專利名稱：雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，具體地說(shuō)是一種雙塔頂放大器中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置及方法。
背景技術(shù)：
塔頂放大器(TMA，簡(jiǎn)稱塔放)在基站接收系統(tǒng)前端，即在塔頂部緊靠在接收天線之后增加一個(gè)低噪聲放大器，在接收信號(hào)進(jìn)入饋線之前可將接收信號(hào)放大，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。塔頂放大器位置在室外，離基站有一定的距離，連接媒介主要是射頻電纜。塔頂放大器主要由三部分構(gòu)成低噪聲放大器(LNA)、T形接頭和濾波器。低噪聲放大器是塔頂放大器的核心部件，一般采用單極平衡式結(jié)構(gòu)?；拘枰獙?duì)低噪聲放大器工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控， 獲取的方式一般有以下2種1.電流窗告警方式，這種塔頂放大器不具備通訊功能模塊，塔頂放大器改變基站供電的電流大小，告警時(shí)的供電電流越過(guò)定義好的告警門限，基站供電電流檢測(cè)電路根據(jù)電流的大小來(lái)判斷塔頂放大器工作狀態(tài)。2. AISG 協(xié)議(Antenna Interface Standards Group，天線接口標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)議)上報(bào)方式，這種塔頂放大器具備有通訊功能模塊，可以通過(guò)協(xié)議上報(bào)塔頂放大器的工作狀態(tài)。早期的一些基站不具備AISG協(xié)議通訊的功能，同時(shí)由于電流窗告警方式的塔放在成本上具有優(yōu)勢(shì)，因此電流窗告警方式塔頂放大器依然大量存在。由于低噪聲放大器設(shè)計(jì)為單極平衡式結(jié)構(gòu)，告警分類2種1.次要告警，低噪聲放大器平衡式結(jié)構(gòu)任意一個(gè)放大器損壞，此時(shí)，低噪聲放大器下降6個(gè)dB。2.嚴(yán)重告警，低噪聲放大器平衡式結(jié)構(gòu)2個(gè)放大器全部損壞，此時(shí)，低噪聲放大器沒(méi)有增益。放大器損壞的結(jié)果有2種狀態(tài)1.過(guò)流狀態(tài)，即放大管的漏源接近短路。2.欠流狀態(tài)，即放大管的漏源接近開(kāi)路。使用電流窗告警方式的塔頂放大器在處理2種告警時(shí)，根據(jù)塔頂放大器正常的工作電流來(lái)定義次要告警和嚴(yán)重告警的電流門限值。如正常工作電流100mA，則定義次要告警電流門限點(diǎn)200mA士 15mA，定義嚴(yán)重告警電流門限點(diǎn)350mA士 15mA。塔頂放大器檢測(cè)到低噪聲放大器異常時(shí)，判斷此時(shí)低噪聲放大器是次要告警還是嚴(yán)重告警，根據(jù)不同的告警等級(jí)，塔頂放大器供電負(fù)載切換到不同的負(fù)載來(lái)改變供電電流，而這個(gè)負(fù)載一般采用的是大功率電阻，通過(guò)開(kāi)關(guān)的切換導(dǎo)通，如圖1所示。目前現(xiàn)有的電流窗塔放告警電路存在2個(gè)問(wèn)題1塔放一般都是雙路結(jié)構(gòu)，也就是有2套獨(dú)立的LNA模塊，需要基站和塔放告警模塊都要配置2套同樣的電流檢測(cè)模塊以及告警模塊，成本上不是最優(yōu)。
2塔放需要根據(jù)LNA失效時(shí)的情況，檢測(cè)端口電流來(lái)分配告警輸出的電流，能夠比較精確越過(guò)基站設(shè)定的告警門限，因此塔放需要在各個(gè)基站端口上設(shè)計(jì)電流檢測(cè)電路，同樣是增加了硬件成本。低噪聲放大器異常工作狀態(tài)不同，存在欠流和過(guò)流狀態(tài)，電流值大小不同，特別是單極平衡式結(jié)構(gòu)在嚴(yán)重告警時(shí)，2個(gè)放大器存在3種狀態(tài)第1種是一路過(guò)流，一路欠流；第 2種是2路同時(shí)欠流；第3種是2路同時(shí)過(guò)流。塔頂放大器輸入端電壓是10 30V寬電壓輸入，低噪聲放大器供電需要DC/DC的，因此從DC/DC輸入端的電流在嚴(yán)重告警時(shí)大小不同，第2種狀態(tài)電流最小，第3種狀態(tài)電流最大。由于DC/DC的轉(zhuǎn)換，輸出和輸入端電流是不一樣的，所以端口電流檢測(cè)需要放在輸入端，也就是DC/DC輸入之前。塔頂放大器的控制器監(jiān)控到低噪聲放大器發(fā)生異常后，采樣端口的輸入電流，再根據(jù)設(shè)定的告警狀態(tài)的電流門限值減去采樣的端口電流值得到需要設(shè)定可控恒流源負(fù)載的電流值，然后根據(jù)電流值換算成可控恒流源負(fù)載設(shè)定的電壓值。針對(duì)以上問(wèn)題，有必要通過(guò)新方案來(lái)簡(jiǎn)化電流窗告警塔放設(shè)計(jì)來(lái)減少硬件成本， 同時(shí)在不改變基站的通過(guò)電流檢測(cè)方式的硬件設(shè)備情況，更方便地獲取塔放告警信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置及方法，通過(guò)將端口電流占空比的變化對(duì)應(yīng)為L(zhǎng)NA的告警信息，在不改變現(xiàn)有基站電流識(shí)別硬件電路情況下，通過(guò)修改軟件來(lái)識(shí)別脈沖電流波形告警塔放工作狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控方法，監(jiān)控低噪聲放大器的狀態(tài)，然后通過(guò)單片機(jī)根據(jù)低噪聲放大器的狀態(tài)控制發(fā)出占空比電流信號(hào)；所述占空比電流信號(hào)通過(guò)三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器和調(diào)整三級(jí)管放大器提供。