专利名称：分集接收直放站系统中的近、远端射频光电转换模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光纤直放站网络设备，尤其涉及一种应用在分集接收直放站系统中的近、远端射频光电转换模块。
技术背景射频光电转换模块是把射频信号转换为光信号经由光纤传输再由光信号转换为电信号的光纤传输设备。由于光在光纤中传输损耗小等特性，使射频光电转换模块用在移动通信中作为中继设备来扩大覆盖范围，是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案，同时该产品作为延迟线在雷达通信中也得到广泛应用。随着移动通信的的迅速发展，各种新技术的出现，对移动通信覆盖的要求越来越高，从话务量、成本以及网络质量方面考虑，光纤直放站是扩大覆盖的最佳选择。随着2.5G和3G通信网络的铺设，码分多址技术日益成为现代移动通信的主要接入方式，但是它的系统性能受限于无线信道的多径衰落、多址干扰(MAI)和符号间干扰(ISI)，通过空时处理技术，在空间域和时间域联合处理接收信号可以充分利用空间信号处理技术和时间信号处理技术的优势，有效抵抗ISI、减少MAI、增加分集增益以及提高阵增益。为达到较好的网络覆盖质量要求光纤直放站也传输分集接收通道。目前网络覆盖中使用的射频光电转换模块应用到带分集接收的直放站系统中需用射频光电转换模块两对且至少需要两根光纤，如图1所示，不论是近端或远端的射频光电转换模块均包括一波分复用装置(WDM)，一光发射器、一光接收器，整个模块的增益需要人工调整实现。此类结构的射频光电转换模块当应用到带分集接收的直放站系统中传输一上行、一下行和一分集上行三个射频信号时，就须采用两对共四个前述构造的射频光电转换模块来实现。其中一对模块用于传输一路上行射频信号和一路下行射频信号，另一对模块则用于传输一路分集上行射频信号。这样就使得近端和远端各需两个模块，每个模块与监控板均需要一个串口连接，使系统控制复杂，成本高。
实用新型的内容发明目的本实用新型提供一对分集接收直放站系统中的近端和远端射频光电转换模块，便可传输一上行、一下行和一分集上行三个射频信号，集成度高，成本低。
为实现以上发明目的，本实用新型采用的技术方案如下一分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块，包括一下行光发射器，用于将一下行射频输入信号转换为波长为λ1的光信号；一近端波分复用装置，包括第一波分复用器和第二波分复用器，第一波分复用器与单光纤的一端连接，单光纤的另一端用于与远端连接，该单光纤输入来自远端的两路上行光信号，其波长分别为λ2、λ3，由所述第一波分复用器全反射至第二波分复用器，该第二波分复用器反射波长为λ2的光信号且透射波长为λ3的光信号；一上行光接收器，用于接收经所述第二波分复用器反射后的波长为λ2的光信号并将其转换成上行射频信号输出；一分集上行光接收器，用于接收经所述第二波分复用器透射后的波长为λ3的光信号并将其转换成分集上行射频信号输出；还包括一近端微处理控制器，为一带AD转换的单片机，具有双串口，串口1与近端FSK连接，用于远、近端之间的数据传输；串口2与上位机连接，用于跟上位机通信，实现人机对话通过编程使模块具有实时监控参数功能，其通信接口符合联通统一网管协议及类似协议；接口I/O1控制上行接收射频处理电路的数控衰减器；接口I/O2控制分集上行接收射频处理电路的数控衰减器；接口I/O3用于设置和监控FSK芯片；通过ADC输入接口引脚接模块各参数监控量，其接口引脚分别接入下行光发射器的光功率和激光器光电流的检测电压；上行光接收器的输入光功率检测电压；分集上行光接收器的输入光功率检测电压；下行发射射频处理电路的射频功率检测电压；上行接收射频处理电路的射频功率检测电压；分集上行接收射频处理电路的射频功率检测电压。
所述近端微处理控制器为单片机MSP430F147。
所述近端FSK为芯片CC1000。
一种用于发射和接收与上述的分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块的上行和下行信号相对应的分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块，包括一分集上行光发射器，用于将一分集上行射频输入信号转换为波长为λ3的光信号；一上行光发射器，用于将一上行射频输入信号转换为波长为λ2的光信号；一远端波分复用装置，包括第三波分复用器和第四波分复用器，第三波分复用器与单光纤的一端连接，单光纤的另一端用于与近端连接，该单光纤输入来自近端的一路上行波长为λ1光信号，第四波分复用器反射所述波长为λ2的光信号和透射所述波长为λ3的光信号后均入射至第三波分复用器，由其作全反射后由单光纤上行输出至近端；所述波长为λ1的光信号则经第三波分复用器透射；下行光接收器