專利名稱：Td-scdma無(wú)線直放站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種射頻傳輸技術(shù)及同步識(shí)別技術(shù)，尤其是一種TD-SCDMA無(wú)線直 放站，屬于移動(dòng)通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信市場(chǎng)的日益發(fā)展，業(yè)務(wù)從原先的話音業(yè)務(wù)發(fā)展到增值業(yè)務(wù)。伴隨著移 動(dòng)增值業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，邁向3G (3rd Generation,第三代移動(dòng)通信)則是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商 的必然選擇。與前兩代系統(tǒng)相比，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要特征是可提供豐富多彩的 移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量、更好的通信質(zhì)量， 同時(shí)要能在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游及為用戶提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在 內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，并考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性。目前國(guó)際電聯(lián)接受的3G標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種WCDMA、 CDMA2000與TD-SCDMA。其 中TD-SCDMA由大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)代表中國(guó)提交被國(guó)際電聯(lián)接納，成為被國(guó)際社會(huì) 認(rèn)可的三大標(biāo)準(zhǔn)之一，也是唯一我國(guó)擁有部分知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，得到了中國(guó)政府、 中國(guó)運(yùn)營(yíng)界和中國(guó)制造研發(fā)各個(gè)方面的鼎力支持所達(dá)到的成果，對(duì)我國(guó)而言，是以自主創(chuàng)新調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重大機(jī)遇，具有強(qiáng)大的生命力和發(fā)展?jié)摿Γ灿兄羁痰囊饬x。 TD-SCDMA覆蓋系統(tǒng)特別適合于在城市人口密集區(qū)提供高密度大容量語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和多媒體 業(yè)務(wù)。它在上行鏈路各終端發(fā)出的信號(hào)在基站解調(diào)器處完全同步，通過(guò)軟件及物理層設(shè) 計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣可使得正交擴(kuò)頻碼的各個(gè)碼道在解擴(kuò)時(shí)完全正交，相互間不產(chǎn)生干擾， 克服異步CDMA多址技術(shù)由于每個(gè)終端發(fā)射的碼道信號(hào)到達(dá)基站的時(shí)間不同，造成碼道 非正交所帶來(lái)的干擾問(wèn)題直放站(又叫中繼器)屬于同頻放大設(shè)備，是在無(wú)線通信傳輸過(guò)程中起到信號(hào)增強(qiáng)的 一種無(wú)線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。國(guó)內(nèi)TD-SCDMA中繼器市場(chǎng)從2006年開(kāi)始活躍起來(lái)。目前，國(guó)內(nèi)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商對(duì)TD-SCDMA中繼器的需求呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，主要是因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)的推廣完善，運(yùn)營(yíng)商之間競(jìng)爭(zhēng)的加劇，客戶對(duì)優(yōu)質(zhì)無(wú)線覆蓋的需求增加，以及運(yùn)營(yíng)商在成本效益、增加投資回報(bào)以及業(yè)務(wù)收入方面所承受的壓力日增，因此迫使運(yùn)營(yíng)商們?cè)谶^(guò)去幾年時(shí)間里加大對(duì)無(wú)線覆蓋解決方案的投入，以改善其網(wǎng)絡(luò)素質(zhì)及服務(wù)質(zhì)量，從而增加業(yè)務(wù)收入，提高用戶滿意率。