專利名稱：一種scdma室外射頻放大裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種室外射頻單元，特別是SCDMA室外射頻單元。
背景技術(shù)：
通常改善覆蓋效果的方法有增加發(fā)射功率、提高天線高度、抑止噪聲、選擇更高增 益的天線等。但以上方法的實現(xiàn)都要受到一定條件的限制，因而難以實現(xiàn)改善覆蓋效果的 目的。例如提高天線高度的同時需增加饋線長度，則饋線衰耗也隨之增大。假設總饋線損 失在7dBm左右，則26dBm的發(fā)射功率到達天線口后僅為19dBm。即基站功率放大器發(fā)出的 功率有80%被饋線損耗掉。因此，與其增加發(fā)射機功率，不如想辦法減少發(fā)射機到達天線時的衰耗，如采用安 裝室外射頻單元的方式。同時室外射頻單元的使用可使基站接收系統(tǒng)的總噪聲數(shù)降低，盡 量使現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)的空間段上、下行鏈路的系統(tǒng)增益平衡，從而使基站正常接收的門 限信號降低。這樣，處于臨界覆蓋位置外的手機也可進入正常覆蓋區(qū)域，而處于覆蓋區(qū)域內(nèi) 的手機發(fā)射功率亦可降低，從而延長電池每次充電后的使用時間。SCDMA室外射頻放大裝置屬于無線信號覆蓋領域。它作為一種實現(xiàn)無線信號覆蓋 的重要手段，在工作中與寬帶SCDMA基站配合使用，安裝在基站與天線之間，用來提高基站 的覆蓋面積和接收靈敏度。SCDMA室外射頻放大裝置的應用能以較少的投資、較短的時間， 迅速擴大網(wǎng)絡的覆蓋范圍，提高基站的接收靈敏度。SCDMA室外射頻放大裝置應用在基站與 天線之間，在無線通信網(wǎng)覆蓋中發(fā)揮著重要的作用。SCDMA是同步碼分多址的無線接入技術(shù)，它采用了智能天線、軟件無線電、以及自 主開發(fā)的SWAP+空中接口協(xié)議等先進技術(shù)，是一個全新的體系，一個全新的我國擁有完整 自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代無線通信技術(shù)標準。SCDMA的獨特技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在=SCDMA是世界上第一套將智能天線應用于商業(yè)電 信運營的無線通信技術(shù)標準；第一次將時分雙工(TDD)用于宏蜂窩結(jié)構(gòu)，其基站與終端都 大規(guī)模采用軟件無線電結(jié)構(gòu)；并第一次優(yōu)化組合以上功能，實現(xiàn)了同步碼分多址的無線通 信協(xié)議，成為國際領先的無線通信技術(shù)標準。SCDMA是新一代無線通信技術(shù)平臺，也是我國第一個擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的無 線通信核心技術(shù)，此項技術(shù)也是我國第三代移動通信技術(shù)標準TD-SCDMA的知識產(chǎn)權(quán)核心 組成部分。SCDMA是TD-SCDMA (3G)的技術(shù)源頭，在市場上先大規(guī)模地推廣已經(jīng)成熟的SCDMA 系統(tǒng)，可進一步驗證TD-SCDMA標準的核心關鍵技術(shù)在大用戶群中使用時的正確性和可靠 性，縮短TD-SCDMA產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化所需的時間，促成TD-SCDMA技術(shù)的早日規(guī)模應用；先 期通過推廣SCDMA無線接入系統(tǒng)，還可幫助運營商積累TDD的網(wǎng)絡規(guī)劃、建設及運營的經(jīng) 驗，為促使TD-SCDMA成為3G市場的主導標準奠定堅實基礎；通過推廣SCDMA無線接入系 統(tǒng)，借助全世界最大的中國通信市場，以中國電信業(yè)改革后，建設最后一公里無線接入網(wǎng)及 農(nóng)村普遍電信服務為契機，中國的無線及移動通信產(chǎn)業(yè)可以擺脫受制于人的被動局面，走
