專利名稱：一種應(yīng)用mimo技術(shù)的射頻通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射頻通信技術(shù)，具體提出一種應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置。
背景技術(shù)：
MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)表示多輸入多輸出。MIMO 技術(shù)已經(jīng)成 為移動(dòng)通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過近幾年的持續(xù)發(fā)展，MIMO技術(shù)將越來越多地應(yīng)用于 各種移動(dòng)通信系統(tǒng)?，F(xiàn)有應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置大多是分離獨(dú)立式設(shè)計(jì)，擁有兩條或兩條以 上的通信鏈路、以及針對(duì)各條通信鏈路的獨(dú)立的監(jiān)控單元和對(duì)外接口等等。每條通信鏈路 中，上行鏈路包含上行射頻輸入端、低噪放模塊和上行射頻輸出端；下行鏈路包含下行射頻 輸入端、預(yù)推動(dòng)級(jí)單元、推動(dòng)級(jí)單元、末級(jí)單元和下行射頻輸出端。多條鏈路、多個(gè)監(jiān)控單元 分別在多個(gè)電路板上。這樣設(shè)計(jì)使得裝置體積大、質(zhì)量重、成本高。在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天， 這種設(shè)計(jì)已經(jīng)不再滿足低成本和高度集成化的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提出一種應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，提高部件集成 化程度。本實(shí)用新型提出的應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，包括至少兩條通信鏈路；每條 通信鏈路包括依次連接的下行鏈路、環(huán)形器和上行鏈路；其中，所述環(huán)形器包含環(huán)形排列的
第一端口、第二端口禾口第三端口。每條通信鏈路中，所述下行鏈路以所述第一端口作為下行射頻輸出端，同時(shí)所述 上行鏈路也以該第一端口作為上行射頻輸入端。下行鏈路通過所述第三端口與所述環(huán)形器連接，上行鏈路通過所述第二端口與所 述環(huán)形器連接。在本實(shí)用新型中，環(huán)形器里包括環(huán)形排列的第一端口、第二端口和第三端口。本實(shí) 用新型使用第一端口同時(shí)作為下行鏈路的下行射頻輸出端和上行鏈路的上行射頻輸入端， 然后在進(jìn)行信號(hào)傳遞時(shí)，以順時(shí)針為指定方向?yàn)槔?，環(huán)形器將下行鏈路傳輸至第三端口的 下行信號(hào)沿順時(shí)針單向傳輸至第一端口進(jìn)行射頻信號(hào)發(fā)射處理，即可以在作為下行射頻輸 出端的第一端口接天線將信號(hào)發(fā)射出去；而同時(shí)環(huán)形器能夠以作為上行射頻輸入端的第一 端口接收上行信號(hào)，然后將該上行信號(hào)沿順時(shí)針方向單向傳輸至第二端口進(jìn)而傳輸進(jìn)入上 行鏈路。由上可知，射頻信號(hào)在環(huán)形器內(nèi)單向不可逆的傳輸使得下行信號(hào)和上行信號(hào)之間 不會(huì)互相干擾，上行鏈路和下行鏈路的切換可以成功實(shí)現(xiàn)。所以，本實(shí)用新型中通信鏈路能 夠達(dá)到集成一體化，從而減少了所需模塊的數(shù)量并直接提高部件集成化程度，同時(shí)也使該 產(chǎn)品體積更小制造成本更低。

圖1為應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置信號(hào)走向示意圖；圖2為應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置內(nèi)部組成細(xì)節(jié)示意圖；圖3為環(huán)形器的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 本實(shí)施例主要描述一種應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置。如圖1所示，該射頻通信裝置包括兩條通信鏈路。通信鏈路可以按照設(shè)計(jì)需求進(jìn) 行增減，本實(shí)施例以左右放置的兩條通信鏈路來進(jìn)行描述。每條通信鏈路包括依次連接的 下行鏈路、環(huán)形器和上行鏈路；其中，環(huán)形器包含環(huán)形排列的第一端口、第二端口和第三端 口，在圖1中分別以阿拉伯?dāng)?shù)字1、2、3表示第一端口、第二端口和第三端口。