專利名稱：具備上行噪聲抑制功能的gsm干線放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信信號覆蓋技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放 大器。
背景技術(shù)：
在移動通信迅速發(fā)展的今天，無論何種無線通信的覆蓋區(qū)域由于射頻信號傳播特性和人 工或自然物體的遮擋，經(jīng)常會出現(xiàn)盲區(qū)、弱信號區(qū)，例如在地下室、建筑物內(nèi)部、高樓環(huán)繞 的街區(qū)、邊遠地區(qū)等。這些區(qū)域容易出現(xiàn)接通率低、漫游不暢、掉話甚至接收不到信號等現(xiàn) 象，給GSM手機用戶帶來不便。而GSM干線放大器能有效的解決此類問題，GSM干線放大器 具備體積小、成本低、安裝方便、便于維護等優(yōu)點，成為極其重要的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段，以提高 通信質(zhì)量，解決弱信號區(qū)和盲區(qū)的掉話等問題，給GSM的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)帶來極大的便利。
GSM干線放大器一般為傳統(tǒng)的模擬寬帶GSM干線放大器，其原理比較簡單，上下行鏈路由 有源射頻信號放大模塊和無源濾波模塊組成，在實際應(yīng)用當(dāng)中無法避免抬高基站上行接收機 的底噪聲電平，這樣所帶來的主要缺點是在需要多臺GSM干線放大器并聯(lián)使用的應(yīng)用場景 時，基站上行底噪聲電平是疊加的，會明顯抬高基站上行接收機的底噪聲電平，影響基站上 行接收機的靈敏度，也就限制了在同一小區(qū)下使用GSM干線放大器的數(shù)量，這就要求有能夠 具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器的設(shè)備。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其能改善基 站上行鏈路的接收靈敏度。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS端和 MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù)字處理 模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出端與下 行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸出端、 上行功放的輸入端分別與雙工器相連；所述的雙工器與MS端相連接。
本實用新型采用了數(shù)字中頻和大動態(tài)A/D、 D/A器件，將射頻信號數(shù)字化，在數(shù)字域?qū)?GSM上行時域信號進行處理，使GSM干線放大器上行鏈路具備噪聲抑制功能，利用這種技術(shù) 可以將多臺帶此功能的干線放大器并聯(lián)使用而不對基站上行底噪進行抬升，能夠極大改善基 站上行鏈路的接收靈敏度，在基站的同一小區(qū)內(nèi)同時可以使用更多數(shù)量的干線放大器，可以 提升基站網(wǎng)絡(luò)利用的效率，極大地降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，因此在GSM通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋市場上有著廣闊的發(fā)展前景。

圖1是具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器組網(wǎng)工作示意圖。
圖2是具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器的連接及原理總框圖。
圖3是數(shù)字處理模塊原理示意圖。
圖4是衰減變頻模塊工作示意圖。
圖5是變頻模塊工作示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步描述。
如圖2所示，本實用新型提供一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS 端和MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù) 字處理模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出 端與下行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸 出端、上行功放的輸入端分別與雙工器相連；所述的雙工器與MS端相連接。
請參考圖1，圖1是具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器系統(tǒng)組網(wǎng)工作工作示意圖， 基站信源先通過功分器、耦合器將基站信號分配到各個覆蓋區(qū)域，再通過吸頂天線或壁掛天 線將GSM信源信號發(fā)射出去以達到對弱信號區(qū)和信號盲區(qū)進行高質(zhì)量的信號覆蓋，在信源 主干信號的延伸區(qū)域安放上具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器以增強原基站的信號 強度，從而擴大信號的覆蓋面積，由于具備上行噪聲抑制功能的各GSM干線放大器單獨對 所覆蓋區(qū)域的時隙上行噪聲進行控制，因此在同一信源基站并聯(lián)使用多臺GSM干線放大器 的情況下可以確保在任一時隙上對原基站只引入一臺設(shè)備的上行噪聲電平而無多噪聲累積現(xiàn) 象，系統(tǒng)中任一設(shè)備都不會對其它設(shè)備(包括BTS)造成噪聲抬升，完全消除上行噪聲對基 站的影響，對信源基站并聯(lián)的GSM干線放大器數(shù)量將不受限制，極大地提升基站網(wǎng)絡(luò)利用 的效率。
請繼續(xù)參見圖2，從圖中可知本實用新型具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器系統(tǒng) 工作通路，下行鏈路是下行信號通過介質(zhì)雙工器對下行RF射頻無用信號進行濾波處理， 經(jīng)過衰減變頻模塊的ATT衰減和下變頻將其下變至中頻信號，然后由數(shù)字處理模塊對中頻信 號進行AD帶通采樣達到可操作范圍，再運用FPGA對數(shù)字化后的中頻信號進行數(shù)字下變頻 (DDC)和數(shù)字上變頻(DUC)并進行多級的低通濾波處理，再由D/A將其恢復(fù)為中頻信號， 再經(jīng)變頻模塊的上變頻將其上變至射頻信號，最后射頻信號經(jīng)線性功放放大再經(jīng)雙工器濾波從重發(fā)天線發(fā)射至覆蓋區(qū)域；
