Ku頻段散射和衛星通信共用室外單元與天線的通信裝置的製作方法

2023-07-03 06:48:41 2

本發明涉及一種通信領域中的Ku頻段散射和衛通共用室外單元與天線技術，特別適用於衛通和散射兩種通信模式集成應用。

背景技術：

對流層散射通信是指利用大氣層中傳播媒介的不均勻性對無線電波的散射作用進行的超視距通信，是一種具備幹線傳輸能力的超視距通信手段。散射通信具有通信距離遠、傳輸可靠度高、傳輸速率高、抗毀頑存能力強、環境適應性好等特點。對流層散射通信的傳統頻段有L、S、C，隨用戶對通信速率、通信距離、抗幹擾能力與設備體積要求的不斷提高。與傳統頻段相比，Ku頻段可用帶寬更寬，另外最重要的是，Ku頻段是現在大部分衛星通信的使用頻段，因此為擴展散射通信系統應用通過合理的設計室外單元的形式和天線結構從而實現實現散射/衛星雙模通信。

本發明最大限度的使兩種通信方式共用同一模塊，從而具有設備集成度高、使用方便、價格適中、通用性好等優點，特別適用於Ku波段散射衛星通信，解決了散射和衛通兩種通信方式以前使用需要單獨裝車的難題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於如何實現上述背景的技術需求，而提供一種集成度高、使用方便、價格適中、通用性好等優點的室外單元和天線設計。

為實現上述技術需求，本發明所採取的技術方案是：

Ku頻段散射和衛星通信共用室外單元與天線的通信裝置,包括散射接收變頻器2、散射LNA4、波導切換開關5、散射高頻段濾波器7、雙工器9、衛通收濾波器10、衛通LNB11和電源12；其特徵在於:還包括散射衛通共用發射變頻器1、散射接收變頻器2、散射衛通共用功放3、散射衛通共用低頻段濾波器6和散射衛通共用天線8；

散射通信模式時

散射衛通共用發射變頻器1接收散射的發中頻信號，將散射的發中頻信號搬移到Ku頻段，將Ku頻段的散射信號輸出至散射衛通共用功放3；散射衛通共用功放3將Ku頻段的散射信號進行功率放大，將放大後的散射信號輸出至波導切換開關5；波導切換開關5進行高低頻段切換，切換為低頻段時，波導切換開關5將放大後的散射信號輸出至散射衛通共用低頻段濾波器6，散射衛通共用低頻段濾波器6對放大後的散射信號進行濾波後輸出至散射衛通共用天線8的一路極化埠；切換為高頻段時，波導切換開關5將放大後的散射信號輸出至散射高頻段濾波器7；散射高頻段濾波器7對放大後的信號進行濾波後輸出至雙工器9；雙工器9對濾波後的信號再次進行濾波後輸出至散射衛通共用天線8的另一路極化埠；散射衛通共用天線8將濾波後的信號進行發射；

散射衛通共用天線8接收散射信號，接收的散射信號是散射低頻段信號時，散射衛通共用天線8將散射低頻段信號輸出至低頻段濾波器6，低頻段濾波器6對散射低頻段信號進行濾波後輸出至波導切換開關5；接收的散射信號是散射高頻段信號時，散射衛通共用天線8將散射高頻段信號輸出至雙工器9；雙工器9對散射高頻段信號進行選擇，將散射高頻段信號輸出至散射高頻段濾波器7；散射高頻段濾波器7將散射高頻段信號進行濾波，將濾波後的散射高頻段信號輸出至波導切換開關5；波導切換開關5將濾波後的散射低頻段信號或濾波後的散射高頻段信號輸出至散射LNA4；散射LNA4對濾波後的散射低頻段信號或濾波後的散射高頻段信號進行放大後輸出至散射接收變頻器2；散射接收變頻器2把放大後的散射低頻段信號或放大後的散射高頻段信號搬移到L波段輸出；

衛星通信模式時

散射衛通共用發射變頻器1接收衛星通信的發中頻信號，將衛星通信的發中頻信號搬移到Ku頻段，將Ku頻段的衛星通信信號輸出至散射衛通共用功放3；散射衛通共用功放3將Ku頻段的衛星通信信號進行功率放大，將放大後的衛星通信信號輸出至波導切換開關5；波導切換開關5切換為低頻段，將放大後的衛星通信信號輸出至散射衛通共用低頻段濾波器6，散射衛通共用低頻段濾波器6對放大後的衛星通信信號進行濾波後輸出至散射衛通共用天線8的一路極化埠；散射衛通共用天線8將濾波後的信號進行發射；

散射衛通共用天線8接收衛星通信信號，將衛星通信信號輸出至雙工器9；雙工器9對衛星通信信號進行選擇，將衛星通信信號輸出至衛通收濾波器10；衛通收濾波器10對衛星通信信號濾波後輸出至衛通LNB11，衛通LNB11把濾波後的衛星通信信號搬移到L波段輸出。

其中，散射通信模式時，發射信號通過散射衛通共用低頻段濾波器6時，接收信號通過散射高頻段濾波器7；發射信號通過散射高頻段濾波器7時，接收信號通過散射衛通共用低頻段濾波器6；衛星通信模式時，發射信號通過散射衛通共用低頻段濾波器6，接收信號通過衛通收濾波器10；

其中，散射通信和衛星通信是分時工作的。

本發明相比背景技術所取得的技術進步在於：

與傳統頻段相比，Ku頻段可用帶寬更寬，另外最重要的是，Ku頻段是現在大部分衛星通信的使用頻段，因此為擴展散射通信系統應用通過合理的設計室外單元的形式和天線結構從而實現實現散射/衛星雙模通信。

