專利名稱：用于時(shí)分雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙向室外射頻單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙向室外射頻單元，特別是用于時(shí)分雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙 向室外射頻單元
背景技術(shù)：
室外射頻單元是一種安裝在基站外部的射頻信號(hào)放大裝置。用于對(duì)天線接收的信 號(hào)進(jìn)入饋線之前進(jìn)行放大，以提高上行鏈路信號(hào)質(zhì)量，改善通話可靠性和話音質(zhì)量，同時(shí)擴(kuò) 大小區(qū)覆蓋面積，降低掉話率。在實(shí)際應(yīng)用中，一般是將室外射頻單元和功率放大器組合形 成覆蓋延伸系統(tǒng)。在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，室外射頻單元主要用于解決GSM基站上、下行不平衡的 問(wèn)題。現(xiàn)在隨著應(yīng)用的普及，室外射頻單元對(duì)提升基站性能和改善無(wú)線覆蓋的作用，被越來(lái) 越多的運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商所認(rèn)識(shí)。目前，室外射頻單元已在GSM基站上廣泛地配置使用。雙向室外射頻單元是可同時(shí)改善蜂窩基站上、下行性能的產(chǎn)品，其包括上行鏈路 射頻放大器和下行鏈路射頻放大器。上行鏈路放大器采用低噪聲放大器，用于降低系統(tǒng)噪 聲系數(shù)，提高接收系統(tǒng)靈敏度；下行鏈路放大器采用高功率放大器，用于提高下行輸出功 率。雙向室外射頻單元可同時(shí)提高基站上、下行接收電平，有效擴(kuò)大基站的覆蓋范圍。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種適用于時(shí)分雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙向室外 射頻單元，以改善基站的覆蓋效果。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案用于時(shí)分雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙向室外射頻單 元，包括功率放大器、低噪聲放大器和環(huán)形器，環(huán)形器的第一端與功率放大器的輸出端連 接、第二端與天線連接，還包括第一射頻開(kāi)關(guān)、第二射頻開(kāi)關(guān)、同步信號(hào)提取單元和同步控 制單元；所述第一射頻開(kāi)關(guān)的第一射頻連接端與所述低噪聲放大器的輸入端連接、公共連 接端與所述環(huán)形器的第三端連接；所述第二射頻開(kāi)關(guān)的第一射頻連接端與所述低噪聲放大 器的輸出端連接、第二射頻連接端與所述功率放大器的輸入端連接、公共連接端與基站收 發(fā)信臺(tái)連接；所述第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)連接端分別與所述同步控制單元的輸出 端連接，用于接收所述同步控制單元發(fā)送的上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)；所述第一、第二射頻開(kāi)關(guān)由 所述上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)控制動(dòng)作，選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)；所述同步信號(hào)提取單元連接在基站收發(fā)信臺(tái)和所述同步控制單元的輸入端之間， 用于從基站的下行信號(hào)中提取基站上、下行時(shí)隙控制信號(hào)并傳輸?shù)剿鐾娇刂茊卧?；所述同步控制單元用于處理接收到得基站上、下行時(shí)隙控制信號(hào)，產(chǎn)生相應(yīng)的上、 下行開(kāi)關(guān)信號(hào)并發(fā)送到所述第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)連接端。進(jìn)一步的，還包括第一濾波器，第一濾波器連接在所述第二射頻開(kāi)關(guān)的公共連接 端與基站之間。[0011]進(jìn)一步的，還包括第二濾波器，第二濾波器設(shè)置在上行鏈路、且與所述低噪聲放大 器連接。進(jìn)一步的，所述雙向室外射頻單元采用低損耗電纜與基站收發(fā)信臺(tái)連接，用于同 時(shí)傳輸上行、下行射頻信號(hào)、時(shí)隙控制信號(hào)、以及DC工作電源。由上述對(duì)本實(shí)用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于 所述雙向室外射頻單元是一個(gè)集上行鏈路、下行鏈路為一體的通信產(chǎn)品，適用于時(shí)分雙工 移動(dòng)通信系統(tǒng)。采用由同步控制單元控制的第一射頻開(kāi)關(guān)和第二射頻開(kāi)關(guān)構(gòu)成高性能時(shí)分 雙工射頻開(kāi)關(guān)裝置，能快速準(zhǔn)確切換上、下行鏈路，解決基站上、下行不平衡的問(wèn)題，并可以 使上、下行共用收發(fā)天線，便于工程施工，減少工程造價(jià)；能提高基站上下行接收電平，擴(kuò)大 基站覆蓋范圍，節(jié)約基站建設(shè)成本；能有效減少了從基站到天線端的饋線損耗；能有效增 加小區(qū)話務(wù)量，提高基站靈敏度和通話質(zhì)量，降低掉話次數(shù)；能深化信號(hào)穿透強(qiáng)度，解決室 內(nèi)覆蓋。采用低損耗電纜同時(shí)傳輸基站上行、下行射頻信號(hào)、時(shí)隙控制信號(hào)、以及DC工作電 源。

