專利名稱：多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置與方法
多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域的多頻段信號發(fā)射設(shè)備，尤其涉及該多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置與方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，隨著通信行業(yè)的發(fā)展，運(yùn)營商的運(yùn)營頻段越來越多，能發(fā)射多個(gè)頻段信號的集成設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。而發(fā)射多個(gè)頻段的集成設(shè)備，稱之為多頻段信號發(fā)射設(shè)備，典型的如射頻拉遠(yuǎn)單元、直放站、塔頂放大器等具體設(shè)備，需要對發(fā)射狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對發(fā)射狀態(tài)的監(jiān)控的手段就是通過對耦合功率放大器輸出的反饋信號和天線輸出端的反射信號進(jìn)行檢測獲得，據(jù)以完成對該集成設(shè)備的進(jìn)一步的控制。目前，業(yè)界將這兩個(gè)信號是用不同的信號采集通路去采集的，設(shè)備的成本較高，也不利于設(shè)備的小型化設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置，以實(shí)現(xiàn)對該設(shè)備進(jìn)行功率放大器后的反饋信號和與該設(shè)備連接的天線的反射信號的功率的檢測。同理，本發(fā)明的另一目的在于提供一種多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的首要目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置，其包括選通裝置，用于選通來自所述多頻段信號發(fā)射設(shè)備的多個(gè)頻段的多個(gè)反饋信號和多個(gè)反射信號中任意之一；下變頻模塊，用于對被選通的信號從射頻信號混頻為中頻信號；本振產(chǎn)生單元，用于為下變頻模塊提供與所述被選通信號對應(yīng)的本振頻點(diǎn)；帶通濾波模塊133，用于對所述中頻信號進(jìn)行抗混疊濾波；模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將濾波后的中頻信號從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的基帶信號；信號處理單元，用于對該數(shù)字形式的基帶信號進(jìn)行功率計(jì)算；控制單元，用于協(xié)調(diào)控制所述選通裝置的選通、控制所述本振產(chǎn)生單元產(chǎn)生特定的所述本振頻率、控制信號處理單元進(jìn)行功率計(jì)算。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述選通裝置為受控制單元控制的多選一射頻開關(guān)，所述多個(gè)反饋信號與多個(gè)反射信號均分別獨(dú)立接入該多選一射頻開關(guān)。另一實(shí)施例中，所述選通裝置包括受控制單元控制的多個(gè)反饋與反射信號射頻開關(guān)，按頻段個(gè)數(shù)配備，每個(gè)用于將該頻段的反饋信號和反射信號擇一地輸出；受控制單元控制的多選一射頻開關(guān)，用于將所述多個(gè)反饋與反射信號射頻開關(guān)的各路輸出為輸入且選通其中一路輸出至所述下變頻模塊。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述選通裝置經(jīng)耦合器從功率放大器輸出端耦合所述反饋信號。另一實(shí)施例中，所述選通裝置與該設(shè)備中的預(yù)失真功率放大器的反饋通道電性連接以直接獲得所述反饋信號。一種用于所述的功率檢測裝置的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測方法，其包括如下步驟1)由控制單元控制所述選通裝置選擇所述多個(gè)反饋信號和多個(gè)反射信號中的一個(gè)信號；2)由控制單元控制本振產(chǎn)生單元產(chǎn)生與被選通的信號對應(yīng)的本振頻點(diǎn)，提供給下變頻模塊將該信號從射頻信號轉(zhuǎn)換為中頻信號；3)所述中頻信號經(jīng)帶通濾波器進(jìn)行抗混疊濾波后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將該濾波后的中頻信號從射頻形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的基帶信號；4)由控制單元控制信號處理單元采集所述數(shù)字形式的基帶信號，采集完一段預(yù)設(shè)時(shí)長的數(shù)據(jù)后，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率計(jì)算，完成一次檢測。所述步驟1)到4)循環(huán)執(zhí)行，以依次對所述多個(gè)反饋信號和多個(gè)反射信號中的每一個(gè)信號進(jìn)行檢測。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述反饋信號從該設(shè)備的功率放大器的輸出端耦合而得。另一實(shí)施例中，所述反饋信號從預(yù)失真功率放大器的反饋通道直接引入。較佳的，步驟1)中，所述控制單元先對每一頻段的反饋信號和反射信號進(jìn)行擇一選通，再對此一選通步驟后的多路信號進(jìn)行擇一選通輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明將反射信號與反饋信號的采集通路進(jìn)行復(fù)用，借助一套電路即可對多頻段信號發(fā)射設(shè)備的多個(gè)反射信號和多個(gè)反饋信號進(jìn)行功率檢測，有效降低了設(shè)備的成本，減小了設(shè)備的體積，提高了設(shè)備的集成度。

