專(zhuān)利名稱(chēng)：一種時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及手機(jī)信號(hào)屏蔽器，尤其是涉及一種時(shí)分通信制式的手機(jī)信號(hào)屏蔽器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有GSM頻分系統(tǒng)手機(jī)信號(hào)屏蔽器包括依次連接的鋸齒波產(chǎn)生電路、壓控振蕩器、GSM頻段濾波器、信號(hào)放大器和發(fā)射天線。鋸齒波產(chǎn)生電路產(chǎn)生最低電壓為VI、最高電壓為V2、周期為f (f>100KHz)的鋸齒波電壓，該鋸齒波電壓控制壓控振蕩器的壓控端，從而產(chǎn)生頻率從Π變化到f2的掃頻信號(hào)，掃頻信號(hào)通過(guò)濾波器濾波，再通過(guò)信號(hào)放大器放大后，得到要求的功率并經(jīng)過(guò)發(fā)射天線發(fā)射。發(fā)射天線發(fā)射的信號(hào)頻段為GSM下行頻段，以此干擾GSM下行信號(hào)，實(shí)現(xiàn)屏蔽GSM信號(hào)的功能。DCS、WCDMA、CDMA等頻分系統(tǒng)的手機(jī)信號(hào)屏蔽器原理與GSM頻分系統(tǒng)的手機(jī)信號(hào)屏蔽器類(lèi)似?！ど鲜鰧?duì)手機(jī)信號(hào)進(jìn)行屏蔽的傳統(tǒng)技術(shù)方案是通過(guò)發(fā)射移動(dòng)通信下行頻段的干擾信號(hào)，來(lái)屏蔽移動(dòng)通信信號(hào)的。該傳統(tǒng)的技術(shù)方案對(duì)頻分系統(tǒng)不會(huì)有干擾，但由于它在通信頻段內(nèi)全時(shí)發(fā)射干擾信號(hào)，因此會(huì)對(duì)TD-SCDMA、TD-LTE, wimax等時(shí)分通信制式造成上行強(qiáng)干擾，甚至?xí)氯荆斐删W(wǎng)絡(luò)癱瘓。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)屏蔽時(shí)分通信系統(tǒng)信號(hào)時(shí)會(huì)造成上行干擾的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器，該手機(jī)信號(hào)屏蔽器能準(zhǔn)確檢測(cè)移動(dòng)通信基站的下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和上行信號(hào)接收時(shí)段，在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段開(kāi)啟手機(jī)信號(hào)屏蔽器，對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行干擾，而在上行信號(hào)時(shí)段關(guān)閉手機(jī)信號(hào)屏蔽器，避免對(duì)基站的干擾。本實(shí)用新型屏蔽器所采用的技術(shù)方案具體如下本時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器，包括屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路，還包括依次連接的同步信號(hào)接收天線、時(shí)分同步檢測(cè)單元和時(shí)分同步控制單元，時(shí)分同步控制單元與屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路連接；時(shí)分同步檢測(cè)單元通過(guò)同步信號(hào)接收天線接收空間時(shí)分信號(hào)，并對(duì)空間時(shí)分信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、衰減、下變頻及檢波后獲得含有時(shí)分通信系統(tǒng)同步信號(hào)的載波，根據(jù)同步信號(hào)獲取移動(dòng)通信基站的下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和上行信號(hào)接收時(shí)段；在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，時(shí)分同步控制單元開(kāi)啟屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路使其產(chǎn)生下行屏蔽信號(hào)，在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，時(shí)分同步控制單元關(guān)閉屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路。所述時(shí)分同步檢測(cè)單元包括中央處理器、頻率合成器，以及依次連接的前端濾波器、低噪聲放大器、可調(diào)衰減器、下變頻混頻器、第一低頻信號(hào)衰減器、帶通濾波器、低頻信號(hào)放大器、第二低頻信號(hào)衰減器及檢波器，中央處理器分別與頻率合成器、可調(diào)衰減器、第一低頻信號(hào)衰減器、第二低頻信號(hào)衰減器、檢波器及時(shí)分同步控制單元連接。