3出一條制造業(yè)和營運業(yè)均衡發(fā)展的新路，帶動大批的通信制造企業(yè)生產(chǎn)“中國芯”的通信設備。SCDMA室外射頻放大裝置作為一種實現(xiàn)無線信號覆蓋的重要輔助手段，可以彌補 無線網(wǎng)絡中基站覆蓋的不足，擴大基站的覆蓋范圍，降低基站接收端電纜損耗的影響，提高 基站接收靈敏度，同時降低網(wǎng)絡覆蓋的成本。在SCDMA技術(shù)走向成熟及推動3G發(fā)展的過程 中，伴隨著寬帶SCDMA基站的推廣，SCDMA室外射頻放大裝置將發(fā)揮越來越重要的作用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種SCDMA室外射頻放大裝置，以改善基站的覆
ο一種SCDMA室外射頻放大裝置，包括電源單元、同步控制單元、射頻開關、功率放 大器、低噪聲放大器和環(huán)形器。所述環(huán)形器與所述功率放大器和所述低噪聲放大器連接，用于分離上、下行射頻 信號；所述射頻開關與所述低噪聲放大器和所述功率放大器連接，所述同步控制單元用于 處理接收到的上、下行同步控制信號，產(chǎn)生并發(fā)送上、下行開關信號至所述射頻開關，所述 射頻開關選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)；所述電源單元用于處理接收到的基站供電 控制信號，產(chǎn)生相應的供電信號，完成設備的供電；還包括第一濾波器，第一濾波器連接在所述射頻開關與基站收發(fā)信臺之間，用于提取上、 下行射頻信號；第二濾波器，第二濾波器連接在所述環(huán)形器與天線之間，用于提取上、下行射頻信 號；第三濾波器，第三濾波器設置在基站收發(fā)信臺和所述同步控制單元之間，用于提 取上、下行同步信號；第四濾波器，第四濾波器設置在基站收發(fā)信臺與所述電源單元之間，用于提取供 電控制信號。進一步地，還包括一保護開關，該保護開關與所述低噪聲放大器和所述環(huán)形器連 接，由所述同步控制單元控制選擇性地接通或切斷上行鏈路。進一步地，還包括第五濾波器，第五濾波器設置在上行鏈路、且與所述低噪聲放大 器連接。進一步地，還包括解調(diào)單元，連接在第三濾波器和同步控制單元之間，用于將接收 到的上、下行同步信號進行解調(diào)，獲得上、下行同步控制信號并送至同步控制單元。進一步地，所述室外射頻單元采用低損耗電纜與基站收發(fā)信臺連接，用于同時傳 輸上、下行射頻信號、上、下行同步信號、及供電控制信號。由上述對本實用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效 果一、本實用新型采用業(yè)務信號、同步信號、供電信號共用同一電纜的頻分復用技 術(shù)，有效減少了該裝置的對外連接端口，大大降低了設備的成本和安裝難度、簡化了安裝步 驟，方便了該裝置的應用；二、本實用新型利用基站的同步源實現(xiàn)設備自身的上、下行同步，方便可靠，同時降低了成本；三、本實用新型應用靈活，既可在新站開通時直接安裝，也可在舊站中加裝，以提 高基站的覆蓋面積和接收靈敏度；四、實用新型可獲得適當?shù)脑鲆?，受干擾影響小，安裝方便、工程投資低，見效快， 具有極高的性價比。主要應用場景適用于需要加大基站發(fā)射功率或者提高基站接收靈敏度的場合。當待覆蓋區(qū)話務 量不高、面積大，或者是覆蓋環(huán)境復雜、空間損耗大時，可以使用SCDMA室外射頻放大裝置， 將其安裝在基站BTS端口與天線之間，以達到提高覆蓋效果的目的。

圖1為本實用新型的一種SCDMA室外射頻放大裝置的原理框圖。