TD-SCDMA無(wú)線直放站以低成本、高質(zhì)量完成室內(nèi)無(wú)縫覆蓋工程，是一種用于彌補(bǔ)TD-SCDMA移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基站覆蓋不足，擴(kuò)大基站覆蓋范圍，填充信號(hào)盲區(qū)的一種有效設(shè)備。由于TD-SCDMA的工作頻段較高，信號(hào)傳輸損耗較大。目前2G的直放站設(shè)備已經(jīng)被大量的運(yùn)用，2G直放站采用的標(biāo)準(zhǔn)為《ETSI EN300 609》、《900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)直放站技術(shù)要求和測(cè)量方法》和《800MHz CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)直放站技術(shù)要求和測(cè)量方法》，而TD-SCDMA直放站所采用的標(biāo) 準(zhǔn)為《3GPP TS25. 143》和《TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)直放站技術(shù)要求和測(cè)量方法》。對(duì)常規(guī)直放站和TD-SCDMA直放站的標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)現(xiàn)方式做比較，其主要差別為1、 TD-SCDMA為時(shí)分系統(tǒng)，故直放站要實(shí)現(xiàn)與基站的精確幀同步。在2G系統(tǒng)、 3G的WCDMA系統(tǒng)和CDMA2000系統(tǒng)中，都是頻分復(fù)用系統(tǒng)，即上下行采用不同的 工作頻率，故其傳輸通道不同，設(shè)備都是通過(guò)雙工器實(shí)現(xiàn)收發(fā)信號(hào)的隔離。而 TD-SCDMA是時(shí)分雙工系統(tǒng)，其上下行的工作頻段是完全相同的，基站是通過(guò)在不同 的時(shí)間分別傳輸上下行數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙工狀態(tài)，直放站只有和基站保持高度的幀同步，才 能完成對(duì)基站信號(hào)的透明傳輸。因此現(xiàn)有的2G系統(tǒng)、3G的WCDMA系統(tǒng)和CDMA2000 系統(tǒng)的直放站無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)。2、 由于TD-SCDMA直放站有分時(shí)隙控制ALC的要求，用傳統(tǒng)的ALC實(shí)現(xiàn)方式無(wú) 法滿足系統(tǒng)要求，需根據(jù)TD-SCDMA制式特殊的信號(hào)格式來(lái)實(shí)現(xiàn)分時(shí)隙ALC控制要求。3、 因TD-SCDMA系統(tǒng)為時(shí)分系統(tǒng)，其上下行的工作頻率是相同的，為避免 TD-SCDMA直放站設(shè)備工作時(shí)自激，對(duì)設(shè)備的收發(fā)隔離度要求高，且必須同時(shí)滿足上 下行切換速度要求，而現(xiàn)有的2G系統(tǒng)、3G的WCDMA系統(tǒng)和CDMA2000系統(tǒng)得直放 站也無(wú)法實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)。移動(dòng)通信是利用無(wú)線媒介來(lái)傳遞信息的，由于電磁波的傳輸損耗，每個(gè)基站的信號(hào) 覆蓋范圍是有限的；另外，由于無(wú)線傳播的陰影效應(yīng)，導(dǎo)致高山、建筑物、樹(shù)林等一些阻擋物的背后亦常形成信號(hào)盲區(qū)，同時(shí)山區(qū)、別墅、公路、旅游區(qū)、度假村、地下商場(chǎng)、 賓館等大型高層建筑物等處的覆蓋陰影區(qū)和盲區(qū)問(wèn)題。都會(huì)為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的承載業(yè)務(wù) 的進(jìn)一步拓展帶來(lái)不利影響。因此，如何對(duì)現(xiàn)有2G系統(tǒng)、3G的WCDMA系統(tǒng)和 CDMA2000的無(wú)線直放站進(jìn)行必要的創(chuàng)新和改進(jìn)，就成為研發(fā)人員的一個(gè)課題。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型發(fā)明的目的旨在提供一種新型的TD-SCDMA無(wú)線直放站，達(dá)到彌補(bǔ)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基站覆蓋不足，延伸基站覆蓋區(qū)域，消除通信盲區(qū)，提供比現(xiàn)有2G和部分3G產(chǎn)品具有更為良好的高保真、多功能通網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)。既可以增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋，使施主基站的覆蓋得到延伸，也能增加空閑基站的話務(wù)負(fù)荷。