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)根據(jù)低噪聲放大器的狀態(tài)發(fā)出占空比電流信號(hào)為若A、B 兩路低噪聲放大器均正常，則發(fā)出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為20% 30%的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為 70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發(fā)出占空比為0的電流波。進(jìn)一步地，所述占空比電流信號(hào)的開(kāi)關(guān)通過(guò)脈沖開(kāi)關(guān)三極管控制。此外，本發(fā)明還提供一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，至少包括用于監(jiān)控低噪聲放大器狀態(tài)的控制器，還包括單片機(jī)，根據(jù)低噪聲放大器狀態(tài)控制發(fā)出占空比電流信號(hào)；三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器，用于提供穩(wěn)定的電壓參考；調(diào)整三級(jí)管放大器，與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器構(gòu)建閉環(huán)控制電路提供穩(wěn)定的電流。進(jìn)一步地，所述單片機(jī)發(fā)出占空比信號(hào)為若A、B兩路低噪聲放大器均正常，則發(fā)出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為20% 30% 的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發(fā)出占空比為0的電流波。進(jìn)一步地，告警裝置的電流輸入端直接連接在塔放電源輸入端，提供電流波的Δ 值為+60mA，在塔放正常工作電流和告警狀態(tài)時(shí)電流的基礎(chǔ)上分別增加Δ值。
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更進(jìn)一步地，雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置還設(shè)有脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管，其基極與所述單片機(jī)連接，集電極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端連接，發(fā)射極接地。進(jìn)一步地，所述脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管的基極與單片機(jī)之間設(shè)有防雷擊防反保護(hù)的二極管，集電極與三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。進(jìn)一步地，所述調(diào)整三級(jí)管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸入端連接，發(fā)射極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端連接。進(jìn)一步地，所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸入端接有防雷擊防反保護(hù)的二極管；所述調(diào)整三級(jí)管放大器的集電極與告警電流之間設(shè)有防雷擊防反保護(hù)的二極管。本發(fā)明的目的是通過(guò)簡(jiǎn)化電流窗告警塔放設(shè)計(jì)來(lái)降低成本，同時(shí)不改變現(xiàn)有的基站檢測(cè)模塊。本發(fā)明提供的方案是把2路告警模塊合并到1路，在同一路可以判斷整個(gè)塔放2路LNA告警狀況，同時(shí)塔放不需要根據(jù)LNA告警不同的電流情況來(lái)更改電流告警電路設(shè)值，電流變化，是采用電流波形的占空比、脈沖周期寬度以及電流的幅度來(lái)與告警信息相對(duì)應(yīng)。使用本發(fā)明后，塔放不需要端口檢測(cè)電流電路，只需根據(jù)LNA告警狀態(tài)來(lái)設(shè)定相應(yīng)告警電流波形。本發(fā)明具有低成本、向下兼容的特點(diǎn)。


圖1是現(xiàn)有電流窗告警塔頂放大器電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置的電路圖。圖3是脈沖電流告警波形示意圖。
