专利名称：集成功放和低噪放的智能射频光传输模块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于射频通信设备领域，具体涉及一种集成功放和低噪放的智能射频光传输模块。
背景技术：
现有的智能射频光传输模块结构原理为智能型的。其基本工作原理是射频信号经过射频输入匹配电路和高通滤波电路，送到激光器驱动电路连同由FSK调制电路和低通滤波电路，输出的控制信号一起驱动激光器，将射频信号转换成光信号并由光纤输出。光信号经过PIN光/电转换器转换为电信号，电信号经过匹配放大电路，将信号放大以提高信号增益，然后经过低频滤波电路和高频滤波电路，分别得到FSK调制信号和射频RF信号，同时输出的射频信号再经过光纤直放站中的功放模块和低噪放模块，对其进行功率放大和滤波等处理后传到双功器再发送出去。众所周知，功放和低噪放是直放机的核心部件。由于现有的智能射频光传输模块未集成功放和低噪放，因此在工程应用时直放站还需外加功放模块和低噪放模块。
发明内容
本实用新型的目的是为了减少光纤直放站的模块数量，降低光纤直放站的成本，提高射频光传输模块的集成度，提供一种集成功放和低噪放的智能射频光传输模块。将功放模块和低噪放模块到智能射频光传输模块当中，提供一种高度集成的智能射频光传输模块，以解决上述现有的智能射频光传输模块未能实现的功能，使现有的智能射频光传输模块的集成度大大提高。
本实用新型的技术方案如下集成功放和低噪放的智能射频光传输模块，将功放模块和低噪放模块集成在原有的智能射频光传输模块中，其特征在于该射频光传输模块包括射频/光信号转换组件、光纤/射频信号转换组件、功放组件、低噪放组件和智能控制组件；智能控制组件采用单片机和A/D转换电路，从所述的射频/光信号转换组件、光纤/射频信号转换组件采样光功率、射频信号功率，经过信息处理，调节控制所述的光纤/射频信号转换组件中的光功率衰减及射频功率衰减，以调节所述的智能射频光传输模块输出功率；在信号下行链路，射频信号经过包含有光纤/射频信号转换组件的智能射频光传输模块后，再由功放组件放大从天线发射出去；在信号上行链路，从天线接收到的射频信号，经过低噪放组件放大后，再进入包含有射频/光信号转换组件的智能射频光传输模块，转换为光信号，通过光纤传输。
所述的射频/光信号转换组件包括射频输入匹配1、高通滤波2、功放电路、低噪放电路、驱动电路3、激光器4、FSK调制器5和低通滤波6和；射频信号由天线接收下来，经过输入匹配1、滤波2送入激光器4转换成光信号发送出去，同时将监控的数据流经过FSK调制5和低通滤波6也送入激光器4转换成光信号发送出去。
所述的光纤/射频信号转换组件包括光电转换电路9、匹配放大电路10、滤波电路13、三级射频放大电路(14、16、19)、二级数控衰减器(15、17)、阻抗匹配电路18、功放电路、低噪放电路、低通滤波电路10和FSK解调电路12；由光纤过来的光信号经过光电转换9转换成电信号通过匹配放大10后，经过射频放大(14、16、19)和数控衰减(15、17)后，由射频天线发送出去，同时送入低通滤波电路11滤出低频信号送入FSK解调12得到对端送过来的监控信息。
所述的功放组件包括射频功放IC和滤波、匹配电路；射频信号经滤波、匹配后传送到射频功放IC，经射频功放IC将射频信号进行功率放大，然后再将放大后的射频信号发送出去。
所述的低噪放组件包括射频低噪放IC和滤波、匹配电路；射频信号经滤波、匹配后传送到射频低噪放IC，经射频低噪放IC将信号进行放大，使得信号在较高接收灵敏度的情况下具有更好的信噪比，然后再将放大后的射频信号发送出去。
在射频光传输模块的网管接口设计有推荐标准RS232收发芯片IC1和RS485收发芯片U14。
本实用新型集成功放和低噪放的智能射频光传输模块中低噪放的优点如下1、很高的线性度；2、低的噪声系数；其中，集成IC MGA53543的特征如下(1)很高的线性度；(2)很低的噪声系数；(3)产品规格具有优良的一致性；(4)可用于1.9GHz的频率；(5)OIP3可达39db；(6)增益可达15.4db。
图1为现有的智能射频光传输模块原理图。
图2为现有的智能射频光传输模块在光纤直放站的应用示意图。
图3为本实用新型的低噪放电路图。
图4为本实用新型的功放电路图。
图5为本实用新型在光纤直放站的应用示意图。
图6本实用新型电路原理图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步的描述。
由于射频信号在传输当中有这样的特征上行信号调整看底部噪声，下行信号调整看功放线性，因此，低噪放和功放应用的情况会大大影响这个射频信号传输的质量。
低噪声电路设计为放大器前端部分的噪声性能对整个模块的噪声性能贡献最大，我们在低噪放大部分选用了噪声系数比较小的器件MGA53543。采用低噪声设计技术包括低噪声前级放大器和线性功放，主要考虑在较高接收灵敏度的情况下，使得信号具有更好的信噪比。它的显著特点是采用超线性功放，保证多信道工作无杂波。图3为低噪放原理图。