，用于接收经所述第三波分复用器透射后的波长为λ1的光信号并将其转换成下行射频信号输出；其特征在于，还包括一远端微处理控制器，为一带AD转换的单片机，具有双串口，串口1与近端FSK连接，用于远、近端之间的数据传输，单片机串口2与上位机连接，用于跟上位机通信，实现人机对话，通过编程使模块具有实时监控参数功能，其通信接口符合联通统一网管协议及类似协议；接口I/O4控制下行接收射频处理电路的数控衰减器管脚的电压控制射频增益；接口I/O5用于设置和监控FSK芯片；通过ADC输入接口引脚接模块各参数监控量，其接口引脚分别接入来自上行光发射器的光功率和发射器光电流的检测电压；来自分集上行光发射器的光功率和发射器光电流的检测电压；来自下行光接收器的输入光功率检测电压。
所述远端微处理控制器为一单片机MSP430F147。
所述远端FSK为芯片CC1000。
由于上述结构中的分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块具有一下行光发射器、一上行光接收器、一分集上行光接收器及一单光纤双向三波长的近端波分复用装置，与远端射频光电转换模块的一下行光接收器、一上行光发射器、一分集上行光发射器及一单光纤双向三波长的近端波分复用装置形成发射与接收的一一对应的关系，在分集接收的直放站系统中，只需将近端射频光电转换模块和远端射频光电转换模块配对使用即可，并且近端和远端射频光电转换模块均设有微处理控制器，可以对模块的参数，包括激光器电流、发光光功率、光接收器的光功率、输入输出射频电平、FSK发射强度进行实时监控，显著提高模块可靠性，可大规模降低制造成本，适合规模生产，且组网灵活，简单易用。
图1表示现有技术用于分集接收直放站系统的近端远端射频光电转换模块的连接示意图。
图2表示本实用新型分集接收直放站系统中的近端和远端射频光电转换模块的连接示意图。
图3表示图2所示的分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块的方框示意图。
图4表示图2所示的分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块的方框示意图。
图5表示图3所示的近端微处理控制器示意图。
图6表示图4所示的远端微处理控制器示意图。
图7表示图3所示的近端波分复用装置的结构示意图。
图8表示图4所示的远端波分复用装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。
由图2所示的分集接收直放站系统中的近端、远端射频光电转换模块连接示意图，分集接收直放站系统中的近、远端射频光电转换模块100、200之间通过一单光纤连接即可实现近端远端信号的双向传输。即分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块100向远端下行发射一射频信号，其波长为λ1，通过两模块之间的单光纤下行传输至远端由分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块200接收，同时，分集接收直放站系统中的分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块200向近端上行发射两个射频信号，其波长分别为λ2、λ3，同样也是通过两者之间的单光纤传输至近端由分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块100接收，从而达到近端和远端的相互通信。
由图3所示的分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块100，包括一下行光发射器102、一近端波分复用装置103、一上行光接收器104、一分集上行光接收器111和一近端微处理控制器110。一下行射频信号输入模块经下行发射射频处理电路101处理后与近端FSK108发出的射频信号经下行发射滤波器109滤波后的信号混合，然后去调制下行光发射器102，发出波长为λ1的光信号；如图7所示的近端波分复用装置103，包括第一波分复用器1031和第二波分复用器1032，第一波分复用器1031与单光纤的一端连接，单光纤的另一端用于与远端连接，该单光纤输入来自远端的两路上行光信号，其波长分别为λ2、λ3，经过第一波分复用器1031全反射至第二波分复用器1032，该波分复用器将波长为λ2的光信号反射后由上行光接收器104接收后转换为电信号进入上行放大电路105放大后分为两路一路进入上行接收射频处理电路106控制放大等处理，然后输出期望的上行射频输出信号；另一路则经上行接收滤波器107分离出FSK信号，送到近端FSK108解调；同时，第二波分复用器1032将波长为λ3的光信号全透射后由分集上行光接收器111接收并转换为电信号进入分集上行放大电路112放大后，由分集上行接收射频处理电路113控制放大等处理，输出期望的分集上行射频输出信号。