所述時(shí)分同步控制單元包括相連接的三極管和CMOS開(kāi)關(guān)芯片，CMOS開(kāi)關(guān)芯片根據(jù)三極管輸出的控制電平輸出高電平或低電平。[0008]所述屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路包括依次連接的鋸齒波產(chǎn)生電路、壓控振蕩器、濾波器、信號(hào)放大器和發(fā)射天線，時(shí)分同步控制單元分別與壓控振蕩器的電源開(kāi)關(guān)、信號(hào)放大器的電源開(kāi)關(guān)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果如下通過(guò)同步時(shí)分通信信號(hào)，準(zhǔn)確檢測(cè)移動(dòng)通信基站的下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和上行信號(hào)接收時(shí)段，以此控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器的信號(hào)發(fā)射，使手機(jī)信號(hào)屏蔽器在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段開(kāi)啟手機(jī)信號(hào)屏蔽器，對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行干擾，而在上行信號(hào)時(shí)段關(guān)閉手機(jī)信號(hào)屏蔽器，避免對(duì)基站的干擾。本實(shí)用新型手機(jī)信號(hào)屏蔽器及屏蔽方法特別適用于TD-SCDMA、TD-LTE, wimax等時(shí)分通信系統(tǒng)，杜絕上行干擾，有效護(hù)移動(dòng)通信系統(tǒng)。

圖I是時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器的原理框圖；圖2是時(shí)分同步檢測(cè)單元的原理框圖； 圖3是時(shí)分同步控制單元的控制電路圖；圖4是TD-SCDMA上下行時(shí)分信號(hào)幀結(jié)構(gòu)；圖5是TD-SCDMA開(kāi)關(guān)控制信號(hào)示意圖；圖6是時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作流程圖；圖7是檢波標(biāo)準(zhǔn)波形圖；圖8是TD-SCDMA同步檢測(cè)流程圖。具體的實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖I所示，本實(shí)用新型時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器(以TD-SCDMA為例)包括依次連接的同步信號(hào)接收天線603、時(shí)分同步檢測(cè)單元601、時(shí)分同步控制單元602以及屏蔽
信號(hào)產(chǎn)生電路。屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路包括依次連接的鋸齒波產(chǎn)生電路501、壓控振蕩器502、TD-SCDMA頻段濾波器503、信號(hào)放大器504和發(fā)射天線505，時(shí)分同步控制單元602分別與壓控振蕩器502的電源開(kāi)關(guān)、信號(hào)放大器504的電源開(kāi)關(guān)連接。鋸齒波產(chǎn)生電路501產(chǎn)生最低電壓為V51、最高電壓為V52、周期為f5 (f>100KHz)的鋸齒波電壓，該鋸齒波電壓控制壓控振蕩器502的壓控端，產(chǎn)生頻率從f51變化到f52的掃頻信號(hào)，掃頻信號(hào)通過(guò)濾波器503濾波，再通過(guò)信號(hào)放大器504放大后，得到要求的功率并經(jīng)過(guò)發(fā)射天線505發(fā)射。時(shí)分同步檢測(cè)單元601通過(guò)同步信號(hào)接收天線603接收空間時(shí)分通信系統(tǒng)信號(hào)，在內(nèi)部經(jīng)過(guò)放大、濾波、下變頻、整形及解調(diào)后獲得時(shí)分通信系統(tǒng)的同步信息，以此同步信息獲取移動(dòng)通信基站的下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和上行信號(hào)接收時(shí)段，并通過(guò)時(shí)分同步控制單元602產(chǎn)生控制信號(hào),控制壓控振蕩器502的電源開(kāi)關(guān)及信號(hào)放大器504的電源開(kāi)關(guān)。