專利名稱：數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種移動(dòng)通信直放站，特別是涉及一種數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站。
技術(shù)背景直放站可以擴(kuò)大已建移動(dòng)通信基站的覆蓋范圍，是解決盲區(qū)、邊遠(yuǎn)地區(qū)移動(dòng)通信的最經(jīng) 濟(jì)最有效的手段，直放站(中繼器)屬于同頻放大設(shè)備，是指在無(wú)線通信傳輸過(guò)程中起到信 號(hào)增強(qiáng)的一種無(wú)線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。直放站是一種中繼產(chǎn)品，衡量直放站好壞的指標(biāo)主要有， 智能化程度(如遠(yuǎn)程監(jiān)控等)、低IP3、低噪聲系數(shù)(NF)、雜散發(fā)射小、整機(jī)可靠性、良好的 升級(jí)及技術(shù)服務(wù)等。從傳輸方式來(lái)分有無(wú)線直放站、光纖傳輸直放站和移頻傳輸直放站。其中無(wú)線直放站是 最常使用的，無(wú)線直放站有選帶無(wú)線直放站和選頻無(wú)線直放站，移動(dòng)通信飛速發(fā)展，各種制 式的通信同時(shí)要求覆蓋，且不能互相干擾，這就要求有多頻段多模的無(wú)線直放站。傳統(tǒng)的選 帶無(wú)線直放站和選頻無(wú)線直放站的帶寬是固定的，不可調(diào)節(jié)，這樣各種帶寬的直放站就必須 對(duì)應(yīng)不同的硬件設(shè)備，且如果運(yùn)營(yíng)商想要擴(kuò)充帶寬，就必須更換設(shè)備。 發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站。用 該裝置可以不用更換硬件設(shè)備，只要對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)置一下就可以選擇不同的帶寬，其抑制指 標(biāo)好，并非常方便升級(jí)。本實(shí)用新型下行信號(hào)從施主天線接收下來(lái)，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，輸入低噪放放大、數(shù)字中 頻可調(diào)帶寬選頻模塊的濾波、功放放大，再經(jīng)過(guò)雙工器濾波最后從重發(fā)天線發(fā)射出去；上行 信號(hào)從重發(fā)天線接收，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，輸入低噪放放大、數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊的濾 波、功放放大，再經(jīng)過(guò)雙工器濾波，最后從施主天線發(fā)射出去。上述的數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊設(shè)有單片機(jī)，數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊是由低噪放 放大的信號(hào)經(jīng)過(guò)模擬混頻輸入到中頻電路，中頻電路的輸出經(jīng)過(guò)抗混疊濾波器，再輸入A/D 帶通采樣又經(jīng)過(guò)直接低頻帶通濾波電路，輸入數(shù)字上變頻器件D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)過(guò)模擬LRC 帶通濾波輸入模擬IQ調(diào)制電路；單片機(jī)輸入輸出端與直接低頻帶通濾波電路和數(shù)字上變頻器 件D/A轉(zhuǎn)換器相連接。上述的直接低頻帶通濾波電路是采用FPGA芯片設(shè)計(jì)的。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了各種數(shù)字中頻帶寬的可調(diào)，從而滿足直放站各種帶寬的需求，并且在運(yùn)營(yíng)商要擴(kuò)充頻帶帶寬時(shí)無(wú)須一一更換對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備，只需軟件升級(jí)，大大降低了成本。

圖1為本實(shí)用新型數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站的連接及原理總框圖； 圖2為數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊原理示意圖； 圖3為數(shù)字中頻模塊信號(hào)流程示意圖； 圖4為IQ調(diào)制模塊工作示意圖。
具體實(shí)施方式
1、 工作通路參照?qǐng)D1，下行鏈路是下行信號(hào)從施主天線接收下來(lái)，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，再經(jīng)過(guò)低噪 放放大，然后經(jīng)過(guò)數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊的濾波，接著功放放大，這樣放大的大信號(hào)再 經(jīng)過(guò)雙工器濾波，最后從重發(fā)天線發(fā)射出去；反之上行鏈路從重發(fā)天線接收，經(jīng)過(guò)相類似的 模塊，即上行信號(hào)從重發(fā)天線接收，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，輸入低噪放放大、數(shù)字中頻可調(diào)帶寬 選頻模塊的濾波、功放放大，再經(jīng)過(guò)雙工器濾波，最后從施主天線發(fā)射出去。2、 數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊的工作流程參照?qǐng)D2，下行鏈路是低噪放放大的信號(hào)經(jīng)過(guò)模擬混頻到中頻，中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)抗混疊 濾波器，再利用A/D帶通采樣將輸入信號(hào)變成低中頻信號(hào)，經(jīng)FPGA濾波處理后，再通過(guò)數(shù)字 上變頻器件ASIC和D/A轉(zhuǎn)換(也可以用D/A器件有自帶數(shù)字上變頻功能的，如DAC5687)， 再經(jīng)過(guò)寬帶的簡(jiǎn)單的模擬LRC帶通濾波，再經(jīng)過(guò)模擬IQ調(diào)制到射頻上去，反之上行鏈路也經(jīng) 過(guò)相類似的步驟。