一種具備雙頻段工作的數字無線直放站及其系統的製作方法

2023-12-11 20:11:42 2

專利名稱：一種具備雙頻段工作的數字無線直放站及其系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信系統領域，具體涉及到一種具備雙頻段工作的數字無線直放站及其系統。
背景技術：
隨著我國通信事業的迅猛發展，無線網絡優化和網絡覆蓋已經日益顯現其重要性，其中數字無線直放站已經憑藉其具有的投資成本低和能夠迅速擴大覆蓋區域的特點而被廣泛應用。但是傳統的數字無線直放站只能對單頻段的信號進行接收、放大及發送，以達到網絡拓展覆蓋的目的，在多頻段行動網路覆蓋下，需要安裝多臺不同工作頻段的數字無線直放站才達到網絡拓展覆蓋，對安裝場地和施工費用要求較高。

實用新型內容本實用新型的實施例提供了一種具備雙頻段工作的數字無線直放站，以解決傳統數字直放站的單頻段工作所帶來的對安裝場地和施工費用要求較高的技術問題。本實用新型是通過以下技術方案來實現的一種具備雙頻段工作的數字無線直放站，包括依次連接的前端一體化雙工器模塊、一體化數字模塊和後端一體化雙工器模塊；所述一體化數字模塊包括2條下行通信鏈路、2條上行通信鏈路以及監控模塊。所述下行通信鏈路和上行通信鏈路均連接在前端一體化雙工器模塊和後端一體化雙工器模塊之間；所述監控模塊分別與下行通信鏈路、上行通信鏈路連接。前端一體化雙工器模塊、後端一體化雙工器模塊均包括雙工器、2個低噪聲放大器以及2個功率放大器，且2個低噪聲放大器以及2個功率放大器均與所述雙工器相連接。每條下行通信鏈路和上行通信鏈路均包括依次連接的下變頻器、A/D轉換器、數字基帶處理單元(FPGA)、D/A轉換器以及上變頻器。前端一體化雙工器模塊中的2個低噪聲放大器各自連接一條下行通信鏈路的下變頻器，2個功率放大器各自連接一條上行通信鏈路的上變頻器；後端一體化雙工器模塊中的2個功率放大器各自連接一條下行通信鏈路的上變頻器，2個低噪聲放大器各自連接一條上行通信鏈路的下變頻器。本實用新型的實施例還提供了一種具備雙頻段工作的數字無線直放站系統，包括依次連接的接收天線(DT)、前端一體化雙工器模塊、一體化數字模塊、後端一體化雙工器模塊和發送天線(MT)；所述一體化數字模塊包括2條下行通信鏈路、2條上行通信鏈路以及監控模塊。所述下行通信鏈路和上行通信鏈路均連接在前端一體化雙工器模塊和後端一體化雙工器模塊之間；所述監控模塊分別與下行通信鏈路、上行通信鏈路連接。前端一體化雙工器模塊、後端一體化雙工器模塊均包括雙工器、2個低噪聲放大器以及2個功率放大器，且2個低噪聲放大器以及2個功率放大器均與所述雙工器相連接。每條下行通信鏈路和上行通信鏈路均包括依次連接的下變頻器、A/D轉換器、數字基帶處理單元(FPGA)、D/A轉換器以及上變頻器。接收天線(DT)與前端一體化雙工器模塊中的雙工器相連接，前端一體化雙工器模塊中的2個低噪聲放大器各自連接一條下行通信鏈路的下變頻器，2個功率放大器各自連接一條上行通信鏈路的上變頻器；後端一體化雙工器模塊中的2個功率放大器各自連接一條下行通信鏈路的上變頻器，2個低噪聲放大器各自連接一條上行通信鏈路的下變頻器， 發送天線(MT)與後端一體化雙工器模塊中的雙工器相連接。本實用新型的工作原理包括下行信號通信原理以及上行信號通信原理，其中，1、下行信號通信原理具體如下接收天線(DT)接收來自空間的雙頻信號傳入前端一體化雙工器模塊，前端一體化雙工器模塊中的雙工器將雙頻信號分離出a、b兩路頻段信號，a、b兩路頻段信號各自進入一個低噪聲放大器進行放大處理之後，分別進入一體化數字模塊的兩條下行通信鏈路。