多系统接入平台电压驻波比检测方法和装置与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其是涉及一种多系统接入平台的宽带天线分段电压驻波比检测方法和装置。

背景技术：

目前现代移动通信已经从2G发展到4G。2G、3G和4G共存，各种覆盖系统共建共存，宽带天线大量使用，天线以及馈线的状态检测，尤其电压驻波比是一个系统天线匹配良好的重要衡量指标，POI(Point of interface)作为室内覆盖的解决方案之一，具有可靠性高、经济等优势，为了实时了解POI系统中宽带天线的工作状态，在POI系统中，要求对天线各个频段的电压驻波比进行检测，目前一般技术可以满足天线总的电压驻波比检测要求，但目前还没有检测宽带天线各频段的电压驻波比状态的装置，同时耦合器和其它射频器件等在不同频段和不同温度下存在较大差异，难以进行准确检测。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种多系统接入平台电压驻波比检测方法和装置，解决目前POI系统中存在的宽带分段电压驻波比检测的要求。

本发明的第一方面提供一种多系统接入平台电压驻波比检测方法，包括以下步骤：

S1、耦合宽带信号，输出多个待测频带的前向和反向耦合信号；

S2、选通其中一个所述待测频带的前向耦合信号进行输出；

S3、对所述前向耦合信号进行带通滤波处理，得到对应的窄带频带信号；

S4、选通所述窄带频带信号进行输出；

S5、对所述窄带频带信号进行检波，形成电压信号；

S6、对所述电压信号进行放大滤波；

S7、对放大滤波后的所述电压信号进行模数转换处理，将所述电压信号转化为数字化的电压信号；

S8、将所述数字化的电压信号与预置窄带频带信号的功率表进行对比计算，得到前向功率值；

S9、选通对应所述前向耦合信号的反向耦合信号进行输出，重复步骤S3-步骤S8，得到反向功率值，根据所述前向功率值和反向功率值，计算得到电压驻波比；

S10、轮询下一个待测频带的前向和反向耦合信号，得到相应的电压驻波比。

进一步地，在所述步骤S4之后、步骤S5之前还包括以下步骤：对所述窄带频带信号进行射频放大。

进一步地，在所述步骤S8之后、步骤S9之前还包括以下步骤：检测装置内部的环境温度，根据检测的温度和预置温度补偿数对所述前向功率值进行功率值补偿。

进一步地，所述步骤S10中，轮询按一定时间周期间隔进行。

本发明的第二方面提供一种多系统接入平台电压驻波比检测装置，包括：

宽带耦合电路，用于耦合宽带信号，并输出多个待测频带的前向和反向耦合信号；

输入射频开关组合，用于选通其中一个所述待测频带的前向耦合信号或反向耦合信号进行输出；

射频滤波电路，用于将所述输入射频开关输入的前向耦合信号或反向耦合信号进行带通滤波处理，得到对应的窄带频带信号；

输出射频开关组合，用于选通所述窄带频带信号进行输出；

功率检波电路，用于对所述窄带频带信号进行检波，形成电压信号；

运算放大电路，用于对所述电压信号进行放大滤波；

模数转换电路，用于对放大滤波后的所述电压信号进行模数转换处理，将所述电压信号转化为数字化的电压信号；

单片机，用于控制所述输入射频开关组合和输出射频开关组合的信号通道选通，用于将所述数字化的电压信号与对应的预置窄带频带信号的功率表进行对比计算得到前向功率值或反向功率值，用于根据前向功率值和反向功率值计算得到电压驻波比，用于轮询各个待测频带的前向耦合信号和反向耦合信号得到相应的电压驻波比。

进一步地，还包括射频放大电路，用于对所述输出射频开关组合输出的窄带频带信号进行射频放大，并输出至所述功率检波电路。

进一步地，还包括温度传感器，用于检测装置内部的环境温度，并将检测的温度值发送至所述单片机，所述单片机用于根据检测的温度值和预置温度补偿数对得到的前向功率值或反向功率值进行功率值补偿。

