专利名称：与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线通信直放站系统，尤其涉及一种与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统。
背景技术：
无线通信已成为人们日常生活中必不可少的重要通信工具。但常有个别信号接受不到的地方或空间，如楼层中，地下室，楼下停车场等。解决上述问题的方法是在这些信号接受不到的地方或空间布设无线通信直放站系统，但是现有的无线通信直放站系统存在以下缺点a.要重新在建筑物内铺设电缆，打洞施工，材料成本费高，施工费用高，影响建筑物美观；b.现有直放站系统难以控制小区域，如家庭范围的覆盖；c.现有直放站无法解决新商品楼或建筑物小区开发设计规划中，在不影响建筑物美观前提下，不可预测的存在移动电话的信号盲点的问题；d.存在设备的供电问题，及电磁波的辐射大，对没有无线通信的信号盲点的家庭产生不必要的辐射引起纠纷；e.现有直放站不能实现各家庭的自主购买设备，自主管理更新设备，即无法使个别信号盲点的家庭用户以低成本方式解决问题，从而不利无线通信的普及。
发明内容为了克服现有的无线通信直放站系统的上述缺点，本发明提供一种与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统，利用现有的共用电缆系统的传输电缆及每个家庭内的接头，将无线通信直放站系统与现有的共用电缆系统结合。
为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是提供一种与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统，其包括共用电缆系统，该系统还包括无线通信施主天线，其用于收发无线通信基站信号；无线通信直放站主机，其通过无线通信施主天线实现与无线通信基站的通信；无线通信直放站子机，其通过重发天线，实现与无线通信终端的通信；二功率分配及合成器，该无线通信直放站主机和子机均通过一功率分配及合成器接入至共用电缆系统的共用电缆，以实现主机和子机的通信，该功率分配及合成器将共用电缆信号与无线通信的信号分配或合成起来；该共用电缆系统还包括用于滤除无线通信信号的滤波器，共用电缆系统的信号通过该滤波器滤波后通过与该与无线通信直放站主机连接的功率分配及合成器接入至共用电缆。
本发明的有益效果是，由于本发明的无线通信直放站主机和子机均通过一功率分配及合成器接入至共用电缆系统的共用电缆，且共用电缆系统的信号通过低通滤波器或带通滤波器滤波后通过与该与无线通信直放站主机连接的功率分配及合成器接入至共用电缆，实现与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统，因此本发明具有以下优点a.可以很好解决现有建筑物内的无线通信终端信号盲点问题，成本低，不需要在建筑物内重复施工，利用现有的共用电缆系统的传输电缆及各个家庭内的接头，将现有共用电缆系统扩大到无线通信终端系统，可实现广域范围利用。也可以在新建筑物内利用本发明，起到一举两得的效果。同时也可以由用户选择性地安装子机。通过共用电缆线，无需另接接线电缆来实现直放站的功能，不影响室内外美观和另外占用过多的空间；b.本发明的系统发射的电波量极小，对人体健康几乎没有不良影响；c.本发明的系统施工简单，时间短，系统成本低，尤其子机的成本价格极低，便于家庭普及；d.本发明的重发天线与施主天线隔离度增大，可防止信号串扰；e.由于本发明的系统覆盖很小的范围，相对密闭系统，因此对外辐射干扰极小；g.本发明的系统既可以解决现有建筑物内的无线通信的信号盲点，也可以解决新商品楼或建筑物小区开发设计规划中不可预测的存在无线通信的信号盲点的问题，从而增加新商品楼或建筑物的无形价值。
图1是本发明第一实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的结构示意图。
图2是本发明第二实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的结构示意图。
图3是本发明第二实施例子机为有源子机的无线通信直放站系统的电路原理图。
图4是本发明第二实施例子机为无源子机的无线通信直放站系统的电路原理图。
图5是本发明第三实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的结构示意图。