第一、第二、第 三僅僅是為了描述的方便，所以用這樣的方式對(duì)環(huán)形器的三個(gè)端口進(jìn)行命名，并不構(gòu)成對(duì) 該環(huán)形器的限制。每條通信鏈路中，下行鏈路以第一端口作為下行射頻輸出端，同時(shí)上行鏈路也以該第 一端口作為上行射頻輸入端。即在圖1中1端口同時(shí)作為下行射頻輸出端和上行射頻輸入端。下行鏈路通過第三端口，即3端口與環(huán)形器連接。環(huán)形器將下行鏈路傳輸至3端 口的下行信號(hào)沿指定方向單向傳輸至1端口進(jìn)行射頻信號(hào)發(fā)射處理。上行鏈路通過第二端 口，即2端口與環(huán)形器連接。環(huán)形器將在1端口經(jīng)過射頻信號(hào)接收處理后的上行信號(hào)沿指 定方向單向傳輸至2端口。此處，指定方向可以為順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向。本實(shí)施例包括左右放置的兩條 通信鏈路。對(duì)左邊的通信鏈路來說，下行信號(hào)的傳遞過程即為環(huán)形器將下行鏈路傳輸至3 端口的下行信號(hào)沿逆時(shí)針方向單向傳輸至1端口，1端口作為下行射頻輸出端可以外接天 線，在對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行射頻信號(hào)發(fā)射處理后，將該信號(hào)發(fā)射出去。上行信號(hào)的傳遞過程為 環(huán)形器將1端口中經(jīng)過射頻信號(hào)接收處理后的上行信號(hào)同樣沿逆時(shí)針方向單向傳輸至2端 口，使得上行信號(hào)可以傳輸至上行鏈路，以便進(jìn)行下一步處理。對(duì)右邊的通信鏈路來說，下行信號(hào)的傳遞過程即為環(huán)形器將下行鏈路傳輸至3 端口的下行信號(hào)沿順時(shí)針方向單向傳輸至1端口，1端口作為下行射頻輸出端可以外接天 線，在對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行射頻信號(hào)發(fā)射處理后，將該信號(hào)發(fā)射出去。上行信號(hào)的傳遞過程為 環(huán)形器將1端口中經(jīng)過射頻信號(hào)接收處理后的上行信號(hào)同樣沿順時(shí)針方向單向傳輸至2端 口，使得上行信號(hào)可以傳輸至上行鏈路，以便進(jìn)行下一步處理。在本射頻通信裝置中，以順時(shí)針為指定方向?yàn)槔h(huán)形器的工作原理為將在第一 端口接收的輸入信號(hào)按順時(shí)針方向傳輸至第二端口，將在第二端口接收的輸入信號(hào)按順時(shí) 針方向傳輸至第三端口，將在第三端口接收的輸入信號(hào)按順時(shí)針方向傳輸至第一端口。由 于這種傳輸是單向，不可逆的傳輸，使得上行鏈路和下行鏈路的切換得以實(shí)現(xiàn)。由于環(huán)形器 將第三端口接收的下行信號(hào)傳輸至第一端口，第一端口接天線將射頻信號(hào)發(fā)射出去，第二 端口相對(duì)第三端口是隔離的，下行信號(hào)不會(huì)干擾到上行信號(hào)。同理，環(huán)形器將第一端口接收 的上行信號(hào)傳輸至第二端口時(shí)，第二端口相對(duì)于第三端口是隔離的，上行信號(hào)同樣不會(huì)干 擾到下行信號(hào)。通過這樣實(shí)現(xiàn)上行鏈路和下行鏈路的切換，達(dá)到最佳的效果。[0020]所以，本實(shí)用新型使得多條通信鏈路可以制造在一塊電路板上，射頻通信裝置體 積減小并且成本降低，滿足低成本和高度集成化的要求。實(shí)施例2:本實(shí)施例提出一種應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，如圖2所示。包括一個(gè)用于監(jiān) 控各條通信鏈路及各模塊狀態(tài)的監(jiān)控模塊、一個(gè)用于進(jìn)行對(duì)外通信并連接外部電源的接口 模塊、以及兩條通信鏈路。其中，接口模塊包括對(duì)外通信接口及電源接口 ；每條通信鏈路包 括下行鏈路、環(huán)形器和上行鏈路，下行鏈路包括下行射頻輸入端、預(yù)推動(dòng)級(jí)單元、推動(dòng)級(jí)單 元、末級(jí)單元和下行射頻輸出端，上行鏈路包括上行射頻輸入端、低噪放模塊和上行射頻輸 出端。預(yù)推動(dòng)級(jí)單元、推動(dòng)級(jí)單元和末級(jí)單元的實(shí)現(xiàn)方式與現(xiàn)有技術(shù)相同，可以使用功放管 來實(shí)現(xiàn)。環(huán)形器包括環(huán)形排列的第一端口、第二端口和第三端口。在圖2中分別以阿拉伯 數(shù)字1、2、3表示第一端口、第二端口和第三端口。第一、第二、第三僅僅是為了描述的方便， 所以用這樣的方式對(duì)環(huán)形器的三個(gè)端口進(jìn)行命名，并不構(gòu)成對(duì)該環(huán)形器的限制。