线性功放技术码分多址CDMA系统的调制方式以及频谱的利用率，对功放的线性度也提出了很高的要求，如ACPR、IMD3等指标均与线性功放的性能有关。举例本实用新型集成功放和低噪放的智能射频光传输模块中的功放原理图如图4，对于GSM和CDMA网络而言，采用的是FDD的双工方式，因此，信号分为上行和下行方向。从对网络的影响而言，上行信号将进入基站，如果基站受到影响，涉及的一个基站范围内的拥护，必须慎之又慎。所有的直放站接入基站均存在着上行通道，我们希望接入到基站接收机入口的噪声功率要小于-120dBm。这是由设备本身的工作带内的杂散辐射电平和上行增益共同而决定的。首先，工作带内的杂散辐射电平要符合相关的标准，如GSM要求带内杂散小于-36dBm，CDMA要求带内杂散小于-22dBm，我们也可以称此为静态底部噪声。在实际调测中，需要把重发端的天馈系统或者带有有源的干放，一般为室内分布系统均接入，在直放站的施主端口看底部噪声，此时的噪声会带有一些空间的噪声，又称动态噪声，直放站的上行底部噪声是由静态噪声和动态噪声共同组成的。静态噪声是可以由计算得到，动态噪声只能通过测试得到。调测时应调整上行增益并计算此噪声经有效路径损耗，不同的直放站计算有所不同，到达基站接收机的噪声功率是否控制在-120dBm以内，只有控制住上行噪声，直放站就不会对基站形成干扰。
下行信号的调整取决于接入信号的功率和下行的增益，只有当下行输入的信号同增益匹配时，才会使直放站的功放输出是线性信号。设备在生产制造过程中，直放站设备会按照有关标准检测三阶互调产物的大小，检测时规定了输入信号的电平的，如果实际应用中，输入信号幅度过大，或者增益设置过大，都会造成信号输出的非线性，而非线性信号的输出，必然会影响输出信号的质量，从而导致手机接收信号的质量下降。因此，我们在本实用新型中，在设计功放和低噪放时严格按各种指标，保证信号通信质量。
权利要求1.集成功放和低噪放的智能射频光传输模块，将功放模块和低噪放模块集成在原有的智能射频光传输模块中，其特征在于该射频光传输模块包括射频/光信号转换组件、光纤/射频信号转换组件、功放组件、低噪放组件和智能控制组件；智能控制组件采用单片机和A/D转换电路，从所述的射频/光信号转换组件、光纤/射频信号转换组件采样光功率、射频信号功率，经过信息处理，调节控制所述的光纤/射频信号转换组件中的光功率衰减及射频功率衰减，以调节所述的智能射频光传输模块输出功率；在信号下行链路，射频信号经过包含有光纤/射频信号转换组件的智能射频光传输模块后，再由功放组件放大从天线发射出去；在信号上行链路，从天线接收到的射频信号，经过低噪放组件放大后，再进入包含有射频/光信号转换组件的智能射频光传输模块，转换为光信号，通过光纤传输。
2.根据权利要求1所述的射频光传输模块，其特征在于所述的射频/光信号转换组件包括射频输入匹配(1)、高通滤波(2)、功放电路、低噪放电路、驱动电路(3)、激光器(4)、FSK调制器(5)和低通滤波(6)和；射频信号由天线接收下来，经过输入匹配(1)、滤波(2)送入激光器(4)转换成光信号发送出去，同时将监控的数据流经过FSK调制(5)和低通滤波(6)也送入激光器(4)转换成光信号发送出去。
3.根据权利要求1所述的射频光传输模块，其特征在于所述的光纤/射频信号转换组件包括光电转换电路(9)、匹配放大电路(10)、滤波电路(13)、三级射频放大电路(14、16、19)、二级数控衰减器(15、17)、阻抗匹配电路(18)、功放电路、低噪放电路、低通滤波电路(10)和FSK解调电路(12)；由光纤过来的光信号经过光电转换(9)转换成电信号通过匹配放大(10)后，经过射频放大(14、16、19)和数控衰减(15、17)后，由射频天线发送出去，同时送入低通滤波电路(11)滤出低频信号送入FSK解调(12)得到对端送过来的监控信息。
4.根据权利要求1所述的射频光传输模块，其特征在于所述的功放组件包括射频功放IC和滤波、匹配电路；射频信号经滤波、匹配后传送到射频功放IC，经射频功放IC将射频信号进行功率放大，然后再将放大后的射频信号发送出去。
5.根据权利要求1所述的射频光传输模块，其特征在于所述的低噪放组件包括射频低噪放IC和滤波、匹配电路；射频信号经滤波、匹配后传送到射频低噪放IC，经射频低噪放IC将信号进行放大，使得信号在较高接收灵敏度的情况下具有更好的信噪比，然后再将放大后的射频信号发送出去。
6.根据权利要求1-5所述之一的射频光传输模块，其特征在于在射频光传输模块的网管接口设计有推荐标准RS232收发芯片IC1和RS485收发芯片U14。
专利摘要本实用新型涉及一种集成功放和低噪放的智能射频光传输模块，将功放和低噪放集成到智能射频光传输模块当中，使原有的智能射频光传输模块变得更加高度集成，从而实现了一个模块完成多个模块的功能。集成了功放和低噪放的智能射频光传输模块使光纤直放站将不再需要添加功放和低噪放模块，从根本上简化光纤直放站的结构和生产，以实现光纤直放站的单模块架构。高度集成的智能射频光传输模块的出现，开创了光纤直放站的高度集成和高度智能的新时代。
文档编号H04B10/16GK2798424SQ200520095930
公开日2006年7月19日 申请日期2005年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者王琴, 杨春华, 范旺生 申请人:武汉盛华微系统技术有限公司