用于补偿相位突变的系统和方法技术方案

技术编号:5502867 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有相位突变补偿的频率合成器模块,包括:外壳;该外壳内的频率合成器;和包括加热器元件的加热器模块,加热器元件与频率合成器进行热传递以产生适应地调节频率合成器的温度的热。频率合成器模块可以在ODU中并与加热器模块电隔离。加热器模块可包括随着温度变化的正热敏电阻器;以及具有输入管脚、输出管脚和调节管脚的电压调节器,其中,输入管脚适于接收变化的输入电压,输出管脚适于将可改变的输出电压提供给加热器元件以从而适应地调节所生成的热,调节管脚被耦合到正热敏电阻器以维持调节管脚处的基本上恒定的电压。加热器模块可以当低于室温时进行加热,当在室温和阈值之间时以小于最大功率的功率进行加热,并且当高于阈值时禁止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及无线电台系统(wireless radio system),并且更具体而言,提供了用于在微波和毫米波数字无线电台中补偿相位突变(phasehit)的系统和方法。
技术介绍
用户对无线通信的需求创新高。当前,无线系统在蜂窝网络、固定网络、专用网络等中被实现,并且可以应用点对点、点对多点、本地多点分布服务以及网状体系结构。这种无线网络系统一般包括节点或终端,每个节点或终端包括室内单元(IDU)和室外单元(ODU) 。 IDU —般包括调制解调器和电源。ODU用于向收发机天线发送数据和从收发机天线接收数据,并且一般包括大量配件。ODU配件可以包括电源、频率变换器、频率合成器、双工器以及其它电路。为了制造ODU,各种配件被安装在一外壳中,并且ODU随后被测试。其基于温度波动的可操作特性被测量,通常花费数小时完成的处理较贵,需要手工劳动,并且导致低的可靠性。具有基于温度的可操作特性,ODU和IDU可以更好地解释发送到收发机天线的外出信号(outgoingsignal)和从收发机天线接收的进入信号(incoming signal)。由于ODU共享无线电波(airwave),因此,管理机构对各种无线电台频带的带宽和幅度施加了限制。因此,数字RF电信系统的设计者被f足使在受限的可用波带中发送尽可能多的数据。结果,设计者已经开发出了各种调制方案。 一些调制方案包括幅度调制(其中,不同的幅度被用来表示信息符号或数字状态)、频率调制(其中,不同的频率被用来表示信息符号或数字状态)和相位调制(其中,特定的相位被用来表示信息符号或数字状态)。其它更多的精密且有效的调制方案包括正交幅度调制(QAM)以及其它相干相移键控(PSK)和频移键控(FSK)调制方案。为了利用QAM对数字数据进行编码,载波频率的相位和幅度被相対-于稳定频率、单幅度基准源来操纵。图1A示出了圆形QAM调制方案的符号图。如图所示,轴10和12将点或符号的星座划分为四个象限。每个点以旋转方式位于星座空间周围,并且表示经编码信息的特定成员。艮口,每个字符(诸如经编码的ASCII "A"符号)由圆形星座空间中的向量表示,其中载波相位角相对于基准相位角,并且基准幅度和载波幅度等于向量幅度。因此,例如,向量14可以表示经编码的ASCII "A"符号,而向量16可以表示经编码的ASCII "B"符号。随着星座中的点数的增加,由单个点传达的信息的量或粒度也增加。然而,由于随着点数的增加在相邻点之间进行区分的角度减小,因此,不同点之间的辨别变得更加困难。因此,QAM调制方案中潜在的误差也增加。图1B示出了矩形QAM调制方案的符号图。类似于图1A,图1B的符号图包括两个轴10和12,轴10和12将点或符号的星座划分为四个象限。在此示例中,每个点位于矩形形状中,并且表示一组比特,其中,比特数表示QAM调制或QAM水平的分辨率;并且比特值表示基准值。对于在此所示的16点QAM调制方案,星座空间中的每个点表示四(4)比特。随着星座空间中的点数的增加,与单个点相对应的比特数也增加。然而,类似于圆形QAM,随着星座中点数的增加,在不同点之间进行辨别时潜在的误差也增加。调制解调器QAM调制方案中的典型星座可以包括64、 128、 256或更多数目的点。各种QAM调制方案用圆形和/或矩形星座来表示。例如,64-QAM在数据误差发生之前仅容许大约四(4)度的相位误差。具有128点或256点的星座甚至进一步增加了误差可能性。