具體實施方式
以下通過具體實施方式
對本實用新型作進一步的描述。參照圖1，本實用新型的一種SCDMA室外射頻放大裝置，包括功率放大器PA，用于對自基站信源的下行信號進行功率放大。在功率放大器PA輸 入端還級聯(lián)有多個前置放大器，用于對下行信號進行前置。低噪聲放大器LNA，用于對天線接收的上行射頻信號進行低噪放大。低噪聲放大器 采用多級級聯(lián)，對上行射頻信號進行逐級放大，提高基站收信靈敏度。在上行鏈路中設置有 第三濾波器10，用于對天線接收的信號進行濾波，濾除SCDMA頻帶以外的其它干擾信號。環(huán)形器11，用于為上、下行射頻信號提供相互隔離的獨立傳輸通道。環(huán)形器11的 第一端與功率放大器PA的輸出端連接、第二端與第二濾波器12連接、第三端與保護開關13 的連接。射頻開關14，射頻開關14的第一射頻連接端與末級低噪聲放大器LNA15的輸出端 連接、第二射頻連接端與下行鏈路前置放大器16輸入端連接、公共連接端與第一濾波器17 連接。第一濾波器17通過同軸饋線連接基站收發(fā)信臺BTS，第一濾波器17用于對從基站收 發(fā)信臺輸入的信號進行濾波，提取上、下行射頻信號。射頻開關14的控制信號連接端分別 與同步控制單元18的輸出端連接，用于接收同步控制單元18發(fā)送的上、下行開關信號。射 頻開關14由上、下行開關信號控制動作，選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)。同步控制單元18，用于處理接收到得基站上、下行同步控制信號，產(chǎn)生相應的上、 下行開關信號并發(fā)送到射頻開關14的控制信號連接端。電源單元19用于處理接收到的基站供電控制信號，產(chǎn)生相應的供電信號，完成設 備的供電。SCDMA室外射頻放大裝置的工作原理如下SCDMA室外射頻放大裝置由4路完全相同的信號處理鏈路組成，每一條鏈路對一 路射頻信號進行雙向濾波放大，共完成4路基站信號的放大。SCDMA的智能天線要求每一基 站共有8路接收/發(fā)射通道，因此，在應用中每一基站需要配備兩臺SCDMA室外射頻放大裝 置，將其安裝于基站鐵塔頂?shù)闹悄芴炀€前。
5[0039]以該裝置的任一處理鏈路為例，說明其工作原理。工作原理如圖1所示。從天線 來的信號經(jīng)第二濾波器12，濾除頻帶外的其它無線信號，進入環(huán)形器11，將上、下行信號分 離，上行信號經(jīng)保護開關13輸出送入第一級低噪聲LNA放大，經(jīng)過第三濾波器10濾波后再 做兩級低噪聲放大，再經(jīng)過射頻開關14、第二濾波器17和同軸饋線，將放大后的信號送到 基站收發(fā)信單元。室外射頻放大裝置可在不影響載波/干擾比的前提下，大大降低熱噪聲， 從而改善了上行信號的傳輸質(zhì)量。這是由于室外射頻放大裝置設置在基站室外塔頂，所以 放大的信號未經(jīng)饋線損耗，同時噪聲系數(shù)低，又具有足夠增益，所以相當于提高了基站接收 的信號輸入電平，又降低了其噪聲系數(shù)的影響，有利于高質(zhì)量地解調(diào)信號。由基站收發(fā)信臺BTS輸出的信號分為三路，第一路為下行信號，BTS輸出的信號 經(jīng)第一濾波器17，獲得下行信號，從射頻開關14輸出，經(jīng)過前置放大后送至功率放大器PA 進行大功率放大，使信號功率達到發(fā)射要求，再通過環(huán)行器11送至天線發(fā)射到用戶終端； 第二路為經(jīng)ASK調(diào)制處理后的上、下行同步信號，BTS輸出的信號進入第四濾波器11，獲得 該上、下行同步信號，進入解調(diào)單元進行ASK解調(diào)獲得上、下行同步控制信號，并送至同步 控制單元18，通過同步控制單元18的處理和控制，輸出上、下行開關信號和上行保護信號， 上、下行開關信號控制射頻開關14切換動作，上行保護信號控制保護開關13，選擇性地接 通或切斷上行鏈路；第三路為供電控制信號，BTS輸出的信號進入第五濾波器12，獲得供電 控制信號并送至電源單元19，電源單元19經(jīng)過處理從中提取DC+24V直流供電電壓，并將其 轉(zhuǎn)換為各器件所需的直流電壓，完成設備的供電。上述第一濾波器17、第二濾波器12為帶寬1800MHz的帶通濾波器，第三濾波器10 為腔體濾波器。第四濾波器11為帶寬10. 7MHz帶通濾波器，第五濾波器12為低通濾波器。上述僅為本實用新型的一個具體實施方式