圖1為用于SCDMA基站的雙向室外射頻單元的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。參照?qǐng)D1，是用于SCDMA基站的雙向室外射頻單元，但是本實(shí)用新型并不限于此， 所提供的雙向室外射頻單元可應(yīng)用于各種時(shí)分雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)。SCDMA雙向室外射頻單元，安裝在SCDMA基站塔頂。該室外射頻單元包括功率放大器PA，用于對(duì)來(lái)自基站信源的下行信號(hào)進(jìn)行功率放大。在功率放大器PA 輸入端還級(jí)聯(lián)有多個(gè)前置放大器，用于對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行前置。低噪聲放大器LNA，用于對(duì)天線接收的上行信號(hào)進(jìn)行低噪放大。低噪聲放大器采用 多級(jí)級(jí)聯(lián)，對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)放大，提高基站收信靈敏度。在上行鏈路中設(shè)置有腔體濾波 器，用于對(duì)天線接收的信號(hào)進(jìn)行濾波，濾除SCDMA頻帶以外的其它干擾信號(hào)。環(huán)形器，用于為上、下行信號(hào)提供相互隔離的獨(dú)立傳輸通道。環(huán)形器的第一端與功 率放大器PA的輸出端連接、第二端與天線連接、第三端與第一射頻開(kāi)關(guān)的公共連接端RFC 連接。時(shí)分雙工射頻開(kāi)關(guān)裝置，包括第一射頻開(kāi)關(guān)和第二射頻開(kāi)關(guān)。第一射頻開(kāi)關(guān)的第 一射頻連接端RFl與第一級(jí)低噪聲放大器LNA的輸入端連接、公共連接端RFC與環(huán)形器的 第三端連接。第二射頻開(kāi)關(guān)的第一射頻連接端RFl與末級(jí)低噪聲放大器LNA的輸出端連接、 第二射頻連接端RF2與下行鏈路前置放大器輸入端連接、公共連接端RFC與介質(zhì)濾波器連 接。介質(zhì)濾波器通過(guò)同軸饋線連接基站收發(fā)信臺(tái)BTS，濾波器用于對(duì)從基站收發(fā)信臺(tái)輸入的 信號(hào)進(jìn)行濾波，濾除SCDMA頻帶以外的其它干擾信號(hào)。第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)連接 端分別與同步控制單元的輸出端連接，用于接收同步控制單元發(fā)送的上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)。第 一、第二射頻開(kāi)關(guān)由上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)控制動(dòng)作，選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)。為了 安全起見(jiàn)，第一射頻開(kāi)關(guān)應(yīng)選用功率IOW的射頻開(kāi)關(guān)。第二射頻開(kāi)關(guān)功率為IW即可滿足要求。同步信號(hào)提取單元，連接在基站收發(fā)信臺(tái)BTS和同步控制單元的輸入端之間，用 于從基站的下行信號(hào)中提取基站上、下行時(shí)隙控制信號(hào)并傳輸?shù)酵娇刂茊卧Ｍ娇刂茊卧?，用于處理接收到得基站上、下行時(shí)隙控制信號(hào)，產(chǎn)生相應(yīng)的上、下 行開(kāi)關(guān)信號(hào)并發(fā)送到第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)連接端。SCDMA雙向室外射頻單元的工作原理如下從天線來(lái)的信號(hào)經(jīng)環(huán)形器送至第一射頻開(kāi)關(guān)，從射頻開(kāi)關(guān)輸出的信號(hào)送入第一級(jí) 低噪聲LNA放大，經(jīng)過(guò)腔體濾波器濾波后再做兩級(jí)低噪聲放大，再經(jīng)過(guò)第二射頻開(kāi)關(guān)、介質(zhì) 濾波器和同軸饋線，將放大后的信號(hào)送到基站收發(fā)信單元。室外射頻單元可在不影響載波 /干擾比的前提下，大大降低熱噪聲，從而改善了上行信號(hào)的傳輸質(zhì)量。這是由于室外射 頻單元設(shè)置在基站室外塔頂，所放大的信號(hào)未經(jīng)饋線損耗，同時(shí)噪聲系數(shù)低，又具有足夠增 益，所以相當(dāng)于提高了基站接收的信號(hào)輸入電平，又降低了其噪聲系數(shù)的影響，有利于高質(zhì) 量地解調(diào)信號(hào)。由基站收發(fā)信臺(tái)BTS輸出的下行信號(hào)分為兩路第一路為下行主信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò) 介質(zhì)濾波器濾波后送至第二射頻開(kāi)關(guān)，從射頻開(kāi)關(guān)輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)前置放大后送至功 率放大器PA進(jìn)行大功率放大，使信號(hào)功率達(dá)到發(fā)射要求，再通過(guò)環(huán)行器送至天線發(fā)射到 用戶終端；第二路為小部分信號(hào)，信號(hào)輸送到同步信號(hào)提取單元，以提取基站信源的SCDMA 上、下行時(shí)隙控制信號(hào)，并傳送到同步控制單元。通過(guò)同步控制單元的處理和控制，輸出上、 下行開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制上、下行供電和射頻開(kāi)關(guān)切換動(dòng)作。