高度集成的智能微波数字无线电架构制造技术

支持两信道聚合的室外微波无线电设备包括电缆接口、射频处理部分和天线耦合部分。电缆接口包括两根电缆，每根电缆被配置成接收来自远程室内微波无线电设备处的调制解调器输出端的模拟中频信号。射频处理部分被配置为将两个模拟中频信号处理成一个模拟射频信号。天线耦合部分包括用于连接到天线并使用天线发射模拟射频信号的共面环行器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高度集成的智能微波数字无线电架构
本申请一般涉及用于无线通信的设备，且更具体地，涉及高度集成的智能微波数字无线电架构。背景4G长期演进(LTE)移动网络正在成为现实。回程点对点微波无线电设备是该4G网络的关键部分，并对成功的LTE网络起着重要作用。传统的室内/室外混合微波数字无线电设备仍然拥有大部分移动回程市场。随着4G基站的安装越来越多，对具有更高性能、更小尺寸以及更低成本的无线电设备的需求也越来越大。概述为赶上快速增长的4G部署，微波回程点对点数字无线电对更高性能的要求不断提高，例如以支持2048QAM和4096QAM，在没有额外带宽要求、冗长的校准和校正机制的情况下支持自适应预失真，以及具有更高的集成度、更灵活的配置以及更小的尺寸和更低的成本。根据本申请的一些实施例，一种支持两信道聚合的室外微波无线电设备包括电缆接口；射频处理部分；以及天线耦合部分。电缆接口包括两根电缆，每根电缆被配置成从远程室内微波无线电设备处的调制解调器输出接收模拟中频信号。射频处理部分被配置为将两个模拟中频信号处理成一个模拟射频信号。天线耦合部分包括用于连接到天线并使用天线发射模拟射频信号的共面环行器。根据本申请的一些实施例，一种集成室外射频单元包括：壳体，其包括两个N型连接器和天线端口；发射器-接收器板，其位于壳体内以用于经由两个N型连接器与室内无线电单元通信；发射器隔离器和接收器隔离器，每个隔离器耦合到发射器-接收器板的相应端子；发射器E平面插入件，其经由第一微带线到E平面波导过渡部分(transition)耦合到发射器隔离器；接收器E平面插入件，其经由第二微带线到E平面波导过渡部分耦合到接收器隔离器；环行器，其经由第三E平面波导到微带过渡部分耦合到发射器E平面滤波器，经由第四E平面波导到微带过渡部分耦合到接收器E平面滤波器，以及经由微带到H平面波导过渡部分耦合到天线端口。发射器隔离器、接收器隔离器、发射器E平面插入件、接收器E平面插入件和环行器是共面的。附图说明被包括以提供对实施例的进一步理解并被并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出了所描述的实施例，并与说明书一起用于解释基本原理。相同的参考数字指的是相应的部分。图1是描绘传统的室内/室外分离式无线电架构的框图。图2是描绘N分离式无线电架构的框图。图3是描绘根据本申请的一些实施例的支持一个射频(RF)链中两信道聚合的一个室外无线电单元(ODU)的框图。图4是描绘根据本申请的一些实施例的使用多个ODU的N分离式无线电架构的框图，每个ODU支持两信道聚合。图5是描绘根据本申请的一些实施例的射频单元(RFU)聚合的内部结构的框图。图6是描绘根据本申请的一些实施例的所提出的RFU的框图。图7是描绘根据本申请的一些实施例的微带线隔离器/环行器的框图。图8描绘了根据本申请的一些实施例的E平面滤波器。图9描绘了根据本申请的一些实施例的微带线到E平面波导过渡部分。图10描绘了根据本申请的一些实施例的微带线到H平面波导过渡部分。图11描绘了根据本申请的一些实施例的高度集成RFU的功能和机械布局。图12A和图12B描绘了根据本申请的一些实施例的高度集成的低成本RFU，(a)在中心处切割的部分组装RFU的分解图，(b)在中心处切割的部分组装RFU的侧视图。图13描绘了根据本申请的一些实施例的可调谐滤波器调谐机构，(a)可调谐E平面滤波器的布局，(b)可调谐E平面滤波器的仿真结果。图14描绘了根据本申请的一些实施例的与RFU集成的调谐滤波器的分解图，以示出控制调谐板的机械机构。图15描绘了根据本申请的一些实施例的集成紧凑型可调谐无线电单元。详细描述现在将详细参考实施例，实施例的示例在附图中示出。在下面的详细描述中，阐述了许多非限制性的具体细节，以便帮助理解本文提出的主题。然而，对于本领域的普通技术人员将明显的是，在不脱离权利要求的范围的情况下可以使用各种替代方案，并且可以在没有这些具体细节的情况下实践该主题。例如，对于本领域的普通技术人员将明显的是，本文提出的主题可以在许多类型的无线电通信系统上实现。图1示出了由一个室内单元(IDU)100和一个室外单元(ODU)200组成的传统室内/室外分离式无线电框图。IDU100包括调制解调器、多路复用器、控制器、电源和客户接口电路。ODU200包括射频单元210(RFU)和天线220。RFU210还包括电缆接口、上/下射频变频器、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)、滤波器、增益控制、RF信号处理以及双工器或天线耦合单元。