进一步地，还包括存储器，用于存储预置窄带频带信号的功率表、前向功率值、反向功率值、根据前向功率值和反向功率值计算得到的电压驻波比以及预置温度补偿数。

进一步地，所述宽带耦合电路为两通道宽带悬带耦合电路，分别具有两对前向和反向耦合输出端口。

进一步地，所述输入射频开关组合包括SP4T射频开关以及与SP4T射频开关的输出端连接的SP8T射频开关，所述输出射频开关组合为一SP8T射频开关。

本发明通过输入射频开关组合和输出射频开关组合作为信号通道选择开关，选通其中一个待测频带的前向或反向耦合信号，并通过射频滤波电路处理得到对应的窄带频带信号，经射频放大、功率检波、放大滤波、模数转换后的窄带频带信号，通过单片机与预置窄带频带信号的功率表对比计算得到前向功率值或反向功率值，再对得到前向功率值和反向功率值计算得到电压驻波比，再通过单片机轮询各个待测频带的前向和反向耦合信号，得到相应的电压驻波比，从而实现宽带天线分段电压驻波比的检测，检测精度高，集成度高，可靠性高，成本低。

【附图说明】

图1为本发明一种多系统接入平台电压驻波比检测装置的原理框图；

图2是图1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的原理图；

图3是图1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的输入射频开关组合的结构示意图；

图4是图1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的输出射频开关组合的结构示意图；

图5是图1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的射频滤波电路的结构示意图；

图6为本发明一种多系统接入平台电压驻波比检测方法的流程示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参考图1和图2，本发明提供的一种多系统接入平台电压驻波比检测装置，包括宽带耦合电路11、输入射频开关组合12、射频滤波电路16、输出射频开关组合26、射频放大电路27、功率检波电路30、运算放大电路31、模数转换电路32、单片机33、温度传感器35和存储器34。宽带耦合电路11连接输入射频开关组合12的一端，输入射频开关组合12的另一端连接到射频滤波电路16的一端，射频滤波电路16的另一端连接到输出射频开关组合26的一端，输出射频开关组合26的另一端连接到射频放大电路27的输入端，射频放大电路27的输出端连接到功率检波电路30的一端，功率检波电路30的另一端连接到模数转换电路32的一端，模数转换电路32的另一端连接到单片机33，存储器34、温度传感器35、输入射频开关组合12、输出射频开关组合26分别连接到单片机33。

宽带耦合电路11用于耦合宽带信号，并输出多个待测频带的前向和反向耦合信号。输入射频开关组合12用于选通其中一个待测频带的前向耦合信号或反向耦合信号进行输出。射频滤波电路16用于将输入射频开关12输入的前向耦合信号或反向耦合信号进行带通滤波处理，抑制带外信号，得到对应的窄带频带信号，窄带频带信号根据检测分段要求进行预置，包括并不限于2G的GSM、CDMA、DCS、PHS，3G的CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA和4G的TD-LTE、FDD-LTE等频段。输出射频开关组合26用于选通窄带频带信号进行输出。射频放大电路27用于对输出射频开关组合26输出的窄带频带信号进行射频放大，并输出至功率检波电路30，射频放大电路27为宽带增益放大器，用于补偿射频链路的损耗。功率检波电路30用于对窄带频带信号进行检波，形成电压信号，功率检波电路30为一均值检波器。运算放大电路31用于对电压信号进行放大滤波，运算放大电路31为一同相放大电路。模数转换电路32用于对放大滤波后的电压信号进行模数转换处理，将电压信号转化为数字化的电压信号，模数转换电路32为一12bit模数转换器，可将模拟信号转换为数字信号。温度传感器35用于检测装置内部的环境温度，并将检测的温度值发送至单片机33，温度传感器35为一线性温度检测器。

单片机35用于控制输入射频开关组合12和输出射频开关组合226的信号通道选通、用于将数字化的电压信号与对应的预置窄带频带信号的功率表进行对比计算得到前向功率值或反向功率值、用于根据检测的温度值和预置温度补偿数对得到的前向功率值或反向功率值进行功率值补偿、用于根据前向功率值和反向功率值计算得到电压驻波比、用于轮询各个待测频带的前向耦合信号和反向耦合信号得到相应的电压驻波比，其中预置温度补偿数是经过批量实验得到的统计数据。存储器34用于存储预置窄带频带信号的功率表、前向功率值、反向功率值、根据前向功率值和反向功率值计算得到的电压驻波比以及预置温度补偿数。