本發明最大限度的使兩種通信方式共用同一模塊，從而具有設備集成度高、使用方便、價格適中、通用性好等優點，特別適用於Ku波段散射衛星通信，解決了散射和衛通兩種通信方式以前使用需要單獨裝車的難題。

附圖說明

圖1是本發明原理方塊圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明：

圖1為本發明電原理方塊圖。本發明包括ODU(室外單元)、散射衛通共用天線8、雙工器9、衛通收濾波器10、衛通LNB低噪聲下變頻器11和電源12，ODU(室外單元)包括散射衛通共用發射變頻器1、散射接收變頻器2、散射衛通共用功放3、散射LNA低噪放4、波導切換開關5、散射衛通共用低頻段濾波器6、散射高頻段濾波器7、實施例按圖1進行連線。

其中散射衛通共用發射變頻器1、散射接收變頻器2使用頻率範圍為14GHz至15.35GHz，散射衛通共用功放3使用頻率範圍為14GHz至15.35GHz，散射衛通共用低頻段濾波器6使用頻率範圍為14GHz至14.8GHz，散射高頻段濾波器7使用頻率範圍為15GHz至15.35GHz。

散射通信模式時

散射衛通共用發射變頻器1接收散射的發中頻信號，將散射的發中頻信號搬移到Ku頻段，將Ku頻段的散射信號輸出至散射衛通共用功放3；散射衛通共用功放3將Ku頻段的散射信號進行功率放大，將放大後的散射信號輸出至波導切換開關5；波導切換開關5進行高低頻段切換，切換為低頻段時，波導切換開關5將放大後的散射信號輸出至散射衛通共用低頻段濾波器6，散射衛通共用低頻段濾波器6對放大後的散射信號進行濾波後輸出至散射衛通共用天線8的一路極化埠；切換為高頻段時，波導切換開關5將放大後的散射信號輸出至散射高頻段濾波器7；散射高頻段濾波器7對放大後的信號進行濾波後輸出至雙工器9；雙工器9對濾波後的信號再次進行濾波後輸出至散射衛通共用天線8的另一路極化埠；散射衛通共用天線8將濾波後的信號進行發射；

散射衛通共用天線8接收散射信號，接收的散射信號是散射低頻段信號時，散射衛通共用天線8將散射低頻段信號輸出至低頻段濾波器6，低頻段濾波器6對散射低頻段信號進行濾波後輸出至波導切換開關5；接收的散射信號是散射高頻段信號時，散射衛通共用天線8將散射高頻段信號輸出至雙工器9；雙工器9對散射高頻段信號進行選擇，將散射高頻段信號輸出至散射高頻段濾波器7；散射高頻段濾波器7將散射高頻段信號進行濾波，將濾波後的散射高頻段信號輸出至波導切換開關5；波導切換開關5將濾波後的散射低頻段信號或濾波後的散射高頻段信號輸出至散射LNA低噪放4；散射LNA低噪放4對濾波後的散射低頻段信號或濾波後的散射高頻段信號進行放大後輸出至散射接收變頻器2；散射接收變頻器2把放大後的散射低頻段信號或放大後的散射高頻段信號搬移到L波段輸出；

衛星通信模式時

散射衛通共用發射變頻器1接收衛星通信的發中頻信號，將衛星通信的發中頻信號搬移到Ku頻段，將Ku頻段的衛星通信信號輸出至散射衛通共用功放3；散射衛通共用功放3將Ku頻段的衛星通信信號進行功率放大，將放大後的衛星通信信號輸出至波導切換開關5；波導切換開關5切換為低頻段，將放大後的衛星通信信號輸出至散射衛通共用低頻段濾波器6，散射衛通共用低頻段濾波器6對放大後的衛星通信信號進行濾波後輸出至散射衛通共用天線8的一路極化埠；散射衛通共用天線8將濾波後的信號進行發射；

散射衛通共用天線8接收衛星通信信號，將衛星通信信號輸出至雙工器9；雙工器9對衛星通信信號進行選擇，將衛星通信信號輸出至衛通收濾波器10；衛通收濾波器10對衛星通信信號濾波後輸出至衛通LNB低噪聲下變頻器11，衛通LNB低噪聲下變頻器11把濾波後的衛星通信信號搬移到L波段輸出。

其中，散射通信模式時波導切換開關5進行高低頻段切換，發射信號通過散射衛通共用低頻段濾波器6時，接收信號通過散射高頻段濾波器7；發射信號通過散射高頻段濾波器7時，接收信號通過散射衛通共用低頻段濾波器6；衛星通信模式時，發射信號通過散射衛通共用低頻段濾波器6，接收信號通過衛通收濾波器10；散射和衛星通信是分時工作的。

工作原理：輸入的散射或衛通發中頻信號經過散射衛通共用發射變頻器，把信號頻率由L波段上變頻為Ku波段信號，再經過散射衛通共用功放信號放大，通過波導開關切換發射的高低頻段後進入散射衛通共用天線的一個極化埠，由天線發射出去；而來自對端或外部的Ku頻段的輸入信號由散射衛通共用天線接收後，如果是散射信號則是通過散射濾波器進入散射LNA低噪放進行信號放大然後再經散射接收變頻器把信號搬移到L波段給散射數據機；而如果是衛星通信信號則通過衛通濾波器進入衛通LNB進行信號的放大和變頻，把L波段信號輸出給衛通MDM。