專利名稱：多載波基站功率放大器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信網絡覆蓋領域，尤指多載波基站功率放大器。
背景技術：
現代無線移動通信的信息傳輸技術正朝著多載波、多電平、寬頻帶和高峰均比的方向發(fā)展，這就要求功率放大器不僅要具有良好的線性度還要具有很高的效率。因此，實現功率放大器高效率且高線性度工作，對于無線移動通信技術的發(fā)展有著十分重大的意義。目前，傳統的基站功率放大器多采用單載波功率放大器(Single-Carrier PowerAmplifier，SCPA)，SCPA的線性度較差、效率較低，當基站需要擴容、載頻需求量增大或者功 率線性度需要提高時，只能通過安裝多個基站功率放大器或增加基站功率放大器的相應模塊來滿足需求，可見，由于線性度和效率的限制，傳統的基站功率放大器無法滿足移動通信高速發(fā)展的需求；并且，傳統的基站功率放大器安裝環(huán)境受限于塔頂或機房，這就使得基站功率放大器的覆蓋范圍有限，無法實現基站功率放大器靈活的拉遠傳輸覆蓋。綜上所述，現有的單載波基站功率放大器無法滿足移動通信網絡深度覆蓋、網絡擴容的要求，也無法實現拉遠傳輸覆蓋。

實用新型內容本實用新型實施例提供一種多載波基站功率放大器，用以解決現有的單載波基站功率放大器無法滿足移動通信網絡深度覆蓋、網絡擴容的要求，也無法實現拉遠傳輸覆蓋的問題。多載波基站功率放大器，包括第一數字接入控制單元，用于耦合、過濾基站傳輸的多載波射頻信號，并轉換為數字光信號；第一數字射頻拉遠單元，通過光纖與所述第一數字接入控制單元連接，用于將所述第一數字接入控制單元傳輸的數字光信號轉換為多載波射頻信號；第一多載波功率放大單元，與所述第一數字射頻拉遠單元連接，用于將所述第一數字射頻拉遠單元傳輸的多載波射頻信號放大、濾波后通過天饋系統發(fā)射出去。本實用新型實施例提供的多載波基站功率放大器，包括第一數字接入控制單元，用于耦合、過濾基站傳輸的多載波射頻信號，并轉換為數字光信號；第一數字射頻拉遠單元，通過光纖與所述第一數字接入控制單元連接，用于將所述第一數字接入控制單元傳輸的數字光信號轉換為多載波射頻信號；第一多載波功率放大單元，與所述第一數字射頻拉遠單元連接，用于將所述第一數字射頻拉遠單元傳輸的多載波射頻信號放大、濾波后通過天饋系統發(fā)射出去。該方案中的第一數字接入控制單元和第一數字射頻拉遠單元通過光纖連接，這樣就可以實現將多載波基站功率放大器拉遠傳輸覆蓋；并且，采用了多載波功率放大單元，這樣就可以使多載波基站功率放大器具有良好的線性度和較高的效率，從而可以滿足無線移動通信網絡深度覆蓋、網絡擴容的要求。
圖I為本實用新型實施例多載波基站功率放大器的結構圖；圖2為本實用新型實施例中第一數字接入控制單元的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例中第一數字射頻拉遠單元的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例中第一多載波功率放大單元的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例中多載波功率放大控制子單元的結構示意圖；圖6為本實用新型實施例一種優(yōu)選的多載波基站功率放大器的結構圖；圖7本實用新型實施例中第二多載波功率放大單元的結構示意圖；圖8為本實用新型實施例中第二數字射頻拉遠單元的結構示意圖；圖9為本實用新型實施例中第二數字接入控制單元的結構示意圖；圖10為本實用新型實施例中基站、多載波基站功率放大器、移動終端之間的下行信號流向圖；圖11為本實用新型實施例中基站、多載波基站功率放大器、移動終端之間的上行信號流向圖。
具體實施方式