圖1為本發(fā)明多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置的原理框圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明請參閱圖1，本發(fā)明的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置包括選通裝置、下變頻模塊132、本振產(chǎn)生單元12、帶通濾波模塊133、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊134、信號處理單元11以及控制單元10。其中的選通裝置、下變頻模塊132、帶通濾波模塊133以及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊134 共同構(gòu)成信號采集通道，用于針對多頻段信號發(fā)射設(shè)備的多個(gè)反饋信號與多個(gè)反射信號中的任意一個(gè)信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并實(shí)現(xiàn)從模擬射頻信號到數(shù)字基帶信號的轉(zhuǎn)換過程。所述的選通裝置，包括多個(gè)反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )和多選一射頻開關(guān)131，反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-14n)實(shí)際上是一種單刀雙擲開關(guān)，其公共端輸出的信號傳輸給多選一射頻開關(guān)131，其兩個(gè)輸入端分別對應(yīng)接收僅一個(gè)頻段的反饋信號和反射信號，在所述控制單元10的控制下，反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )可以選通反饋信號或反射信號以將其輸出至多選一射頻開關(guān)131。對于多選一射頻開關(guān)131而言，其在控制單元10的控制下，對由多個(gè)反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )輸入的多個(gè)信號進(jìn)行進(jìn)一步的選通。在反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )和多選一射頻開關(guān)131的配合下，選通裝置實(shí)現(xiàn)了在多個(gè)頻段所對應(yīng)的多個(gè)反饋信號和多個(gè)反射信號中僅選通一個(gè)信號的功能，這個(gè)被選通的信號既可以是反饋信號，也可以是反射信號。在本發(fā)明的一個(gè)未圖示的實(shí)施例中，所述選通裝置直接采用多選一射頻開關(guān)131， 而省略反饋與反射信號射頻開關(guān)14 (141-14n)。在這種情況下，與每個(gè)頻段相對應(yīng)的反饋信號和反射信號均被輸入至多選一射頻開關(guān)131，由多選一射頻開關(guān)131擇一地選通其中一個(gè)輸出。所述的下變頻模塊132，以本振產(chǎn)生單元12所產(chǎn)生的本振頻點(diǎn)為參照，對被選通的所述信號進(jìn)行混頻，將該信號從射頻域下變頻至中頻域，所得中頻信號輸出至帶通濾波
ο所述的帶通濾波器用于對所述中頻信號進(jìn)行抗混疊濾波，濾波后的中頻信號被傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換單元做信號采集。所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元將該濾波后的中頻信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從模擬形式的中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的基帶信號，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字基帶信號被傳輸給信號處理單元11做進(jìn)一步的處理。所述本振產(chǎn)生單元12為信號采集通道的下變頻器提供本振頻點(diǎn)(頻率)，該本振頻點(diǎn)與被選通的信號相對應(yīng)。本振產(chǎn)生單元12由控制單元10控制，控制單元10通過往本振產(chǎn)生單元12寫入頻率控制字實(shí)現(xiàn)對該本振頻點(diǎn)的控制。所述的信號處理單元11，受控制單元10的觸發(fā)信號控制而工作，接收模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊134輸出的數(shù)字基帶信號并在一預(yù)設(shè)時(shí)間長度范圍內(nèi)采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行功率統(tǒng)計(jì)，得出該信號的功率P。