shí)接收直流電和控制設(shè)備的控制信 號(hào)的輸入或在下行時(shí)輸出天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)至控制設(shè)備(基站或電調(diào)控制器)。
調(diào)制解調(diào)電路12，上行時(shí)對(duì)所述第一接口 AISG的控制信號(hào)進(jìn)flS周制以
適應(yīng)天饋系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的格式要求，下行時(shí)對(duì)天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后
輸出至所述第一接口 AISG。
調(diào)制解調(diào)電路12的具體組成詳見(jiàn)圖2,具體包括，調(diào)制單元3、解調(diào)單 元4和半雙工器5，調(diào)制單元3用于在上行時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)^f亍調(diào)制；解調(diào)單元4 用于在下行時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；半雙工器5對(duì)應(yīng)上行或下行的不同狀態(tài)，導(dǎo) 通所述調(diào)制單元3或解調(diào)單元4。
調(diào)制單元3由IF信號(hào)源31、模擬開(kāi)關(guān)模塊32和衰減網(wǎng)絡(luò)33組成。模 擬開(kāi)關(guān)模塊32選用的是具有低內(nèi)阻、高隔離度、高速切換速度的集成芯片， 它能根據(jù)控制信號(hào)的高低電平快速切換通道選擇開(kāi)關(guān)，有效地選擇通過(guò)信號(hào) 是IF信號(hào)源31產(chǎn)生的IF載波或者是信號(hào)地，把控制信號(hào)的波形調(diào)制為相應(yīng) 的包絡(luò)信號(hào)；該包絡(luò)信號(hào)再通過(guò)7T型衰減網(wǎng)絡(luò)33得到適當(dāng)?shù)妮d波功率電平， 輸出到低通網(wǎng)絡(luò)和饋線上，完成調(diào)制過(guò)程。該電路比傳統(tǒng)的ASK調(diào)制電路所 用的器件大大減少；并固定了從信號(hào)源31到輸出通道的差損，使得輸出信號(hào) 的功率非常穩(wěn)定；而且采用的模擬開(kāi)關(guān)器件的隔離度高，開(kāi)關(guān)載波信號(hào)的功 率隔離度提高，有利于減少傳輸過(guò)程的干擾。
解調(diào)單元4由對(duì)數(shù)放大檢波器41和整形電路42組成。對(duì)數(shù)放大;f企波器 41采用了對(duì)數(shù)放大器，對(duì)數(shù)放大器具有把輸入信號(hào)功率按線性轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電 平的功能，而且輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍非常大，能夠有效穩(wěn)定地按照調(diào)制波包 絡(luò)信號(hào)的功率檢出調(diào)制信號(hào)；檢波后信號(hào)進(jìn)入整形電路42,電路能根據(jù)輸入 信號(hào)功率電平自適應(yīng)地調(diào)整整形電路的比較電平，使得電路能夠把動(dòng)態(tài)范圍 為20dB輸入信號(hào)按TTL信號(hào)形式還原出來(lái)。傳統(tǒng)解調(diào)電路一般是采用二極 管檢波管、運(yùn)算放大器和整形比較器的組合電路，本電路與之比較，其優(yōu)勢(shì) 是器件數(shù)目少，輸入動(dòng)態(tài)范圍寬，還原信號(hào)失真度小。
半雙工器5主要元件是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。因?yàn)樘祓佅到y(tǒng)控制信號(hào)的收發(fā)是 在同一根饋線上實(shí)現(xiàn)，所以收發(fā)信號(hào)要通過(guò)時(shí)分復(fù)用的半雙工形式傳送。切 換控制電路通過(guò)調(diào)整單穩(wěn)態(tài)的脈沖時(shí)間和切換控制的邏輯組合電路，實(shí)現(xiàn)收 發(fā)信號(hào)傳輸方向的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。本電路利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)，根據(jù)信號(hào)的 來(lái)源自動(dòng)切換信號(hào)傳輸方向，具有控制邏輯簡(jiǎn)明，穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，可以減 少額外的方向控制信號(hào)線，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。
參閱圖3，低通濾波器13,上行時(shí)對(duì)調(diào)制后的控制信號(hào)進(jìn)行濾波輸出，
下行時(shí)對(duì)天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行濾波后輸出至調(diào)制解調(diào)電路12進(jìn)行解調(diào)。