這種TD-SCDMA無(wú)線直放站，包括電源模塊、射頻模塊、濾波器、GPS天線以及由射頻模塊構(gòu)成的下行鏈路、上行鏈路，其特征在于所述的射頻模塊A和射頻模塊B之間設(shè)有一上下行選頻模塊構(gòu)成上、下行選擇鏈路，其中的射頻模塊A、射頻模塊B和上下行選頻模塊分別與電源模塊電連接；同時(shí)，所述的射頻模塊A、射頻模塊B和上下行選頻模塊分別與一聯(lián)系GPS天線的監(jiān)控通信處理單元之間均建有電訊號(hào)連接。所述的射頻模塊A由低噪聲放大器、環(huán)形器和功率放大器組成，所述的射頻模塊B由低噪聲放大器、環(huán)形器和功率放大器組成，其中射頻模塊A中的環(huán)形器、低噪聲放大器經(jīng)上下行選頻模塊中的下行選頻模塊和射頻模塊B中的功率放大器及環(huán)形器構(gòu)成下行鏈路，其中射頻模塊B中的環(huán)形器、低噪聲放大器經(jīng)上下行選頻模塊中的上行選頻模塊和射頻模塊A中的功率放大器及環(huán)形器構(gòu)成上行鏈路。所述的GPS天線配有一 GPS同步處理模塊。所述的上下行選頻模塊由本振聲表、中頻聲表和變頻電路構(gòu)成。 根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種TD-SCDMA無(wú)線直放站，不僅彌補(bǔ)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基站覆 蓋不足，延伸基站覆蓋區(qū)域，消除通信盲區(qū)，提供比現(xiàn)有2G和部分3G產(chǎn)品更為良好的 高保真、多功能網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)使施主基站的覆蓋得到延伸，也能增加空閑基站的話務(wù)負(fù) 荷，或是分?jǐn)偡泵镜脑拕?wù)量，并能和基站保持精確同步，有效的擴(kuò)大覆蓋范圍，消 除覆蓋盲區(qū)，改善通話質(zhì)量，為運(yùn)營(yíng)商鋪設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)降低成本。說(shuō)明書(shū)附圖
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-電源單元2-上下行選頻模塊3-射頻模塊B 3-1.環(huán)形器5-濾波器 6-監(jiān)控通信處理單元7-無(wú)線MODEM 8-GPS天線10-濾波器 ll-射頻模塊A ll-l. 環(huán)形器具體實(shí)施方式
以下根據(jù)附圖給出的TD-SCDMA無(wú)線直放站框圖，說(shuō)明該無(wú)線直放站的實(shí)施方式 這種TD-SCDMA無(wú)線直放站，包括電源模塊l、射頻模塊A、 B、濾波器5、 10、 GPS 天線8、以及由射頻模塊構(gòu)成的下行鏈路、上行鏈路，其特征在于所述的射頻模塊A、 射頻模塊B之間設(shè)有一上下行選頻模塊2構(gòu)成上、下行選擇鏈路，其中的射頻模塊A、 射頻模塊B和上下行選頻模塊2分別與電源模塊1電連接；同時(shí)，所述的射頻模塊A、 射頻模塊B和上下行選頻模塊2分別與一聯(lián)系GPS天線8的監(jiān)控通信處理單元6之間均 建有電訊號(hào)連接。所述的射頻模塊B由低噪聲放大器LNA、環(huán)形器3-1和功率放大器PA組成，所述 的射頻模塊A由低噪聲放大器LNA、環(huán)形器11-1和功率放大器PA組成，其中射頻模塊 A中的環(huán)形器11-1、低噪聲放大器LNA經(jīng)上下行選頻模塊2中的下行選頻模塊和射頻模 塊B中的功率放大器PA及環(huán)形器3-1構(gòu)成下行鏈路；其中射頻模塊B中的環(huán)形器3-1、 低噪聲放大器LNA經(jīng)上下行選頻模塊2中的上行選頻模塊和射頻模塊A中的功率放大器 PA及環(huán)形器11-1構(gòu)成與施主天線9連接的上行鏈路。為了保證設(shè)備的反應(yīng)速度，滿足時(shí)隙控制功能。在主要有源模塊中，射頻開(kāi)關(guān)、ATT 控制電路、檢波放大電路等都使用了高速度低時(shí)延的元器件；采用了有效值型的功率檢 測(cè)器，使功率檢測(cè)和ALC控制準(zhǔn)確。通過(guò)特有的電源管理系統(tǒng)用切換上行和下行電路的供電來(lái)切換上行下行鏈路，以獲 得最大的收發(fā)隔離度。由于TD-SCDMA系統(tǒng)是時(shí)分系統(tǒng)， 一般的設(shè)計(jì)方法是通過(guò)射頻開(kāi) 關(guān)和環(huán)形器的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)上下行鏈路的切換。我們?cè)诖嘶A(chǔ)上增加了特有的電源管理系 統(tǒng)，保證在射頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作的同時(shí)，相關(guān)鏈路的供電系統(tǒng)同時(shí)作用，這樣既可以降低設(shè)備的功耗，aiMmufe發(fā)隔離度。.由于射頻功放電路中有較大的去耦電容，直接開(kāi)關(guān)功放的供電電源，電容的沖放電過(guò)程會(huì)減緩鏈路的反應(yīng)速度，使鏈路的切換速度需要5us左右，不能滿足系統(tǒng)要求。