专利名称：一种微功率设备及微功率直放站的制作方法
技术领域：
本实用新型属于功率直放站领域，尤其涉及一种微功率设备及微功率直放站。
背景技术：
随着移动通信用户的急剧增多以及各种建筑及地下设施的建设，人们对移动通信 网络的覆盖能力要求也在不断上升。随着建筑物的增多，所需的直放站数量也会随之增加， 直放站的引入必然对基站产生干扰，干扰会随着直放站数量的增多而加大，特别是大功率 直放站的引入，会使干扰明显加剧。因此，在城市密集区应当采用小功率直放站。然而现有 的小功率直放站由于重发天线置于外部导致体积偏大、安装不方便，需要专业的工程人员 配备仪器仪表到现场安装。
实用新型内容本实用新型实施例的目的在于提供一种微功率设备，旨在解决现有的小功率直放 站体积偏大、安装不方便的问题。本实用新型实施例是这样实现的，一种微功率设备，包括一体封装的有源射频电 路以及与所述有源射频电路连接的重发天线.更进一步地，所述有源射频电路包括第一双工器、第二双工器、功率检测电路、运 算放大器、控制电路、连接在上行链路中的第一信号处理电路以及连接在下行链路中的第 二信号处理电路；所述第一双工器的第一输入端连接至外部的施主天线，所述第一信号处 理电路的输入端连接至所述第一双工器的输出端，所述第一信号处理电路的输出端连接至 所述第二双工器的输入端；所述第二双工器的第一输出端连接所述重发天线；所述第二信 号处理电路的输入端连接至所述第二双工器的第二输出端，所述第二信号处理电路的输出 端连接至所述第一双工器的第二输入端；所述功率检测电路的输入端连接至所述第二双工 器的第一输出端，所述运算放大器的输入端连接至所述功率检测电路的输出端，所述控制 电路的输入端连接至所述运算放大器的输出端，所述控制电路的控制端连接至所述第一信 号处理电路和第二信号处理电路的控制端。更进一步地，所述有源射频电路还包括连接在所述控制电路的输出端用于指示 安装状态的指示电路。更进一步地，所述第一信号处理电路包括顺次连接的低噪声放大器、滤波器、衰 减器和增益放大器；所述低噪声放大器的输入端作为所述第一信号处理电路的输入端；所述增益放大器的输出端作为所述第一信号处理电路的输出端；所述衰减器的控制端作为所述第一信号处理电路的控制端。更进一步地，所述信号处理电路还包括隔离器，其输入端连接至所述增益放大器 的输出端，所述隔离器的输出端作为所述第一信号处理电路的输出端。更进一步地，所述有源射频电路与所述重发天线之间通过金属屏蔽结构隔离。
3[0013]更进一步地，所述金属屏蔽结构包括金属屏蔽框和金属屏蔽盖；所述金属屏蔽 框具有卡槽定位，所述金属屏蔽盖与所述金属屏蔽框之间通过卡壳卡住。更进一步地，所述重发天线为板状全向天线。本实用新型实施例的另一目的在于提供一种微功率直放站，包括施主天线以及 与所述施主天线连接的微功率设备，所述微功率设备为上述的微功率设备。更进一步地，所述施主天线通过射频线缆与所述微功率设备连接。本实用新型提供的微功率设备将有源射频电路和重发天线进行一体封装，减小了 体积，安装方便；同时采用指示电路指示安装状态，从而避免了由于非专业安装可能造成的 施主天线与重发天线之间的空间隔离度不够或者施主天线安装位置不合理造成的下行链 路输入信号过高或过低的问题；另外在有源射频电路与重发天线之间通过焊接金属屏蔽结 构解决了有源射频电路与重发天线之间的屏蔽隔离问题。
图1是本实用新型实施例提供的微功率直放站的模块结构原理图；图2是本实用新型实施例提供的微功率直放站中信号处理电路的模块结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型提供的微功率设备将有源射频电路和重发天线进行一体封装，减小了 体积，安装方便。图1示出了本实用新型提供的微功率直放站的模块结构原理，为了便于说明，仅 示出了与本实用新型相关的部分，详述如下。微功率直放站包括施主天线1以及与施主天线1连接的微功率设备2。在本实用新型中，施主天线1可以通过射频线缆与微功率设备2连接。