一种多模放大装置及其射频放大链路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种射频放大链路，包括第一多频合路器、第二多频合路器、放大器、射频开关组以及与射频开关连接的同步控制器；所述射频开关组在第一连接状态下，将所述第一多频合路器的公共端与放大器的输入端连接，并将所述放大器的输出端与所述第二多频合路器的公共端连接，从而构成下行放大链路；所述射频开关组在第二连接状态下，将所述第二多频合路器的公共端与放大器的输入端连接，并将所述放大器的输出端与所述第一多频合路器的公共端连接，从而构成上行放大链路。实施本实用新型，可得到一种能够将2G、3G、4G网络的多模放大装置及其射频放大链路。
【专利说明】_种多模放大装置及其射频放大链路
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及无线通信技术，尤其涉及LTE网路覆盖系统中的一种多模放大装置及其射频放大链路。
【【背景技术】】
[0002]目前现代移动通信技术已经由2G、3G逐渐发展到4G，作为4G通信国际标准之一的TD-LTE标准，其产业联盟和应用正在不断发展，现在TD-LTE的网络产品正处于规模组网阶段，2G、3G和4G共存，需要各种室内覆盖解决方案，目前存在较多信号覆盖盲区，需要有一种设备对信号盲区进行网络优化。在现网改造条件下，一种方法是增加4G的覆盖设备，与2G和3G系统合路建网，另一种是用一个集成2G到4G的设备建网。目前在网的设备还没有集成的方案，而且现有解决方案复杂，成本高，功耗大，因此亟需一种能集成2G、3G、4G的放大器，并且提供一种实现方式简单、集成度高、可靠性高的解决方案和设备。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种能够集成2G、3G、4G网络的多模放大装置及其射频放大链路。本实用新型第一方面提供一种射频放大链路，包括第一多频合路器、第二多频合路器、放大器、射频开关组以及与射频开关连接的同步控制器；所述射频开关组在第一连接状态下，将所述第一多频合路器的公共端与放大器的输入端连接，并将所述放大器的输出端与所述第二多频合路器的公共端连接，从而构成下行放大链路；所述射频开关组在第二连接状态下，将所述第二多频合路器的公共端与放大器的输入端连接，并将所述放大器的输出端与所述第一多频合路器的公共端连接，从而构成上行放大链路。
[0004]作为一种优选方案，所述射频开关组包括第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关和第四射频开关；在所述第一连接状态下，所述第一射频开关和第二射频开关串联将所述第一多频合路器的公共端与放大器的输入端连接，所述第三射频开关和第四射频开关串联将所述放大器的输出端与所述第二多频合路器的公共端连接；在所述第二连接状态下，所述第四射频开关和第二射频开关串联将所述第二多频合路器的公共端与放大器的输入端连接，所述第三射频开关和第一射频开关串联将所述放大器的输出端与所述第一多频合路器的公共端连接。
[0005]作为一种优选方案，所述第一射频开关包括第一公共端、第一上行触点和第一下行触点，所述第二射频开关包括第二公共端、第二上行触点和第二下行触点，所述第三射频开关包括第三公共端、第三上行触点和第三下行触点，所述第四射频开关包括第四公共端、第四上行触点和第四下行触点；所述第一公共端连接到第一多频合路器的公共端，且可选择的连接到第一上行触点或第一下行触点，所述第一下行触点连接到所述第二下行触点，所述第一上行触点连接到所述第三上行触点；所述第二公共端连接到所述放大器的输入端，且可选择的连接到第二上行触点或第二下行触点，所述第二上行触点连接到所述第四上行触点；所述第三公共端连接所述放大器的输出端，且所述第三公共端可选择地连接到所述第三上行触点或第三下行触点，所述第三下行触点连接所述第四下行触点；所述第四公共端连接到所述第二多频合路器的公共端，且所述第四公共端可选择地连接到所述第四上行触点或第四下行触点。
[0006]作为一种优选方案，所述同步控制器包括时钟电路和控制电路；所述时钟电路根据预设时长分别形成交替的高电平和低电平，所述控制电路输出同步控制电平触发所述射频开关组在所述第一连接状态、第二连接状态之间切换。