每條通信鏈路中，下行鏈路以環(huán)形器上的1端口作為下行射頻輸出端，同時(shí)上行 鏈路也以該1端口作為上行射頻輸入端。下面以圖2中右側(cè)的通信鏈路為例，來描述射頻通信裝置中的信號(hào)走向。下行信號(hào)的傳遞過程為下行鏈路通過3端口與環(huán)形器連接。下行信號(hào)從下行射 頻輸入端輸入，依次經(jīng)過預(yù)推動(dòng)級(jí)單元、推動(dòng)級(jí)單元和末級(jí)單元，然后傳輸至3端口。環(huán)形 器將下行鏈路傳輸至3端口的下行信號(hào)沿順時(shí)針方向單向傳輸至1端口，1端口作為下行射 頻輸出端可以外接天線，在對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行射頻信號(hào)發(fā)射處理后，將該信號(hào)發(fā)射出去。上行信號(hào)的傳遞過程為環(huán)形器將1端口中經(jīng)過射頻信號(hào)接收處理后的上行信號(hào) 同樣沿順時(shí)針方向單向傳輸至2端口，使得上行信號(hào)可以傳輸至上行鏈路，然后上行信號(hào) 進(jìn)入上行鏈路，經(jīng)過低噪放模塊，從上行射頻輸出端輸出。如圖3所示，圖3為環(huán)形器的工作原理示意圖。將在1端口接收的輸入信號(hào)按順 時(shí)針方向傳輸至2端口，將在2端口接收的輸入信號(hào)按順時(shí)針方向傳輸至3端口，將在3端 口接收的輸入信號(hào)按順時(shí)針方向傳輸至1端口。由于這種傳輸是單向，不可逆的傳輸，使得 上行鏈路和下行鏈路的切換得以實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例的射頻通信裝置中，使用一個(gè)監(jiān)控模塊來對(duì)兩條通信鏈路進(jìn)行狀態(tài)監(jiān) 控，在鏈路中出現(xiàn)異常狀況時(shí)，能夠使監(jiān)控人員從該監(jiān)控模塊獲得相應(yīng)信息，以便進(jìn)行進(jìn)一 步的處理。同時(shí)，射頻通信裝置僅使用一個(gè)接口模塊，各級(jí)鏈路都通過對(duì)外通信接口進(jìn)行外 部通信；該射頻通信裝置通過電源接口來與外部電源連接。通過環(huán)形器本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了通信鏈路集成一體化的設(shè)計(jì)，能夠有效地減小鏈路 面積，減小射頻通信裝置的體積和重量，使產(chǎn)品更加小型，部件集成度更高。作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，本實(shí)施例的產(chǎn)品還包括用于監(jiān)控下行鏈路溫度并 將獲得的溫度數(shù)據(jù)返回至監(jiān)控模塊的溫度監(jiān)控單元。為了防止可能出現(xiàn)左右兩個(gè)通信鏈路 只有一條鏈路工作的應(yīng)用模式下溫度檢測(cè)不真實(shí)的現(xiàn)象，區(qū)別于其他普通的射頻通信裝置 的設(shè)計(jì)，在該射頻通信裝置內(nèi)部設(shè)置兩個(gè)溫度監(jiān)控單元。由于下行鏈路的末級(jí)單元是功放 管，在該末級(jí)功放管的附近放置一個(gè)溫度監(jiān)控單元，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)溫度。功放管的工作點(diǎn)按 照就近原則，即距離最近的監(jiān)控目標(biāo)的溫度來補(bǔ)償。所以，當(dāng)溫度監(jiān)控單元與末級(jí)單元的距 離在4cm以下時(shí)，溫度監(jiān)控單元能夠獲得較為理想的溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，然后將這些溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)返回監(jiān)控模塊，由監(jiān)控模塊進(jìn)行處理。這樣可以很好地解決由于補(bǔ)償溫度不真實(shí)而造 成模塊性能急劇惡化的問題，提高整體性能指標(biāo)。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，射頻通信裝置中，各條通信鏈路的環(huán)形器間距 控制在一定范圍內(nèi)，不宜靠得太近，由于環(huán)形器是發(fā)熱源，這樣可以防止由于溫度過高導(dǎo)致 環(huán)形器失效，提高環(huán)形器的可靠性并延長(zhǎng)其壽命，具體的間距可以根據(jù)實(shí)際的熱仿真來計(jì) 算。通過熱仿真，將相鄰兩條通信鏈路的環(huán)形器距離間隔保持在IOcm以上，可以有效防止 由于溫度過高導(dǎo)致的環(huán)形器失效，解決可靠性和器件使用壽命問題。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，射頻通信裝置中，各條通信鏈路之間通過腔體 隔墻分開。