其中，施主 天线1可以为板状全向天线。在本实用新型中，微功率直放站还包括电源适配器3，与微功率设备2连接，用于 给微功率设备2供电。在本实用新型中，将施主天线1安装在基站信号可以覆盖到的区域，调整施主天 线1的方向，并通过射频线缆连接施主天线1与微功率设备2，微功率设备2置于覆盖盲区， 挂置于墙上或平放于平面上，由电源适配器3供电即可。微功率设备2通过施主天线1接 收来自基站4的下行链路信号，适当放大滤波后由内部集成的重发天线22覆盖移动台，同 样上行链路信号由重发天线22接收经放大滤波后由施主天线1发送回基站4。本实用新型提供的微功率直放站适用于各种频段、制式，可以应用在小区家庭、别 墅、地下室、停车场、高楼电梯、城中村、密闭的娱乐KTV、地下酒吧、咖啡屋、医院、商场、娱乐 场等各种小型覆盖盲区场合。与现有的小功率直放站相比，本实用新型提供的微功率直放 站具有模块结构与天线一体化、体积小、重量轻、成本低廉、安装方便，动态范围大，功耗低， 噪声小等优点。尤其在安装方面，现有的微功率直放站需要专业的工程人员配备仪器仪表
4到现场安装，而本实用新型提供的微功率直放站则无须专业工程人员、无须仪器仪表即可 方便正确的安装，大大降低人力、物力成本。在本实用新型中，微功率设备2包括一体封装的有源射频电路21以及与有源射 频电路21连接的重发天线22 ；有源射频电路21包括第一双工器211、第一信号处理电路 212、第二信号处理电路213、第二双工器214、功率检测电路215、运算放大器216和控制电 路217 ；第一双工器211的第一输入端连接至外部的施主天线1，第一信号处理电路212的 输入端连接至第一双工器211的输出端，第二双工器214的输入端连接至第一信号处理模 块212的输出端，第二双工器214的第一输出端连接重发天线22 ；第二信号处理电路213的 输入端连接至第二双工器214的第二输出端，第二信号处理电路213的输出端连接至第一 双工器211的第二输入端；功率检测电路215的输入端连接至第二双工器214的第一输出 端，运算放大器216的输入端连接至功率检测电路215的输出端，控制电路217的输入端连 接至运算放大器216的输出端，控制电路217的控制端连接至第二信号处理电路213和第 一信号处理电路212的控制端。在本实用新型中，为了解决有源射频电路21与重发天线22之间的屏蔽隔离问题， 在有源射频电路21与重发天线22之间通过焊接在PCB上的金属屏蔽结构进行隔离。其 中，金属屏蔽结构包括金属屏蔽框和金属屏蔽盖；金属屏蔽框在PCB上有卡槽定位可以很 准确的焊接在PCB上，金属屏蔽盖与金属屏蔽框之间也有卡壳牢固的卡住。屏蔽结构的材 料只需0. 2mm厚的镍铜即可实现较好的屏蔽效果。这样的结构不但装配方便、成本低，还可 以减小尺寸，重量也比传统的屏蔽结构轻很多。作为本实用新型的一个实施例，重发天线22可以为板状全向天线。图2示出了第一信号处理电路212和第二信号处理电路213的模块结构，由于第 二信号处理电路213与第一信号处理电路212的内部结构完全一样，因此仅以第一信号处 理电路212为例进行说明，详述如下。第一信号处理电路212包括顺次连接的低噪声放大器11、滤波器12、衰减器13 和增益放大器14 ；低噪声放大器11的输入端作为第一信号处理电路212的输入端，增益放 大器14的输出端作为第一信号处理电路212的输出端，衰减器13的控制端作为第一信号 处理电路212的控制端。作为本实用新型的一个实施例，衰减器13可以采用由电压控制的二极管衰减器。在本实用新型中，第一信号处理电路212还包括隔离器15，其输入端连接至增益 放大器14的输出端，隔离器15的输出端作为第一信号处理电路212的输出端。在本实用新型中，为了避免由于非专业安装可能造成的施主天线1与重发天线22 之间的空间隔离度不够或者施主天线1安装位置不合理造成的下行链路输入信号过高或 过低的问题，有源射频电路21还包括连接在控制电路217的输出端的指示电路218，用于 指示安装状态。