[0007]作为一种优选方案，所述第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关和第四射频开关的至少之一是单刀双掷射频开关。
[0008]作为一种优选方案，所述第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关和第四射频开关的至少之一是双刀双掷射频开关。
[0009]作为一种优选方案，所述第一多频合路器和第二多频合路器都具有TD-LTE通道。
[0010]作为一种优选方案，所述第一多频合路器和第二多频合路器都具有TD-S⑶MA通道。
[0011]本实用新型的第二方面提供一种多模放大装置，具有如上任意一项方案所述的射频放大链路。
[0012]作为一种优选方案，多模放大装置包括GSM上行链路、GSM下行链路、TD-LTE链路和TD-SCDMA链路，所述TD-LTE链路和TD-SCDMA链路共用同一个同步控制器，所述同步控制器具有至少两种控制输出端口分别连接到所述TD-LTE链路和TD-SCDMA链路。
[0013]实施本实用新型，可得到一种能够将2G、3G、4G网络的多模放大装置及其射频放大链路。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0014]图1是本实用新型提供的多模放大装置的结构示意图；
[0015]图2是图1所示多模放大装置应用的射频放大链路的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0016]参考图1，本实用新型提供的一种多模放大装置，包括集成在同一块PCB板的GSM上行链路、GSM下行链路、TD-LTE链路和TD-SCDMA链路。GSM上行链路包括多频合路器106、GSM上行放大器102、多频合路器101 ;GSM下行链路包括多频合路器101、GSM下行放大器103、多频合路器106 ；TD-SCDMA链路包括多频合路器106、TD-SCDMA放大器104、多频合路器101 ；TD-LTE链路包括多频合路器106、TD-LTE放大器105、多频合路器101，2G的GSM、3G的TD-SCDMA、4G的TD-LTE三种制式的信号在上行时通过多频合路器106分路，经过放大器的放大，传输到多频合路器101合路；在下行时通过多频合路器101分路，经过放大器的放大，传输到多频合路器106合路。TD-LTE链路和TD-SCDMA链路共用同一个同步控制器，所述同步控制器具有至少两种控制输出端口分别连接到所述TD-LTE链路和TD-SCDMA链路。本装置通过将2G、3G、4G的制式集成到一个放大装置，各链路之间通过屏蔽腔物理隔离，防止装置内部各制式信号的空间辐射和干扰，PCB板的面积和体积小，噪声系数低，功率损失更少。
[0017]参考图2，本实用新型还提供一种射频放大链路，图1所示的TD-SCDMA链路和TD-LTE链路均应用该射频放大链路的结构设置而成。该射频放大链路，包括同步控制器、第一多频合路器101、第二多频合路器106、放大器205、连接到同步控制器206的射频开关组。所述射频开关组在第一连接状态下，将第一多频合路器101的公共端通过第一射频开关201、第二射频开关202与放大器205的输入端连接，并将放大器205的输出端通过第三射频开关203、第四射频开关204与第二多频合路器106的公共端连接，从而构成下行放大链路；所述射频开关组在第二连接状态下，将第二多频合路器106的公共端通过第四射频开关204、第二射频开关202与放大器205的输入端连接，并将放大器205的输出端通过第三射频开关203、第一射频开关201与第一多频合路器101的公共端连接，从而构成上行放大链路。射频开关组包括第一射频开关201、第二射频开关202、第三射频开关203和第四射频开关204。优选地，第一射频开关201、第二射频开关202、第三射频开关203和第四射频开关204中为单刀双掷射频开关或双刀双掷射频开关，或者是能类似开关功能的其他类型的开关。
[0018]在第一连接状态下，第一射频开关201和第二射频开关202串联将第一多频合路器101的公共端与放大器205的输入端连接，第三射频开关203和第四射频开关204串联将放大器205的输出端与第二多频合路器的公共端连接；在第二连接状态下，第四射频开关204和第二射频开关202串联将第二多频合路器106的公共端与放大器205的输入端连接，第三射频开关203和第一射频开关201串联将放大器205的输出端与多频合路器101的公共端连接。
