專利名稱：具備上行噪聲抑制功能的gsm干線放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信信號(hào)覆蓋技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放 大器。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信迅速發(fā)展的今天，無論何種無線通信的覆蓋區(qū)域由于射頻信號(hào)傳播特性和人 工或自然物體的遮擋，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)、弱信號(hào)區(qū)，例如在地下室、建筑物內(nèi)部、高樓環(huán)繞 的街區(qū)、邊遠(yuǎn)地區(qū)等。這些區(qū)域容易出現(xiàn)接通率低、漫游不暢、掉話甚至接收不到信號(hào)等現(xiàn) 象，給GSM手機(jī)用戶帶來不便。而GSM干線放大器能有效的解決此類問題，GSM干線放大器 具備體積小、成本低、安裝方便、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，成為極其重要的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段，以提高 通信質(zhì)量，解決弱信號(hào)區(qū)和盲區(qū)的掉話等問題，給GSM的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來極大的便利。
GSM干線放大器一般為傳統(tǒng)的模擬寬帶GSM干線放大器，其原理比較簡(jiǎn)單，上下行鏈路由 有源射頻信號(hào)放大模塊和無源濾波模塊組成，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中無法避免抬高基站上行接收機(jī) 的底噪聲電平，這樣所帶來的主要缺點(diǎn)是在需要多臺(tái)GSM干線放大器并聯(lián)使用的應(yīng)用場(chǎng)景 時(shí)，基站上行底噪聲電平是疊加的，會(huì)明顯抬高基站上行接收機(jī)的底噪聲電平，影響基站上 行接收機(jī)的靈敏度，也就限制了在同一小區(qū)下使用GSM干線放大器的數(shù)量，這就要求有能夠 具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器的設(shè)備。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其能改善基 站上行鏈路的接收靈敏度。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS端和 MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù)字處理 模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出端與下 行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸出端、 上行功放的輸入端分別與雙工器相連；所述的雙工器與MS端相連接。
本實(shí)用新型采用了數(shù)字中頻和大動(dòng)態(tài)A/D、 D/A器件，將射頻信號(hào)數(shù)字化，在數(shù)字域?qū)?GSM上行時(shí)域信號(hào)進(jìn)行處理，使GSM干線放大器上行鏈路具備噪聲抑制功能，利用這種技術(shù) 可以將多臺(tái)帶此功能的干線放大器并聯(lián)使用而不對(duì)基站上行底噪進(jìn)行抬升，能夠極大改善基 站上行鏈路的接收靈敏度，在基站的同一小區(qū)內(nèi)同時(shí)可以使用更多數(shù)量的干線放大器，可以 提升基站網(wǎng)絡(luò)利用的效率，極大地降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，因此在GSM通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋市場(chǎng)上有著廣闊的發(fā)展前景。

圖1是具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器組網(wǎng)工作示意圖。
圖2是具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器的連接及原理總框圖。
圖3是數(shù)字處理模塊原理示意圖。
圖4是衰減變頻模塊工作示意圖。
圖5是變頻模塊工作示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
如圖2所示，本實(shí)用新型提供一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS 端和MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù) 字處理模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出 端與下行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸 出端、上行功放的輸入端分別與雙工器相連；所述的雙工器與MS端相連接。