3、數(shù)字中頻模塊信號(hào)流程的工作原理 以采用WCDMA信號(hào)作為輸入信號(hào)，其碼片速率為3.84M，單信道帶寬為5MHz。 IF中心頻率為 U5M，帶寬考慮為4個(gè)WCDMA載波，總共為20M，中頻輸入的抗混疊濾波器LBN11511，其時(shí)延約 為1.2uS,其中心頻率為115M， 3dB抑制帶寬為20M， 50dB抑制帶寬為23M; A/D采樣速率采用 92. 16M，采樣后的信號(hào)中頻用Nyquist第一個(gè)區(qū)，其信號(hào)中心頻率是115-92. 16=22. 84M，信號(hào) 速率為92. 16M; 14位的A/D信號(hào)進(jìn)入FPGA， FPGA主要對(duì)A/D采樣后的14位低中頻信號(hào)進(jìn)行濾波 處理，濾波后的低中頻信號(hào)為22.84M，經(jīng)過(guò)數(shù)字上變頻到中頻115MHz,然后經(jīng)過(guò)LRC帶通濾波 后，IQ調(diào)制到射頻上去。4、 IQ調(diào)制模塊工作流程D/A出來(lái)的中頻模擬信號(hào)分IQ四路，每路經(jīng)過(guò)對(duì)稱的LRC的帶通濾波后輸入到IQ調(diào)制器件 中，L0本振頻率選在2140M (射頻信號(hào)中心頻率)-115M (中頻中心頻率)=2025M， IQ調(diào)制到 射頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)低噪放放大，聲表SAW濾波掉較遠(yuǎn)的雜散信號(hào)，最后到功率放大。本實(shí)用新型采用FPGA直接低頻帶通濾波來(lái)設(shè)計(jì)，雖然難度較高，但是成本較低，靈活
性更好，且無(wú)需另外的時(shí)鐘分配器件，是比較好的現(xiàn)實(shí)方案。數(shù)字中頻濾波系統(tǒng)的主要特點(diǎn)就是利用DSP或FPGA器件功能強(qiáng)大、靈活的優(yōu)勢(shì)，處理數(shù)字化的模擬信號(hào)，減少模擬環(huán)節(jié)； 同時(shí)為了減輕DSP的處理壓力，數(shù)字中頻還起到了采樣速率變換的作用。通過(guò)監(jiān)控處理單元 對(duì)FPGA的配置，可以設(shè)置成不同的帶寬，可以設(shè)置只有一路的帶寬，也可以設(shè)置成最多4路 的帶寬，滿足各種不同制式不同帶寬的需求，從而為運(yùn)營(yíng)商大大降低了成本。雖然本發(fā)明創(chuàng)造已以較佳實(shí)施例揭示如上，但并非用以限定本創(chuàng)作，任何熟悉此技藝者， 在不脫離本創(chuàng)作之精神和范圍內(nèi)所作之各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，亦屬本創(chuàng)作之范圍。
權(quán)利要求1、一種數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站，其特征在于下行信號(hào)從施主天線接收下來(lái)，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，輸入低噪放放大、數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊的濾波、功放放大，再經(jīng)過(guò)雙工器濾波最后從重發(fā)天線發(fā)射出去；上行信號(hào)從重發(fā)天線接收，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，輸入低噪放放大、數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊的濾波、功放放大，再經(jīng)過(guò)雙工器濾波，最后從施主天線發(fā)射出去。
2、 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站，其特征在于所述的數(shù)字中 頻可調(diào)帶寬選頻模塊設(shè)有單片機(jī)，數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊是由低噪放放大的信號(hào)經(jīng)過(guò)模 擬混頻輸入到中頻電路，中頻電路的輸出經(jīng)過(guò)抗混疊濾波器，再輸入A/D帶通采樣又經(jīng)過(guò)直 接低頻帶通濾波電路，輸入數(shù)字上變頻器件D/A轉(zhuǎn)換器，再經(jīng)過(guò)模擬LRC帶通濾波輸入模擬 IQ調(diào)制電路；單片機(jī)輸入輸出端與直接低頻帶通濾波電路和數(shù)字上變頻器件D/A轉(zhuǎn)換器相連 接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)2所述的數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站，其特征在于所述的直接低 頻帶通濾波電路是采用FPGA芯片設(shè)計(jì)的。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種數(shù)字中頻可調(diào)帶寬無(wú)線直放站，包括下行信號(hào)從施主天線接收下來(lái)，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，輸入低噪放放大、數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊的濾波、功放放大，再經(jīng)過(guò)雙工器濾波最后從重發(fā)天線發(fā)射出去；上行信號(hào)從重發(fā)天線接收，經(jīng)過(guò)雙工器濾波，輸入低噪放放大、數(shù)字中頻可調(diào)帶寬選頻模塊的濾波、功放放大，再經(jīng)過(guò)雙工器濾波，最后從施主天線發(fā)射出去；本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了各種數(shù)字中頻帶寬的可調(diào)，從而滿足直放站各種帶寬的需求，并且在運(yùn)營(yíng)商要擴(kuò)充頻帶帶寬時(shí)無(wú)需一一更換對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備，只需軟件升級(jí)，大大降低了成本。
文檔編號(hào)H04B7/15GK201054712SQ200720007290
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月7日
發(fā)明者梁長(zhǎng)松 申請(qǐng)人:福建三元達(dá)通訊有限公司