用於無線區域網室內覆蓋系統中的功率放大器的製作方法
2024-02-24 08:36:15 2
專利名稱：用於無線區域網室內覆蓋系統中的功率放大器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線區域網技術領域，具體地說，涉及一種無線區域網室內覆蓋系統中使用的功率放大器。
背景技術：
無線區域網(Wireless Local Area Network，WLAN)技術中應用最普遍的標準是IEEE(電氣和電子工程師協會)802.11系列標準，使用2.4GHz頻帶的相關IEEE標準包括有802.11、802.11b、802.11b+、802.11g等。任何區域網的應用、網絡作業系統或協議(包括網際網路協議和TCP/IP等)都可以在符合IEEE802.11系列標準的無線區域網上運行。
無線區域網系統一般包括適配器和接入點(Access Point，AP)兩個部分。適配器與用戶終端(例如計算機設備等)連接，接入點(裝置)經乙太網與本地網絡或公共網絡連接。適配器與接入點之間在2.4G的頻帶內，以時分復用方式，通過各自的天線交換信息，從而實現用戶終端與網絡的無線接入。
目前的無線區域網室內覆蓋系統或方法是按IEEE 802.11系列標準，在室內各處布置接入點，以便安裝了相應適配器的用戶終端在接入點信號覆蓋的範圍內，以無線方式接入本地網絡或公共網絡。上述這種覆蓋方式稱為全接入點方式，在這種接入方式，由於天線都安裝在接入點上，一個接入點的覆蓋區域有限，因此，為不出現盲區，在覆蓋區域內需要布置大量的接入點，這些接入點都要通過傳統的乙太網線與交換機、集線器等網絡設備進行連線。然而，在已裝修的樓宇內大量布線是非常困難的。而且，室內隔斷等複雜環境引起的信號衰落使接入點在室內的覆蓋距離平均只有20米左右(在室外空曠地帶的覆蓋距離約為100米)，這將導致在同樣覆蓋範圍的情況下，室內覆蓋所需的接入點數量和網絡設備的數量大大增加，提高了建設成本。
另外，接入點布設密度的增加，使頻率規劃變得更加複雜。同時也會造成移動用戶終端移動過程在各接入點覆蓋區域間頻繁切換，影響了用戶終端的移動效果和網絡的穩定運行。
因此，目前的單個接入點信號覆蓋區域小是造成上述問題的癥結所在。
鑑於上述問題的存在，提出了一種利用一個接入點架設多付天線的設想，從而有效地擴大覆蓋區域，然而由於這種方式會造成天線與接入點之間的距離變遠，而天線接收到的信號較弱，通過長距離傳輸後將造成嚴重的衰減，影響正常工作，因此，需要在多付天線與接入點之間增設一個無線區域網功率放大器。本實用新型就是針對該無線區域網功率放大器。
實用新型內容本實用新型的目的在於，提供一種設置在接入點與天線之間的無線區域網功率放大器，對接入點與天線之間傳輸的信號進行放大。
因此，根據本實用新型的上述目的，本實用新型提供的無線區域網功率放大器包括接入點射頻接口，與接入點相連；接入點帶通濾波器，與所述接入點射頻接口相連；天線射頻接口，與天線相連；天線帶通濾波器，與所述天線射頻接口相連；低噪聲放大器，連接在所述接入點帶通濾波器與所述天線帶通濾波器之間，用於放大從所述天線接收的上行信號；功率放大器，連接在所述接入點帶通濾波器與所述天線帶通濾波器之間，用於放大從所述接入點發送的下行信號；以及第一和第二上行下行轉換開關，所述第一和第二上行下行轉換開關分別連接在所述低噪聲放大器與所述功率放大器兩端，用於切換所述低噪聲放大器和功率放大器分別工作；所述第一和第二上行下行轉換開關的控制端與所述接入點的所述帶外收發切換接口相連，根據所述帶外收發切換信號進行切換。