針對現有的單載波基站功率放大器無法滿足移動通信高速發(fā)展的需求，也無法實現拉遠傳輸覆蓋的問題，本實用新型實施例提供一種多載波基站功率放大器，該放大器的結構如圖I所示,包括第一數字接入控制單元10，用于耦合、過濾基站2傳輸的多載波射頻信號，并轉換為數字光信號。第一數字射頻拉遠單元11，通過光纖與第一數字接入控制單元10連接，用于將第一數字接入控制單元10傳輸的數字光信號轉換為多載波射頻信號。第一多載波功率放大單元12，與第一數字射頻拉遠單元11連接，用于將第一數字射頻拉遠單元11傳輸的多載波射頻信號放大、濾波后通過天饋系統3發(fā)射出去。其中，第一數字射頻拉遠單元11和第一多載波功率放大單元12可以作為兩個單元單獨設置，也可以設置在一個單元中?，F有的基站功率放大器是設置在機房或塔頂的，不能實現信號的遠距離傳輸和大范圍覆蓋，該方案中的基站功率放大器包括數字接入控制單元和數字射頻拉遠單元通過光纖連接，這樣就可以實現多載波移動通信信號的遠距離傳輸和大容量、大動態(tài)范圍的信號覆蓋；并且，采用了多載波功率放大單元，是采用前饋功放效率的兩倍以上，這樣就可以使多載波基站功率放大器具有良好的線性度和較高的效率，從而可以滿足無線移動通信網絡深度覆蓋、網絡擴容的要求。多載波基站功率放大器包括處理下行信號的下行鏈路和處理上行信號的上行鏈路，下面分別介紹下行鏈路和上行鏈路中多載波基站功率放大器的結構。針對下行鏈路具體的，如圖2所示，上述第一數字接入控制單元10包括第一雙工器101,用于稱合、過濾基站2傳輸的多載波射頻信號。第一下變頻子單元102，與第一雙工器101連接，用于將第一雙工器101過濾傳輸的多載波射頻信號下變頻為多載波模擬中頻信號。第一模數轉換ADC子單元103，與第一下變頻子單元102連接，用于將第一下變頻子單元102傳輸的多載波模擬中頻信號轉換為多載波數字中頻信號。第一下行基帶處理子單元104，與第一 ADC子單元103連接，用于將第一 ADC子單元103傳輸的多載波數字中頻信號下變頻為多載波基帶信號，并低通濾波。第一光電轉換子單元105，與第一下行基帶處理子單元104連接，用于將第一下行基帶處理子單元104傳輸的多載波基帶信號轉換為數字光信號。在圖2中示出的第一數字接入控制單元10還包括第一監(jiān)控子單元106，與第一雙工器101、第一下變頻子單元102、第一 ADC子單元103、第一下行基帶處理子單元104和第一光電轉換子單元105連接，用于監(jiān)控第一雙工器
101、第一下變頻子單元102、第一 ADC子單元103、第一下行基帶處理子單元104和第一光電轉換子單元105的數據。第一電源子單元107，與第一雙工器101、第一下變頻子單元102、第一 ADC子單元
103、第一下行基帶處理子單元104、第一光電轉換子單元105和第一監(jiān)控子單元106連接，用于為第一雙工器101、第一下變頻子單元102、第一 ADC子單元103、第一基帶處理子單元
104、第一光電轉換子單元105和第一監(jiān)控子單元106供電。具體的，如圖3所示，上述第一數字射頻拉遠單元11包括第二光電轉換子單元110，用于將第一數字接入控制單元10傳輸的數字光信號轉換為多載波基帶信號。第二下行基帶處理子單元111，與第二光電轉換子單元110連接，用于將第二光電轉換子單元110傳輸的多載波基帶信號上變頻為多載波數字中頻信號。 第一數模轉換DAC子單元112，與第二下行基帶處理子單元111連接，用于將第二下行基帶處理子單元111傳輸的多載波數字中頻信號轉換為多載波模擬中頻信號。第一上變頻子單元113，與第一 DAC子單元112連接，用于將第一 DAC子單元112傳輸的多載波模擬中頻信號上變頻為多載波射頻信號。在圖3中示出的第一數字射頻拉遠單元11還包括第二監(jiān)控子單元114，與第二光電轉換子單元110、第二下行基帶處理子單元111、第一 DAC子單元112和第一上變頻子單元113連接，用于監(jiān)控第二光電轉換子單元110、第二下行基帶處理子單元111、第一 DAC子單元112和第一上變頻子單元113的數據。第二電源子單元115，與第二光電轉換子單元110、第二下行基帶處理子單元111、第一 DAC子單元112、第一上變頻子單元113和第二監(jiān)控子單元114連接，用于為第二光電轉換子單元110、第二下行基帶處理子單元111、第一 DAC子單元112、第一上變頻子單元113和第二監(jiān)控子單元114供電。