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一種微微基站的射頻前端裝置的制作方法

文檔序號:7728508閱讀:137來源:國知局
專利名稱:一種微微基站的射頻前端裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及基站的射頻前端裝置,尤其涉及微微基站收發(fā)共用一根天線的射
頻前端裝置。
背景技術(shù)
與宏基站相比,小型基站平臺在資金投入和運(yùn)營成本具有很大的優(yōu)勢,因此市場 對小型基站平臺的需求不斷增長。設(shè)置多個小型基站可以擴(kuò)大覆蓋率,增加容量,同時還可 以降低因性能不佳引發(fā)的客戶流失。 基于IP架構(gòu)的1載頻GSM室內(nèi)微微蜂窩基站(Pico BTS),由于具有低成本、小功 率、低容量以及微型化的特點(diǎn),故智能頻率規(guī)劃功能是其不可或缺的重要功能。與傳統(tǒng)宏 基站、微蜂窩基站相比,Pico BTS站點(diǎn)不但具備完整的無線信道管理功能及Um接口功能, 而且由于具有"Abis Over IP接口功能",因此除了安裝靈活、站點(diǎn)位置可變外,也由于數(shù)量 之多而難以按照常規(guī)的網(wǎng)規(guī)網(wǎng)優(yōu)方法配置及維護(hù)。綜合上述情況,提出Pico BTS要滿足 iBSC"智能頻率規(guī)劃功能"的需求,即要求Pico BTS可根據(jù)運(yùn)營商提供的無線資源信息,自 動實(shí)現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用頻點(diǎn)搜索,并將搜索到的信號信息上報IP基站控制器(iBSC,IP Base Station Contralor),由iBSC進(jìn)行仲裁,完成本基站載頻頻點(diǎn)和鄰小區(qū)等參數(shù)的選擇和設(shè) 置,以自動化的過程替代人工頻率規(guī)劃、配置的工作,從而省去大量網(wǎng)規(guī)、網(wǎng)優(yōu)工作,達(dá)到降 低運(yùn)行維護(hù)成本、節(jié)省人力及物力的目的。 由Pico BTS完成的頻率搜索功能是智能頻率規(guī)劃功能的一部分,主要工作是接 收iBSC下發(fā)的頻率搜索命令,測量和收集指定頻率的接收信號電平指示(RSSI, Received Signal Strength Indication)信息,并將結(jié)果上報iBSC,供iBSC的智能頻率規(guī)劃功能使 用。 在線頻偏校準(zhǔn)功能是為了保證微微基站在工作過程頻率保持穩(wěn)定、準(zhǔn)確。由于微 微基站時鐘部分26MHz參考晶振使用TCVCX0,隨著時間的增長會產(chǎn)生頻率偏移,導(dǎo)致整機(jī) 的時鐘部分不精準(zhǔn)。因此,通過檢測手機(jī)通道接收到的頻率信號經(jīng)模_數(shù)轉(zhuǎn)換解調(diào)產(chǎn)生自 動頻率校準(zhǔn)(AFC,Auto FrequecyCalibration)信號控制本基站晶振的頻率輸出,使其穩(wěn)定 輸出26MHz。具體來說,在線頻率校準(zhǔn)是用本基站以外的GSM宏基站廣播信號中的頻率校正 信道FCCH(Frequency Calibration Channel)為基準(zhǔn),同步和校準(zhǔn)本基站的基準(zhǔn)時鐘頻率。 所以選擇作為基準(zhǔn)的FCCH信號通常選擇信號強(qiáng)度大的宏基站廣播信號。 傳統(tǒng)的pico基站是通過收發(fā)分開的兩根天線工作,這是考慮到收發(fā)共用一根天 線加雙工器的方式中介質(zhì)雙工器的工作頻段很難做到雙頻段都滿足。如圖l所示,頻率搜 索時通過RX接收天線接收周圍宏基站發(fā)射的信號,并通過射頻板頻段選擇開關(guān)(接收通道 的開關(guān))切換到手機(jī)的頻率校準(zhǔn)通道,進(jìn)行下變頻并解調(diào)控制基站的晶振輸出。 目前,基站加雙工器收發(fā)共用一根天線也可以應(yīng)用到微微基站,但由于雙工器無 法做到支持雙頻段,故必須區(qū)分成兩種頻段基站,即900頻段和1800頻段。對于GSM的 pico BTS,由于頻率校準(zhǔn)時基站接收周圍宏基站發(fā)射的信號對應(yīng)手機(jī)接收模式,其頻率校