第一、第二射頻開(kāi)關(guān)由同步控制單元輸出的上行開(kāi)關(guān)信號(hào)A、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)B控制 切換當(dāng)上開(kāi)關(guān)信號(hào)A為高電平且下開(kāi)關(guān)信號(hào)B為低電平時(shí)，第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的公共連 接端RFC分別于與其第一射頻連接端RFl接通，上行鏈路工作；當(dāng)上開(kāi)關(guān)信號(hào)A為低電平且 下開(kāi)關(guān)信號(hào)B為高電平時(shí)，第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的公共連接端RFC分別于與其第一射頻連接 端RFl斷開(kāi)并與其第二射頻連接端RF2接通，下行鏈路工作。SCDMA雙向室外射頻單元主要應(yīng)用在上行鏈路受限的SCDMA基站，用于改善SCDMA 系統(tǒng)上行鏈路覆蓋。具體應(yīng)用包括(但不限于此)饋線長(zhǎng)度較長(zhǎng)的基站，采用室外射頻單元可減少饋線損耗帶來(lái)的影響；上行覆蓋受限的廣覆蓋區(qū)域，采用室外射頻單元可增強(qiáng)廣度覆蓋；對(duì)一些沒(méi)有達(dá)到預(yù)期設(shè)站站距的基站，通過(guò)室外射頻單元與高功放結(jié)合的方式可 增強(qiáng)覆蓋效果。上述僅為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于 此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍 的行為。
權(quán)利要求用于時(shí)分雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙向室外射頻單元，包括功率放大器、低噪聲放大器和環(huán)形器，環(huán)形器的第一端與功率放大器的輸出端連接、第二端與天線連接，其特征是還包括第一射頻開(kāi)關(guān)、第二射頻開(kāi)關(guān)、同步信號(hào)提取單元和同步控制單元；所述第一射頻開(kāi)關(guān)的第一射頻連接端與所述低噪聲放大器的輸入端連接、公共連接端與所述環(huán)形器的第三端連接；所述第二射頻開(kāi)關(guān)的第一射頻連接端與所述低噪聲放大器的輸出端連接、第二射頻連接端與所述功率放大器的輸入端連接、公共連接端與基站收發(fā)信臺(tái)連接；所述第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)連接端分別與所述同步控制單元的輸出端連接，用于接收所述同步控制單元發(fā)送的上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)；所述第一、第二射頻開(kāi)關(guān)由所述上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)控制動(dòng)作，選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)；所述同步信號(hào)提取單元連接在基站收發(fā)信臺(tái)和所述同步控制單元的輸入端之間，用于從基站的下行信號(hào)中提取基站上、下行時(shí)隙控制信號(hào)并傳輸?shù)剿鐾娇刂茊卧凰鐾娇刂茊卧糜谔幚斫邮盏降幕旧?、下行時(shí)隙控制信號(hào)，產(chǎn)生相應(yīng)的上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)并發(fā)送到所述第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)連接端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向室外射頻單元，其特征是還包括第一濾波器，第一濾波 器連接在所述第二射頻開(kāi)關(guān)的公共連接端與基站收發(fā)信臺(tái)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向室外射頻單元，其特征是還包括第二濾波器，第二濾波 器設(shè)置在上行鏈路、且與所述低噪聲放大器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向室外射頻單元，其特征是所述雙向室外射頻單元采用 低損耗電纜與基站收發(fā)信臺(tái)連接，用于同時(shí)傳輸上行、下行射頻信號(hào)、時(shí)隙控制信號(hào)、以及 DC工作電源。
專利摘要用于時(shí)分雙工移動(dòng)通信系統(tǒng)的雙向室外射頻單元，包括功率放大器、低噪聲放大器、環(huán)形器、第一射頻開(kāi)關(guān)、第二射頻開(kāi)關(guān)、同步信號(hào)提取單元和同步控制單元。第一射頻開(kāi)關(guān)連接在低噪聲放大器的輸入端與環(huán)形器之間。第二射頻開(kāi)關(guān)分別連接低噪聲放大器的輸出端、功率放大器的輸入端、基站收發(fā)信臺(tái)。同步信號(hào)提取單元連接在基站收發(fā)信臺(tái)和同步控制單元之間，用于從基站的下行信號(hào)中提取基站上、下行時(shí)隙控制信號(hào)并傳輸?shù)酵娇刂茊卧?。同步控制單元用于處理產(chǎn)生相應(yīng)的上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)并發(fā)送到第一、第二射頻開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)連接端。第一、第二射頻開(kāi)關(guān)由上、下行開(kāi)關(guān)信號(hào)控制動(dòng)作，選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK201742570SQ20102019834
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者劉聰江, 郭建偉 申請(qǐng)人:福建先創(chuàng)通信有限公司