1. Ia路頻段信號經過一體化數字模塊中的下變頻器的下變頻處理轉換成低頻率的模擬信號再進入A/D轉換器，A/D轉換器將此低頻率的模擬信號轉換成數位訊號，然後輸出到數字基帶處理單元，經過數字基帶傳輸處理後的數位訊號進入D/A轉換器轉換成模擬信號，模擬信號經過上變頻器的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入後端一體化雙工器模塊，經過後端一體化雙工器模塊中的功率放大器的放大處理，進入雙工器進行濾波處理，然後與b路頻段信號合路，合路後的信號最後由發射天線(MT)發射出去。1. 2b路頻段信號經過一體化數字模塊中的下變頻器的下變頻處理轉換成低頻率的模擬信號再進入A/D轉換器，A/D轉換器將此低頻率的模擬信號轉換成數位訊號，然後輸出到數字基帶處理單元，經過數字基帶傳輸處理後的數位訊號進入D/A轉換器轉換成模擬信號，模擬信號經過上變頻器的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入後端一體化雙工器模塊，經過後端一體化雙工器模塊中的功率放大器的放大處理，進入雙工器進行濾波處理，然後與a路頻段信號合路，合路後的信號最後由發射天線(MT)發射出去。2、上行信號通信原理具體如下發射天線(MT)接收來自空間的雙頻信號傳入後端一體化雙工器模塊，後端一體化雙工器模塊中的雙工器將雙頻信號分離出c、d兩路頻段信號，c、d兩路頻段信號各自進入一個低噪聲放大器進行放大處理之後，分別進入一體化數字模塊的兩條上行通信鏈路。2. Ic路頻段信號經過一體化數字模塊中的下變頻器的下變頻處理轉換成低頻率的模擬信號再進入A/D轉換器，A/D轉換器將此低頻率的模擬信號轉換成數位訊號，然後輸出到數字基帶處理單元，經過數字基帶傳輸處理後的數位訊號進入D/A轉換器轉換成模擬信號，模擬信號經過上變頻器的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入前端一體化雙工器模塊，經過前端一體化雙工器模塊中的功率放大器的放大處理，進入雙工器進行濾波處理，然後與d路頻段信號合路，合路後的信號最後由接收天線(DT)發射出去。2. 2d路頻段信號經過一體化數字模塊中的下變頻器的下變頻處理轉換成低頻率的模擬信號再進入A/D轉換器，A/D轉換器將此低頻率的模擬信號轉換成數位訊號，然後輸出到數字基帶處理單元，經過數字基帶傳輸處理後的數位訊號進入D/A轉換器轉換成模擬信號，模擬信號經過上變頻器的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入前端一體化雙工器模塊，經過前端一體化雙工器模塊中的功率放大器的放大處理，進入雙工器進行濾波處理，然後與c路頻段信號合路，合路後的信號最後由接收天線(DT)發射出去。[0023]雙工器還能實現同頻段上行鏈路和下行鏈路之間的隔離、雙頻段相互間的抑制以及對空中無用信號的抑制功能。由於採用上述技術方案，本實用新型提供的雙頻段數字無線直放站具有這樣的有益效果，即可以同時兼備兩種頻段工作的功能，相比兩臺單頻段數字無線直放站而言，在工程應用中可有效解決站點選址難題，縮短安裝周期時間、設備調測時間等，從而提高工作效率；能大幅度的減少饋線長度從而降低場地的租賃費用和施工費用；產品具有高靈敏度， 高抑制特點，體積小，功耗低，有效節省電力成本，達到環保效果。

圖1是本實用新型雙頻段數字無線直放站的結構示意圖；圖2是本實用新型雙頻段數字無線直放站系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型創造的實施方式不限於此。實施例圖1所示為本實用新型一種具備雙頻段工作的數字無線直放站，包括前端一體化雙工器模塊2、一體化數字模塊3、後端一體化雙工器模塊4。所述一體化數字模塊3包括下行通信鏈路3. 1、下行通信鏈路3. 2、上行通信鏈路