3準(zhǔn)通路的聲表濾波器通帶(對于GSM900/1800的pico BTS)為925 960MHz (即900頻 段)和l805 l880MHz (即l800頻段),而基站接收頻段為890 91SMHz (即900頻段) 和1710 1785MHz (即1800頻段),因此對于pico BTS加雙工器收發(fā)共用一根天線存在這 樣一個問題由于手機(jī)頻段與基站頻段恰好相反(即手機(jī)接收頻段對應(yīng)于基站發(fā)射頻段, 反之亦然),頻率校準(zhǔn)手機(jī)模式的通帶對應(yīng)的是雙工器的發(fā)射端TX,也就是雙工器的接收 端RX接收通帶不包含所需要的手機(jī)接收頻段。因此,作為基站頻率校準(zhǔn)接收的信號不能從 收發(fā)公用天線端口通過雙工器RX端進(jìn)入基站內(nèi)部進(jìn)行解調(diào),從而導(dǎo)致頻率校準(zhǔn)功能無法 實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種微微基站的射頻前端裝置,使得收發(fā) 共用一根天線的微微基站能夠?qū)崿F(xiàn)頻率校準(zhǔn)功能。 為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供了一種微微基站的射頻前端裝置,包括 發(fā)送TX模塊和接收RX模塊,其中,在TX模塊和RX模塊之間還連接有一雙工器和一耦合器 件,該雙工器的TX端與TX模塊的輸出端連接,將該TX模塊輸出的整機(jī)發(fā)射信號通過TX端 在收發(fā)共用天線上發(fā)射;該雙工器的RX端與該耦合器件的第一輸入端連接,通過該RX端將 從收發(fā)共用天線上接收的整機(jī)接收信號輸入到該耦合器件的第一輸入端,在該裝置正常工 作時該耦合器件輸出第一輸入端輸入的信號。 進(jìn)一步地, 一手機(jī)模式接收天線與所述耦合器件的第二輸入端連接;在該裝置進(jìn) 行頻率校準(zhǔn)時,該耦合器件的輸出端輸出該第二輸入端輸入的手機(jī)模式接收天線接收的信 號。 進(jìn)一步地,該耦合器件為一耦合器,耦合器件的第一輸入端為該耦合器的輸入端, 耦合器件的第二輸入端為該耦合器的隔離端,該耦合器的耦合端通過一第一電阻接地,耦 合器件的輸出端為該耦合器的輸出端,該耦合器的隔離端作為耦合器件的第二輸入端在該 裝置需要進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時與一手機(jī)模式接收天線連接。 進(jìn)一步地,該耦合器的隔離端通過一單刀雙擲開關(guān)分別與一個接地的第二電阻和 手機(jī)模式接收天線連接,該單刀雙擲開關(guān)在該裝置正常工作時擲于該第二電阻一邊,在該 裝置需要進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時擲于該手機(jī)模式接收天線一邊。 進(jìn)一步地,所述開關(guān)為手動單刀雙擲開關(guān),在該裝置正常工作時將該開關(guān)手動擲 于該第二電阻一邊,在該裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時將該開關(guān)手動擲于該手機(jī)模式接收天線一 邊。 進(jìn)一步地,所述開關(guān)為受控單刀雙擲開關(guān),在該裝置正常工作時該開關(guān)受控?cái)S于 該第二電阻一邊,在該裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時該開關(guān)受控?cái)S于該手機(jī)模式接收天線一邊。 進(jìn)一步地,該受控單刀雙擲開關(guān)受微微基站控制,在該裝置正常工作時控制該開 關(guān)擲于該第二電阻一邊,在該裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時控制該開關(guān)擲于該手機(jī)模式接收天線一 邊。 進(jìn)一步地,該耦合器件為一多選一開關(guān),耦合器件的第一輸入端、第二輸入端分別 對應(yīng)于該多選一開關(guān)的第一輸入端、第二輸入端,耦合器件的輸出端對應(yīng)于該多選一開關(guān) 的輸出端,該多選一開關(guān)的一控制端用于控制該多選一開關(guān)的輸出端,在該裝置正常工作時輸出該多選一開關(guān)的第一輸入端輸入的信號,在該裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時輸出該多選一開 關(guān)的第二輸入端輸入的信號。 采用本實(shí)用新型的射頻前端裝置,通過在雙工器和微微基站RX模塊之間增加耦 合器件,能夠使微微基站在正常工作時收發(fā)共用一根天線,而在微微基站進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時, 在耦合器的隔離端增加一個手機(jī)模式接收天線而引入需要的手機(jī)接收頻段,由此圓滿地解 決微微蜂窩基站收發(fā)共用一根天線所導(dǎo)致的頻率校準(zhǔn)功能無法實(shí)現(xiàn)的問題,使得微微蜂窩 基站收發(fā)共用一根天線的技術(shù)方案得以順利實(shí)現(xiàn),該技術(shù)方案可以應(yīng)用到后續(xù)Pico基站 的設(shè)計(jì)中。