在上述的無線區域網功率放大器中，所述接入點帶通濾波器、所述第一和第二上行下行轉換開關、所述低噪聲放大器、所述天線帶通濾波器的數量為三組，各組的連接方法相同；在所述功率放大器的輸入端與輸出端各設置一個功率分配器，所述兩功率分配器分別與三組的第一和第二上行下行轉換開關相連。
以下結合附圖詳細描述實用新型的具體實施例，附圖中
圖1是本實用新型的基本結構的無線區域網功率放大器的電路圖；圖2是圖1所示的無線區域網功率放大器的進一步變化的電路圖；圖3是本實用新型的無線局域功率放大器在無線區域網室內覆蓋系統的應用示意圖；圖4是用微帶電路板來實現的一種叫Wilkinson的功率分配器；圖5是一種帶通濾波器的常規電路。
具體實施方式
圖1示出了本實用新型的最基本結構的無線區域網功率放大器的電路圖，如圖所示，無線區域網功率放大器包括接入點射頻接口12，與接入點的射頻接口相連(有關本實用新型的無線區域網功率放大器在無線區域網中的應用，將在後面作解釋)；接入點帶通濾波器13，與接入點射頻接口12相連；天線射頻接口11，與外接天線相連；天線帶通濾波器14，與天線射頻接口11相連；低噪聲放大器15，連接在接入點帶通濾波器13與天線帶通濾波器14之間，用於放大從外接天線接收到的上行信號；功率放大器16，連接在接入點帶通濾波器13與天線帶通濾波器14之間，用於放大從接入點發送的下行信號；以及第一和第二上行下行轉換開關17、18，第一和第二上行下行轉換開關17、18分別連接在低噪聲放大器15與功率放大器16兩端，用於切換低噪聲放大器15和功率放大器16分別工作；第一和第二上行下行轉換開關17、18的控制端與接入點的帶外收發切換接口相連，根據接入點的帶外收發切換控制信號進行切換。
下面結合圖3描述本實用新型的無線區域網功率放大器在無線區域網中的應用如圖3所示，整個無線區域網室內覆蓋系統主要包括三個部分接入點1、無線區域網功率放大器2以及天線3。
接入點1上具有網絡接口1A、射頻接口1B和帶外收發切換接口1C。網絡接口1A通過乙太網與本地網絡或公共網絡連接(圖中未示出)，射頻接口1B通過射頻電纜41與無線區域網功率放大器2的接入點射頻接口12連接，用於傳送上行和下行信號，帶外收發切換接口1C通過控制信道5連接到無線區域網功率放大器2上，用於控制無線區域網功率放大器2的工作。天線3通過射頻電纜42連接到無線區域網功率放大器2的天線射頻接口11上，如果要接多付天線，可以增設分配器31接入點1的帶外收發切換接口1C可以輸出切換控制信號，用於控制無線區域網功率放大器與接入點同步工作。當該控制信號為下行狀態(發送狀態)時，第一和第二上行下行轉換開關17和18使功率放大器16連入到迴路中，無線區域網功率放大器從接入點射頻接口12獲取接入點發送的信號，經接入點帶通濾波器13、第一上行下行切換開關17、功率放大器16、第二上行下行切換開關18、天線帶通濾波器14以及天線射頻接口11傳送到天線3，向外發射；當該控制信號為上行狀態(接收狀態)時，第一和第二上行下行轉換開關17和18使低噪聲放大器15連入到迴路中，無線區域網功率放大器從天線射頻接口11獲取接收到的信號，經天線帶通濾波器14、第二上行下行切換開關18、低噪聲放大器15、第一上行下行切換開關17、接入點帶通濾波器13以及接入點射頻接口12傳送到接入點1，經接入點處理後，傳送到本地網絡或公共網絡。
上述圖1示出了本實用新型的一種基本的結構。對於無線區域網覆蓋系統來說，根據無線區域網的標準，2.4G頻段內可以有3個信道同時使用，互不幹擾。因此，一個無線區域網功率放大器可以用於三個接入點。圖2示出了這可用於三個接入點的無線區域網功率放大器的電路圖。
