专利名称：一种信号放大装置及基站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号放大装置及基站系统。
背景技术：
频分双工(FDD, Frequency Division Duplex)体制的通信基站配置塔放(塔 顶放大器)可以改善系统的噪声系数，提高系统的灵敏度，提高基站系统的上 行覆盖，在基站上行受限的场景下，可以提高基站系统的覆盖范围，减少基站 的建站数量，给运营商节省建站成本。
随着时分双工(TDD, Time Division Duplex )体制通信系统的发展，TDD基 站配置塔放成为被考虑的基站建站方案，但由于TDD系统使用时分双工，与现 有FDD体制的塔放不相兼容，所以需要设计适合TDD系统使用的塔顶放大器 解决方案，以满足TDD发展需求。
发明内容
本发明的实施例提供了 一种信号放大装置及基站系统以实现满足TDD体制 需求的塔;故。
本发明的实施例提供了一种信号放大装置，包括 第一环形器，第二环形器，信号放大器；
所述第一环形器的第一端口用于电耦合天线接口 ，所述第一环形器的第二端 口用于电耦合所迷信号放大器的输入端，所述第一环形器的第三端口用于电耦 合所述第二环形器的第二端口 ；
所述第二环形器的第 一端口用于电耦合基站接口 ，所述第二环形器的第三端 口用于电耦合所述信号放大器的输出端；
其中，下行信号经过所述第二环形器的第一端口、所述第二环形器的第二端 口、所述第一环形器的第三端口，由所述第一环形器的第一端口输出；上行信号经过所述第 一环形器的第 一端口 、所述第 一环形器的第二端口流至所述信号 放大器的输入端，经所述信号放大器放大后，由所述信号放大器的输出端输出 至所述第二环形器的第三端口 、由所述第二环形器的第 一端口输出。 本发明的实施例还提供一种基站系统，包括
基站、天线及如上所述的信号放大装置；
所述基站的基站接口与所述信号放大装置中的所述第二环形器的第 一端口 电耦合；
所述天线的天线接口与所述信号放大装置中的所述第 一环形器的第一端口 电耦合。
本发明的实施例提供的信号放大装置及基站系统可以适用于TDD体制的通 信系统。
图1是本发明实施例提供的一种信号放大装置的结构示意图； 图2是本发明实施例提供的一种信号放大装置的结构示意图； 图3是本发明实施例提供的一种信号放大装置的结构示意图； 图4是本发明实施例提供的一种信号^:大装置的结构示意图； 图5是本发明实施例提供的一种信号放大装置的结构示意图； 图6是本发明实施例提供的一种信号放大装置的结构示意图； 图7是本发明实施例提供的一种信号放大装置的结构示意图； 图8是本发明实施例提供的一种基站系统的结构示意图。
具体实施例方式
本发明的实施例提供了 一种信号放大装置及基站系统以实现满足TDD体制 需求的塔放。为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发 明的实施例作进一步地详细描述。
本发明的实施例提供了一种信号放大装置，如图l所示，包括
第一环形器101，第二环形器102，信号放大器103;
第一环形器101的第一端口 1用于电耦合天线-接口，第一环形器101的第二 端口 2用于电耦合信号放大器103的输入端，第一环形器101的第三端口 3用于电耦合第二环形器102的第二端口 2;
第二环形器102的第一端口 1用于电耦合基站接口 ，第二环形器102的第三 端口 3用于电耦合信号放大器103的输出端；
其中，第一环形器101和第二环形器102具有以下特点信号从其第一端口 l进，由第二端口2出；信号从其第二端口2进，由第三端口3出；信号从其 第三端口3进，由第一端口l出，实施例中的信号放大器103可以为低噪声放 大器(LNA， Low Noise Amplifier )。
下行信号经过第二环形器102的第一端口 1、第二环形器102的第二端口 2、 第一环形器101的第三端口 3，由第一环形器101的第一端口 1输出；上行信 号经过第一环形器101的第一端口 1、第一环形器101的第二端口 2流至信号 放大器103的输入端，经信号放大器103放大后，由信号放大器103的输出端 输出至第二环形器102的第三端口 3,由第二环形器102的第一端口 l输出。
在这里，上行信号可以是指由天线接口流向基站接口的信号，即终端发往基 站的信号；下行信号可以是指由基站接口流向天线接口的信号，即基站发往终 端的信号。
上述信号放大装置可以适用于TDD体制的通信系统。
由于一般天线的驻波规格为1.5,当下行大功率信号达到天线时，由于天线 输入端口可能会存在失配特性，会有一部分能量反射回来，经天线接口进入第 一环行器101的第一端口 1,由其第二端口 2到达信号放大器103的输入端， 如果反射回来的能量足够大，信号放大器103会有被损坏的风险，即使没有一皮 损坏，但也存在可靠性降低的风险，因此需要考虑为信号放大器103屏蔽天线 反射回来的信号的问题。
