一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块制造技术

技术编号:20331153 阅读:55 留言:0更新日期:2019-02-13 07:02
本发明专利技术提供了一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块,包括TX‑ANT端、ANT‑RX端、TX‑FC端、ANT‑RC端和具有驻波检测功能的RRU低噪放模块;所述的TX‑ANT端为基站设备发射端口对基站射频输出天线端口;所述的ANT‑RX端为基站射频输出天线端口对基站设备接收端口;所述的TX‑FC端为基站发射端口对前向耦合端口;所述的ANT‑RC端为基站射频输出天线端口对反向耦合端口。本发明专利技术节约基站内部空间,将低噪放及外部驻波采样模块集成到双工器中,减少射频电缆连接,实现一体化,具有高可靠性,利用腔体模块的耦合性能,减少了故障节点,提高基站的维护效率。

【技术实现步骤摘要】
一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块
本专利技术涉及无线通信设备应用领域,具体是一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块。
技术介绍
基站RRU(RemoteRadioUnit)是一种新型的分布式网络覆盖模式,它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房中,基带部分集中处理,采用光纤将基站中的信号拉到远端射频单元,分置于网络规划所确定的站点上,从而节省了常规解决方案所需要的大量机房;同时通过采用大容量宏基站支持大量的光纤拉远,可实现容量与覆盖之间的转化。双工器是在滤波器的基础上发展起来的一种专门为解决收、发共用一副天线的问题而设计的射频器件。在基站中主要使用的是频段双工器,将不同频段的信号借助同一副天线进行发射和接收,在通信系统中可以提高抗干扰度和保密性。通常情况下,双工器是由两个带通滤波器和分支接头组成,具有发射、接收和天线端口,是一个三端口网络。双工器的TX(发射端)滤波器的基本功能是:(1)从发射端减少杂散辐射信号以避免对其他无线通信系统的干扰,这些无线信号的主要成分是发射信号频率的二、三次谐波和变频时产生的镜像频率;(2)衰减掉发射信号中接收频段内的噪声,抑制它到接收机的灵敏度以下,因此必须保持一个较宽的阻带以抑制杂散信号,同时能维持低的带内插损和承载大功率信号的能力。双工器的RX(接收端)滤波器的基本功能是:(1)避免由于发射端输出下行信号的泄露而造成对接收机干扰;(2)减少来自天线的外部下行信号的功率泄露,所以需要包含高衰减以及去干扰性能。双工器主要的技术指标是带外抑制、互调、端口隔离度。耦合的作用是将信号不均匀地分成2分(称为主干端和耦合端,也有的称为直通端和耦合端),主要指标是耦合度和隔离度。耦合度:信号功率经过耦合器,从耦合端口输出的功率和输入信号功率直接的差值。隔离度:指模块在正常工作模式下,耦合端口通道对输入端口通道信号的抑制能力。腔体耦合器的隔离度一般都是非常好的。低噪放模块,作为RRU中的关键器件之一,主要用于通讯系统中将接收自天线的信号放大,以便于后级的电子设备处理。由于来自天线的信号一般都非常微弱,因此低噪放模块的噪声和线性度指标对于整机通讯的接收灵敏度性能有较大的影响。接收灵敏度用来表示接收器的弱信号接收能力。具体公式如下:Rx_sen(dBm)=-174+10logBW+SNR+NF;其中BW是指信号带宽,SNR是指特定信号的信噪比,NF是指系统的噪声系数。根据Friiss方程,系统的噪声系数可以表述为:其中Gn是指接收链路中第n级放大器的增益,NFn是指接收链路中第n级放大器的噪声系数。从公式中可以看出,接收链路中的第1级放大器的噪声对系统噪声的贡献远远大于其它放大器的噪声对系统噪声的贡献。因此,低噪声放大器(LNA)作为接收链路的第一级放大器对减小系统噪声,提高系统的接收灵敏度具有很大的帮助。为了提高RRU接收机性能指标,要求低噪放的噪声小、线性度高等。在实际应用中,RRU输出接口及馈线出现未接好、进水、松动等因素造成驻波时,若RRU具有自动检测驻波比值,判定告警等级,若驻波比告警等级高,可关闭发射机信号发射,保护RRU发射机不损坏。因此,RRU具有驻波检测功能很重要,便于维护和操作。对天馈线进行测试主要是通过测量其驻波比(VSWR)或回损(ReturnLoss)的值和隔离度(Isolation)来判断天馈线的安装质量和运行情况的好坏。驻波比的计算公式如下:前向功率(W):Pf或Pf(dBw)=10logPf反向功率(W):Pr或Pr(dBw)=10logPr回波损耗:ar=10log(Pf/Pr)=Pf(dBw)-Pr(dBw)发射系数:驻波比:回波损耗与驻波比之间的转换公式为:根据上述公式,可以通过检测RRU输出端口的前向功率和反向功率计算出天馈线的驻波比值,再通过驻波比判断驻波告警状态。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术的问题,提供了一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块,节约基站内部空间,将低噪放及外部驻波采样模块集成到双工器中,减少射频电缆连接,实现一体化,具有高可靠性,利用腔体模块的耦合性能,减少了故障节点,提高基站的维护效率。