所得功率便可用于諸如監(jiān)控之類的進(jìn)一步應(yīng)用場合。所述的控制單元10在上述相關(guān)部件中起到協(xié)調(diào)管理的作用。具體而言，其負(fù)責(zé)控制選通裝置中反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )和多選一射頻開關(guān)131的選通，可以通過編號以順序的邏輯，通過程序的循環(huán)依次對每一路信號進(jìn)行選通。控制單元10還通過往本振產(chǎn)生單元12寫入控制字的方式調(diào)整本振產(chǎn)生單元12的本振頻點(diǎn)，使其對應(yīng)于被選通的信號，以輔助下變頻模塊132完成混頻操作。控制單元10進(jìn)一步通過產(chǎn)生觸發(fā)信號的方式控制信號處理單元11工作，表現(xiàn)在控制單元10需候本振產(chǎn)生單元12的具體頻點(diǎn)(頻率)鎖定之后，以此為條件發(fā)送觸發(fā)信號給信號處理單元11以啟動(dòng)其工作。上述反饋信號的獲得，可經(jīng)由耦合器從功率放大器的輸出端耦合而得，因此，反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )在這種情況下與耦合器相連接。對于功率放大器選用預(yù)失真功率放大器的情況，則可以將反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )與預(yù)失真功率放大器的反饋通道的射頻前端直接連接，以便直接獲得反饋信號。為了更進(jìn)一步的說明本發(fā)明的工作原理，如下結(jié)合計(jì)算機(jī)編程原理進(jìn)一步揭示本發(fā)明的信號功率檢測方法(1)控制單元10控制多頻段信號發(fā)射通道的反饋與反射信號射頻開關(guān) 14 (141-14n)，選通信號RL_X或者FB_X，X在1至η中選值(含本位)，η為信號發(fā)射設(shè)備的發(fā)射鏈路數(shù)量；且X = η時(shí)，Χ+1 = 1，復(fù)位到1 ；(2)控制單元10控制信號多選一射頻開關(guān)131，選通信號RF_X，被選通的信號被輸出至下變頻模塊132 ；(3)控制單元10往本振產(chǎn)生單元12寫入頻率控制字，控制本振產(chǎn)生單元12產(chǎn)生頻率f_L0，該頻率與信號RF_X的頻率f_RF的關(guān)系為f_L0-f_RF = F_IF, F_IF為中頻頻率，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定的定值；(4)下變頻模塊132以本振產(chǎn)生單元12產(chǎn)生的本振頻點(diǎn)為參照，對信號RF_X進(jìn)行混頻，將其從射頻域混頻到中頻域；(5)帶通濾波模塊133對被混頻而得的中頻信號進(jìn)行抗混疊濾波后輸出至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊134 ；(6)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊134對濾波后的信號進(jìn)行采樣，將其從模擬形式的中頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的基帶信號；(7)經(jīng)過一段時(shí)間，控制單元10檢測到本振產(chǎn)生單元12的頻率鎖定之后，根據(jù)信號特征，發(fā)送觸發(fā)信號給信號處理單元11以將其觸發(fā)；(8)信號處理單元11收到控制單元10的觸發(fā)信號后，開始對模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊134送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)長為T的功率統(tǒng)計(jì)(T由信號特征決定)，得出信號功率P ；(9)令X = X+1，在設(shè)備運(yùn)行過程中循環(huán)執(zhí)行⑴ (9)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)發(fā)射通道的反饋信號和反射信號功率檢測。步驟(1)中，其所采用的反饋信號一般從功率放大器的輸出端耦合而得，但對于預(yù)失真功率放大器而言，可以直接使用其反饋通道中的反饋信號。步驟(1)中，若選通裝置僅包括多選一射頻開關(guān)131，則所有頻段的反饋信號與反射信號均直接輸出多選一射頻開關(guān)131，這種情況下由多選一射頻開關(guān)131直接選通其中一個(gè)信號；若選通裝置采用反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )和多選一射頻開關(guān)131 的組合，則控制單元10先通過控制各反饋與反射信號射頻開關(guān)14(141-1 )對反饋信號和反射信號進(jìn)行選通，繼而控制多選一射頻開關(guān)131進(jìn)行選通。綜上所述，本發(fā)明通過將多個(gè)頻段的反饋信號和反射信號引入同一電路進(jìn)行選通處理，使該電路得以分時(shí)復(fù)用，節(jié)省了設(shè)備的配置成本，又方便實(shí)現(xiàn)，有利于推廣。