具體的，如圖4所示，上述第一多載波功率放大單元12包括多載波功率放大控制子單元120，用于放大第一數字射頻拉遠單元11傳輸的多載波射頻信號。第一雙工濾波器121，與多載波功率放大控制子單元120連接，用于過濾多載波功率放大控制子單元120傳輸的多載波射頻信號后，傳輸給天饋系統3。上述第一多載波功率放大單元12可以與上述第一數字射頻拉遠單元11共用第二監(jiān)控子單元114和第二電源子單元115。具體的，如圖5所示，上述多載波功率放大控制子單元120包括多載波分配器1200、小功率合成器1201和多載波功率放大器MCPA1202。第一上變頻子單元傳輸的多載波射頻信號經過多載波分配器1200分配給各個信道，然后再由小功率合成器1201合成，由多載波功率放大器MCPA1202放大后傳輸給第一雙工濾波器121，從而實現對多載波射頻信號的同時放大。針對上行鏈路具體的,如圖6所示,上述多載波基站功率放大器I還包括第二多載波功率放大單元13，用于對天饋系統3接收到的上行射頻信號進行濾波、放大?！さ诙底稚漕l拉遠單元14，與第二多載波功率放大單元13連接，用于將第二多載波功率放大單元13傳輸的上行射頻信號轉化為數字光信號。第二數字接入控制單元15，通過光纖與第二數字射頻拉遠單元14連接，用于將第二數字射頻拉遠單元14傳輸的數字光信號轉化為多載波射頻信號，耦合后傳輸給基站2。其中，第二數字射頻拉遠單元14和第二多載波功率放大單元13可以作為兩個單元單獨設置，也可以設置在一個單元中。具體的，如圖7所示，上述第二多載波功率放大單元13包括第二雙工濾波器130，用于過濾天饋系統3接收到的上行射頻信號。低噪聲功放子單元131，與第二雙工濾波器130連接，用于放大第二雙工濾波器130傳輸的上行射頻信號。具體的，如圖8所示，上述第二數字射頻拉遠單元14包括第二下變頻子單元140，用于將第二多載波功率放大單元13傳輸的上行射頻信號下變頻為多載波模擬中頻信號。第二 ADC子單元141，與第二下變頻子單元140連接，用于將第二下變頻子單元140傳輸的多載波模擬中頻信號轉換為多載波數字中頻信號。第一上行基帶處理子單元142，與第二 ADC子單元141連接，用于將第二 ADC子單元141傳輸的多載波數字中頻信號下變頻為多載波基帶信號，并進行低波濾通。第三光電轉換子單元143，與第一上行基帶處理子單元142連接，用于將第一上行基帶處理子單元142傳輸的多載波基帶信號轉換為數字光信號。上述第二多載波功率放大單元13和第二數字射頻拉遠單元14可以與上述第一數字射頻拉遠單元11共用第二監(jiān)控子單元114和第二電源子單元115。具體的，如圖9所示，上述第二數字接入控制單元15包括第四光電轉換子單元150，用于將第二數字射頻拉遠單元14傳輸的數字光信號轉換為多載波數字基帶信號。第二上行基帶處理子單元151，與第四光電轉換子單元150連接，用于將第四光電轉換子單元150傳輸的多載波數字基帶信號濾波后，上變頻為多載波數字中頻信號。第二 DAC子單元152，與第二上行基帶處理子單元151連接，用于將第二上行基帶處理子單元151傳輸的多載波數字中頻信號轉換為多載波模擬中頻信號。第二上變頻子單元153，與第二 DAC子單元152連接，用于將第二 DAC子單元152傳輸的多載波模擬中頻信號上變頻為多載波射頻信號。第二雙工器154，與第二上變頻子單元153連接，用于過濾第二上變頻子單元153傳輸的多載波射頻信號，耦合后傳輸給基站2。上述第二數字接入控制單元15可以與上述第一數字接入控制單元10共用第一監(jiān)控子單元106和第一電源子單元107。上述多載波基站功率放大器I可以只包含第一數字接入控制單元10、第一數字射頻拉遠單元11、第一多載波功率放大單元12，這樣該多載波基站功率放大器只能處理下行信號；也可以只包含第二多載波功率放大單元13、第二數字射頻拉遠單元14、第二數字接入控制單元15，這樣該多載波基站功率放大器只能處理上行信號；當然也可以同時包含第一數字接入控制單元10、第一數字射頻拉遠單元11、第一多載波功率放大單元12、第二多載波功率放大單元13、第二數字射頻拉遠單元14、第二數字接入控制單元15，這樣該多載波基站功率放大器既可以處理上行信號，也可以處理下行信號。 