它由兩級(jí)低通濾波器13串聯(lián)，前級(jí)由Ll和Cl構(gòu)成二階低通濾波器13，具 有較高的截止頻率，主要抑制大于800MHz的射頻信號(hào)，提高射頻通道和 AISG信號(hào)通道間的隔離。后級(jí)由L2、 C2和C3構(gòu)成三階低通濾波器13的截 止頻率約為lOMHz，主要抑制電纜上低頻信號(hào)的串?dāng)_，減小調(diào)制信號(hào)的失真。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1，第二接口 BTS/NodeB與基站射頻設(shè)備相連接，上行時(shí)接 收基站射頻信號(hào)的輸入或下行時(shí)輸出。
第三接口 ANT/TMA通過(guò)射頻電纜與塔上天饋系統(tǒng)相連接，上行時(shí)合成 直流電、濾波后的控制信號(hào)和所述射頻信號(hào)后輸出，下行時(shí)分路將天饋系統(tǒng) 的反饋信號(hào)輸出至低通濾波器13且將天饋系統(tǒng)下行的射頻信號(hào)輸出至第二
接口 BTS/NodeB。
所述第二接口 BTS/Node B與第三接口 ANT/TMA之間設(shè)有一電容C， 它的主要作用是抑制低頻信號(hào)、隔斷直流電，同時(shí)頻率在800MHz到2170MHz 的射頻信號(hào)通過(guò)它的耦合在這兩個(gè)接口間傳輸。
所述調(diào)制解調(diào)電路12和低通濾波器13均與一防雷電路11電性連接， 詳見(jiàn)圖4，防雷電路11的設(shè)計(jì)結(jié)合了有源電路和無(wú)源電路的防雷特點(diǎn)，從第 一接口 AISG接口直接到低通濾波器13的直流通道(圖4中從IN到OUT的 通道)上采用了無(wú)源電路的防雷方式，在靠近兩個(gè)輸入輸出接口處(圖4中 從IN和OUT兩處)各放置一個(gè)氣體放電管(GDT)，通道上只連接功率電 感耦合，直流電壓損耗極小，此方式避免了傳統(tǒng)防雷電路中使用電阻退耦引 起的直流損耗過(guò)大的問(wèn)題；從第一接口 AISG接口到直流穩(wěn)壓電路(DC-DC) 這一通路采用了有源電路的防雷方式，在上述直流通道中經(jīng)過(guò)了第一個(gè)氣體 放電管(圖4中從IN處)之后，釆用一個(gè)大功率的電阻作為退耦電阻引入 電源，電阻后接上一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管(TVS)到地進(jìn)行二級(jí)防雷，然后才 從電阻端接入到直流穩(wěn)壓電路上，此方式退耦電阻的阻值較大，能大大減少 輸入下一級(jí)電路的浪涌信號(hào)的強(qiáng)度，有效地保護(hù)了有源電路，提高了器件的 防雷等級(jí)。
本々貴電器的工作原理如下所述。
信號(hào)上行時(shí)，從基站輸入到AISG接口的天線控制信號(hào)是RS485總線信
號(hào)的形式，通過(guò)調(diào)制單元3的作用，該控制信號(hào)對(duì)IF的載波信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)鍵
控調(diào)制(OOK),然后和直流電一起通過(guò)低通網(wǎng)絡(luò)的濾波，再與來(lái)自基站、 通過(guò)電容耦合到第三接口 ANT/TMA的射頻信號(hào)在第三接口 ANT/TMA匯 合，三路信號(hào)通過(guò)射頻電纜輸送到基站塔頂天饋系統(tǒng)。
信號(hào)下行時(shí)，來(lái)自天饋系統(tǒng)的射頻信號(hào)和天饋系統(tǒng)控制信號(hào)由第三接口 ANT/TMA輸入，分路到第二接口 BTS/Node B和低通濾波器13 。通過(guò)電容 耦合到第二接口 BTS/Node B的射頻信號(hào)送到基站的射頻接口 ，另一路經(jīng)過(guò) 低通濾波器13的信號(hào)被濾波成帶控制信號(hào)的中頻調(diào)制波，該調(diào)制波經(jīng)過(guò)調(diào)制 解調(diào)電路12的解調(diào)，還原成RS485總線信號(hào)形式的天饋控制信號(hào)，然后送 給基站的AISG控制設(shè)備。
本實(shí)用新型的饋電器與普通型饋電器相比最大的優(yōu)勢(shì)在于它增加了內(nèi)置 的中頻(IF)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)電路12,因此，除了具有普通型饋電器把直流 信號(hào)和射頻信號(hào)合路的功能外，還具有天饋設(shè)備控制信號(hào)調(diào)制和解調(diào)功能。 調(diào)制功能把天饋設(shè)備控制信號(hào)調(diào)制到IF信號(hào)上，然后與直流和射頻信合路； 解調(diào)把中頻信號(hào)與射頻信號(hào)分離，并解調(diào)出控制信號(hào)給天饋設(shè)備。所以， 天饋系統(tǒng)直接接上Smart型饋電器，通過(guò)射頻饋電電纜即可實(shí)現(xiàn)基站和塔上 設(shè)備通信和監(jiān)控，簡(jiǎn)化了基站設(shè)備與塔頂設(shè)備的控制連接方式。