因此,当在诸如具有IDU和ODU部件的分离装配(split-mount)无线电台之类的无线电台系统中实现调制方案时,相位噪声变成一个大问题。相位误差可能导致对点的错误解释或者比特差错。如果差错突发(burst)超过了接收机的纠错能力,则可能发生帧丢失,并且必须重新发送帧,因此浪费了宝贵的带宽资源。一种类型的典型相位扰动称作"相位突变"。相位突变是本地振荡器频率的突然改变,常常是由在温度改变(尤其是变冷)期间振荡器的封装内的压力和/或张力的突然机械释放引起的。相位突变的典型原因是周围温度波动。例如,升高和降低温度可以导致ODU的物理配件(尤其是频率合成器)的扩张和收縮,这可以引起其频率响应的改变。使相位突变最小化的现有技术包括仔细选择具有类似温度扩张系数的材料和组件,以及仔细组装ODU的配件。然而,不能保证材料和组件的温度系数的完美匹配以及制造时的完美组装以使它们的行为与温度波动匹配。此外,涉及仔细选择重要部件(例如VCO)的现有技术限制了具有专有技术和产品质量的销售商的数目。此外,即使具有特殊选择的组件,热测试也会因组件缺陷而产生低的制造产率。因此,热测试必须被重复若干次,这增加了产品成本。因此,尤其在使用QAM调制或其它PSK/FSK方案时,需要减小无线电台系统中的相位突变的风险的系统和方法。
技术实现思路
根据一个实施例,本专利技术提供了具有相位突变补偿的频率合成器模块,包括外壳;容纳在外壳内的频率合成器;以及包括加热器元件的加热器模块,加热器元件与频率合成器进行热传递并且能操作以产生适应地调节频率合成器的温度的热。频率合成器模块可以被配置在具有室外单元(ODU)和室内单元(IDU)的无线电台系统中,其中,频率合成器被布置在ODU中。频率合成器模块还可以包括绝缘材料,绝缘材料被布置在外壳的壁与加热器模块内。绝缘材料可以包裹加热器模块的至少一部分。外壳可以具有电磁屏蔽特性。加热器模块基本上可以与频率合成器电隔离。加热器模块可以位于外壳附近或位于外壳内。加热器模块还可以包括具有适于随温度而变化的阻抗值的正热敏电阻器(具有正温度系数的热敏电阻器), 以及电压调节器,电压调节器具有输入管脚、输出管脚和调节管脚,其中,输入管脚适于接收变化的输入电压,输出管脚适于将可改变的输出电压提供给加热器元件以基于可改变的输出电压适应地调节由加热器元件生成的热,调节管脚可操作地被耦合到热敏电阻器以维持调节管脚处的基本上恒定的电压。电压调节器和正热敏电阻器可以被配置为在频率合成器低于室温时激:励加热器元件,在频率合成器在大约室温和高温度阈值(例如,大约65°C)之间时以小于最大功率的功率激励加热器元件,并且在温度基本上处于或高于高温度阈值时基本上禁止加热器元件。频率合成模块可操作来控制ODU中的一个或多个频率变换器。根据另一实施例,本专利技术提供了一种方法,包括提供容纳在外壳中的频率合成器;提供具有加热器元件的加热器模块,加热器元件与频率合成器进行热传递;以及利用加热器模块生成热以及适应地调节频率合成器的温度。该方法可以由具有室外单元(ODU)和室内单元(IDU)的无线电台执行,其中,频率合成器被布置在ODU中。绝缘材料可以被布置在外壳的壁和加热器模块之间。绝缘材料可以包裹加热器模块的至少一部分。外壳可以具有电磁屏蔽特性。加热器模块基本上可以与频率合成器电隔离。加热器模块可以位于外壳附近或位于外壳内。加热器模块还可以包括具有适于随温度而变化的阻抗值的正热敏电阻器;以及具有输入管脚、输出管脚和调节管脚的电压调节器,其中,输入管脚适于接收变化的输入电压,输出管脚适于将可改变的输出电压提供给加热器元件以基于可改变的输出电压适应地调节由加热器元件生成的热,调节管脚可操作地被耦合到正热敏电本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有相位突变补偿的频率合成器模块,包括: 外壳; 频率合成器,该频率合成器容纳在所述外壳内;以及 加热器模块,该加热器模块包括加热器元件,该加热器元件与所述频率合成器进行热传递并且进行操作以产生适应地调节所述频率合成器 的温度的热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大卫CM潘姆弗兰克S马苏莫托友明秦
申请(专利权)人:哈里斯施特拉特克斯网络运行公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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