本实施例中，宽带耦合电路11为两通道宽带悬带耦合电路，分别具有两对前向和反向耦合输出端口，满足宽带天线分段电压驻波比检测的要求。结合图3所示，输入射频开关组合12包括SP4T射频开关12a以及与SP4T射频开关12a的输出端连接的SP8T射频开关12b，SP4T射频开关12a具有4个输入端以及一个输出端，4个输入端分别为121输入端、122输入端、123输入端和124输入端，SP8T射频开关12b具有一个输入端以及8个输出端，8个输出端分别为125输出端、126输出端、127输出端、128输出端、129输出端、130输出端、131输出端和132输出端。SP4T射频开关12a和SP8T射频开关12b高隔离度强，保证了各个信号通道之间的隔离度。结合图4所示，输出射频开关组合26为一SP8T射频开关，具有一个输入端和8个输出端，8个输出端分别为261输出端、262输出端、263输出端、264输出端、265输出端、266输出端、267输出端、268输出端。结合图5所示，射频滤波电路16为射频滤波阵列，由多个射频滤波器组成，本实施例中，具体的，射频滤波阵列由16个射频滤波器组成，分别为射频滤波器a、射频滤波器b、射频设滤波器c……….射频滤波器h。

参考图6，本发明提供的一种多系统接入平台电压驻波比检测方法，包括以下步骤：

S1、通过宽带耦合电路11耦合宽带信号，输出多个待测频带的前向和反向耦合信号，本实施例中，可输出4个待测频带的前向和反向耦合信号。

S2、通过输入射频开关组合12选通其中一个待测频带的前向耦合信号进行输出，比如输入射频开关组合12选通第一个待测频带的前向耦合信号，则输入射频开关组合的SP4T射频开关12a的121输入端接通、输入射频开关组合的SP8T射频开关12b的125输出端接通。

S3、通过射频滤波电路16对前向耦合信号进行带通滤波处理，得到对应的窄带频带信号。

S4、通过输出射频开关组合26选通窄带频带信号进行输出，例如输出射频开关组合26的261输出端接通。

S41、通过射频放大电路27对窄带频带信号进行射频放大，以补偿射频链路的损耗。

S5、通过功率检波电路30对窄带频带信号进行检波，形成电压信号。

S6、通过运算放大电路31对电压信号进行放大滤波。

S7、通过模数转换电路32对放大滤波后的电压信号进行模数转换处理，将电压信号转化为数字化的电压信号。

S8、通过单片机33将数字化的电压信号与预置窄带频带信号的功率表进行对比计算，得到前向功率值。

S81、通过温度传感器35检测装置内部的环境温度，通过单片机33根据检测的温度和预置温度补偿数对前向功率值进行功率值补偿，预置温度补偿数据，可提高检测精度。

S9、通过输入射频开关组合12的选通对应前向耦合信号的反向耦合信号进行输出，则输入射频开关组合12的SP4T射频开关12a的121输入端接通、输入射频开关组合12的SP8T射频开关12b的126输出端接通。重复步骤S3-步骤S8，得到反向功率值，通过单片机33根据前向功率值和反向功率值，计算得到电压驻波比。

S10、通过单片机33轮询第二个、第三个、第四个待测频带的前向和反向耦合信号，得到相应的电压驻波比。以此循环轮询，轮询按一定时间周期间隔进行，轮询时间间隔要求与输入射频开关组合12、输出射频开关组合26的开关延时、功率检波电路30响应时间、温度传感器35采样温度时间以及单片机33计算时间相吻合。轮询时，选通的信号通道接通，为选通的信号通道关闭。

本发明通过输入射频开关组合12和输出射频开关组合26作为信号通道选择开关，选通其中一个待测频带的前向或反向耦合信号，并通过射频滤波电路16处理得到对应的窄带频带信号，经射频放大、功率检波、放大滤波、模数转换后的窄带频带信号，通过单片机33与预置窄带频带信号的功率表对比计算得到前向功率值或反向功率值，再对得到前向功率值和反向功率值计算得到电压驻波比，再通过单片机33轮询各个待测频带的前向和反向耦合信号，得到相应的电压驻波比，从而实现宽带天线分段电压驻波比的检测，检测精度高，集成度高，可靠性高，成本低。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。