通 過(guò)改變?nèi)ヅ弘娙莸奈恢茫瑢⒊Ｒ?guī)的去藕電容位置從功放管旁移至電源切換繼電器之前， 使開(kāi)關(guān)功放的供電電源的動(dòng)作不會(huì)影響鏈路的反應(yīng)速度，確保鏈路切換的反應(yīng)時(shí)間最小 化，滿足了設(shè)備切換速度的要求。GPS同步完成直放站與基站間上下行切換的系統(tǒng)同步。由于網(wǎng)內(nèi)各基站信號(hào)與GPS是同步的，即基站信號(hào)與GPS秒脈沖下降沿之間的相位 差是恒定不變的，直放站得到GPS秒脈沖后，通過(guò)調(diào)整直放站上下行開(kāi)關(guān)使能信號(hào)與GPS秒脈沖下降沿之間的相位差，達(dá)到與基站的同步。具體過(guò)程是首先測(cè)出GPS秒脈沖下降沿與下行導(dǎo)頻結(jié)束時(shí)刻之間的相位差(TA)， 比如是Nchip長(zhǎng)，然后通過(guò)同步控制電路以GPS秒脈沖下降沿之間的相位差為基準(zhǔn)，控 制同步開(kāi)關(guān)工作，使得下行脈沖在下行導(dǎo)頻結(jié)束時(shí)關(guān)閉下行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基站信號(hào)的上 下行同步切換。監(jiān)控系統(tǒng)使用了兩級(jí)看門(mén)狗，包括CPU內(nèi)部看門(mén)狗和外部硬件看門(mén)狗芯片，杜絕了 TD中繼器監(jiān)控系統(tǒng)死機(jī)的可能，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；監(jiān)控系統(tǒng)使用CPLD實(shí)現(xiàn)對(duì)UART和I/O 口的擴(kuò)展，由于CPLD可以靈活的對(duì)端口進(jìn) 行輸入輸出定義、內(nèi)部組合邏輯定義，極大提高了系統(tǒng)的可設(shè)計(jì)、可升級(jí)能力和適應(yīng)能 力；使用大容量的鎳氫充電電池組和智能化的充電電路作為T(mén)D直放站監(jiān)控系統(tǒng)的后備 電源，充電電路包括對(duì)充電電池的過(guò)充電和過(guò)放電保護(hù)等功能，提高了后備電源的后備 時(shí)間和使用壽命，保證了后備電源的可靠性； 一旦設(shè)備的正常供電系統(tǒng)發(fā)生停電或故障， 后備電源可保證監(jiān)控系統(tǒng)正常工作，并發(fā)生相應(yīng)告警信息。在信道選擇模塊中采用高穩(wěn)定性的鎖向頻率變換技術(shù)，以及高抑制度的中頻聲表濾 波器，使系統(tǒng)具有極強(qiáng)的選擇性和抗干擾性，并對(duì)設(shè)備輸入互調(diào)和輸出互調(diào)的指標(biāo)做出 了貢獻(xiàn)；選用高穩(wěn)定度晶體振蕩器作為頻率參考，確保整個(gè)系統(tǒng)頻率基準(zhǔn)偏差控制在極小范圍；在直放站設(shè)計(jì)中前級(jí)采用低噪聲線性放大技術(shù)，保證接收的信號(hào)放大后還有良好信噪比設(shè)備由串聯(lián)的反射式的模塊構(gòu)成，模塊的輸入輸出端口從高頻電路的電容性和電感性的相互補(bǔ)償著手控制端口駐波，部分有源模塊設(shè)計(jì)中加上隔離器，以提高匹配性并保 護(hù)相關(guān)器件，相互匹配使設(shè)備的駐波性能良好，使各種微波信號(hào)在系統(tǒng)中盡量以行波的 狀態(tài)傳輸。使用燒結(jié)的工藝技術(shù)，將射頻的驅(qū)動(dòng)管和功率管直接焊接在銅板上，使驅(qū)動(dòng)管和功 率管有良好的接地，保證射頻性能指標(biāo)穩(wěn)定。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)管和功率管有良好的散熱條件， 產(chǎn)品可靠。TD-SCDMA無(wú)線直放站分為上、下行兩路信號(hào)，在同步控制電路的控制下交替工作。下行通道施主天線接收基站的信號(hào)后，將信號(hào)輸入到BS口，進(jìn)入到TD-SCDMA腔 體濾波器后，經(jīng)過(guò)濾波器后的基站信號(hào)進(jìn)入直放站中的A射頻模塊，通過(guò)環(huán)形器后將信 號(hào)分為上下行，下行信號(hào)通過(guò)環(huán)形器后，經(jīng)過(guò)同步電子開(kāi)關(guān)，進(jìn)入低噪聲放大器LNA， 將信號(hào)進(jìn)行放大，在經(jīng)過(guò)小信號(hào)放大電路后，將信號(hào)的強(qiáng)度放大到OdBm左右后將信號(hào) 輸入到下行選頻模塊，下行選頻模塊將選擇相應(yīng)的信道信號(hào)通過(guò)，后到達(dá)射頻模塊B， 模塊B將信號(hào)送到功率放大器，由功放將信號(hào)線性放大到額定功率后，通過(guò)環(huán)形器從射 頻模塊B輸出，到達(dá)末端濾波器，信號(hào)經(jīng)過(guò)腔體濾波器濾除雜散信號(hào)后，通過(guò)MS端送 到重發(fā)天線對(duì)覆蓋端進(jìn)行覆蓋。