如图2所示，为了最小化室内所需空间并降低整体硬件成本，市场上的IDU通常共享一个电源模块、一个控制器卡、一个公共客户接口模块和多个调制解调器卡(N)，每个调制解调器卡连接到一个ODU，使得具有多个(N个)调制解调器的该单个IDU支持最多N个ODU。在该申请中，在图3中描绘了支持一个RF链中两信道聚合的单个ODU300的新颖无线电架构设计。图3示出了存在两条电缆310和320，它们将ODU300直接连接到IDU中的两个调制解调器卡(未在图3中示出)。来自两个发射器330和340的两个信道被组合成公共RF链，然后到天线输出端。类似地，对于接收器侧，天线350接收来自另一个ODU(未在图3中示出)处一个RF链中组合的两个信道的信号，然后将这些信号分成两个基带Rx信号。请注意，两个信道可以是并排的或者有一定的信道间隔。注意到，没有天线350的ODU300通常被称为射频单元360(RFU)。如图3所示，RFU360包括集成环行器370，其在发射器(Tx)和接收器(Rx)之间提供更好的隔离并且在天线端口处提供更好的回波损耗，且放宽对Tx和Rx滤波器两者的抑制要求。与图1和图2中所示的常规ODU设计相比，具有一个RF链中两信道聚合的ODU具有以下关键优点：●通过将两个信道组合成一个RFU而不是两个RFU，降低了整个系统和网络的成本和尺寸；●如果一个信道输入失败，则通过立即切换到另一个信道，提供了额外的保护；●通过将两个信道组合在一起提供更高的系统吞吐量，这两个信道可以并排或相隔一定距离；以及●使用集成环行器，在Tx和Rx之间提供更好的隔离，并且在天线端口处提供更好的回波损耗，并放宽Tx和Rx滤波器的抑制要求。如图4所示，N分离式无线电架构只需要图3中所描绘的一半数量的ODU，正如图2中那样。注意到，图3中的每个ODU具有连接到IDU400中的两个调制解调器卡的两条电缆，以便支持两信道聚合。图5提供了支持两信道聚合的RFU500的更详细的框图和功能框图。RFU500由三个部件组成：电缆接口510、RF处理部分520和天线耦合部分530。如图5所示，在RFU500中采用闭环自适应数字预失真(ADPD)。图6示出了当该RFU具有到IDU400中的调制解调器的一个连接时，该RFU框图的简化单信道版本。电缆接口510从IDU的调制解调器输出端(未在图5中示出)接收模拟Tx中频(IF)信号。然后通过模数转换器(ADC)610将模拟信号转换成数字信号，该模数转换器跟随以包括数字预失真的数字处理模块620。数字预失真从功率放大器(PA)630的输出端接收数字反馈信号，该信号由下变频器635下变频为基带IF信号，然后通过另一个A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支持两信道聚合的室外微波无线电设备，包括：电缆接口；射频处理部分；以及天线耦合部分，其中：所述电缆接口包括两根电缆，每根电缆被配置成接收来自远程室内微波无线电设备处的调制解调器输出的模拟中频信号；所述射频处理部分被配置为将两个模拟中频信号处理成一个模拟射频信号；以及所述天线耦合部分包括用于连接到天线并使用所述天线发射所述模拟射频信号的共面环行器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.04 US 62/274,721;2016.01.04 US 62/274,7251.一种支持两信道聚合的室外微波无线电设备，包括：电缆接口；射频处理部分；以及天线耦合部分，其中：所述电缆接口包括两根电缆，每根电缆被配置成接收来自远程室内微波无线电设备处的调制解调器输出的模拟中频信号；所述射频处理部分被配置为将两个模拟中频信号处理成一个模拟射频信号；以及所述天线耦合部分包括用于连接到天线并使用所述天线发射所述模拟射频信号的共面环行器。2.根据权利要求1所述的室外微波无线电设备，其中，所述射频处理部分还被配置为将经由所述天线耦合部分从所述天线接收的模拟射频信号下变频为模拟中频信号，并且对所述模拟中频信号执行低噪声放大，并将所述模拟中频信号分成两个模拟中频信号，每个模拟中频信号被发射到所述远程室内微波无线电设备处的调制解调器输入。3.根据权利要求1所述的室外微波无线电设备，其中，所述射频处理部分还包括：第一模数转换器，其用于将所述两个模拟中频信号中的每一个转换成相应的数字中频信号。4.根据权利要求3所述的室外微波无线电设备，其中，所述射频处理部分还包括：数字处理模块，其用于将两个所述数字中频信号组合成一个数字中频信号，并根据来自第二模数转换器的数字反馈信号对组合的数字中频信号执行自适应数字预失真。5.根据权利要求4所述的室外微波无线电设备，其中，所述射频处理部分还包括：数模转换器，其用于将所述自适应数字预失真后的所述组合的数字中频信号转换回模拟中频信号。6.根据权利要求5所述的室外微波无线电设备，其中，所述射频处理部分还包括：上变频器，其用于将来自...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈颖，爱德文·约翰·尼利斯，冯智平，阮青，肖恩·沃尔什，亚历山大·赛美尼舍夫，安德雷·科切特科夫，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，沈颖，
类型：发明
国别省市：广东,44