專利名稱：Gsm/cdma雙向雙工塔頂放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
基站接收靈敏度的提高一直是一個(gè)困難的問題，這主要是由于基站接收系統(tǒng)的有源器件和射頻導(dǎo)體中的電子熱運(yùn)動(dòng)引起的熱噪聲以及較長饋線的損耗引起的噪聲。如接收回路中的饋線，跳線和基站內(nèi)的接收分路器、高頻放大器等。這些熱噪聲的引入，降低了系統(tǒng)接收的信噪比(S/N)，從而限制了基站接收靈敏度的提高、降低了通話質(zhì)量。
信號(hào)傳輸中的多級(jí)放大原理有利于改善系統(tǒng)噪聲系數(shù)。多級(jí)放大器系統(tǒng)的噪聲主要取決于第一級(jí)的噪聲系數(shù)。
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于基站和移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率和接收靈敏度的差異會(huì)造成上、下行功率不平衡，往往會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)接收到基站的信號(hào)，而基站收不到移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)，因此一個(gè)基站的覆蓋范圍取決于移動(dòng)臺(tái)到基站的上行有效距離。塔頂放大器降低了基站接收系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，也就是提高了基站接收靈敏度。
現(xiàn)有技術(shù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)和碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站放大器和塔頂放大器是分開的，不能實(shí)現(xiàn)雙向雙工的工作方式，也不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，其它的較為典型的移動(dòng)通信系統(tǒng)如諾基亞和愛立信的BOOSTER只在基站輸出端口加設(shè)放大器，只能放大下行信號(hào)，從效果來看會(huì)導(dǎo)致上下行不平衡，出現(xiàn)嚴(yán)重掉話和擁塞；美國賽樂的塔頂放大器由于設(shè)計(jì)功率過小，使用效果不明顯，不能改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，是為解決GSM/CDMA系統(tǒng)邊緣區(qū)域覆蓋而設(shè)計(jì)的全新的基站延伸覆蓋和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備，它是將基站功率放大器和單工塔頂放大器二者集成為一體的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的；
一種GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，它有上行鏈路和下行鏈路，其特征在于上行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為發(fā)射接收天線ANT經(jīng)雙工器DUP2與低噪聲放大器LNA的輸入端連接，低噪聲放大器LNA的輸出端經(jīng)雙工器DUP1與基站BTS連接，下行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為基站BTS經(jīng)雙工器DUP1與功率放大器PA的輸入端連接，功率放大器PA的輸出端經(jīng)雙工器DUP2與發(fā)射接收天線ANT連接。
所述功率放大器PA采用預(yù)失真高線性電路。
所述功率放大器PA的輸入端和輸出端之間的電路結(jié)構(gòu)為由預(yù)失真電路、功放管、隔離器依次級(jí)聯(lián)構(gòu)成。
所述功率放大器PA輸入端和輸出端之間跨接有開關(guān)K1。
所述低噪聲放大器LNA的輸入端和輸出端之間跨接有開關(guān)K2。
本發(fā)明有以下積極有益效果與分設(shè)的基站功率放大器和單工塔頂放大器相比，本發(fā)明的雙向雙工塔頂放大器具有如下優(yōu)點(diǎn)具有上、下行鏈路平衡的機(jī)制應(yīng)用本機(jī)可使上行噪聲改善約6-7dB，下行功放增益6-7dB，使上下行信噪比同時(shí)增大，使基站延伸覆蓋后的上下行區(qū)域基本一致。從而提高信號(hào)質(zhì)量，減少掉話，提高切換成功率，有效調(diào)節(jié)話務(wù)分配，改善網(wǎng)絡(luò)的通話質(zhì)量。
毋需增加塔頂?shù)奶炀€和饋線由于采用雙工方式直接放大下行信號(hào)，可使用基站原天饋系統(tǒng)，適應(yīng)各種CDU配置，安裝簡便快捷。
不動(dòng)基站基房內(nèi)的收發(fā)信機(jī)接口由于設(shè)備安裝于塔頂，電源通過T型頭饋入，作為外置設(shè)備不需改變基站原有配置，可適應(yīng)各種基站設(shè)備。