上行通道重發(fā)天線接收手機(jī)的信號(hào)后，將信號(hào)輸入到MS口，進(jìn)入到TD-SCDMA腔 體濾波器后，經(jīng)過(guò)濾波器后的基站信號(hào)進(jìn)入直放站中的B射頻模塊，通過(guò)環(huán)形器后將信 號(hào)分為上下行，上行信號(hào)通過(guò)環(huán)形器后，經(jīng)過(guò)同步電子開(kāi)關(guān)，進(jìn)入低噪聲放大器LNA， 將信號(hào)進(jìn)行放大，在經(jīng)過(guò)小信號(hào)放大電路后，將信號(hào)的強(qiáng)度放大到OdBm左右后將信號(hào) 輸入到上行選頻模塊，上行選頻模塊選擇相應(yīng)的信道信號(hào)通過(guò)，后到達(dá)射頻模塊A，模 塊A將信號(hào)送到功率放大器，由功放將信號(hào)線性放大到額定功率后，通過(guò)環(huán)形器后從射 頻模塊A輸出，到達(dá)前端濾波器，信號(hào)經(jīng)過(guò)腔體濾波器濾除雜散信號(hào)后，通過(guò)BS端送 到施主天線發(fā)送回基站端。該直放站采用GPS信號(hào)做為基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行同步，內(nèi)部包含一個(gè)GPS同步處理模塊， 該模塊通過(guò)GPS天線將GPS的基準(zhǔn)信號(hào)采樣后，對(duì)TDD的控制起始時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)后產(chǎn)生 一個(gè)和基站時(shí)間相同的TDD信號(hào)，用來(lái)控制射頻部分的同步開(kāi)關(guān)，控制直放站的同步時(shí) 間，保證設(shè)備和基站精確同步。設(shè)備中各模塊的功能描述如下射頻模塊11為高度集成的模塊，提供下行低噪聲放大器、上行高線性功率放大器及信號(hào)提取、智能檢測(cè)控制、同步開(kāi)關(guān)管的控制等功能。射頻模塊3為高度集成的模塊，提供上行低噪聲放大器、下行高線性功率放大器及 信號(hào)提取、智能檢測(cè)控制、同步開(kāi)關(guān)管的控制等功能。上下行選頻集成模塊2:通過(guò)本振、中頻聲表和變頻電路，實(shí)現(xiàn)上行和下行鏈路的 選帶功能，能有效地抑制帶外信號(hào)，避免信號(hào)間的互相干擾濾波器5、 10:提供對(duì)工作頻帶外信號(hào)的過(guò)濾作用，抑制帶外雜散信號(hào)。監(jiān)控通信處理模塊l:集成了同步控制和監(jiān)控通信處理二部分的功能。功能一對(duì)GPS天線8的基準(zhǔn)信號(hào)采樣后，產(chǎn)生TDD信號(hào)，用來(lái)控制射頻部分的同步開(kāi)關(guān)，控制直 放站的同步時(shí)間；功能二監(jiān)控設(shè)備各個(gè)部分，主要是對(duì)射頻模塊、門(mén)禁、外部接口、 環(huán)境溫度等信息的控制、告警、查詢項(xiàng)目進(jìn)行可處理成計(jì)算機(jī)可以直接處理的協(xié)議，同 時(shí)還負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程監(jiān)控和本地串口控制任務(wù)，并提供外部接口給計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊?？赏ㄟ^(guò)軟 件實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控。電源單元l:本設(shè)備輸入電壓為220V交流市電后，經(jīng)過(guò)防雷器進(jìn)行浪涌吸收后，送 到開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源輸出直流28V和直流9V電壓，給設(shè)備內(nèi)的有源模塊包括射頻單 元、同步單元，監(jiān)控單元等供電，開(kāi)關(guān)電源還提供電池沖放電控制電路，對(duì)外接電池單 元進(jìn)行控制，同時(shí)提供監(jiān)控檢測(cè)端口提供給監(jiān)控通信處理單元進(jìn)行電壓監(jiān)控。本產(chǎn)品已通過(guò)了國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心、中國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線通信產(chǎn)品質(zhì) 量監(jiān)督檢驗(yàn)中心和信息產(chǎn)業(yè)部通信電磁兼容質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的測(cè)試，并獲得了國(guó)家無(wú) 委頒發(fā)的型號(hào)核準(zhǔn)證和信產(chǎn)部頒發(fā)的進(jìn)網(wǎng)許可證。通過(guò)和國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品相比較，本公司 生產(chǎn)的直放站在噪聲悉數(shù)、線性輸出功率、鄰道泄漏功率比、輸出互調(diào)、開(kāi)關(guān)時(shí)間準(zhǔn)確 度、守法間隔度、調(diào)制準(zhǔn)確度以及功放開(kāi)關(guān)同步穩(wěn)定性等方面都處于先進(jìn)水平。