每條通信鏈路中，下行鏈路以及上行鏈路通過腔體隔墻分開。預(yù)推動(dòng)級(jí)單元、推 動(dòng)級(jí)單元和末級(jí)單元分別通過腔體隔墻分開。利用腔體隔墻的作用在于將上行鏈路和下行 鏈路隔離，防止兩個(gè)鏈路的射頻信號(hào)互相干擾，同時(shí)可以防止輸出端的信號(hào)反串回輸入端 引起自激，燒毀射頻通路。ftWiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，艮全球微波互聯(lián) 接入)或者LTE (Long Term Evolution，即長(zhǎng)期演進(jìn))等等工作在2G Hz以上的制式，對(duì)射 頻通信裝置的隔離及屏蔽要求很高。本產(chǎn)品通過腔體隔墻的引入，增強(qiáng)了射頻通信裝置的 密封性和隔離性。本實(shí)施例中，隔墻為使用點(diǎn)膠制成的隔墻，射頻通信裝置使用的隔墻的厚 度在5mm以上。點(diǎn)膠可以防止微塵、水汽等物質(zhì)的進(jìn)入，避免對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行損壞。采用現(xiàn)有的 各種點(diǎn)膠技術(shù)制成的隔墻即可滿足本實(shí)用新型提出的產(chǎn)品的要求。隔墻的厚度可以根據(jù)射 頻通信裝置工作的實(shí)際頻段和功率大小來確定，隔墻厚度在5mm以上使得該射頻通信裝置 密封性和隔離性更佳。以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何 在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，包括至少兩條通信鏈路；每條通信鏈路包括依次連接的下行鏈路、環(huán)形器和上行鏈路；其中，所述環(huán)形器包含環(huán)形排列的第一端口、第二端口和第三端口；每條通信鏈路中，所述下行鏈路以所述第一端口作為下行射頻輸出端，同時(shí)所述上行鏈路也以該第一端口作為上行射頻輸入端；下行鏈路通過所述第三端口與所述環(huán)形器連接，上行鏈路通過所述第二端口與所述環(huán)形器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，所述射頻通信裝 置中還包括監(jiān)控模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，所述射頻通信裝 置中還包括溫度監(jiān)控單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，所述下行鏈路包 括末級(jí)單元，所述溫度監(jiān)控單元與所述末級(jí)單元的距離在4cm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，相鄰兩條通 信鏈路的環(huán)形器距離間隔在IOcm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，各條通信鏈路之 間通過腔體隔墻分開；每條通信鏈路中，所述下行鏈路以及所述上行鏈路通過腔體隔墻分開；所述下行鏈路還包括預(yù)推動(dòng)級(jí)單元和推動(dòng)級(jí)單元；所述預(yù)推動(dòng)級(jí)單元、所述推動(dòng)級(jí)單 元和所述末級(jí)單元依次連接；所述預(yù)推動(dòng)級(jí)單元、所述推動(dòng)級(jí)單元和所述末級(jí)單元分別通 過腔體隔墻分開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，所述隔墻為使用 點(diǎn)膠制成的隔墻。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，其特征在于，所述隔墻的厚度 在5mm以上。
專利摘要本實(shí)用新型提出應(yīng)用MIMO技術(shù)的射頻通信裝置，包括至少兩條通信鏈路，每條通信鏈路中下行鏈路、環(huán)形器和上行鏈路依次連接。環(huán)形器包含環(huán)形排列的第一端口、第二端口和第三端口。下行鏈路以第一端口作為下行射頻輸出端，上行鏈路也以第一端口作為上行射頻輸入端。下行鏈路通過第三端口與環(huán)形器連接，上行鏈路通過第二端口與環(huán)形器連接。通過環(huán)形器實(shí)現(xiàn)鏈路的切換，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)通信鏈路集成一體化，減少模塊的數(shù)量提高部件集成化程度，同時(shí)也降低了制造成本。
文檔編號(hào)H04B7/04GK201699702SQ20102021330
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者劉安平, 孫順華, 張磊, 王宏偉, 鐘偉東, 龍潤(rùn)堅(jiān) 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司