图6是本发明第三实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的电路原理图。
图7是本发明第三实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的工作原理图。
具体实施方式本发明的根本的原理是在共用电缆系统中加入无线通信直放站系统，通过共用电缆信号与无线信号的相互隔离设计，使两种系统的信号互不干扰，独立工作运转。其中共用电缆系统是指共用电视接收系统(CATV)、有线电视系统、网络传输系统、卫星接收系统等各种有线传输系统。
说明书附图中的K为功率分配合成器。
请参阅图1，是本发明第一实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的结构示意图。本发明与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统包括共用电缆系统，该系统还包括无线通信施主天线，其用于收发无线通信基站信号；无线通信直放站主机，其通过无线通信施主天线实现与无线通信基站的通信；无线通信直放站子机，其通过重发天线，实现与无线通信终端的通信；功率分配及合成器，该无线通信直放站主机和子机均通过一功率分配及合成器接入至共用电缆系统的共用电缆，以实现主机和子机的通信，该功率分配及合成器将共用电缆信号与无线通信的信号分配或合成起来。其中一功率分配及合成器位于直放站子机内。该共用电缆系统还包括用于滤除无线通信信号的低通滤波器或带通滤波器，共用电缆系统的信号通过该低通滤波器或带通滤波器滤波后通过与该与无线通信直放站主机连接的功率分配及合成器接入至共用电缆以与无线通信信号的分配或合成。无线通信直放站主机安放在无线通信施主天线近旁，这样可以提高无线通信直放站系统的接收敏感度，减少无线通信直放站主机的功率放大器的发射功率损失。无线通信直放站系统的电源消耗主要集中在直放站主机上。
请参阅图2，是本发明第二实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的结构示意图。本发明第二实施例与第一实施例的区别在于在共用电缆系统的低通滤波器或带通滤波器前端使用了共用放大器。
请参阅图3，是本发明第二实施例子机为有源子机的无线通信直放站系统的电路原理图。本发明的直放站主机包括第一双功滤波器或收发信开关、低噪声放大器、第二双功滤波器或收发信开关和功率放大器。无线通信基站来的射频信号由施主天线接收，通过第一双功滤波器或收发信开关进入下行链路，通过低噪声放大器，再经第二双功滤波器或收发信开关传送到无线通信直放站子机，相反，无线通信直放站子机的信号由第二双功滤波器或收发信开关接收进入上行链路，通过功率放大器，再经第一双功滤波器或收发信开关传送到施主天线。该无线通信直放站主机还包括告警监控部分和自动收发电平控制，该无线通信直放站主机通过该自动收发电平控制可实现直放站主机与分机和子机的收发电平控制，告警监控部分可通过无线监控信号，通知监控中心，直放站主机的工作是否正常。
有源子机包括功率分配及合成器以及与该功率分配及合成器连接的共用电缆系统信号通过的低通滤波器或带通滤波器和用于无线通信的第一双功滤波器或收发信开关，低噪声放大器，第二双功滤波器或收发信开关和小功率放大器。无线通信直放站主机来的信号由第一双功滤波器或收发信开关接收进入下行链路，通过低噪声放大器，再经第二双功滤波器或收发信开关传送到重发天线发射到无线通信终端，相反，无线通信终端的信号由重发天线接收，经第二双功滤波器或收发信开关进入上行链路，通过功率放大器，再经第一双功滤波器或收发信开关传送到无线通信直放站主机。该有源子机还包括告警监控部分和自动收发电平控制，有源子机的自动收发电平控制用以实现子机与无线通信终端的收发电平控制，告警监控部分可通过无线监控信号，通知监控中心，有源子机的工作是否正常。有源子机只要较小的发射功率，其消费电力极少。通过重发天线，可实现子机与无线通信终端的通信。
请参阅图4，是本发明第二实施例子机为无源子机的无线通信直放站系统的电路原理图。其中无源子机包括功率分配及合成器以及与该功率分配及合成器连接的共用电缆系统信号通过的低通滤波器或带通滤波器和无线通信信号通过的无源衰减器，该无源衰减器用以控制收发电平。这种方式用于电缆线短，密集的建筑构造。由于信号衰减小，信号电平控制主要靠主机。通过重发天线，实现子机与无线通信终端的通信。