在直放站設(shè)計(jì)中前級(jí)采用低噪聲線性放大技術(shù)，確保整機(jī)的噪聲系數(shù)《4dB;在主要有源模塊中，射頻開(kāi)關(guān)、ATT控制電路、檢波放大電路等都使用了高速度低 時(shí)延的元器件；采用了有效值型的功率檢測(cè)器，使功率檢測(cè)和ALC控制準(zhǔn)確。通過(guò)高速 ATT控制和執(zhí)行電路，能保證設(shè)備自動(dòng)時(shí)隙電平控制(ASLC)。自動(dòng)時(shí)隙電平控制范圍大 于10dB;在信道選擇模塊中選用了高抑制度的中頻聲表濾波器，使系統(tǒng)具有極強(qiáng)的選擇性和 抗干擾性，設(shè)備在偏離信道邊緣頻率土1.6MHz處的抑制達(dá)到35dB，保證了設(shè)備的帶外增益指標(biāo)，即當(dāng)直放站接收到工作范圍外的信號(hào)時(shí)，其放大能力受到相當(dāng)?shù)南拗疲粫?huì) 對(duì)有用信號(hào)形成千擾。在信道選擇模塊中選用了高抑制度的中頻聲表濾波器，使系統(tǒng)具 有極強(qiáng)的選擇性和抗干擾性，設(shè)備在偏離信道邊緣頻率土 1.6MHz處的抑制達(dá)到35dB， 保證了設(shè)備的帶外增益指標(biāo)，即當(dāng)直放站接收到工作范圍外的信號(hào)時(shí)，其放大能力受到 相當(dāng)?shù)南拗?，不?huì)對(duì)有用信號(hào)形成干擾。在信道選擇模塊中使用了高穩(wěn)定度晶振作為頻率參考基準(zhǔn)，確保了直放站的頻率誤 差《±0. Olppm;通過(guò)特有的電源管理系統(tǒng)用切換上行和下行電路的供電來(lái)切換上行和下行鏈路，以 獲得最大的收發(fā)隔離度。我們專門(mén)設(shè)計(jì)了特有的電源管理系統(tǒng)，保證在射頻開(kāi)關(guān)動(dòng)作的 同時(shí)，相關(guān)鏈路的供電系統(tǒng)同時(shí)作用，這樣既可以降低設(shè)備的功耗，還能增加收發(fā)隔離 度。原設(shè)備隔離度約為50dB左右，現(xiàn)在可達(dá)到57dB，隔離度增加了2個(gè)等級(jí)。由于射頻功放電路中有較大的去耦電容，直接開(kāi)關(guān)功放的供電電源，電容的沖放電 過(guò)程會(huì)減緩鏈路的反應(yīng)速度。通過(guò)改變?nèi)ヅ弘娙莸奈恢茫倥湟詫ｉT(mén)的電路處理技術(shù)， 我們使鏈路切換的反應(yīng)時(shí)間控制在0. 8us左右，保證在獲得最佳的收發(fā)隔離度的同時(shí)也 滿足了切換速度的要求。采用GPS基準(zhǔn)信號(hào)，通過(guò)計(jì)算和基站發(fā)射信號(hào)的時(shí)間差，得出直放站的TDD開(kāi)關(guān)控 制時(shí)間，用該信號(hào)可對(duì)射頻模塊的上下行切換時(shí)間進(jìn)行控制。GPS模塊成熟，性能優(yōu)良， 可靠性很高。時(shí)間控制精確，控制時(shí)間不受基站信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量好壞的影響。配合 相關(guān)算法，實(shí)現(xiàn)了與基站的精確同步-1) 直放站上下行打開(kāi)的時(shí)間提前量和關(guān)閉時(shí)間的滯后量〉2us;2) 上下行開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)落在TD-SCDMA幀中相應(yīng)得上下行轉(zhuǎn)換點(diǎn)間隔》3us;3) 功率開(kāi)關(guān)上升沿和下降沿在低于-70dBm起始點(diǎn)9(m功率之內(nèi)〈2us;4) 功率開(kāi)關(guān)時(shí)間抖動(dòng)偏差《lusTD-SC面A無(wú)線直放站分為上、下行兩路信號(hào)，在同步控制電路的控制下交替工作。 下行通道施主天線接收基站的信號(hào)后，將信號(hào)輸入到BS口，進(jìn)入到TD-SCDMA腔 體濾波器后，經(jīng)過(guò)濾波器后的基站信號(hào)進(jìn)入直放站中的A射頻模塊，通過(guò)環(huán)形器后將信 號(hào)分為上下行，下行信號(hào)通過(guò)環(huán)形器后，經(jīng)過(guò)同步電子開(kāi)關(guān)，進(jìn)入低噪聲放大器LNA， 將信號(hào)進(jìn)行放大，在經(jīng)過(guò)小信號(hào)放大電路后，將信號(hào)的強(qiáng)度放大到OdBm左右后將信號(hào)輸入到下行選頻模塊，下行選頻模塊將選擇相應(yīng)的信道信號(hào)通過(guò)，后到達(dá)射頻模塊B，模塊B將信號(hào)送到功率放大器，由功放將信號(hào)線性放大到額定功率后，通過(guò)環(huán)形器從射頻模塊B輸出，到達(dá)末端濾波器，信號(hào)經(jīng)過(guò)腔體濾波器濾除雜散信號(hào)后，通過(guò)MS端送到重發(fā)天線對(duì)覆蓋端進(jìn)行覆蓋。