如圖2所示，其基本結構與圖1相同，只是在圖1所示的放大器的基礎上，增加了兩組下列元件(即總計有三組下列元件)接入點帶通濾波器13A、13B、13C；第一和第二上行下行轉換開關17A、17B、17C、18A、18B、18C；低噪聲放大器15A、15B、15C、天線帶通濾波器14A、14B、14C，各組的連接方法相同；同時在功率放大器16的輸入端與輸出端各設置一個功率分配器19A、19B，兩功率分配器分別與三組的第一和第二上行下行轉換開關17A、17B、17C、18A、18B、18C相連。功率分配器19A、19B的作用是將信號的功率平均分配給負載，同時還起到一個隔離的作用。對於圖1和圖2中所示了帶通濾波器13A、13B、13C、14A、14B、14C以及功率分配器19A、19B都可以採用常規的電路結構，因此，在此就不再詳細描述和提供具體電路。
在上述實施例中，功率分配器19A、19B以及帶通濾波器13、14可以採用常規的電路，圖4是用微帶電路板來實現的一種叫Wilkinson的功率分配器，圖5示出了一種帶通濾波器的常規電路，它們的工作原理是本領域技術人員所知曉的，因此，在此不再具體描述。
上面詳細描述了本發明的具體實施例，應當理解，上面參照附圖所作的詳細描述是本實用新型的較佳實施方式而已，並不應被視為對本實用新型的任何限制。在本實用新型的上述構思的基礎上，所作的各種修飾、變化都應被視為由所附的權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.一種無線區域網功率放大器，其特徵在於，包括接入點射頻接口，與接入點相連；接入點帶通濾波器，與所述接入點射頻接口相連；天線射頻接口，與天線相連；天線帶通濾波器，與所述天線射頻接口相連；低噪聲放大器，連接在所述接入點帶通濾波器與所述天線帶通濾波器之間，用於放大從所述天線接收的上行信號；功率放大器，連接在所述接入點帶通濾波器與所述天線帶通濾波器之間，用於放大從所述接入點發送的下行信號；以及第一和第二上行下行轉換開關，所述第一和第二上行下行轉換開關分別連接在所述低噪聲放大器與所述功率放大器兩端，用於切換所述低噪聲放大器和功率放大器分別工作；所述第一和第二上行下行轉換開關的控制端與所述接入點的所述帶外收發切換接口相連，根據所述帶外收發切換信號進行切換。
2.如權利要求1所述的無線區域網功率放大器，其特徵在於，所述接入點帶通濾波器、所述第一和第二上行下行轉換開關、所述低噪聲放大器、所述天線帶通濾波器的數量為三組，各組的連接方法相同；在所述功率放大器的輸入端與輸出端各設置一個功率分配器，所述兩功率分配器分別與三組的第一和第二上行下行轉換開關相連。
專利摘要本實用新型涉及一種可用於無線區域網室內覆蓋系統的無線區域網功率放大器。傳統的覆蓋系統存在著需要的接入點多，連線複雜，穩定性差等問題。本實用新型提供一種無線區域網功率放大器，以克服上述問題，它包括接入點射頻接口；接入點帶通濾波器；天線射頻接口；天線帶通濾波器；低噪聲放大器，放大上行信號；功率放大器，放大下行信號；以及第一和第二上行下行轉換開關，第一和第二上行下行轉換開關分別連接在低噪聲放大器與功率放大器兩端，用於切換低噪聲放大器和功率放大器分別工作；第一和第二上行下行轉換開關的控制端與接入點的帶外收發切換接口相連，根據帶外收發切換信號進行切換。
文檔編號H04L12/28GK2646968SQ20032010896
公開日2004年10月6日 申請日期2003年10月16日 優先權日2003年10月16日
發明者王勤綱 申請人:上海中朗通信技術有限公司