请参阅图5，是本发明第三实施例与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的结构示意图。对于大规模集合住宅楼群来讲，由于分支较多，从而会导致过长电缆的信号衰减问题，因此在各个楼上的主机和子机间加入对信号放大及补偿有源分机，用来补偿过长电缆的信号损失，改善收发信号的不均衡。直放站主机、直放站分机和直放站子机间可合理调整分配信号电平，通过功率分配器及合成器将共用电缆系统和无线通信直放站系统结合起来。
请一并参阅图6，在主机和子机间加入分机的与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统与主机和子机直接连接的不同。当有分机时，主机可减少一对双功滤波器或收发信开关。
本发明的双功滤波器均采用带通滤波器(B.P.F)。
请一并参阅图7，是本发明与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的工作原理图。其中，图中的fc是指共用电缆系统的信号接收频率，fr和ft是指无线通信信号的接受频率与发射频率。由于在共用电缆系统中加入了低通或带通滤波器，从而可防止共用电缆系统的信号fc进入无线通信系统中。反之，可防止无线通信信号fr和ft进入共用电缆系统的系统中。无线通信收发信号fr和ft可通过双功滤波器，将收发信号fr和ft分开传输，起到相互隔离的作用。同时，双功滤波器或收发开关也起到将共用电缆信号与无线信号相互隔离的作用。
图3至图7所示的与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统适用于单频无线通信系统，当本发明应用于双频或多频无线通信系统时，直放站主机、直放站分机和直放站子机的收发信部分包括与双频或多频无线通信系统相对应频率数量的单频无线通信直放站主机、直放站分机和直放站子机的收发信部分。
本发明最大的特点在于利用原有共用电缆系统的共用电缆，同时实现无线通信信号的传输。为了达到共用电缆系统与无线通信直放站系统的共用及信号电路匹配，将无线通信直放站系统的接口设计为与共用电缆系统相同匹配阻抗的接口。在本发明的系统中功率分配及合成器将共用电缆信号与无线通信的信号分配或合成起来。
一般单一通信系统，通过双功滤波器来实现收发信号的隔离。而共用电缆与无线通信直放站共用系统，必须考虑两系统的信号隔离问题。在共用电缆系统放大器之后接入共用电缆系统信号可通过的低通滤波器或带通滤波器，它的功能在于第一，减少共用电缆系统的共用放大器的高调波信号对无线通信信号的干扰，这种干扰波有可能落在无线通信的信号带域内，也可能可能落在无线通信的信号带域外；第二，减少共用电缆系统的共用放大器对无线通信的主机、分机及子机产生的噪声，也可以防止无线通信系统的信号进入到共用电缆系统中。无线通信的收发信号的带通滤波器(B.P.F)除用于无线通信系统的收信信号与发信信号的窜扰外，还具有防止共用电缆系统信号的进入及减少其噪声干扰。
本发明的无线通信直放站主机可为宽带直放站、选频直放站、移频传输直放站或基带再生直放站。
本发明与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统的室外施主天线用于收发基站信号，要求水平波束角小、方向性好、增益高、前后比大。例如采用TV天线同样的八木天线或小型的抛物面天线。室内重发天线采用简易低价格天线。
本发明的与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统可适用于以下无线通信系统GSM无线通信系统及其扩张系统、PDC无线通信系统、小灵通(PHS及PHS高速版)无线通信系统、CDMA(及其扩张系统，如CDMA20001x)、第3代无线通信(W-CDMA、TDS-CDMA等)、PDA无线通信终端、WLAN系统、第4代无线通信等系统频率大于800MHz的所有无线通信系统。
权利要求
1.一种与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统，其包括共用电缆系统，其特征在于该系统还包括无线通信施主天线，其用于收发无线通信基站信号；无线通信直放站主机，其通过无线通信施主天线实现与无线通信基站的通信；无线通信直放站子机，其通过重发天线，实现与无线通信终端的通信；功率分配及合成器，该无线通信直放站主机和子机均通过一功率分配及合成器接入至共用电缆系统的共用电缆，以实现主机和子机的通信，该功率分配及合成器将共用电缆信号与无线通信的信号分配或合成起来；该共用电缆系统还包括用于滤除无线通信信号的滤波器，共用电缆系统的信号通过该滤波器滤波后通过与该与无线通信直放站主机连接的功率分配及合成器接入至共用电缆。