下面具體介紹一下本實施例中的基站、多載波基站功率放大器、移動終端之間的上下行鏈路的信號流向。第一、下行鏈路的信號流向，具體如圖10所示。從基站2耦合后傳輸的多載波射頻信號經過第一雙工器101耦合、過濾掉帶外無用信號后，由第一下變頻子單元102下變頻為多載波模擬中頻信號，再由第一 ADC子單元103轉換為多載波數字中頻信號。第一下行基帶處理子單元104有8或16個通道，每個通道可根據所需求的全球移動通信系統(Global System for Mobile Communication, GSM)信道號進行設置，將所對應的多載波數字中頻信號下變頻為多載波基帶信號，并低通濾波，以達到需要的帶外抑制度。而后，再由第一光電轉換子單元105將多載波基帶信號轉換為數字光信號。通過光纖傳輸到第一數字射頻拉遠單元11，由第二光電轉換子單元110轉換為多載波基帶信號，由第二下行基帶處理子單元111上變頻為多載波數字中頻信號，由第一 DAC子單元112轉換為多載波模擬中頻信號，由第一上變頻子單元113上變頻為多載波射頻信號，再由多載波功率放大控制子單元120放大、第一雙工濾波器121過濾后傳輸給天饋系統3，然后移動終端4就可以接收到信號了。第二、上行鏈路的信號流向，具體如圖11所示。天饋系統3接收到移動終端4的上行射頻信號后，由第二雙工濾波器130過濾、低噪聲功放子單元131放大，由第二下變頻子單元140下變頻為多載波模擬中頻信號，由第二ADC子單元141轉換為多載波數字中頻信號，由第一上行基帶處理子單元142下變頻為多載波基帶信號，并進行低波濾通，再由第三光電轉換子單元143轉換為數字光信號。通過光纖傳輸到第二數字接入控制單元15，由第四光電轉換子單元150轉換為多載波基帶信號，由第二上行基帶處理子單元151濾波、上變頻為多載波數字中頻信號，由第二 DAC子單元152轉換為多載波模擬中頻信號，由第二上變頻子單元153上變頻為多載波射頻信號，再由第二雙工器154過濾、耦合后傳輸給基站2。這樣就可以實現全球移動通信系統(Global System for Mobile Communication,GSM)制式下的多載波移動通信信號的遠距離傳輸和大容量、大動態(tài)范圍的信號覆蓋，以及將遠距離的移動終端的射頻信號傳輸給基站，為移動通信系統增加一種靈活的、大動態(tài)范圍和大容量的射頻信號遠距離傳輸、深度覆蓋和線形地形覆蓋的功率放大器。[0081]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型 也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.多載波基站功率放大器，其特征在于，包括 第一數字接入控制單元，用于耦合、過濾基站傳輸的多載波射頻信號，并轉換為數字光信號; 第一數字射頻拉遠單元，通過光纖與所述第一數字接入控制單元連接，用于將所述第一數字接入控制單元傳輸的數字光信號轉換為多載波射頻信號； 第一多載波功率放大單元，與所述第一數字射頻拉遠單元連接，用于將所述第一數字射頻拉遠單元傳輸的多載波射頻信號放大、濾波后通過天饋系統發(fā)射出去。
2.如權利要求I所述的放大器，其特征在于，所述第一數字接入控制單元包括 第一雙工器，用于耦合、過濾基站傳輸的多載波射頻信號； 第一下變頻子單元，與所述第一雙工器連接，用于將所述第一雙工器過濾傳輸的多載波射頻信號下變頻為多載波模擬中頻信號； 第一模數轉換ADC子單元，與所述第一下變頻子單元連接，用于將所述第一下變頻子單元傳輸的多載波模擬中頻信號轉換為多載波數字中頻信號； 第一下行基帶處理子單元，與所述第一 ADC子單元連接，用于將所述第一 ADC子單元傳輸的多載波數字中頻信號下變頻為多載波基帶信號，并低通濾波； 第一光電轉換子單元，與所述第一下行基帶處理子單元連接，用于將所述第一下行基帶處理子單元傳輸的多載波基帶信號轉換為數字光信號。