具有實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射功率和自動(dòng)旁路系統(tǒng)功放單元故障時(shí)啟動(dòng)檢測電路并自動(dòng)導(dǎo)換到旁路系統(tǒng)，使基站仍以原有功率工作，系統(tǒng)不致中斷。
可在-45℃--+55℃的環(huán)境溫度下正常工作達(dá)到室外通信設(shè)備工作環(huán)境溫度的國家I類機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，可適應(yīng)國內(nèi)各類復(fù)雜的地形和區(qū)域。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的原理方框圖；圖2是圖1中功率放大器的原理方框圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明是一種GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，它有上行鏈路和下行鏈路，上行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為發(fā)射接收天線ANT經(jīng)雙工器DUP2與低噪聲放大器LNA的輸入端連接，低噪聲放大器LNA的輸出端經(jīng)雙工器DUP1與基站BTS連接，下行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為基站BTS經(jīng)雙工器DUP1與功率放大器PA的輸入端連接，功率放大器PA的輸出端經(jīng)雙工器DUP2與發(fā)射接收天線ANT連接。
所述功率放大器PA采用預(yù)失真高線性電路。
所述功率放大器PA輸入端和輸出端之間的電路結(jié)構(gòu)為由預(yù)失真電路、功放管、隔離器依次級(jí)聯(lián)構(gòu)成。
所述功率放大器PA輸入端和輸出端之間跨接有開關(guān)K1。
所述低噪聲放大器LNA的輸入端和輸出端之間跨接有開關(guān)K2。
由以上描述可知，本發(fā)明的電路可放大上行鏈路信號(hào)，改善基站接收系統(tǒng)信噪比，提高接收靈敏度，增大上行信號(hào)覆蓋距離；放大下行鏈路信號(hào)功率，增大下行信號(hào)覆蓋距離。從而實(shí)現(xiàn)上、下行信號(hào)覆蓋范圍同時(shí)增大，達(dá)到覆蓋延伸和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的效果。該設(shè)備采用全雙工方式的大功率超線性選頻放大下行信號(hào)，同時(shí)提高上行接收靈敏度的一體化。
本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)的先進(jìn)性為一是采用了美國LDMOS大功率功放管，效率高，可靠性好，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)射功率倍數(shù)放大；二是如圖1所示，采用了雙雙工方式，將原有的基站功率放大器和單工塔頂放大器合成在同一設(shè)備內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了上下行鏈路自動(dòng)檢測和平衡；三是采用了分級(jí)放大和智能檢測比較電路，在設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定、功放電路故障或擊穿時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旁路，不致由于設(shè)備故障而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓；四是采用了美國原產(chǎn)耐超低溫繼電器，適用于東北野外超低溫度、超濕潤、大風(fēng)等極冷氣候條件下的設(shè)備啟動(dòng)和再啟動(dòng)，使通訊設(shè)備一步達(dá)到軍品級(jí)(I類機(jī))的最高等級(jí)要求。成批使用以來，設(shè)備性能穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行良好，顯示出工藝的合理性和成熟性。
本發(fā)明的雙向雙工塔頂放大器GRSN900M/800M-TDTA(Two-way andDuplexing of Tower Amplifier)，比現(xiàn)有的單工塔頂放大器，其愛爾蘭值(單位時(shí)間內(nèi)接收和通話數(shù)量)可提高一倍，基站覆蓋有效半徑可擴(kuò)大1倍以上，覆蓋面積成倍擴(kuò)展，通話質(zhì)量可提高2個(gè)以上的技術(shù)等級(jí)。
本發(fā)明電路的設(shè)計(jì)能有效地放大下行功放(6-7dB)，并最大可能地降低線形失真，利用大功率繼電器2SLASL，保證在塔放系統(tǒng)掉電或功放損壞時(shí)，基站可正常運(yùn)行。
本發(fā)明的塔頂放大器通過在基站接收系統(tǒng)的前端，即緊靠接收天線下方增加一個(gè)低噪聲放大器來實(shí)現(xiàn)對(duì)基站接收性能的改善。