圖1是傳統(tǒng)的微微基站收發(fā)雙天線分離的頻率校準(zhǔn)射頻接收鏈路示意圖; 圖2是微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置的結(jié)構(gòu)圖; 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置正常 工作示意圖; 圖4是圖3實(shí)施例的射頻前端裝置頻率校準(zhǔn)示意圖; 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置的結(jié) 構(gòu)圖; 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例三的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置的結(jié) 構(gòu)圖; 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例四的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置的結(jié) 構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下通過附圖和優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地闡述。以下實(shí)施
例僅僅用于說明和解釋本實(shí)用新型,而不構(gòu)成對本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制。 如圖2所示,是微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置結(jié)構(gòu),該射頻前端裝
置包括TX模塊、一雙工器以及RX模塊,其中該雙工器的TX端與TX模塊的輸出端連接,將
TX模塊的輸出的整機(jī)發(fā)射信號通過TX端在收發(fā)共用天線上發(fā)射;該雙工器的RX端與RX模
塊的輸入端連接,將從收發(fā)共用天線上接收的整機(jī)接收信號輸入給RX模塊。 通過在射頻前端裝置中輔加雙工器,便于收發(fā)天線共用,更適合于室內(nèi)覆蓋微微
蜂窩基站系統(tǒng)的低成本、小型化、外型美觀等特點(diǎn)。 但是,該射頻前端裝置因雙工器的RX端接收通帶不包含所需要的手機(jī)接收頻段
而無法實(shí)現(xiàn)頻率校準(zhǔn)。 實(shí)施例一 如圖3所示,是本實(shí)用新型的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置一種實(shí) 施例結(jié)構(gòu),該射頻前端裝置包括TX模塊、一雙工器、一耦合器以及RX模塊,其中該雙工器 的TX端與TX模塊的輸出端連接,將TX模塊的輸出的整機(jī)發(fā)射信號通過TX端在收發(fā)共用 天線上發(fā)射;該雙工器的RX端與耦合器的RFIN輸入端連接,通過RX端將從收發(fā)共用天線 上接收的整機(jī)接收信號耦合到該耦合器的RFIN輸入端;該耦合器的耦合端通過一電阻R接地,該耦合器的輸出RFOUT輸出端與RX模塊連接,該耦合器的隔離端可以在基站空閑時隙 (也就是發(fā)射與接收均不工作時),接入一手機(jī)模式接收天線,來接收周圍宏基站發(fā)射的信 號進(jìn)行頻率校準(zhǔn)。 圖3中表示出了上述實(shí)施例的射頻前端裝置的正常工作狀態(tài)下的信號走向,包括 發(fā)射信號走向及接收信號走向。當(dāng)微微基站正常工作時,接收信號RX通過雙工器的RX端 輸入到耦合器的RFIN端,通過耦合器RF0UT端輸出到RX模塊。 