，但本實用新型的設計構(gòu)思并不局限于 此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應屬于侵犯本實用新型保護范圍 的行為。
權(quán)利要求一種SCDMA室外射頻放大裝置，包括電源單元、同步控制單元、射頻開關、功率放大器、低噪聲放大器和環(huán)形器；所述環(huán)形器與所述功率放大器和所述低噪聲放大器連接，用于分離上、下行射頻信號；所述射頻開關與所述低噪聲放大器和所述功率放大器連接，所述同步控制單元用于處理接收到的上、下行同步控制信號，產(chǎn)生并發(fā)送上、下行開關信號至所述射頻開關，所述射頻開關選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)；所述電源單元用于處理接收到的基站供電控制信號，產(chǎn)生相應的供電信號，完成設備的供電，其特征在于還包括第一濾波器，第一濾波器連接在所述射頻開關與基站收發(fā)信臺之間，用于提取上、下行射頻信號；第二濾波器，第二濾波器連接在所述環(huán)形器與天線之間，用于提取上、下行射頻信號；第三濾波器，第三濾波器設置在基站收發(fā)信臺和所述同步控制單元之間，用于提取上、下行同步信號；第四濾波器，第四濾波器設置在基站收發(fā)信臺與所述電源單元之間，用于提取供電控制信號。
2.如權(quán)利要求1所述的一種SCDMA室外射頻放大裝置，其特征在于還包括一保護開 關，該保護開關與所述低噪聲放大器和所述環(huán)形器連接，由所述同步控制單元控制選擇性 地接通或切斷上行鏈路。
3.如權(quán)利要求1所述的一種SCDMA室外射頻放大裝置，其特征在于還包括第五濾波 器，第五濾波器設置在上行鏈路、且與所述低噪聲放大器連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種SCDMA室外射頻放大裝置，其特征在于還包括解調(diào)單元， 連接在第三濾波器和同步控制單元之間，用于將接收到的上、下行同步信號進行解調(diào)，獲得 上、下行同步控制信號并送至同步控制單元。
5.如權(quán)利要求1所述的一種SCDMA室外射頻放大裝置，其特征在于所述室外射頻單 元采用低損耗電纜與基站收發(fā)信臺連接，用于同時傳輸上、下行射頻信號、上、下行同步信 號、及供電控制信號。
專利摘要一種SCDMA室外射頻放大裝置，包括功率放大器、低噪聲放大器、環(huán)形器、射頻開關、同步控制單元、電源單元。射頻開關分別連接低噪聲放大器的輸出端、功率放大器的輸入端、基站收發(fā)信臺。同步控制單元用于處理接收到的基站上、下行同步控制信號，產(chǎn)生相應的上、下行開關信號并發(fā)送到射頻開關的控制信號連接端。射頻開關由上、下行開關信號控制動作，選擇性地切換上、下行鏈路工作狀態(tài)。本實用新型利用基站的同步源實現(xiàn)設備自身的上、下行同步，方便可靠，同時降低了成本，應用靈活，既可在新站開通時直接安裝，也可在舊站中加裝，以提高基站的覆蓋面積和接收靈敏度。
文檔編號H04W52/52GK201733303SQ20102019837
公開日2011年2月2日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者劉聰江, 魏剛偉 申請人:福建先創(chuàng)通信有限公司