3.3、上行通信鏈路3. 4以及監控模塊3. 5 ；下行通信鏈路3. 1、下行通信鏈路3. 2、上行通信鏈路3. 3、上行通信鏈路3. 4均連接在前端一體化雙工器模塊2和後端一體化雙工器模塊4 之間；所述監控模塊3. 5分別與下行通信鏈路、上行通信鏈路連接。所述前端一體化雙工器模塊2包括雙工器2. 1、低噪聲放大器2. 2、低噪聲放大器
2.3、功率放大器2. 4以及功率放大器2. 5，且低噪聲放大器2. 2、低噪聲放大器2. 3、功率放大器2. 4以及功率放大器2. 5均與所述雙工器2. 1相連接。所述後端一體化雙工器模塊4均包括雙工器4. 1、功率放大器4. 2、功率放大器
4.3、低噪聲放大器4. 4以及低噪聲放大器4. 5，且功率放大器4. 2、功率放大器4. 3、低噪聲放大器4. 4以及低噪聲放大器4. 5均與所述雙工器4. 1相連接。每條下行通信鏈路和上行通信鏈路均包括依次連接的下變頻器，A/D轉換器、數字基帶處理單元(FPGA)、D/A轉換器以及上變頻器，以下行通行鏈路3. 2為例，下行通行鏈路
3.2包括依次連接的下變頻器3. 2. 1、A/D轉換器3. 2. 2、數字基帶處理單元(FPGA) 3. 2. 3、 D/A轉換器3. 2. 4以及上變頻器3. 2. 5。所述前端一體化雙工器模塊2的低噪聲放大器2. 2連接下行通信鏈路3. 1的下變頻器3. 1. 1，低噪聲放大器2. 3連接下行通信鏈路3. 2的下變頻器3. 2. 1，功率放大器2. 4 連接上行通信鏈路3. 3的上變頻器3. 3. 1，功率放大器2. 5連接上行通信鏈路3. 4的上變頻器3. 4. 1，；後端一體化雙工器模塊4中的功率放大器4. 2連接下行通信鏈路3. 1的上變頻器3. 1. 5，功率放大器4. 3連接下行通信鏈路3. 2的上變頻器3. 2. 5，低噪聲放大器4. 4連接上行通信鏈路3. 3的下變頻器3. 3. 5，低噪聲放大器4. 5連接上行通信鏈路3. 4的下變頻器 3. 4. 5。[0035]所述具備雙頻段工作的數字無線直放站還包括機箱、電源模塊以及電源轉換模塊，所述前端一體化雙工器模塊、一體化數字模塊和後端一體化雙工器模塊安裝在機箱內， 電源模塊及電源轉換模塊置於機箱內部，電源模塊將外部交流電轉換為直流電，用於給功率放大器供電，電源轉換模塊將電源模塊輸出的直流電轉換為一體化數字模塊的供電電壓。圖2為本實用新型的一種具備雙頻段工作的數字無線直放站系統的示意圖。如圖 2所示，所述直放站系統包括依次連接的接收天線(DT) 1、前端一體化雙工器模塊2、一體化數字模塊3、後端一體化雙工器模塊4和發送天線(MT) 5。所述一體化數字模塊3包括下行通信鏈路3. 1、下行通信鏈路3. 2、上行通信鏈路
3.3、上行通信鏈路3. 4以及監控模塊3. 5 ；下行通信鏈路3. 1、下行通信鏈路3. 2、上行通信鏈路3. 3、上行通信鏈路3. 4均連接在前端一體化雙工器模塊2和後端一體化雙工器模塊4 之間；所述監控模塊分別與下行通信鏈路、上行通信鏈路連接。所述前端一體化雙工器模塊2包括雙工器2. 1、低噪聲放大器2. 2、低噪聲放大器
2.3、功率放大器2. 4以及功率放大器2. 5，且低噪聲放大器2. 2、低噪聲放大器2. 3、功率放大器2. 4以及功率放大器2. 5均與所述雙工器2. 1相連接。所述後端一體化雙工器模塊4均包括雙工器4. 1、功率放大器4. 2、功率放大器
4.3、低噪聲放大器4. 4以及低噪聲放大器4. 5，且功率放大器4. 2、功率放大器4. 3、低噪聲放大器4. 4以及低噪聲放大器4. 5均與所述雙工器4. 1相連接。每條下行通信鏈路和上行通信鏈路均包括依次連接的下變頻器，A/D轉換器、數字基帶處理單元(FPGA)、D/A轉換器以及上變頻器，以下行通行鏈路3. 2為例，下行通行鏈路