圖4表示出上述實(shí)施例的射頻前端裝置的空閑時隙的頻率校準(zhǔn)狀態(tài)下的信號走 向,在耦合器的隔離端接入手機(jī)模式接收天線,接收周圍宏基站的發(fā)射信號;此時耦合器的 RFIN端無信號輸入,從手機(jī)模式接收天線端口接收的信號通過耦合器的隔離端輸入,通過 該耦合器RFOUT輸出端輸出到RX模塊的輸入端,進(jìn)入到頻率校準(zhǔn)通道。由于耦合度的影響 會導(dǎo)致頻率校準(zhǔn)信號接收的靈敏度會下降一部分,但是不影響解調(diào)。只有在這種頻率校準(zhǔn) 狀態(tài)下該手機(jī)模式接收天線才工作,故裝置此時需要兩根天線。 實(shí)施例二 如圖5所示,是本實(shí)用新型的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置又一實(shí) 施例結(jié)構(gòu),該射頻前端裝置與圖3所示實(shí)施例不同的只是耦合器的隔離端通過一個單刀 雙擲開關(guān)K分別與一個接地的電阻R2和手機(jī)模式接收天線連接,在射頻前端裝置正常工作 時該開關(guān)K擲于電阻R2 —邊,使得耦合器的隔離端連接到50歐負(fù)載R2通路;而在射頻前 端裝置需要進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時該開關(guān)擲于手機(jī)模式接收天線一邊,使耦合器的隔離端接入手 機(jī)模式接收天線。 實(shí)施例三 如圖6所示,是本實(shí)用新型的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置又一實(shí) 施例結(jié)構(gòu),該射頻前端裝置與圖3、圖5所示實(shí)施例不同的是耦合器的隔離端與手機(jī)模式 接收天線之間的單刀雙擲開關(guān)K由微微基站給出控制信號來控制,在射頻前端裝置正常工 作時控制該開關(guān)K擲于電阻R2 —邊,使得耦合器的隔離端連接到50歐負(fù)載R2通路,而在 射頻前端裝置需要進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時控制該開關(guān)擲于手機(jī)模式接收天線一邊,使耦合器的隔 離端接入手機(jī)模式接收天線。 當(dāng)然,開關(guān)K也可以由射頻前端裝置其它控制信號(圖中未示)控制。 實(shí)施例四 如圖7所示,是本實(shí)用新型的微微基站收發(fā)共用一根天線的射頻前端裝置又一實(shí) 施例結(jié)構(gòu),該射頻前端裝置與圖5所示實(shí)施例不同的是雙工器通過RX端將基站的收發(fā)共 用天線的整機(jī)接收信號RX輸入到一多選一開關(guān)的一輸入端INl,一手機(jī)模式接收天線與該 多選一開關(guān)的另一輸入端IN2連接,控制該多選一開關(guān)的控制端CTR,可以在微微基站正常 工作時控制多選一開關(guān)的輸出端OUT輸出INl端輸入的RX信號,在微微基站需要進(jìn)行頻率 校準(zhǔn)時控制輸出端OUT輸出IN2端輸入的手機(jī)模式接收天線接收的信號。 以上實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三中的耦合器以及實(shí)施例四中的多選一開關(guān)可 統(tǒng)稱為耦合器件,因?yàn)樗鼈兊淖饔镁鶠閷⒐灿锰炀€的整機(jī)接收信號RX和手機(jī)模式接收天 線接收的信號選擇耦合給RX模塊。 上述實(shí)施例中的耦合器如果采用射頻單板上微帶線耦合的方式,能夠更進(jìn)一步地 減低成本和縮小裝置體積。并且,對于微微基站為了實(shí)現(xiàn)收發(fā)共用天線且實(shí)現(xiàn)頻率校準(zhǔn)功能而不允許在基站天線與雙工器之間加任何器件的情況下,有更好的實(shí)用價值。因此,本 實(shí)用新型可以應(yīng)用到后續(xù)微微基站的開發(fā)設(shè)計(jì)中,對于其它制式的微微基站,如GSM、CDMA、 W-CDMA等等,也可以適用此裝置。
權(quán)利要求一種微微基站的射頻前端裝置,包括發(fā)送TX模塊和接收RX模塊,其特征在于,在所述TX模塊和RX模塊之間還連接有一雙工器和一耦合器件,所述雙工器的TX端與所述TX模塊的輸出端連接,將所述TX模塊輸出的整機(jī)發(fā)射信號通過所述TX端在收發(fā)共用天線上發(fā)射;所述雙工器的RX端與所述耦合器件的第一輸入端連接,通過所述RX端將從所述收發(fā)共用天線上接收的整機(jī)接收信號輸入到所述耦合器件的第一輸入端,在所述裝置正常工作時所述耦合器件輸出所述第一輸入端輸入的信號。