請(qǐng)參考圖1，圖1是具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器系統(tǒng)組網(wǎng)工作工作示意圖， 基站信源先通過功分器、耦合器將基站信號(hào)分配到各個(gè)覆蓋區(qū)域，再通過吸頂天線或壁掛天 線將GSM信源信號(hào)發(fā)射出去以達(dá)到對(duì)弱信號(hào)區(qū)和信號(hào)盲區(qū)進(jìn)行高質(zhì)量的信號(hào)覆蓋，在信源 主干信號(hào)的延伸區(qū)域安放上具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器以增強(qiáng)原基站的信號(hào) 強(qiáng)度，從而擴(kuò)大信號(hào)的覆蓋面積，由于具備上行噪聲抑制功能的各GSM干線放大器單獨(dú)對(duì) 所覆蓋區(qū)域的時(shí)隙上行噪聲進(jìn)行控制，因此在同一信源基站并聯(lián)使用多臺(tái)GSM干線放大器 的情況下可以確保在任一時(shí)隙上對(duì)原基站只引入一臺(tái)設(shè)備的上行噪聲電平而無多噪聲累積現(xiàn) 象，系統(tǒng)中任一設(shè)備都不會(huì)對(duì)其它設(shè)備(包括BTS)造成噪聲抬升，完全消除上行噪聲對(duì)基 站的影響，對(duì)信源基站并聯(lián)的GSM干線放大器數(shù)量將不受限制，極大地提升基站網(wǎng)絡(luò)利用 的效率。
請(qǐng)繼續(xù)參見圖2，從圖中可知本實(shí)用新型具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器系統(tǒng) 工作通路，下行鏈路是下行信號(hào)通過介質(zhì)雙工器對(duì)下行RF射頻無用信號(hào)進(jìn)行濾波處理， 經(jīng)過衰減變頻模塊的ATT衰減和下變頻將其下變至中頻信號(hào)，然后由數(shù)字處理模塊對(duì)中頻信 號(hào)進(jìn)行AD帶通采樣達(dá)到可操作范圍，再運(yùn)用FPGA對(duì)數(shù)字化后的中頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻 (DDC)和數(shù)字上變頻(DUC)并進(jìn)行多級(jí)的低通濾波處理，再由D/A將其恢復(fù)為中頻信號(hào)， 再經(jīng)變頻模塊的上變頻將其上變至射頻信號(hào)，最后射頻信號(hào)經(jīng)線性功放放大再經(jīng)雙工器濾波從重發(fā)天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域；
上行鏈路是上行信號(hào)通過雙工器濾波處理后，經(jīng)過低噪聲放大器進(jìn)行放大和模擬混頻 到中頻信號(hào)，然后由數(shù)字處理模塊對(duì)其進(jìn)行AD帶通采樣，再經(jīng)FPGA對(duì)數(shù)字化后的中頻信號(hào) 進(jìn)行噪聲抑制功能處理和多級(jí)的低通濾波處理，再由D/A將其恢復(fù)為中頻信號(hào)，再經(jīng)變頻模 塊的上變頻將其上變至射頻信號(hào)，最后經(jīng)介質(zhì)雙工器濾波將GSM上行信號(hào)輸出。
在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中，數(shù)字處理模塊如圖3所示，其下行信號(hào)鏈路是前端變頻 后的中頻信號(hào)經(jīng)過AD的帶通采樣后，通過FPGA芯片對(duì)AD采樣后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行功率的包 絡(luò)檢波，取得原基站的同步時(shí)鐘信號(hào)，同時(shí)完成數(shù)字下變頻和上變頻并進(jìn)行多級(jí)的低通濾波 處理，最后通過DA將信號(hào)還原為中頻信號(hào)；上行信號(hào)鏈路是GSM上行信號(hào)經(jīng)低噪放和模 擬混頻后得到的中頻信號(hào)經(jīng)過AD的帶通采樣，然后FPGA芯片利用下行取得的原基站同步信 號(hào)作為對(duì)GSM上行時(shí)分信號(hào)進(jìn)行同步，并對(duì)每個(gè)上行通道的功率分別進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè) 到信號(hào)功率超過設(shè)置的參考門限值時(shí)則立即將本通道在當(dāng)前時(shí)隙期間進(jìn)行通道開啟處理，否
則該通道始終保持關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)FPGA芯片完成數(shù)字下變頻和上變頻并進(jìn)行多級(jí)的低通濾 波處理，最后通過DA將處理的信號(hào)還原為中頻信號(hào)；
其中，時(shí)鐘產(chǎn)生及分配模塊負(fù)責(zé)對(duì)上下行AD、 DA和FPGA等模塊提供參考時(shí)鐘，MCU負(fù)責(zé)對(duì) 各功能單元進(jìn)行數(shù)據(jù)配置和有效監(jiān)控。
如圖4所示，所述的衰減變頻模塊，下行鏈路其接收上行鏈路IF信號(hào)通過介質(zhì)雙工器 濾波后，先經(jīng)功率檢測(cè)電路和ATT衰減電路，再經(jīng)高線性混頻器下變頻到中頻信號(hào)IF,中頻 信號(hào)再經(jīng)中頻放大后經(jīng)過中頻聲表濾波器進(jìn)行中頻濾波處理，再放大后輸出中頻信號(hào)。