在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，時(shí)分同步控制單元602產(chǎn)生高電平，打開(kāi)壓控振蕩器502的電源開(kāi)關(guān)及信號(hào)放大器504的電源開(kāi)關(guān)，屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生下行屏蔽信號(hào)；在上行信號(hào)接收時(shí)段，時(shí)分同步控制單元602產(chǎn)生低電平，關(guān)閉壓控振蕩器502的電源開(kāi)關(guān)及信號(hào)放大器504的電源開(kāi)關(guān)，從而使屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路停止發(fā)射屏蔽信號(hào)，避免對(duì)通信系統(tǒng)造成上行干擾。如圖2所示，2-101為時(shí)分通信信號(hào)接收天線，接收空間中時(shí)分通信信號(hào)；2-102為前端濾波器，濾除所需頻段以外的信號(hào)，包括通信系統(tǒng)信號(hào)及屏蔽器發(fā)射的其他頻段信號(hào)；2-103為低噪聲放大器，放大所需的時(shí)分通信信號(hào)；2-104為可調(diào)衰減器，調(diào)整低噪聲放大器增益，防止信號(hào)過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致下變頻混頻器2-105阻塞；2-105為下變頻混頻器，將接收到的時(shí)分通信信號(hào)變頻至低頻；2_106為低頻信號(hào)衰減器，將變頻后的低頻通信信號(hào)衰減至合適的電平；2_107為帶通濾波器，將低頻通信信號(hào)按照信號(hào)載波帶寬將信號(hào)選出；2-108為低頻信號(hào)放大器，將選出的載波信號(hào)放大；2_109為低頻信號(hào)衰減器，將低頻通信信號(hào)衰減至合適的電平；2_110為檢波器，將通信載波信號(hào)進(jìn)行整形、檢波，獲得檢波波形如圖7所示的檢波信號(hào)；2_111為中央處理器，根據(jù)如圖7所示的信號(hào)，獲得通信信號(hào)的上行通信時(shí)段和下行通信時(shí)段，進(jìn)而控制時(shí)分同步控制單元產(chǎn)生如圖5所示的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。如圖3所示，開(kāi)關(guān)控制電路2-113包括相連接的三極管MMBT3904和CMOS開(kāi)關(guān)芯片IRF7304，當(dāng)三極管MMBT3904輸出的控制電平為高電平時(shí)，CMOS開(kāi)關(guān)芯片IRF7304第2腳為低電平，此時(shí)CMOS開(kāi)關(guān)芯片IRF7304第7/8腳輸出5V，信號(hào)屏蔽器開(kāi)啟，此時(shí)產(chǎn)生屏蔽 信號(hào)；當(dāng)三極管MMBT3904輸出的控制電平為低電平時(shí)，CMOS開(kāi)關(guān)芯片IRF7304第2腳為高電平，此時(shí)IRF7304第7/8腳輸出0V，信號(hào)屏蔽器關(guān)閉，此時(shí)停止產(chǎn)生屏蔽信號(hào)。本實(shí)用新型屏蔽器工作流程如圖6所示，時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器上電后，經(jīng)過(guò)時(shí)分通信系統(tǒng)同步檢測(cè)單元、時(shí)分通信系統(tǒng)同步控制單元產(chǎn)生同步控制信號(hào)，控制時(shí)分通信系統(tǒng)屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生對(duì)應(yīng)下行時(shí)段的屏蔽信號(hào)，從而達(dá)到干擾時(shí)分通信系統(tǒng)下行信號(hào)而不干擾時(shí)分通信系統(tǒng)上行信號(hào)的目的。具體操作步驟如下同步信號(hào)接收天線2-101接收空間時(shí)分信號(hào)，經(jīng)過(guò)前端濾波器2-102濾波后，濾除帶外干擾信號(hào)，獲得純凈的有用信號(hào)，經(jīng)過(guò)低噪聲放大器2-103放大并通過(guò)可調(diào)衰減器2-104衰減獲得合適的功率強(qiáng)度。衰減后的信號(hào)經(jīng)過(guò)下變頻混頻器2-105變至基帶，經(jīng)過(guò)低頻信號(hào)衰減器2-106低頻衰減后，再經(jīng)過(guò)高抑制低頻帶通濾波器2-107濾波后，獲得純凈的低頻載波信號(hào)，該載波信號(hào)攜帶如圖4所示的幀結(jié)構(gòu)信息，TD-SCDMA 一個(gè)無(wú)線幀IOms(12800chips),分兩個(gè)子幀，每個(gè)子幀5ms (6400chips),包括7個(gè)常規(guī)時(shí)隙TS0 TS6，和三個(gè)特殊時(shí)隙下行導(dǎo)頻時(shí)隙、保護(hù)時(shí)隙、上行導(dǎo)頻時(shí)隙。