2. 按照權(quán)利要求l所述的裝置,其特征在于,一手機(jī)模式接收天線與所述耦合器件的 第二輸入端連接;在所述裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時,所述耦合器件的輸出端輸出所述第二輸入 端輸入的所述手機(jī)模式接收天線接收的信號。
3. 按照權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述耦合器件為一耦合器,所述耦合器 件的第一輸入端為所述耦合器的輸入端,所述耦合器件的第二輸入端為所述耦合器的隔離 端,所述耦合器的耦合端通過一第一電阻接地,所述耦合器件的輸出端為所述耦合器的輸 出端,所述耦合器的隔離端作為所述耦合器件的第二輸入端在所述裝置需要進(jìn)行頻率校準(zhǔn) 時與一手機(jī)模式接收天線連接。
4. 按照權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于,所述耦合器的隔離端通過一單刀雙擲開 關(guān)分別與一個接地的第二電阻和所述手機(jī)模式接收天線連接,所述單刀雙擲開關(guān)在所述裝 置正常工作時擲于所述第二電阻一邊,在所述裝置需要進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時擲于所述手機(jī)模式 接收天線一邊。
5. 按照權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述開關(guān)為手動單刀雙擲開關(guān),在所述裝 置正常工作時將所述開關(guān)手動擲于所述第二電阻一邊,在所述裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時將所述 開關(guān)手動擲于所述手機(jī)模式接收天線一邊。
6. 按照權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于,所述開關(guān)為受控單刀雙擲開關(guān),在所述裝 置正常工作時所述開關(guān)受控?cái)S于所述第二電阻一邊,在所述裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時所述開關(guān) 受控?cái)S于所述手機(jī)模式接收天線一邊。
7. 按照權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述受控單刀雙擲開關(guān)受所述微微基站 控制,在所述裝置正常工作時控制所述開關(guān)擲于所述第二電阻一邊,在所述裝置進(jìn)行頻率 校準(zhǔn)時控制所述開關(guān)擲于所述手機(jī)模式接收天線一邊。
8. 按照權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述耦合器件為一多選一開關(guān),所述耦合 器件的第一輸入端、第二輸入端分別對應(yīng)于所述多選一開關(guān)的第一輸入端、第二輸入端,所 述耦合器件的輸出端對應(yīng)于所述多選一開關(guān)的輸出端,所述多選一開關(guān)的一控制端用于控 制所述多選一開關(guān)的輸出端,在所述裝置正常工作時輸出所述多選一開關(guān)的所述第一輸入 端輸入的信號,在所述裝置進(jìn)行頻率校準(zhǔn)時輸出所述多選一開關(guān)的所述第二輸入端輸入的 信號。
專利摘要本實(shí)用新型披露了一種微微基站的射頻前端裝置,包括發(fā)送TX模塊和接收RX模塊,其中,在TX模塊和RX模塊之間還連接有一雙工器和一耦合器件,該雙工器的TX端與TX模塊的輸出端連接,將該TX模塊輸出的整機(jī)發(fā)射信號通過TX端在收發(fā)共用天線上發(fā)射;該雙工器的RX端與該耦合器件的第一輸入端連接,通過該RX端將從收發(fā)共用天線上接收的整機(jī)接收信號輸入到該耦合器件的第一輸入端,在該裝置正常工作時該耦合器件輸出第一輸入端輸入的信號。本實(shí)用新型解決了微微基站收發(fā)共用天線所面臨的無法進(jìn)行頻率校準(zhǔn)的問題。
文檔編號H04B7/26GK201515502SQ20092016570
公開日2010年6月23日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者周瑞興, 胡小娟, 郭榕, 郭險峰 申請人:中興通訊股份有限公司
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