如图2所述，本发明的实施例在图1所示的信号放大装置的基础上，增加了 放大器保护模块104，用于耦合部分进出所述第二环形器第一端口的信号，当 检测到有下行信号传输时，切断信号放大器103的电源、或断开信号放大器103 的输入端与第一环形器101的第二端口 2间的通路和/或信号放大器103的输出 端与第二环形器102的第三端口 3间的通路。
其中，放大器保护模块104是通过定向耦合器耦合于基站接口与第二环形器 102的第一端口 l之间，利用定向耦合器耦合信号的方向性，使得仅在有下行 信号传输时，才有信号被耦合进放大器保护模块104，因此放大器保护模块104 可以仅在有下行传输信号时，才会执行相应的保护措施。如图3所示该放大器保护模块104还可以包括，耦合器1043、检波模块1041、 控制模块1042:
耦合器1043，用于耦合部分进出所述第二环形器第一端口的信号，将耦合 到的信号输出至所述检波模块；其中耦合器1043可以是定向耦合器。
检波模块1041,用于根据耦合器1043耦合到的信号，检测是否有下行信号 传输；
控制模块1042，用于当检波模块1041检测到下行信号时，切断信号放大器 103的电源、或断开信号放大器103的输入端与第一环形器101的第二端口 2 间的通路和/或信号放大器103的输出端与第二环形器102的第三端口 3间的通 路。
具体的，当检波模块1041检测到下行信号时，检波模块1041可以输出一高 电平至控制模块1042,控制模块1042根据该高电平信号，可以利用一开关(如 继电器、射频开关、视频开关等)切断信号放大器103的电源Vpower。即当基 站处于下行发射时隙时，天线反射回来的下行信号到达信号放大器103之前， 控制模块1042将信号放大器103的电源关闭，实现对信号放大器103的保护的 功能。当基站的下行发射时隙结束后，没有信号被耦合进检波模块1041,检波 模块1041输出一低电平，控制模块1042根据该低电平信号，将信号放大器103 的供电恢复，实现上行时隙的上行信号的正常放大功能。
如图4所示，具体的，也可以利用一开关断开信号放大器103的输入端与第 一环形器101的第二端口 2间的通路，为了达到更好的防护效果，如为了防止 第二环形器102的隔离效果不佳，导致下行信号由第二环形器102的第三端口 3泄漏到信号放大器103的输出端，也可以同时利用一开关断开信号放大器103 的输出端与第二环形器102的第三端口 3间的通^"。
如图5所示，也可以增加第三环形器105及负载106，来防止第二环形器102 隔离效果不佳，所导致的下刊-信号由第二环形器102的第三端口 3泄漏到信号 放大器103的输出端的问题，具体方案如下
第三环形器105的第一端口 1电耦合第一环形器101的第三端口 3，第三环 形器105的第二端口 2电耦合负载106,第三环形器105的第三端口 3电耦合 信号放大器103的输出端；
经信号放大器103放大后的上行信号，经第三环形器105的第三端口 3、第 三环形器105的第一端口 1流至第二环形器102的第三端口 3;由第二环形器102流出的下行信号，经第三环形器105的第一端口 1、第三 环形器105的第二端口 2流至负载106。
这样设计，即使第二环形器102的隔离度不佳，也可以保证由第二环形器 102泄漏的下行信号，不会流至信号放大器103输出端，此时也无需在信号放 大器103输出端增加相应用于防护的开关。
如图6所述，为了防止基站工作频段以外的强干扰信号对本发明实施例信号 放大装置造成压缩效应，影响信号放大装置的正常放大功能，在信号放大装置 的输入和输出端口分别增加一个带通滤波器，将带外的信号滤除。增加的滤波 器带来的信号延时同时可以保证放大器保护模块104有足够的时间控制射频开 关，来保证大功率的射频信号不会损害信号放大器103。
具体的，第一滤波器107，电耦合于第一环形器101的第一端口 1与天线接 口之间，用于滤除干扰信号；
第二滤波器108，电耦合于第二环形器102的第一端口 l与基站接口之间， 用于滤除干扰信号。
如图7所示，为了减少接口设置，简化基站与信号放大装置间的连线，本发 明实施例所提供的信号放大装置可以设置一电源模块109,用于从基站接口取 电，为信号放大装置、放大器保护模块104供电。具体的，该电源模块109通 过偏置T型头从基站接口和第二环形器102的第一端口 1之间的连线中取电。
本发明实施例的上述信号放大装置可以适用于TDD体制的通信系统，而且 可以有效抑制天线反射的下行信号，及第二环形器可能泄漏的下行信号对信号 放大装置造成的影响。
本发明实施例还提供一种基站系统，如图8所示，包括基站203、天线201 及如上述实施例所描述的信号放大装置100;
基站201的基站接口与信号放大装置100中的第二环形器102的第一端口 1 电耦合；