3.如權利要求2所述的放大器，其特征在于，所述第一數字射頻拉遠單元包括 第二光電轉換子單元，用于將所述第一數字接入控制單元傳輸的數字光信號轉換為多載波基帶信號； 第二下行基帶處理子單元，與所述第二光電轉換子單元連接，用于將所述第二光電轉換子單元傳輸的多載波基帶信號上變頻為多載波數字中頻信號； 第一數模轉換DAC子單元，與所述第二下行基帶處理子單元連接，用于將所述第二下行基帶處理子單元傳輸的多載波數字中頻信號轉換為多載波模擬中頻信號； 第一上變頻子單元，與所述第一 DAC子單元連接，用于將所述第一 DAC子單元傳輸的多載波模擬中頻信號上變頻為多載波射頻信號。
4.如權利要求3所述的放大器，其特征在于，所述第一多載波功率放大單元包括 多載波功率放大控制子單元，用于放大所述第一數字射頻拉遠單元傳輸的多載波射頻信號; 第一雙工濾波器，與所述多載波功率放大控制子單元連接，用于過濾所述多載波功率放大控制子單元傳輸的多載波射頻信號后，傳輸給所述天饋系統。
5.如權利要求4所述的放大器，其特征在于，所述多載波功率放大控制子單元包括多載波分配器、小功率合成器和多載波功率放大器MCPA。
6.如權利要求1-5任一所述的放大器,其特征在于,還包括 第二多載波功率放大單元，用于對所述天饋系統接收到的上行射頻信號進行濾波、放大； 第二數字射頻拉遠單元，與所述第二多載波功率放大單元連接，用于將所述第二多載波功率放大單元傳輸的上行射頻信號轉化為數字光信號； 第二數字接入控制單元，通過光纖與所述第二數字射頻拉遠單元連接，用于將所述第ニ數字射頻拉遠単元傳輸的數字光信號轉化為多載波射頻信號，耦合后傳輸給基站。
7.如權利要求6所述的放大器，其特征在于，所述第二多載波功率放大單元包括 第二雙エ濾波器，用于過濾所述天饋系統接收到的上行射頻信號； 低噪聲功放子単元，與所述第二雙エ濾波器連接，用于放大所述第二雙エ濾波器傳輸的上行射頻信號。
8.如權利要求7所述的放大器，其特征在于，所述第二數字射頻拉遠単元包括 第二下變頻子単元，用于將所述第二多載波功率放大單元傳輸的上行射頻信號下變頻為多載波模擬中頻信號； 第二 ADC子単元，與所述第二下變頻子單元連接，用于將所述第二下變頻子単元傳輸的多載波模擬中頻信號轉換為多載波數字中頻信號； 第一上行基帶處理子単元，與所述第二 ADC子單元連接，用于將所述第二 ADC子單元傳輸的多載波數字中頻信號下變頻為多載波基帶信號，并進行低波濾通； 第三光電轉換子単元，與所述第一上行基帶處理子單元連接，用于將所述第一上行基帶處理子単元傳輸的多載波基帶信號轉換為數字光信號。
9.如權利要求8所述的放大器，其特征在于，所述第二數字接入控制單元包括 第四光電轉換子単元，用于將所述第二數字射頻拉遠単元傳輸的數字光信號轉換為多載波基帶信號； 第二上行基帶處理子単元，與所述第四光電轉換子單元連接，用于將所述第四光電轉換子單元傳輸的多載波基帶信號濾波后，上變頻為多載波數字中頻信號； 第二 DAC子単元，與所述第二上行基帶處理子單元連接，用于將所述第二上行基帶處理子單元傳輸的多載波數字中頻信號轉換為多載波模擬中頻信號； 第二上變頻子単元，與所述第二 DAC子單元連接，用于將所述第二 DAC子単元傳輸的多載波模擬中頻信號上變頻為多載波射頻信號； 第二雙エ器，與所述第二上變頻子單元連接，用于過濾所述第二上變頻子単元傳輸的多載波射頻信號，耦合后傳輸給基站。
專利摘要本實用新型公開了一種多載波基站功率放大器，包括第一數字接入控制單元，用于耦合、過濾基站傳輸的多載波射頻信號，并轉換為數字光信號；第一數字射頻拉遠單元，通過光纖與所述第一數字接入控制單元連接，用于將所述第一數字接入控制單元傳輸的數字光信號轉換為多載波射頻信號；第一多載波功率放大單元，與所述第一數字射頻拉遠單元連接，用于將所述第一數字射頻拉遠單元傳輸的多載波射頻信號放大、濾波后通過天饋系統發(fā)射出去。該方案以實現將多載波基站功率放大器拉遠傳輸覆蓋，可以滿足無線移動通信網絡深度覆蓋以及網絡擴容的要求。
文檔編號H04B10/2575GK202772887SQ20122049098
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權日2012年9月24日
發(fā)明者劉彭堅, 許雷, 雷禮平, 高杰 申請人:京信通信技術(廣州)有限公司