2.根据权利要求1所述的无线通信直放站系统，其特征在于该共用电缆系统的滤波器为低通滤波器或带通滤波器。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信直放站主机和子机间还可加入对信号进行放大及补偿的有源分机。
4.根据权利要求1或2所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信直放站主机包括第一双功滤波器或收发信开关、低噪声放大器、第二双功滤波器或收发信开关和功率放大器，该第一、第二双功滤波器或收发信开关均采用带通滤波器；无线通信基站来的射频信号由施主天线接收，通过第一双功滤波器或收发信开关进入下行链路，通过低噪声放大器，再经第二双功滤波器或收发信开关传送到无线通信直放站子机，相反，无线通信直放站子机的信号由第二双功滤波器或收发信开关接收进入上行链路，通过功率放大器，再经第一双功滤波器或收发信开关传送到施主天线。
5.根据权利要求4所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信直放站子机可为有源子机或无源子机，其中有源子机包括功率分配及合成器以及与该功率分配及合成器连接的共用电缆系统信号通过的低通滤波器或带通滤波器和用于无线通信的第一双功滤波器或收发信开关，低噪声放大器，第二双功滤波器或收发信开关和小功率放大器，该第一、第二双功滤波器均采用带通滤波器；无线通信直放站主机来的信号由第一双功滤波器或收发信开关接收进入下行链路，通过低噪声放大器，再经第二双功滤波器或收发信开关传送到重发天线发射到无线通信终端，相反，无线通信终端的信号由重发天线接收，经第二双功滤波器或收发信开关进入上行链路，通过功率放大器，再经第一双功滤波器或收发信开关传送到无线通信直放站主机。
6.根据权利要求5所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信直放站主机和有源子机均还包括告警监控部分和自动收发电平控制，该无线通信直放站主机通过该自动收发电平控制可实现直放站主机与分机和子机的收发电平控制，有源子机的自动收发电平控制用以实现子机与无线通信终端的收发电平控制，告警监控部分可通过无线监控信号，通知监控中心直放站主机或有源子机的工作是否正常。
7.根据权利要求1所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信直放站子机可为有源子机或无源子机，其中无源子机包括功率分配及合成器以及与该功率分配及合成器连接的共用电缆系统信号通过的低通滤波器或带通滤波器和无线通信信号通过的无源衰减器，该无源衰减器用以控制收发电平。
8.根据权利要求1所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信直放站系统的接口采用与共用电缆系统相同匹配阻抗的接口。
9.根据权利要求1所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信直放站主机可为宽带直放站、选频直放站、移频传输直放站或基带再生直放站。
10.根据权利要求1所述的无线通信直放站系统，其特征在于该无线通信系统为系统频率在800MHz以上的无线通信系统。
全文摘要
本发明公开了一种与共用电缆系统结合的无线通信直放站系统，其包括共用电缆系统，该系统还包括无线通信施主天线，其用于收发无线通信基站信号；无线通信直放站主机，其通过无线通信施主天线实现与无线通信基站的通信；无线通信直放站子机，其通过重发天线，实现与无线通信终端的通信；功率分配及合成器，该无线通信直放站主机和子机均通过一功率分配及合成器接入至共用电缆系统的共用电缆，以实现主机和子机的通信，该功率分配及合成器将共用电缆信号与无线通信的信号分配或合成起来，该共用电缆系统还包括用于滤除无线通信信号的滤波器。本发明适用于各种系统频率在800MHz以上的无线通信系统。本发明解决了建筑物内的无线通信的信号盲点的问题，成本低，且不影响室内外美观及占用过多的空间。
文档编号H04W88/08GK1547399SQ20031011239
公开日2004年11月17日 申请日期2003年11月28日 优先权日2003年11月28日
发明者阎跃军, 阎跃鹏 申请人:阎跃军, 阎跃鹏