具體實(shí)施方案下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。由于塔放寬電壓的10 30V輸入，在整個(gè)輸入范圍內(nèi)要保持基站對(duì)電路波形的檢測(cè)精度，電流幅度要基本保持恒定，同時(shí)要產(chǎn)生電流開(kāi)啟和關(guān)斷的控制方式，保證在各個(gè)告警狀態(tài)下的占空比的精度。還要考慮此電路在異常情況下使用，如雷擊情況下的高壓和負(fù)壓。如圖2所示，雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置包括用于監(jiān)控低噪聲放大器狀態(tài)的控制器、單片機(jī)、三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器、調(diào)整三級(jí)管放大器和脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管，其中，調(diào)整三級(jí)管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸入端連接，發(fā)射極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端連接。脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管的集電極與三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管的基極與所述單片機(jī)連接，集電極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端連接，發(fā)射極接地。三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸入端接有防雷擊防反保護(hù)的二極管。脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管的基極與單片機(jī)之間設(shè)有防雷擊防反保護(hù)的二極管。調(diào)整三級(jí)管放大器的集電極與告警電流之間設(shè)有防雷擊防反保護(hù)的二極管。本電路由核心器件Ul (LM431)三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器、調(diào)整三級(jí)管放大器Ql (CZT5551)、電流反饋采樣電阻R2\R3\R4以及脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管組成，占空比電流信號(hào)由單片機(jī)給出。D1\D2(BAV70)、D3(MUR320)用于雷擊防反保護(hù)。R2\R3\R4阻值由基準(zhǔn)穩(wěn)壓器輸出
52. 5V/60mA = 41. 6ohm。本電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單易于控制，同時(shí)適應(yīng)寬電壓的范圍。塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控方法，包括以下步驟監(jiān)控低噪聲放大器的狀態(tài)， 根據(jù)噪聲放大器的狀態(tài)控制發(fā)出占空比電流信號(hào)；并用三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器和調(diào)整三級(jí)管放大器提供穩(wěn)定的電流，脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管控制電流的開(kāi)啟和關(guān)斷。如圖3所示，本發(fā)明使用電流波形的占空比來(lái)產(chǎn)生不同告警種類，單片機(jī)控制 (MCU Ctrl)發(fā)出占空比開(kāi)關(guān)信號(hào)為若兩路低噪聲放大器均正常，則發(fā)出占空比為45% 55%的電流；若A路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為20% 30%的電流；若B路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為70% 80%的電流；若兩路低噪聲放大器均告警，則發(fā)出占空比為0電流。脈沖的周期設(shè)定為k，幅度設(shè)定為60mA，R2\R3\R4為2. 5V/60mA = 41. 6ohm。 電流幅值在塔放正常工作電流和LNA告警狀態(tài)電流的基礎(chǔ)上分別增加Δ值，Δ值為-15 15mA。因此即使有LNA損壞的不同狀態(tài)造成的端口電流的不同，但是基站依據(jù)電路產(chǎn)生的電流波△值變化占空比的不同來(lái)判斷告警種類，而且可以把2路合在一路告警電路上識(shí)別，這種實(shí)現(xiàn)方式減少了一路電流告警模塊電路，同時(shí)減少了端口檢測(cè)電流的電路。實(shí)現(xiàn)了減少成本的需求。也是為了兼容現(xiàn)在有的基站電流檢測(cè)能力，便于兼容脈沖電流波形告警塔放的使用。通過(guò)以上設(shè)定基站可以很容易判斷塔放的告警狀態(tài)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控方法，其特征在于監(jiān)控低噪聲放大器的狀態(tài)，然后通過(guò)單片機(jī)根據(jù)低噪聲放大器的狀態(tài)控制發(fā)出占空比電流信號(hào)；所述占空比電流信號(hào)通過(guò)三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器和調(diào)整三級(jí)管放大器提供。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控方法，其特征在于單片機(jī)根據(jù)低噪聲放大器的狀態(tài)發(fā)出的占空比電流信號(hào)為若A、B兩路低噪聲放大器均正常，則發(fā)出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為20% 30%的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發(fā)出占空比為0的電流波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控方法，其特征在于所述占空比電流信號(hào)的開(kāi)關(guān)通過(guò)脈沖開(kāi)關(guān)三極管控制。