本發(fā)明的塔頂放大器有利于降低基站接收系統(tǒng)的噪聲，提高基站的接收系統(tǒng)靈敏度。它對(duì)基站的覆蓋能帶來多方面的好處。
請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明的雙向雙工塔頂放大器，整個(gè)系統(tǒng)正常工作時(shí)，接收天線接收到的上行信號(hào)由ANT端口、雙工器DUP2、微波開關(guān)送到低噪聲放大器LNA進(jìn)行放大，再通過微波開關(guān)、雙工器DUP1、在線取電器送往基站BTS系統(tǒng)。若低噪聲放大器LNA出現(xiàn)故障或基站覆蓋延伸系統(tǒng)停電，則旁路開關(guān)K2會(huì)自動(dòng)切換使接收到的信號(hào)跳過低噪聲放大器LNA，送到基站BTS系統(tǒng)；若下行功率放大器PA出現(xiàn)故障時(shí)送來的基站的下行信號(hào)通過雙工器DUP1、旁路開關(guān)K1、雙工器DUP2構(gòu)成的下行通路送往天線ANT發(fā)射擊出去，這樣不至于使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。
本發(fā)明的預(yù)失真電路對(duì)管子的柵極進(jìn)行電流控制，有效的改善了管子的發(fā)熱后線性下降問題。功放管采用美國摩托羅拉公司生產(chǎn)的MRF9085。
隔離器采用南京廣順公司的大功率隔離器，此器件最大限度地保護(hù)了功放管。
旁路開關(guān)K1的控制采用最快速的速模電路，使用繼電器2SLASL，它在功率放大器PA出現(xiàn)問題3ms內(nèi)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。
權(quán)利要求
1.一種GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，它有上行鏈路和下行鏈路，其特征在于上行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為發(fā)射接收天線(ANT)經(jīng)雙工器(DUP2)與低噪聲放大器(LNA)的輸入端連接，低噪聲放大器(LNA)的輸出端經(jīng)雙工器(DUP1)與基站(BTS)連接，下行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為基站(BTS)經(jīng)雙工器(DUP1)與功率放大器(PA)的輸入端連接，功率放大器(PA)的輸出端經(jīng)雙工器(DUP2)與發(fā)射接收天線(ANT)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，其特征在于所述功率放大器(PA)采用預(yù)失真高線性電路。
3.如權(quán)利要求2所述的GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，其特征在于所述功率放大器(PA)的輸入端和輸出端之間的電路結(jié)構(gòu)為由預(yù)失真電路、功放管、隔離器依次級(jí)聯(lián)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，其特征在于所述功率放大器(PA)輸入端和輸出端之間跨接有開關(guān)K1。
5.如權(quán)利要求1所述的GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，其特征在于所述低噪聲放大器(LNA)的輸入端和輸出端之間跨接有開關(guān)K2。
全文摘要
一種GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，它有上行鏈路和下行鏈路，上行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為發(fā)射接收天線(ANT)經(jīng)雙工器(DUP2)與低噪聲放大器(LNA)的輸入端連接，低噪聲放大器(LNA)的輸出端經(jīng)雙工器(DUP1)與基站(BTS)連接，下行鏈路的電路結(jié)構(gòu)為基站(BTS)經(jīng)雙工器(DUP1)與功率放大器(PA)的輸入端連接，功率放大器(PA)的輸出端經(jīng)雙工器(DUP2)與發(fā)射接收天線(ANT)連接。本發(fā)明的GSM/CDMA雙向雙工塔頂放大器，是為解決GSM/CDMA系統(tǒng)邊緣區(qū)域覆蓋而設(shè)計(jì)的全新的基站延伸覆蓋和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備，它是將基站功率放大器和單工塔頂放大器二者集成為一體的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)備。
文檔編號(hào)H04W88/08GK1684531SQ20041003115
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月13日
發(fā)明者徐平, 鄭長春 申請(qǐng)人:徐平