3.2包括依次連接的下變頻器3. 2. 1、A/D轉換器3. 2. 2、數字基帶處理單元(FPGA) 3. 2. 3、 D/A轉換器3. 2. 4以及上變頻器3. 2. 5。所述接收天線(DT) 1與前端一體化雙工器模塊2的雙工器2. 1相連接，前端一體化雙工器模塊2的低噪聲放大器2. 2連接下行通信鏈路3. 1的下變頻器3. 1. 1，低噪聲放大器2. 3連接下行通信鏈路3. 2的下變頻器3. 2. 1，功率放大器2. 4連接上行通信鏈路3. 3的上變頻器3. 3. 1，功率放大器2. 5連接上行通信鏈路3. 4的上變頻器3. 4. 1，；後端一體化雙工器模塊4中的功率放大器4. 2連接下行通信鏈路3. 1的上變頻器3. 1. 5，功率放大器4. 3 連接下行通信鏈路3. 2的上變頻器3. 2. 5，低噪聲放大器4. 4連接上行通信鏈路3. 3的下變頻器3. 3. 5，低噪聲放大器4. 5連接上行通信鏈路3. 4的下變頻器3. 4. 5，發送天線(MT) 5 與後端一體化雙工器模塊4中的雙工器4. 1相連接。本實用新型的工作原理包括下行信號通信原理以及上行信號通信原理，其中，1、下行信號通信原理具體如下接收天線(DT) 1接收來自空間的雙頻信號傳入前端一體化雙工器模塊2，前端一體化雙工器模塊2中的雙工器2. 1將雙頻信號分離出a、b兩路頻段信號，a、b兩路頻段信號各自進入低噪聲放大器2. 3和低噪聲放大器2. 2進行放大處理之後，分別進入一體化數字模塊3的下行通信鏈路3. 2和下行通信鏈路3. 1。1. Ia路頻段信號經過一體化數字模塊3中的下變頻器3. 2. 1的下變頻處理轉換成低頻率的模擬信號再進入A/D轉換器3. 2. 2，A/D轉換器3. 2. 2將此低頻率的模擬信號轉換成數位訊號，然後輸出到數字基帶處理單元3. 2. 3，經過數字基帶傳輸處理後的數位訊號進入D/A轉換器3. 2. 4轉換成模擬信號，模擬信號經過上變頻器3. 2. 5的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入後端一體化雙工器模塊4，經過後端一體化雙工器模塊4的功率放大器4. 3的放大處理，進入雙工器4. 1進行濾波處理，然後與b路頻段信號合路，合路後的信號最後由發射天線(MT)5發射出去。1. 2b路頻段信號此路頻段信號的下變頻器為3. 1. 1，在進入其下行通信鏈路3. 1 的原理與a路頻段信號的相同，在此不贅述；在其下行通信鏈路3. 1中經過模數轉換、數位訊號處理、數模轉換成模擬信號後，模擬信號經過上變頻器3. 1. 5的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入後端一體化雙工器模塊4，經過後端一體化雙工器模塊4的功率放大器4. 2的放大處理，進入雙工器4. 1進行濾波處理，然後與a路頻段信號合路，合路後的信號最後由發射天線(MT) 5發射出去。2、上行信號通信原理具體如下發射天線(MT)5接收來自空間的雙頻信號傳入後端一體化雙工器模塊4，後端一體化雙工器模塊4中的雙工器4. 1將雙頻信號分離出c、d兩路頻段信號，c、d兩路頻段信號各自進入低噪聲放大器4. 4和低噪聲放大器4. 5進行放大處理之後，分別進入一體化數字模塊3的上行通信鏈路3. 3和上行通信鏈路3. 4。2. Ic路頻段信號經過一體化數字模塊3中的下變頻器3. 3. 5的下變頻處理轉換成低頻率的模擬信號再進入A/D轉換器3. 3. 4，A/D轉換器3. 3. 4將此低頻率的模擬信號轉換成數位訊號，然後輸出到數字基帶處理單元3. 3. 3，經過數字基帶傳輸處理後的數位訊號進入D/A轉換器3. 3. 2轉換成模擬信號，模擬信號經過上變頻器3. 3. 1的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入前端一體化雙工器模塊2，經過前端一體化雙工器模塊2的功率放大器2. 