上行通道重發(fā)天線接收手機(jī)的信號(hào)后，將信號(hào)輸入到MS口，進(jìn)入到TD-SCDMA腔體濾波器后，經(jīng)過(guò)濾波器后的基站信號(hào)進(jìn)入直放站中的B射頻模塊，通過(guò)環(huán)形器后將信號(hào)分為上下行，上行信號(hào)通過(guò)環(huán)形器后，經(jīng)過(guò)同步電子開(kāi)關(guān)，進(jìn)入低噪聲放大器LNA，將信號(hào)進(jìn)行放大，在經(jīng)過(guò)小信號(hào)放大電路后，將信號(hào)的強(qiáng)度放大到OdBm左右后將信號(hào)輸入到上行選頻模塊，上行選頻模塊選擇相應(yīng)的信道信號(hào)通過(guò)，后到達(dá)射頻模塊A，模塊A將信號(hào)送到功率放大器，由功放將信號(hào)線性放大到額定功率后，通過(guò)環(huán)形器后從射頻模塊A輸出，到達(dá)前端濾波器，信號(hào)經(jīng)過(guò)腔體濾波器濾除雜散信號(hào)后，通過(guò)BS端送到施主天線發(fā)送回基站端。該直放站采用GPS信號(hào)做為基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行同步，內(nèi)部包含一個(gè)GPS同步處理模塊，該模塊通過(guò)GPS天線將GPS的基準(zhǔn)信號(hào)采樣后，對(duì)TDD的控制起始時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)后產(chǎn)生一個(gè)和基站時(shí)間相同的TDD信號(hào)，用來(lái)控制射頻部分的同步開(kāi)關(guān)，控制直放站的同步時(shí)間，保證設(shè)備和基站精確同步。 設(shè)備中各模塊的功能描述如下射頻模塊A為高度集成的模塊，提供下行低噪聲放大器、上行高線性功率放大器及 信號(hào)提取、智能檢測(cè)控制、同步開(kāi)關(guān)管的控制等功能。射頻模塊B為高度集成的模塊，提供上行低噪聲放大器、下行高線性功率放大器及 信號(hào)提取、智能檢測(cè)控制、同步開(kāi)關(guān)管的控制等功能。上下行選頻集成模塊通過(guò)本振、中頻聲表和變頻電路，實(shí)現(xiàn)上行和下行鏈路的選 帶功能，能有效地抑制帶外信號(hào)，避免信號(hào)間的互相干擾濾波器提供對(duì)工作頻帶外信號(hào)的過(guò)濾作用，抑制帶外雜散信號(hào)。監(jiān)控通信處理單元集成了同步控制和監(jiān)控通信處理二部分的功能。功能一對(duì)GPS 的基準(zhǔn)信號(hào)采樣后，產(chǎn)生TDD信號(hào)，用來(lái)控制射頻部分的同步開(kāi)關(guān)，控制直放站的同步 時(shí)間；功能二監(jiān)控設(shè)備各個(gè)部分，主要是對(duì)射頻模塊、門(mén)禁、外部接口、環(huán)境溫度等 信息的控制、告警、査詢項(xiàng)目進(jìn)行可處理成計(jì)算機(jī)可以直接處理的協(xié)議，同時(shí)還負(fù)責(zé)遠(yuǎn) 程監(jiān)控和本地串口控制任務(wù)，并提供外部接口給計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊?？赏ㄟ^(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控。電源單元本設(shè)備輸入電壓為220V交流市電后，經(jīng)過(guò)防雷器進(jìn)行浪涌吸收后，送 到開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源輸出直流28V和直流9V電壓，給設(shè)備內(nèi)的有源模塊包括射頻單元、同步單元，監(jiān)控單元等供電，開(kāi)關(guān)電源還提供電池沖放電控制電路，對(duì)外接電池單 元進(jìn)行控制，同時(shí)提供監(jiān)控檢測(cè)端口提供給監(jiān)控通信處理單元進(jìn)行電壓監(jiān)控。公司的TD-SCDMA無(wú)線直放站產(chǎn)品完全按3GPP中相關(guān)直放站規(guī)范及國(guó)家信產(chǎn)部對(duì)TD 直放站的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。產(chǎn)品自身具有良好的可繼承性，可擴(kuò)展性，能很好地與移動(dòng)通 信網(wǎng)絡(luò)核心基站進(jìn)行協(xié)同工作并方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。整機(jī)具有很強(qiáng)的自我保護(hù)功能， 不對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作帶來(lái)負(fù)面干擾。同時(shí)，也不因?yàn)橹狈耪局心硞€(gè)部分的工作不正常而 使整機(jī)遭受到致命的損TD-SCDMA無(wú)線直放站可以提供良好的、高保真的射頻功能，并能和基站保持精確同步，有效的擴(kuò)大覆蓋范圍，消除覆蓋盲區(qū)，改善通話質(zhì)量，為運(yùn)營(yíng)商鋪設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)降低成本。該系列產(chǎn)品安裝方便、配制靈活，適用于TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)。