具体的，可以通过一馈线202将基站201的基站接口与信号放大装置100 中的第二环形器102的第一端口 1电耦合。
天线201的天线接口与信号放大装置100中的第一环形器101的第一端口 1 电耦合。
若基站有多个收发接口，需要连接多个天线，可以按照上述方法为每个基站 接口与天线之间分别配置如上述实施例所描述的信号放大装置100。用本发明实施例所描述的信号放大装置作为塔放安装在基站系统中，该塔放 会自动做到与基站的收发同步，无需额外的同步控制机制。减小了塔放的实现
难度。为TDD系统;荅放产品更快推向市场，提供了4艮好的解决方案。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任 何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种信号放大装置，其特征在于，包括第一环形器，第二环形器，信号放大器；所述第一环形器的第一端口用于电耦合天线接口，所述第一环形器的第二端口用于电耦合所述信号放大器的输入端，所述第一环形器的第三端口用于电耦合所述第二环形器的第二端口；所述第二环形器的第一端口用于电耦合基站接口，所述第二环形器的第三端口用于电耦合所述信号放大器的输出端；其中，下行信号经过所述第二环形器的第一端口、所述第二环形器的第二端口、所述第一环形器的第三端口，由所述第一环形器的第一端口输出；上行信号经过所述第一环形器的第一端口、所述第一环形器的第二端口流至所述信号放大器的输入端，经所述信号放大器放大后，由所述信号放大器的输出端输出至所述第二环形器的第三端口，由所述第二环形器的第一端口输出。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括 放大器保护模块，用于耦合部分进出所述第二环形器第一端口的信号，当检测到有所述下行信号传输时，切断所述信号放大器的电源、或断开所述信号放 大器的输入端与所述第一环形器的第二端口间的通路和/或所述信号放大器的 输出端与所述第二环形器的第三端口间的通路。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括电源模块，用于从基站接口取电，为所述信号放大装置、所述放大器保护模 块供电。
4. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述放大器保护模块还包括 耦合器，用于耦合部分进出所述第二环形器第一端口的信号，将耦合到的信号输出至所述检波模块；检波模块，用于根据所述耦合到的信号，检测是否有下行信号传输； 控制模块，用于当所述检波模块检测到下行信号时，切断所述信号放大器的 电源、或断开所述信号放大器的输入端与所述第 一环形器的第二端口间的通路 和/或所述信号放大器的输出端与所述第二环形器的第三端口间的通路。
5. 根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，还包括 第一滤波器，电耦合于所述第一环形器的第一端口与所述天线接口之间，用于滤除干扰信号；第二滤波器，电耦合于所述第二环形器的第一端口与所述基站接口之间，用 于滤除干扰信号。
6. 根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，还包括第三环形 器及负载所述第三环形器的第 一端口电耦合所述第 一环形器的第三端口 ，所述第三环 形器的第二端口电耦合所述负载，所述第三环形器的第三端口电耦合所述信号 放大器的输出端；所述经所述信号放大器放大后的上行信号，经所述第三环形器的第三端口 、 所述第三环形器的第一端口流至所述第二环形器的第三端口 ；由所述第二环形器流出的下行信号，经所述第三环形器的第一端口、所述第 三环形器的第二端口流至所述负载。
7. —种基站系统，其特征在于，包括基站、天线及如权利要求1至6所述的信号放大装置； 所述基站的基站接口与所述信号放大装置中的所述第二环形器的第 一端口 电耦合；所述天线的天线接口与所述信号放大装置中的所述第 一环形器的第一端口 电耦合。
全文摘要
本发明公开了一种信号放大装置及基站系统，其中本发明提供了一种信号放大装置的实施例，包括第一环形器，第二环形器，信号放大器；所述第一环形器的第一端口用于电耦合天线接口，所述第一环形器的第二端口用于电耦合所述信号放大器的输入端，所述第一环形器的第三端口用于电耦合所述第二环形器的第二端口；所述第二环形器的第一端口用于电耦合基站接口，所述第二环形器的第三端口用于电耦合所述信号放大器的输出端。本发明实施例所提供的信号放大装置可以适用于TDD体制的通信系统。
文档编号H04W52/04GK101527956SQ20091010642
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者清 李, 马国田 申请人:华为技术有限公司