[0019]第一射频开关201包括第一公共端201a、第一上行触点201b和第一下行触点201c，第二射频开关202包括第二公共端202a、第二上行触点202b和第二下行触点202c，第三射频开关203包括第三公共端203a、第三上行触点203b和第三下行触点203c，第四射频开关204包括第四公共端204a、第四上行触点204b和第四下行触点204c ;
[0020]第一公共端201a可选择的连接到第一上行触点201b或第一下行触点201c，第一上行触点201b连接到第三上行触点203b，第一下行触点201c连接到第二下行触点202c ;第二公共端202a可选择的连接到第二上行触点202b或第二下行触点202c，第二上行触点202b连接到第四上行触点204b ;第二公共端202a连接放大器205的输入端，第三公共端203a连接放大器205的输出端；第三下行触点203c连接第四下行触点204c ;第四公共端204a连接到第二多频合路器106的公共端；第三公共端203a可选择地连接到第三上行触点203b或第三下行触点203c，第四公共端204a可选择地连接到第四上行触点204b或第四下行触点204c。
[0021]当第一公共端201a连接到第一下行触点201c，且第二公共端202a连接到第二下行触点202c，且第三公共端203a连接到第三下行触点203c，且第四公共端204a连接到第四下行触点204c时，第一多频合路器101、第一射频开关201、第二射频开关202、放大器205、第三射频开关203、第四射频开关204和第二多频合路器106形成下行链路。
[0022]当第一公共端201a连接到第一上行触点201b，且第二公共端202a连接到第二上行触点202b，且第三公共端203a连接到第三上行触点203b，且第四公共端204a连接到第四上行触点204b时，第二多频合路器106、第四射频开关204、第二射频开关202、放大器205、第三射频开关、第一射频开关和第一多频合路器形成上行链路。
[0023]同步控制器包括时钟电路和控制电路；
[0024]下行模式为当同时满足所述第一公共端201a连接到所述第一下行触点201c，且所述第二公共端202a连接到所述第二下行触点202c，且所述第三公共端203a连接到所述第三下行触点203c，且所述第四公共端204a连接到所述第四下行触点204c的情况；
[0025]上行模式为当同时满足所述第一公共端201a连接到所述第一上行触点201b，且所述第二公共端202a连接到所述第二上行触点202b，且所述第三公共端203b连接到所述第三上行触点203b，且所述第四公共端204a连接到所述第四上行触点204b的情况；
[0026]放大器205在开始阶段是停止工作的状态，通过将同步控制器连接到放大器205，用于发出指令使放大器205开始供电。所述时钟电路根据预设时长分别形成交替的高电平和低电平，所述控制电路输出同步控制电平触发上行模式和下行模式的切换，即当高电平变为低电平时，上/下行模式切换到下/上行模式，当低电平变为高电平时，下/上行模式切换到上/下行模式。同步控制器206从多频合路器101耦合检测下行信号，经解调后根据信号帧时隙特征，输出相应第一切换点和第二切换点同步时隙控制电平。通过频繁的切换上行模式和下行模式以达到持续通信的目的，实际上，这个切换频率是非常高的，一般至少可以达到200Hz以上。
[0027]本实用新型提供的多模放大装置的总链路增益为70dB，其中射频开关隔离度大于50dB，隔离链路的两个射频开关隔离度为100dB，超过链路增益30dB，可保证系统稳定工作，一般最小隔离度的设计要求为隔离度比增益大于20dB。此处射频开关可以为多个射频开关的组合，也可以为分立的射频开关，开关数量以满足同步时序控制要求和隔离度要求为设计前提，数量越少越好，这样链路插损最优，可以降低系统噪声系数和减小输出功率损失。通过使时分系统的上下行共用一条射频链路，减少了元器件数量，节约了成本，提高了系统可靠性。