上行鏈路是上行信號通過雙工器濾波處理后，經(jīng)過低噪聲放大器進行放大和模擬混頻 到中頻信號，然后由數(shù)字處理模塊對其進行AD帶通采樣，再經(jīng)FPGA對數(shù)字化后的中頻信號 進行噪聲抑制功能處理和多級的低通濾波處理，再由D/A將其恢復(fù)為中頻信號，再經(jīng)變頻模 塊的上變頻將其上變至射頻信號，最后經(jīng)介質(zhì)雙工器濾波將GSM上行信號輸出。
在本實用新型較佳實施例中，數(shù)字處理模塊如圖3所示，其下行信號鏈路是前端變頻 后的中頻信號經(jīng)過AD的帶通采樣后，通過FPGA芯片對AD采樣后的數(shù)字信號進行功率的包 絡(luò)檢波，取得原基站的同步時鐘信號，同時完成數(shù)字下變頻和上變頻并進行多級的低通濾波 處理，最后通過DA將信號還原為中頻信號；上行信號鏈路是GSM上行信號經(jīng)低噪放和模 擬混頻后得到的中頻信號經(jīng)過AD的帶通采樣，然后FPGA芯片利用下行取得的原基站同步信 號作為對GSM上行時分信號進行同步，并對每個上行通道的功率分別進行實時檢測，當(dāng)檢測 到信號功率超過設(shè)置的參考門限值時則立即將本通道在當(dāng)前時隙期間進行通道開啟處理，否
則該通道始終保持關(guān)閉狀態(tài)，同時FPGA芯片完成數(shù)字下變頻和上變頻并進行多級的低通濾 波處理，最后通過DA將處理的信號還原為中頻信號；
其中，時鐘產(chǎn)生及分配模塊負責(zé)對上下行AD、 DA和FPGA等模塊提供參考時鐘，MCU負責(zé)對 各功能單元進行數(shù)據(jù)配置和有效監(jiān)控。
如圖4所示，所述的衰減變頻模塊，下行鏈路其接收上行鏈路IF信號通過介質(zhì)雙工器 濾波后，先經(jīng)功率檢測電路和ATT衰減電路，再經(jīng)高線性混頻器下變頻到中頻信號IF,中頻 信號再經(jīng)中頻放大后經(jīng)過中頻聲表濾波器進行中頻濾波處理，再放大后輸出中頻信號。
上行鏈路中頻信號IF先經(jīng)中頻聲表濾波器進行中頻濾波處理，放大后再經(jīng)高線性混頻 器LT5521上變頻到RF信號，該有源芯片插損小才ldB，同時LO-IF的隔離很好有59dB，混 頻后再經(jīng)兩級濾波和ATT衰減電路，放大后輸出RF信號。
所述的混頻器的輸入端設(shè)置有鎖相環(huán)，所述的鎖相環(huán)采用LMX2531芯片，是一個VC0+PLL 的集成芯片，比以往的VCO+PLL分別獨立體積小，其參考時鐘須采用數(shù)字處理模塊提供的時 鐘，以保證信號同步，CPU負責(zé)對其進行鎖相控制。反之變頻模塊上下行變頻鏈路經(jīng)過相類 似的步驟。
變頻模塊的工作原理請參見圖5。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化 與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS端和MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù)字處理模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出端與下行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸出端、上行功放的輸入端分別與雙工器相連；所述的雙工器與MS端相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 數(shù)字處理模塊包括A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、時鐘產(chǎn)生及分配模塊、FPGA芯片；所述的 衰減變頻模塊輸出的下行中頻信號及變頻模塊輸出的上行中頻信號分別經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器帶 通采集后，送給FPGA芯片，所述的FPGA芯片輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換器，所述的時鐘產(chǎn) 生及分配模塊為系統(tǒng)提供時鐘脈沖。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 數(shù)字處理模塊進一步包括MCU控制器，負責(zé)對各功能單元進行數(shù)據(jù)配置和有效監(jiān)控。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 衰減變頻模塊，其接收下行鏈路RF信號通過介質(zhì)雙工器濾波后，經(jīng)功率檢測電路和ATT 衰減電路，再經(jīng)高線性混頻器下變頻到中頻信號IF，中頻信號IF再經(jīng)中頻放大后經(jīng)過中 頻聲表濾波器進行中頻濾波處理，再放大后輸出中頻信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 衰減變頻模塊，其接收上行鏈路IF信號經(jīng)中頻聲表濾波器進行中頻濾波處理，放大后再 經(jīng)高線性混頻器上變頻到RF信號，混頻后再經(jīng)兩級濾波和ATT衰減電路，放大后輸出RF 信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所 述的混頻器采用LT5521芯片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4、 5或6所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于， 所述的混頻器的輸入端設(shè)置有鎖相環(huán)，所述的鎖相環(huán)由CPU進行鎖相控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，其特征在于，所述的 鎖相環(huán)采用LMX2531芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種具備上行噪聲抑制功能的GSM干線放大器，包括BS端和MS端，其特征在于，所述的BS端與衰減變頻模塊相連接；所述的衰減變頻模塊與數(shù)字處理模塊相連接；所述的數(shù)字處理模塊與變頻模塊相連接；所述的變頻模塊的上變頻輸出端與下行功放輸入端相連，其下變頻輸入端與上行功放輸出端相連接；所述的下行功放的輸出端、上行功放的輸入端分別與雙工器相連接；所述的雙工器與MS端相連接。本實用新型能夠極大改善基站上行鏈路的接收靈敏度，在基站的同一小區(qū)內(nèi)同時可以使用更多數(shù)量的干線放大器，可以提升基站網(wǎng)絡(luò)利用的效率，極大地降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本，因此在GSM通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋市場上有著廣闊的發(fā)展前景。
文檔編號H04B7/005GK201414218SQ200920138509
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者董文峰 申請人:福建三元達通訊股份有限公司