本专利技术组成部分如下:1)TX-ANT端(基站设备发射端口对基站射频输出天线端口):由功放输出的下行信号经基站设备发射端口输送到基站射频输出天线端口,通带带宽为下行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;2)ANT-RX端(基站射频输出天线端口对基站设备接收端口):由外部天线输入的上行信号经基站射频输出天线端口输送到基站设备接收端口,通带带宽为上行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;3)TX-FC端(基站发射端口对前向耦合端口):由功放输出的下行信号经基站发射端口耦合信号输送到前向耦合端口,并由前向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测,通带带宽为下行频段,FC端对ANT端具有较高的隔离度,使耦合信号不会对天线端造成干扰;4)ANT-RC端(基站射频输出天线端口对反向耦合端口):由天线或接口反射的下行信号经基站射频输出天线端口耦合信号输送到反向耦合端口,并由反向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测,通带带宽为下行频段,RC端对TX端具有较高的隔离度,使耦合信号不会对发射端造成干扰;5)具有驻波检测功能的RRU低噪放模块。低噪放模块电路主要有以下部分组成:1)低噪声放大器:进行低噪声放大,噪声系数典型值为0.37;2)限幅管:当模块输入信号较大时,对较大信号进行幅度抑制,保证后续放大器处理正常工作状态;3)滤波电路:抑制带外信号;4)AGC电路和ATT电路:分别进行输出功率控制和调整模块增益;5)末级放大器:确保输出信号的高互调指标。6)分路器:信号功分为若干路信号输出。7)控制电路:能够对模块内的射频信号进行监控,并同时输出一路RS485总线;8)输入电源:两路直流电压12V;9)驻波检测电路:在双工器的ANT接口上分别耦合前向功率和反向功率,采用高精度高动态检测范围的芯片检测。本专利技术有益效果在于:1、可以提取基站设备下行的前反向功率和反向功率,将采样信号传输到后端检测模块,由检测模块计算出天馈线的驻波比值,再通过驻波比判断基站射频输出天线端口的驻波告警状态,以便对设备进行检测和维护;2、节约基站内部空间,将低噪放及外部驻波采样模块集成到双工器中,减少射频电缆连接,实现一体化;3、高可靠性,利用腔体模块的耦合性能,减少了故障节点,提高基站的维护效率;4、较低噪声系数及插入损耗。附图说明图1为本专利技术模块示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。本专利技术组成部分如图1所示,包括:1)TX-ANT端(基站设备发射端口对基站射频输出天线端口):由功放输出的下行信号经基站设备发射端口输送到基站射频输出天线端口,通带带宽为下行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;2)ANT-RX端(基站射频输出天线端口对基站设备接收端口):由外部天线输入的上行信号经基站射频输出天线端口输送到基站设备接收端口,通带带宽为上行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;3)TX-FC端(基站发射端口对前向耦合端口):由功放输出的下行信号经基站发射端口耦合信号输送到前向耦合端口,并由前向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块,其特征在于:包括TX‑ANT端、ANT‑RX端、TX‑FC端、ANT‑RC端和具有驻波检测功能的RRU低噪放模块;所述的TX‑ANT端为基站设备发射端口对基站射频输出天线端口,由功放输出的下行信号经基站设备发射端口输送到基站射频输出天线端口,通带带宽为下行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;所述的ANT‑RX端为基站射频输出天线端口对基站设备接收端口,由外部天线输入的上行信号经基站射频输出天线端口输送到基站设备接收端口,通带带宽为上行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;所述的TX‑FC端为基站发射端口对前向耦合端口,由功放输出的下行信号经基站发射端口耦合信号输送到前向耦合端口,并由前向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测,通带带宽为下行频段;所述的ANT‑RC端为基站射频输出天线端口对反向耦合端口,由天线或接口反射的下行信号经基站射频输出天线端口耦合信号输送到反向耦合端口,并由反向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测,通带带宽为下行频段;具有驻波检测功能的RRU低噪放模块采集四个端口提供的信号进行驻波检测后分路输出。

【技术特征摘要】
1.一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块,其特征在于:包括TX-ANT端、ANT-RX端、TX-FC端、ANT-RC端和具有驻波检测功能的RRU低噪放模块;所述的TX-ANT端为基站设备发射端口对基站射频输出天线端口,由功放输出的下行信号经基站设备发射端口输送到基站射频输出天线端口,通带带宽为下行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;所述的ANT-RX端为基站射频输出天线端口对基站设备接收端口,由外部天线输入的上行信号经基站射频输出天线端口输送到基站设备接收端口,通带带宽为上行频段,对通带外的信号进行深抑制度的衰减;所述的TX-FC端为基站发射端口对前向耦合端口,由功放输出的下行信号经基站发射端口耦合信号输送到前向耦合端口,并由前向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测,通带带宽为下行频段;所述的ANT-RC端为基站射频输出天线端口对反向耦合端口,由天线或接口反射的下行信号经基站射频输...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙涛倪小龙刘洋吉荣新
申请(专利权)人:南京泰通科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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