[0028]对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种射频放大链路，其特征在于，包括第一多频合路器(101)、第二多频合路器(106)、放大器(205)、射频开关组以及与射频开关连接的同步控制器(206);所述射频开关组在第一连接状态下，将所述第一多频合路器(101)的公共端与放大器(205)的输入端连接，并将所述放大器(205)的输出端与所述第二多频合路器(106)的公共端连接，从而构成下行放大链路；所述射频开关组在第二连接状态下，将所述第二多频合路器(106)的公共端与放大器的输入端连接，并将所述放大器的输出端与所述第一多频合路器(101)的公共端连接，从而构成上行放大链路。
2.根据权利要求1所述的射频放大链路，其特征在于，所述射频开关组包括第一射频开关(201)、第二射频开关(202)、第三射频开关(203)和第四射频开关(204); 在所述第一连接状态下，所述第一射频开关(201)和第二射频开关(202)串联将所述第一多频合路器(101)的公共端与放大器(205)的输入端连接，所述第三射频开关(203)和第四射频开关(204)串联将所述放大器(205)的输出端与所述第二多频合路器(106)的公共端连接； 在所述第二连接状态下，所述第四射频开关(204)和第二射频开关(202)串联将所述第二多频合路器(106)的公共端与放大器(205)的输入端连接，所述第三射频开关(203)和第一射频开关(201)串联将所述放大器(205)的输出端与所述第一多频合路器(101)的公共端连接。
3.根据权利要求2所述的射频放大链路，其特征在于，所述第一射频开关(201)包括第一公共端、第一上行触点和第一下行触点，所述第二射频开关(202)包括第二公共端、第二上行触点和第二下行触点，所述第三射频开关(203)包括第三公共端、第三上行触点和第三下行触点，所述第四射频开关(204)包括第四公共端、第四上行触点和第四下行触点； 所述第一公共端连接到第一多频合路器(101)的公共端，且可选择的连接到第一上行触点或第一下行触点，所述第一下行触点连接到所述第二下行触点，所述第一上行触点连接到所述第三上行触点；所述第二公共端连接到所述放大器的输入端，且可选择的连接到第二上行触点或第二下行触点，所述第二上行触点连接到所述第四上行触点；所述第三公共端连接所述放大器(204)的输出端，且所述第三公共端可选择地连接到所述第三上行触点或第三下行触点，所述第三下行触点连接所述第四下行触点；所述第四公共端连接到所述第二多频合路器的公共端，且所述第四公共端可选择地连接到所述第四上行触点或第四下行触点。
4.如权利要求1所述的射频放大链路，其特征在于，所述同步控制器包括时钟电路和控制电路； 所述时钟电路根据预设时长分别形成交替的高电平和低电平，所述控制电路输出同步控制电平触发所述射频开关组在所述第一连接状态、第二连接状态之间切换。
5.如权利要求2所述的射频放大链路，其特征在于，所述第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关和第四射频开关的至少之一是单刀双掷射频开关。
6.如权利要求2所述的射频放大链路，其特征在于，所述第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关和第四射频开关的至少之一是双刀双掷射频开关。
7.如权利要求1-6任意一项所述的射频放大链路，其特征在于，所述第一多频合路器和第二多频合路器都具有TD-LTE通道。
8.如权利要求1-6任意一项所述的射频放大链路，其特征在于，所述第一多频合路器和第二多频合路器都具有TD-SCDMA通道。
9.一种多模放大装置，其特征在于，具有如权利要求1至6中任意一项所述的射频放大链路。
10.根据权利要求9所述的多模放大装置，其特征在于，包括GSM上行链路、GSM下行链路、TD-LTE链路和TD-SCDMA链路，所述TD-LTE链路和TD-SCDMA链路共用同一个同步控制器，所述同步控制器具有至少两种控制输出端口分别连接到所述TD-LTE链路和TD-SCDMA链路。
【文档编号】H03F3/189GK204206114SQ201420415674
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】李勇军, 廖向前, 程文焱 申请人:深圳国人通信股份有限公司