而下行光发射器102发射的波长为λ1的光信号则由第一波分复用器1031全部透射后通过单光纤下行传输至远端。如图5所示的近端微处理控制器110，具有AD转换功能的单片机，在本实施例中，采用MSP430F147芯片，且具有双串口，串口1与近端FSK108连接，其芯片型号为CC1000，用于远、近端之间的数据传输，单片机串口2与上位机连接，用于与上位机通信，实现人机对话，通过编程使模块具有实时监控模块参数功能，其通信接口符合联通统一网管协议及类似协议。单片机通过接口I/O3用于设置和监控FSK芯片。通过ADC输入接口引脚接模块各参数监控量，分别是来自下行光发射器102的光功率和激光器光电流的检测电压；来自上行光接收器104的输入光功率检测电压；来自分集上行光接收器111的输入光功率检测电压；来自下行发射射频处理电路101的射频功率检测电压；来自上行接收射频处理电路106的射频功率检测电压；来自分集上行接收射频处理电路113的射频功率检测电压，这些数据经AD转换并由近端微处理控制器110进行处理。该单片机通过I/O1控制上行接收射频处理电路106的数控衰减器HMC273管脚电平控制上行接收射频信号增益大小；通过I/O2控制分集上行接收射频处理电路113的数控衰减器HMC273管脚电平控制分集上行接收射频的增益大小。由此，单片机通过软件便可实现对模块的参数进行实时的智能监控，包括下行发射器光电流，发光功率，上行和分集上行光接收器的光功率，各射频电路的输入输出功率以及温度等参数。并且还可以实现其它功能，比如主动告警、光功率软件调整、射频链路AGC、射频增益软件调整、设置射频ALC等功能。
由图4所示的分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块200，该模块的发射和接收信号与前述近端射频光电转换模块100所发射和接收的上行和下行信号相对应。该分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块200包括一用于接收下行光发射器发出的波长为λ1的光信号的下行光接收器204、一远端波分复用装置203、一向近端发出上行波长为λ2的光信号的上行光发射器212、一向近端发出波长为λ3的分集上行光信号的分集上行光发射器202和一远端微处理控制器210。一上行射频输入信号经过上行发射射频处理电路211处理后与其远端FSK208发出的射频信号经上行发射滤波器209滤波后的信号混合，然后去调制上行光发射器212后，发出一波长为λ2的光信号；一分集上行射频输入信号经过分集上行发射射频处理电路201处理后，调制分集上行光发射器202，发出波长为λ3的光信号。如图8所示的远端波分复用装置203，包括第三波分复用器2031和第四波分复用器2032，第三波分复用器2031与单光纤的一端连接，单光纤的另一端用于与近端连接，该单光纤输入来自近端的一路上行波长为λ1光信号，第四波分复用器2032反射波长为λ2的光信号和透射波长为λ3的光信号后均入射至第三波分复用器2031，由其作全反射后由单光纤上行输出至近端。而由单光纤输入的来自近端的下行波长为λ1的光信号则经第三波分复用器2031透射后由下行光接收器204接收，并转换成射频信号后进入下行放大电路205，经放大后分为两路，一路进入下行接收射频处理电路206控制放大等处理，然后输出期望的下行射频输出信号；另一路则经下行接收滤波器207分离出FSK信号，送到远端FSK208解调。如图6所示的远端微处理控制器210，具有AD转换功能的单片机，在本实施例中，采用MSP430F147芯片，且具有双串口，串口1与远端FSK208连接，其芯片型号为CC1000，用于远、近端之间的数据传输，单片机串口2与上位机连接，用于与上位机通信，实现人机对话，通过编程使模块具有实时监控模块参数功能，其通信接口符合联通统一网管协议及类似协议。I/O4控制下行接收射频处理电路206的数控衰减器HMC273管脚的电平控制射频增益，接口I/O5用于设置和监控FSK芯片；通过ADC输入接口引脚接模块各参数监控量，分别是来自上行光发射器212的光功率和发射器光电流的检测电压；来自分集上行光发射器202的光功率和发射器光电流的检测电压；来自下行光接收器204的输入光功率检测电压。单片机通过软件可实现实时监控模块各参数(激光器电流，发光功率，接收光功率，射频输入输出功率，温度等参数)，实现其它功能，比如主动告警、光功率软件调整、射频链路AGC、射频增益软件调整、设置射频ALC等功能。