低頻載波信號(hào)經(jīng)過(guò)低頻信號(hào)放大器2-108放大、低頻信號(hào)衰減器2-109衰減后獲得合適的功率強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)檢波器2-110檢波獲得如圖7所示的標(biāo)準(zhǔn)檢波信號(hào)(含有同步信息)；該檢波信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)變換后送至中央處理器2-111，中央處理器2-111根據(jù)檢波信號(hào)中的同步信息獲取時(shí)分通信信號(hào)的上行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，使時(shí)分同步控制單元產(chǎn)生如圖5所示的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；開(kāi)關(guān)控制信號(hào)控制屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路在時(shí)分通信系統(tǒng)下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段發(fā)射屏蔽信號(hào)，在時(shí)分通信系統(tǒng)上行信號(hào)接收時(shí)段停止發(fā)射屏蔽信號(hào)，從而杜絕手機(jī)信號(hào)屏蔽器對(duì)時(shí)分通信系統(tǒng)上行的干擾。圖4為典型的TD-SCDMA子幀信號(hào)。TD-SCDMA物理信道用4層結(jié)構(gòu)超幀、無(wú)線幀、子幀和時(shí)隙/碼。一個(gè)超幀長(zhǎng)720ms，由72個(gè)無(wú)線幀組成，每個(gè)無(wú)線幀長(zhǎng)IOms ;每個(gè)無(wú)線幀分為兩個(gè)5ms的子幀，每個(gè)子幀由長(zhǎng)度675us的7個(gè)主時(shí)隙和3個(gè)特殊時(shí)隙組成；3個(gè)特殊時(shí)隙分別是下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS，75us )、上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS，125us )和保護(hù)時(shí)隙(G，75us)構(gòu)成。在這7個(gè)主時(shí)隙中，TsO總是分配給下行鏈路，而Tsl總是分配給上行鏈路，Ts2、Ts3作為上行鏈路的時(shí)隙，Ts4、Ts5、Ts6可以下行鏈路的時(shí)隙。下行導(dǎo)頻時(shí)隙(DwPTS)由64比特正交碼組成，它是無(wú)線基站(小區(qū))的導(dǎo)頻信號(hào)，也是下行同步的信號(hào)。而上行導(dǎo)頻時(shí)隙(UpPTS)由128比特正交碼組成，它是用戶終端(小區(qū))的導(dǎo)頻信號(hào)，主要用做上行同步。保護(hù)時(shí)隙(G)用于保護(hù)和區(qū)分上、下行時(shí)隙，使距離較遠(yuǎn)的終端能實(shí)現(xiàn)上行同步。本實(shí)用新型中，利用如圖4所示的特征信號(hào)37. 5uS的低電平和50uS的高電平準(zhǔn)確判斷DWPTS信號(hào)位置，根據(jù)DWPTS信號(hào)位置計(jì)算上下行信號(hào)的時(shí)隙切換點(diǎn)，獲得通信系統(tǒng)中上行信號(hào)接收時(shí)段和下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段。如圖5所示，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的開(kāi)啟電平時(shí)間為3200uS，關(guān)閉電平時(shí)間為1800uS，開(kāi)啟電平時(shí)間在TSO及TS3上各留IOOuS保護(hù)時(shí)間。如圖8所示，為同步信號(hào)檢測(cè)流程。時(shí)分通信信號(hào)，以TD-SCDMA為例。TD-SCDMA信號(hào)在中國(guó)國(guó)內(nèi)頻段為201(Γ2025ΜΗζ，在該頻段內(nèi)，TD-SCDMA以I. 6MHz為信號(hào)載波寬度劃分成8個(gè)有效通信載波，8 個(gè)有效載波的中心頻率分別為 2011ΜΗζ、2012· 6ΜΗζ、2014· 2ΜΗζ、2016ΜΗζ、2017· 6MHz、2019. 2ΜΗζ、2020· 8ΜΗζ、2022· 4ΜΗζ 及 2024MHz。·時(shí)分同步檢測(cè)單元在工作過(guò)程中，分為上電、CPU啟動(dòng)、載波檢測(cè)、同步檢測(cè)、同步控制幾個(gè)流程。同步檢測(cè)模塊上電后，CPU加載運(yùn)行程序，同時(shí)對(duì)CPU的所有I/O 口及定時(shí)器進(jìn)行初始化。CPU初始化完成后，控制頻率合成器2-112，依次產(chǎn)生對(duì)應(yīng)以上8個(gè)載波的本振信號(hào)，將對(duì)應(yīng)的載波信號(hào)下變頻、高抑制低頻帶通濾波并進(jìn)行合適的放大后，CPU根據(jù)檢波后的信號(hào)特征判斷該載波是否為含有同步信號(hào)的有效載波。