4的放大處理，進入雙工器2. 1進行濾波處理，然後與d路頻段信號合路，合路後的信號最後由接收天線(DT)I發射出去。2. 2d路頻段信號此路頻段信號的下變頻器為3. 4. 5，在進入其上行通信鏈路3. 4 的原理與c路頻段信號的相同，在此不贅述；在其上行通信鏈路3. 4中經過模數轉換、數位訊號處理、數模轉換成模擬信號後，模擬信號經過上變頻器3. 4. 1的上變頻處理轉換成高頻率的模擬信號傳入前端一體化雙工器模塊2，經過前端一體化雙工器模塊2的功率放大器2. 5的放大處理，進入雙工器2. 1進行濾波處理，然後與c路頻段信號合路，合路後的信號最後由接收天線(DT)I發射出去。雙工器還能實現同頻段上行鏈路和下行鏈路之間的隔離、雙頻段相互間的抑制以及對空中無用信號的抑制功能。上述實施例為本實用新型創造較佳的實施方式，但本實用新型創造的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型創造的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種具備雙頻段工作的數字無線直放站，其特徵在於包括依次連接的前端一體化雙工器模塊、一體化數字模塊和後端一體化雙工器模塊；所述一體化數字模塊包括2條下行通信鏈路、2條上行通信鏈路以及監控模塊，所述下行通信鏈路和上行通信鏈路均連接在前端一體化雙工器模塊和後端一體化雙工器模塊之間；所述監控模塊分別與下行通信鏈路、上行通信鏈路連接。
2.根據權利要求1所述的具備雙頻段工作的數字無線直放站，其特徵在於前端一體化雙工器模塊、後端一體化雙工器模塊均包括雙工器、2個低噪聲放大器以及2個功率放大器，且2個低噪聲放大器以及2個功率放大器均與所述雙工器相連接。
3.根據權利要求2所述的具備雙頻段工作的數字無線直放站，其特徵在於每條下行通信鏈路和每條上行通信鏈路均包括依次連接的下變頻器、A/D轉換器、數字基帶處理單元、A/D轉換器以及上變頻器；所述前端一體化雙工器模塊中的2個低噪聲放大器各自連接一條下行通信鏈路的下變頻器，2個功率放大器各自連接一條上行通信鏈路的上變頻器；後端一體化雙工器模塊中的2個功率放大器各自連接一條下行通信鏈路的上變頻器，2個低噪聲放大器各自連接一條上行通信鏈路的下變頻器。
4.根據權利要求2所述的具備雙頻段工作的數字無線直放站，其特徵在於還包括機箱、電源模塊以及電源轉換模塊，所述前端一體化雙工器模塊、一體化數字模塊和後端一體化雙工器模塊安裝在機箱內，電源模塊及電源轉換模塊置於機箱內部，電源模塊將外部交流電轉換為直流電，用於給功率放大器供電，電源轉換模塊將電源模塊輸出的直流電轉換為一體化數字模塊的供電電壓。
5.一種具備雙頻段工作的數字無線直放站系統，其特徵在於包括依次連接的接收天線、權利要求1至4中任一項所述的具備雙頻段工作的數字無線直放站和發送天線。
專利摘要本實用新型公開了一種具備雙頻段工作的數字無線直放站及其系統，包括依次連接的前端一體化雙工器模塊、一體化數字模塊、後端一體化雙工器模塊；所述一體化數字模塊包括2條下行通信鏈路、2條上行通信鏈路以及監控模塊，所述下行通信鏈路和上行通信鏈路均連接在前端一體化雙工器模塊和後端一體化雙工器模塊之間；所述具備雙頻段工作的數字無線直放站系統，包括依次相連的接收天線、前端一體化雙工器模塊、一體化數字模塊、後端一體化雙工器模塊和發送天線。本雙頻段數字無線直放站解決了傳統數字直放站的單頻段工作所帶來的對安裝場地和施工費用要求較高的技術問題，實現雙頻段同時覆蓋，達到網絡優化的目的。
文檔編號H04B1/50GK202261291SQ20112030572
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者郭少彬, 雷禮平, 高傑 申請人:京信通信系統(中國)有限公司