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，其特征在于包括:第一接口，在上行時(shí)接收直流電和控制設(shè)備的控制信號(hào)的輸入或在下行時(shí)輸出天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)；調(diào)制解調(diào)電路，上行時(shí)對(duì)所述第一接口的控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制以適應(yīng)天饋系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的格式要求，下行時(shí)對(duì)天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后輸出至所述第一接口；低通濾波器，上行時(shí)對(duì)調(diào)制后的控制信號(hào)進(jìn)行濾波輸出，下行時(shí)對(duì)天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行濾波后輸出至調(diào)制解調(diào)電路；第二接口，上行時(shí)接收基站射頻信號(hào)的輸入或下行時(shí)輸出射頻信號(hào)給基站設(shè)備；第三接口，上行時(shí)合成直流電、濾波后的控制信號(hào)和所述射頻信號(hào)后輸出，下行時(shí)分路將天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)輸出至低通濾波器且將天饋系統(tǒng)下行的射頻信號(hào)輸出至第二接口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，其特征在于 所述調(diào)制解調(diào)電路包括調(diào)制單元，在上行時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制； 解調(diào)單元，在下行時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；半雙工器，對(duì)應(yīng)上行或下行的不同狀態(tài)，導(dǎo)通所述調(diào)制單元或解調(diào)單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，其特征在于所 述調(diào)制單元包括信號(hào)源，產(chǎn)生用于調(diào)制的載波信號(hào)；模擬開(kāi)關(guān)模塊，將上行時(shí)輸入的控制信號(hào)調(diào)制在所述信號(hào)源產(chǎn)生的載波上；衰減網(wǎng)絡(luò)，對(duì)模擬開(kāi)關(guān)模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行功率衰減后完成調(diào)制輸出；
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，其特征在于所 述解調(diào)單元包括對(duì)數(shù)放大檢波器，對(duì)下行時(shí)的天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后輸出； 整形電路，對(duì)解調(diào)后的反饋信號(hào)進(jìn)行整形輸出；
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，其特征在于所 述解調(diào)單元包括對(duì)數(shù)放大檢波器，對(duì)下行時(shí)的天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后輸出； 整形電路，對(duì)解調(diào)后的反饋信號(hào)進(jìn)行整形輸出；
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器， 其特征在于所述第二接口與第三接口之間設(shè)有一電容，該電容對(duì)上行或下 行的射頻信號(hào)進(jìn)行隔直通交、抑制低頻信號(hào)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，其特征在于 所述調(diào)制解調(diào)電路和低通濾波器均與一防雷電路電性連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種內(nèi)置調(diào)制解調(diào)功能的饋電器，包括第一接口，在上行時(shí)接收直流電和控制設(shè)備的控制信號(hào)的輸入或在下行時(shí)輸出天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)；調(diào)制解調(diào)電路，上行時(shí)對(duì)第一接口的控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，下行時(shí)對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行解調(diào)后輸出至第一接口；低通濾波器，上行時(shí)對(duì)調(diào)制后的控制信號(hào)進(jìn)行濾波輸出，下行時(shí)對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行濾波后輸出至調(diào)制解調(diào)電路；第二接口，上行時(shí)接收基站射頻信號(hào)的輸入或下行時(shí)輸出射頻信號(hào)給基站設(shè)備；第三接口，上行時(shí)合成直流電、濾波后的控制信號(hào)和所述射頻信號(hào)后輸出，下行時(shí)分路將天饋系統(tǒng)的反饋信號(hào)輸出至低通濾波器且將下行的射頻信號(hào)輸出至第二接口。本實(shí)用新型整合了調(diào)制解調(diào)電路與饋電器，可節(jié)省投資成本，便于產(chǎn)品的模塊化應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04B7/15GK201204699SQ20082004544
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者劉英宇, 邸英杰 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司