如果是有效載波，則進(jìn)入鎖定檢測(cè)狀態(tài)，檢測(cè)DWPTS時(shí)隙位置并計(jì)算出上下行時(shí)隙切換點(diǎn)位置，獲得通信系統(tǒng)中上行信號(hào)接收時(shí)段和下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，最后產(chǎn)生時(shí)分通信系統(tǒng)同步控制信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器，包括屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路，其特征在于，還包括依次連接的同步信號(hào)接收天線、時(shí)分同步檢測(cè)單元和時(shí)分同步控制單元，時(shí)分同步控制單元與屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路連接；時(shí)分同步檢測(cè)單元通過(guò)同步信號(hào)接收天線接收空間時(shí)分信號(hào)，并對(duì)空間時(shí)分信號(hào)進(jìn)行濾波、放大、衰減、下變頻及檢波后獲得含有時(shí)分通信系統(tǒng)的同步信號(hào)的載波，根據(jù)同步信號(hào)獲取移動(dòng)通信基站的下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和上行信號(hào)接收時(shí)段；在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，時(shí)分同步控制單元開(kāi)啟屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路使其產(chǎn)生下行屏蔽信號(hào)，在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，時(shí)分同步控制單元關(guān)閉屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器，其特征在于，所述時(shí)分同步檢測(cè)單元包括中央處理器、頻率合成器，以及依次連接的前端濾波器、低噪聲放大器、可調(diào)衰減器、下變頻混頻器、第一低頻信號(hào)衰減器、帶通濾波器、低頻信號(hào)放大器、第二低頻信號(hào)衰減器及檢波器，中央處理器分別與頻率合成器、可調(diào)衰減器、第一低頻信號(hào)衰減器、第二低頻信號(hào)衰減器、檢波器及時(shí)分同步控制單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器，其特征在于，所述時(shí)分同步控制單元包括相連接的三極管和CMOS開(kāi)關(guān)芯片，CMOS開(kāi)關(guān)芯片根據(jù)三極管輸出的控制電平輸出高電平或低電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器，其特征在于，所述屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路包括依次連接的鋸齒波產(chǎn)生電路、壓控振蕩器、濾波器、信號(hào)放大器和發(fā)射天線， 時(shí)分同步控制單元分別與壓控振蕩器的電源開(kāi)關(guān)、信號(hào)放大器的電源開(kāi)關(guān)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種時(shí)分同步控制手機(jī)信號(hào)屏蔽器，包括依次連接的同步信號(hào)接收天線、時(shí)分同步檢測(cè)單元、時(shí)分同步控制單元及屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路；時(shí)分同步檢測(cè)單元對(duì)空間時(shí)分信號(hào)進(jìn)行處理后獲得含有同步信號(hào)的載波，根據(jù)同步信號(hào)獲取移動(dòng)通信基站的下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和上行信號(hào)接收時(shí)段；在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，時(shí)分同步控制單元開(kāi)啟屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路，在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段，時(shí)分同步控制單元關(guān)閉屏蔽信號(hào)產(chǎn)生電路。本實(shí)用新型能準(zhǔn)確檢測(cè)移動(dòng)通信基站的下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段和上行信號(hào)接收時(shí)段，在下行信號(hào)發(fā)射時(shí)段開(kāi)啟手機(jī)信號(hào)屏蔽器，對(duì)下行信號(hào)進(jìn)行干擾，而在上行信號(hào)時(shí)段關(guān)閉手機(jī)信號(hào)屏蔽器，避免對(duì)基站的干擾。
文檔編號(hào)H04K3/00GK202586997SQ201220265378
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月6日
發(fā)明者蔡俊 申請(qǐng)人:廣州市瀚云信息技術(shù)有限公司