產(chǎn)品按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，其技術(shù)性能和質(zhì)量都達(dá)到國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部的入網(wǎng)指標(biāo)要求。更由于其投資少，安裝簡(jiǎn)捷，性能可靠，維護(hù)方便而尤其適合中國(guó)市場(chǎng)的特殊需求。 本實(shí)用新型提出的TD-SCDMA無(wú)線直放站產(chǎn)品是按數(shù)字移動(dòng)通信TD-SCDMA制式每頻道帶寬1.6MHz的標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的，采用了GPS同步方式，能實(shí)現(xiàn)于基站上下行切換的精 確同步；采用高穩(wěn)定性的鎖相頻率變換技術(shù)(簡(jiǎn)稱變頻器)，可以在整個(gè)15MHz帶寬內(nèi) 任選單個(gè)或多個(gè)信道，以延伸基站的信號(hào)覆蓋范圍。直放站由開(kāi)關(guān)電源、濾波器、低噪 聲放大器、選頻器、多載波高功率放大器、GPS接收系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等組成，以延伸基 站的信號(hào)覆蓋范圍。整機(jī)性能指標(biāo)好，具有MGC人工增益控制和ALC控制，其中ALC 具有時(shí)隙控制功能，能實(shí)現(xiàn)信號(hào)透明傳輸，避免干擾基站。該無(wú)線直放站設(shè)備中采用了多項(xiàng)新技術(shù)，以確保整機(jī)的指標(biāo)能夠滿足國(guó)家通信行業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1711-2007《2GHz TD-SCDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)直放站技術(shù)要求和測(cè)量方法》。
權(quán)利要求1、一種TD-SCDMA無(wú)線直放站，包括電源模塊(1)、射頻模塊(3、11)、濾波器(5、10)、GPS天線(8)以及由射頻模塊構(gòu)成的下行鏈路、上行鏈路，其特征在于所述的射頻模塊A(11)和射頻模塊B(3)之間設(shè)有一上下行選頻模塊(2)構(gòu)成上、下行選擇鏈路，其中的射頻模塊A(11)、射頻模塊B(3)和上下行選頻模塊(2)分別與電源模塊(1)電連接；同時(shí)，所述的射頻模塊B(3)、射頻模塊A(11)和上下行選頻模塊(2)分別與一聯(lián)系GPS天線(8)的監(jiān)控通信處理單元(6)之間均建有電訊號(hào)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的TD-SCDMA無(wú)線直放站，其特征在于所述的射頻模 塊A (11)由低噪聲放大器LNA、環(huán)形器(11-1)和功率放大器PA組成，所述的射頻模 塊B(3)由低噪聲放大器LAN、環(huán)形器(3-l)和功率放大器PA組成，其中射頻模塊(ll) 中的環(huán)形器(11-1)、低噪聲放大器LAN經(jīng)上下行選頻模塊(2)中的下行選頻模塊和射 頻模塊(3)中的功率放大器PA及環(huán)形器(11-1)構(gòu)成下行鏈路；其中射頻模塊(3) 中的環(huán)形器(3-1)、低噪聲放大器LNA經(jīng)上下行選頻模塊(2)中的上行選頻模塊和射 頻模塊(11)中的功率放大器PA及環(huán)形器(11-1)構(gòu)成與施主天線(9)連接的上行鏈 路。
3、 如權(quán)利要求2所述的TD-SCDMA無(wú)線直放站，其特征在于所述的GPS天線(8) 配有一GPS同步處理模塊。
4、 如權(quán)利要求1所述的TD-SCD區(qū)無(wú)線直放站，其特征在于所述的上下行選頻模 塊由本振聲表、中頻聲表和變頻電路構(gòu)成。
專利摘要一種TD-SCDMA無(wú)線直放站，包括電源模塊、射頻模塊、濾波器、GPS天線以及由射頻模塊構(gòu)成的下行鏈路、上行鏈路，其特征在于所述的射頻模塊和射頻模塊之間設(shè)有一上下行選頻模塊構(gòu)成上、下行選擇鏈路，其中的射頻模塊、射頻模塊和上下行選頻模塊分別與電源模塊電連接；同時(shí)，所述的射頻模塊、射頻模塊和上下行選頻模塊分別與一聯(lián)系GPS天線的監(jiān)控通信處理單元之間均建有電訊號(hào)連接。該無(wú)線直放站，不僅彌補(bǔ)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基站覆蓋不足，延伸基站覆蓋區(qū)域，消除通信盲區(qū)，也能增加空閑基站的話務(wù)負(fù)荷，或是分?jǐn)偡泵镜脑拕?wù)量，并能和基站保持精確同步，有效的擴(kuò)大覆蓋范圍，消除覆蓋盲區(qū)，改善通話質(zhì)量，為運(yùn)營(yíng)商鋪設(shè)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)降低成本。
文檔編號(hào)H04B7/155GK201328117SQ20082015611
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者馮地明, 偉 葉, 鐵 李, 賈小濤, 趙國(guó)民, 宏 錢(qián) 申請(qǐng)人:上海欣民通信技術(shù)有限公司