权利要求1.一分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块，包括一下行光发射器，用于将一下行射频输入信号转换为波长为λ1的光信号；一近端波分复用装置，包括第一波分复用器和第二波分复用器，第一波分复用器与单光纤的一端连接，单光纤的另一端用于与远端连接，该单光纤输入来自远端的两路上行光信号，其波长分别为λ2、λ3，由所述第一波分复用器全反射至第二波分复用器，该第二波分复用器反射波长为λ2的光信号且透射波长为λ3的光信号；一上行光接收器，用于接收经所述第二波分复用器反射后的波长为λ2的光信号并将其转换成上行射频信号输出；一分集上行光接收器，用于接收经所述第二波分复用器透射后的波长为λ3的光信号并将其转换成分集上行射频信号输出；其特征在于，还包括一近端微处理控制器，为一带AD转换的单片机，具有双串口，串口1与近端FSK连接，用于远、近端之间的数据传输；串口2与上位机连接，用于跟上位机通信，实现人机对话通过编程使模块具有实时监控参数功能，其通信接口符合联通统一网管协议及类似协议；接口I/O1控制上行接收射频处理电路的数控衰减器；接口I/O2控制分集上行接收射频处理电路的数控衰减器；接口I/O3用于设置和监控FSK芯片；通过ADC输入接口引脚接模块各参数监控量，其接口引脚分别接入下行光发射器的光功率和激光器光电流的检测电压；上行光接收器的输入光功率检测电压；分集上行光接收器的输入光功率检测电压；下行发射射频处理电路的射频功率检测电压；上行接收射频处理电路的射频功率检测电压；分集上行接收射频处理电路的射频功率检测电压。
2.根据权利要求1所述的分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块，其特征在于，所述近端微处理控制器为单片机MSP430F147。
3.根据权利要求1所述的分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块，其特征在于，所述近端FSK为芯片CC1000。
4.一种用于发射和接收与权利要求1所述的分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块的上行和下行信号相对应的远端射频光电转换模块，包括一分集上行光发射器，用于将一分集上行射频输入信号转换为波长为λ3的光信号；一上行光发射器，用于将一上行射频输入信号转换为波长为λ2的光信号；一远端波分复用装置，包括第三波分复用器和第四波分复用器，第三波分复用器与单光纤的一端连接，单光纤的另一端用于与近端连接，该单光纤输入来自近端的一路上行波长为λ1光信号，第四波分复用器反射所述波长为λ2的光信号和透射所述波长为λ3的光信号后均入射至第三波分复用器，由其作全反射后由单光纤上行输出至近端；所述波长为λ1的光信号则经第三波分复用器透射；下行光接收器，用于接收经所述第三波分复用器透射后的波长为λ1的光信号并将其转换成下行射频信号输出；其特征在于，还包括一远端微处理控制器，为一带AD转换的单片机，具有双串口，串口1与近端FSK连接，用于远、近端之间的数据传输，单片机串口2与上位机连接，用于跟上位机通信，实现人机对话，通过编程使模块具有实时监控参数功能，其通信接口符合联通统一网管协议及类似协议；接口I/O4控制下行接收射频处理电路的数控衰减器管脚的电压控制射频增益；接口I/O5用于设置和监控FSK芯片；通过ADC输入接口引脚接模块各参数监控量，其接口引脚分别接入来自上行光发射器的光功率和发射器光电流的检测电压；来自分集上行光发射器的光功率和发射器光电流的检测电压；来自下行光接收器的输入光功率检测电压。
5.根据权利要求1所述的分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块，其特征在于，所述远端微处理控制器为一单片机MSP430F147。
6.根据权利要求1所述的分集接收直放站系统中的远端射频光电转换模块，其特征在于，所述远端FSK为芯片CC1000。
专利摘要本实用新型提供一分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块，包括一下行光发射器；一近端波分复用装置；一上行光接收器；一分集上行光接收器和一近端微处理控制器，近端波分复用装置的单光纤向远端输出下行的光信号并输入来自远端的上行和分集上行两个信号经复用后分别由所述上行光接收器、一分集上行光接收器接收。一用于发射和接收与分集接收直放站系统中的近端射频光电转换模块的上行、分集上行和下行信号相对应的远端射频光电转换模块，其构成与所述的近端射频光电转换模块相对应，有均设有微处理控制器，因此可实时监控模块各参数，实现模块的智能控制。这样，只需一对此结构的射频光电转换模块，即可传输三种信号，成本低，结构简单。
文档编号H04B10/29GK2831622SQ200520064558
公开日2006年10月25日 申请日期2005年9月12日 优先权日2005年9月12日
发明者高健, 温首新, 鲁光辉, 郑建 申请人:深圳飞通光电股份有限公司