以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置，其特征在于，其包括選通裝置，用于選通來自所述多頻段信號發(fā)射設(shè)備的多個(gè)頻段的多個(gè)反饋信號和多個(gè)反射信號中任意之一；下變頻模塊，用于對被選通的信號從射頻信號混頻為中頻信號； 本振產(chǎn)生單元，用于為下變頻模塊提供與所述被選通信號對應(yīng)的本振頻點(diǎn)； 帶通濾波模塊133，用于對所述中頻信號進(jìn)行抗混疊濾波； 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將濾波后的中頻信號從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的基帶信號； 信號處理單元，用于對該數(shù)字形式的基帶信號進(jìn)行功率計(jì)算； 控制單元，用于協(xié)調(diào)控制所述選通裝置的選通、控制所述本振產(chǎn)生單元產(chǎn)生特定的所述本振頻率、控制信號處理單元進(jìn)行功率計(jì)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置，其特征在于，所述選通裝置為受控制單元控制的多選一射頻開關(guān)，所述多個(gè)反饋信號與多個(gè)反射信號均分別獨(dú)立接入該多選一射頻開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置，其特征在于，所述選通裝置包括受控制單元控制的多個(gè)反饋與反射信號射頻開關(guān)，按頻段個(gè)數(shù)配備，每個(gè)用于將該頻段的反饋信號和反射信號擇一地輸出；受控制單元控制的多選一射頻開關(guān)，用于將所述多個(gè)反饋與反射信號射頻開關(guān)的各路輸出為輸入且選通其中一路輸出至所述下變頻模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置， 其特征在于，所述選通裝置經(jīng)耦合器從功率放大器輸出端耦合所述反饋信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置， 其特征在于，所述選通裝置與該設(shè)備中的預(yù)失真功率放大器的反饋通道電性連接以直接獲得所述反饋信號。
6.一種用于權(quán)利要求1所述的功率檢測裝置的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測方法，其特征在于，其包括如下步驟1)由控制單元控制所述選通裝置選擇所述多個(gè)反饋信號和多個(gè)反射信號中的一個(gè)信號；2)由控制單元控制本振產(chǎn)生單元產(chǎn)生與被選通的信號對應(yīng)的本振頻點(diǎn)，提供給下變頻模塊將該信號從射頻信號轉(zhuǎn)換為中頻信號；3)所述中頻信號經(jīng)帶通濾波器進(jìn)行抗混疊濾波后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將該濾波后的中頻信號從射頻形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的基帶信號；4)由控制單元控制信號處理單元采集所述數(shù)字形式的基帶信號，采集完一段預(yù)設(shè)時(shí)長的數(shù)據(jù)后，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行功率計(jì)算，完成一次檢測。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測方法，其特征在于，所述步驟1)到4)循環(huán)執(zhí)行，以依次對所述多個(gè)反饋信號和多個(gè)反射信號中的每一個(gè)信號進(jìn)行檢測。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測方法，其特征在于， 所述反饋信號從該設(shè)備的功率放大器的輸出端耦合而得。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測方法，其特征在于， 所述反饋信號從預(yù)失真功率放大器的反饋通道直接引入。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測方法，其特征在于，步驟1)中，所述控制單元先對每一頻段的反饋信號和反射信號進(jìn)行擇一選通，再對此一選通步驟后的多路信號進(jìn)行擇一選通輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多頻段信號發(fā)射設(shè)備的信號功率檢測裝置與方法，其通過將多個(gè)頻段的反饋信號和反射信號一同引入一選通裝置，利用一用于實(shí)現(xiàn)信號功率統(tǒng)計(jì)的電路，以分時(shí)復(fù)用的方式，實(shí)現(xiàn)對各個(gè)信號的功率計(jì)算，而不論該信號是來自功率放大器的反饋信號抑或來自天線的反射信號。藉此，本發(fā)明有效降低了設(shè)備的成本，減小了設(shè)備的體積，提高了設(shè)備的集成度。
文檔編號H04B17/00GK102158295SQ20111008261
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者包彩軍, 葉祖銓, 宋偉青, 李繁, 龔賀 申請人:京信通信技術(shù)(廣州)有限公司