上行鏈路中頻信號(hào)IF先經(jīng)中頻聲表濾波器進(jìn)行中頻濾波處理，放大后再經(jīng)高線性混頻 器LT5521上變頻到RF信號(hào)，該有源芯片插損小才ldB，同時(shí)LO-IF的隔離很好有59dB，混 頻后再經(jīng)兩級(jí)濾波和ATT衰減電路，放大后輸出RF信號(hào)。
所述的混頻器的輸入端設(shè)置有鎖相環(huán)，所述的鎖相環(huán)采用LMX2531芯片，是一個(gè)VC0+PLL 的集成芯片，比以往的VCO+PLL分別獨(dú)立體積小，其參考時(shí)鐘須采用數(shù)字處理模塊提供的時(shí) 鐘，以保證信號(hào)同步，CPU負(fù)責(zé)對(duì)其進(jìn)行鎖相控制。反之變頻模塊上下行變頻鏈路經(jīng)過相類 似的步驟。
變頻模塊的工作原理請(qǐng)參見圖5。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化 與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS端和MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù)字處理模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出端與下行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸出端、上行功放的輸入端分別與雙工器相連；所述的雙工器與MS端相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 數(shù)字處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘產(chǎn)生及分配模塊、FPGA芯片；所述的 衰減變頻模塊輸出的下行中頻信號(hào)及變頻模塊輸出的上行中頻信號(hào)分別經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器帶 通采集后，送給FPGA芯片，所述的FPGA芯片輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器，所述的時(shí)鐘產(chǎn) 生及分配模塊為系統(tǒng)提供時(shí)鐘脈沖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 數(shù)字處理模塊進(jìn)一步包括MCU控制器，負(fù)責(zé)對(duì)各功能單元進(jìn)行數(shù)據(jù)配置和有效監(jiān)控。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 衰減變頻模塊，其接收下行鏈路RF信號(hào)通過介質(zhì)雙工器濾波后，經(jīng)功率檢測(cè)電路和ATT 衰減電路，再經(jīng)高線性混頻器下變頻到中頻信號(hào)IF，中頻信號(hào)IF再經(jīng)中頻放大后經(jīng)過中 頻聲表濾波器進(jìn)行中頻濾波處理，再放大后輸出中頻信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 衰減變頻模塊，其接收上行鏈路IF信號(hào)經(jīng)中頻聲表濾波器進(jìn)行中頻濾波處理，放大后再 經(jīng)高線性混頻器上變頻到RF信號(hào)，混頻后再經(jīng)兩級(jí)濾波和ATT衰減電路，放大后輸出RF 信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所 述的混頻器采用LT5521芯片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4、 5或6所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于， 所述的混頻器的輸入端設(shè)置有鎖相環(huán)，所述的鎖相環(huán)由CPU進(jìn)行鎖相控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 鎖相環(huán)采用LMX2531芯片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS端和MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù)字處理模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出端與下行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸出端、上行功放的輸入端分別與雙工器相連接；所述的雙工器與MS端相連接。本實(shí)用新型能夠極大改善基站上行鏈路的接收靈敏度，在基站的同一小區(qū)內(nèi)同時(shí)可以使用更多數(shù)量的干線放大器，可以提升基站網(wǎng)絡(luò)利用的效率，極大地降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，因此在GSM通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋市場(chǎng)上有著廣闊的發(fā)展前景。
文檔編號(hào)H04B7/005GK201414218SQ200920138509
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者董文峰 申請(qǐng)人:福建三元達(dá)通訊股份有限公司