4.一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，至少包括用于監(jiān)控低噪聲放大器狀態(tài)的控制器，其特征在于還包括單片機(jī)，根據(jù)低噪聲放大器狀態(tài)控制發(fā)出占空比電流信號(hào)；三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器，用于提供穩(wěn)定的電壓參考；調(diào)整三級(jí)管放大器，與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器構(gòu)建閉環(huán)控制電路提供穩(wěn)定的占空比電流信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，其特征在于單片機(jī)發(fā)出占空比電流信號(hào)為若A、B兩路低噪聲放大器均正常，則發(fā)出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為20% 30%的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發(fā)出占空比為70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發(fā)出占空比為0的電流波。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述雙塔放中監(jiān)控低噪聲放大器的告警裝置，其特征在于告警裝置的電流輸入端直接連接在塔放電源輸入端，提供電流波的Δ值為+60mA，在塔放正常工作電流和告警狀態(tài)時(shí)電流的基礎(chǔ)上分別增加△值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，其特征在于還設(shè)有控制占空比電流信號(hào)開(kāi)關(guān)的脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管，其基極與所述單片機(jī)連接，集電極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端連接，發(fā)射極接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，其特征在于所述脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管的基極與單片機(jī)之間設(shè)有防雷擊防反保護(hù)的二極管，集電極與三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，其特征在于所述調(diào)整三級(jí)管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸入端連接，發(fā)射極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置，其特征在于所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸入端接有防雷擊防反保護(hù)的二極管；所述調(diào)整三級(jí)管放大器的集電極與告警電流之間設(shè)有防雷擊防反保護(hù)的二極管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監(jiān)控裝置及方法，該裝置包括用于監(jiān)控低噪聲放大器狀態(tài)的控制器、單片機(jī)、三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器、調(diào)整三級(jí)管放大器和脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管，其中，調(diào)整三級(jí)管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸入端連接，發(fā)射極與所述三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端連接。脈沖開(kāi)關(guān)控制三極管的集電極與三端基準(zhǔn)穩(wěn)壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。本發(fā)明根據(jù)低噪聲放大器的狀態(tài)控制發(fā)出占空比電流信號(hào)電流波，塔放不需要根據(jù)LNA告警狀態(tài)下不同的電流情況來(lái)更改電流告警電路設(shè)值，從而基站可以很容易判斷塔放的告警狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04B17/00GK102394709SQ20111033835
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者張雁 申請(qǐng)人:武漢凡谷電子技術(shù)股份有限公司