其中，指示电路218可以采用三色指示灯，用于指示安装状态，三色指示灯 由控制电路217控制指示颜色，三色指示灯有红、橙、绿三个颜色。当施主天线1与重发天 线22之间空间隔离度不够或施主天线1的安装位置不合理时，可能会造成下行输入信号过 高，此时衰减器13起控，控制电路217根据检测到的衰减器13的控制端输出的控制电压控 制三色指示灯指示颜色，衰减器13起控以后指示为红色，并且根据起控深度控制红色指示 灯闪烁频率，起控深度越深，红色指示灯闪烁频率越快。当施主天线1安装位置不合理造成下行输入信号过低时，输出功率同样会过低，此时控制电路217会控制三色指示灯指示橙 色。而在正常工作状态下，输出功率范围合理，且衰减器13不起控，控制电路217控制三色 指示灯指示绿色。这样安装人员可以根据指示灯来调整安装位置以实现最佳性能。为了更进一步的说明本实用新型提供的微功率直放站，现结合图1和图2详述其 工作原理如下功率检测电路215检测下行输出功率输出一个电压值，该电压值由运算放大器 216放大、积分运算控制二极管衰减网络衰减，上行的衰减器与下行的衰减器由一个电压来 控制，检测到的输出功率超过额定输出功率越大，控制电压越小，衰减越大，衰减器的起控 门限为额定输出功率。同时功率检测电路215输出的电压及衰减器的控制电压都送入控制电路217用以 给控制电路217采样控制三色指示灯指示，当施主天线1安装方向不合适造成输入信号过 低时，输出功率也会很小，输出功率检测出的电压值也小，控制电路217比较该电压值与输 出欠功率门限电压值，若该电压值小于输出欠功率门限电压值，则控制电路217控制三色 指示灯指示橙色；若该电压值大于输出欠功率门限电压值，且衰减器未达到起控门限，此时 设备处于正常工作状态，控制电路217控制三色指示灯指示为绿色；若衰减器起控，此时设 备下行输入信号过大，控制电路217控制三色指示灯指示为红色。为保证足够的增益，除低 噪声放大器11以外，上下行链路中还各有四级增益放大器，同时为了增加上下行隔离，上 下行链路中也各加入四级射频滤波器，输入输出通过双工器滤波与收发天线相连。其中，控制电路217可以采用的是富士通公司的高速控制电路217LPC935，软件采 用C语言编写代码，为减小体积节省成本第一双工器211和第二双工器214可以采用声表 双工器，功率检测电路215可以采用ADI公司的AD8314及其外围电路，运算放大器216可 以采用ON Semiconductor公司的LM2902及其电路。本实用新型提供的微功率设备将有源射频电路和重发天线进行一体封装，减小了 体积，安装方便；同时采用指示电路指示安装状态，从而避免了由于非专业安装可能造成的 施主天线与重发天线之间的空间隔离度不够或者施主天线安装位置不合理造成的下行链 路输入信号过高或过低的问题；另外在有源射频电路与重发天线之间通过焊接金属屏蔽结 构解决了有源射频电路与重发天线之间的屏蔽隔离问题。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种微功率设备，其特征在于，包括一体封装的有源射频电路以及与所述有源射频电路连接的重发天线。
2.如权利要求1所述的微功率设备，其特征在于，所述有源射频电路包括第一双工器、第二双工器、功率检测电路、运算放大器、控制电路、连接在上行链路中的 第一信号处理电路以及连接在下行链路中的第二信号处理电路； 所述第一双工器的第一输入端连接至外部的施主天线，所述第一信号处理电路的输入端连接至所述第一双工器的输出端，所述第一信号处理 电路的输出端连接至所述第二双工器的输入端；所述第二双工器的第一输出端连接所述重发天线；所述第二信号处理电路的输入端连接至所述第二双工器的第二输出端，所述第二信号 处理电路的输出端连接至所述第一双工器的第二输入端；所述功率检测电路的输入端连接至所述第二双工器的第一输出端， 所述运算放大器的输入端连接至所述功率检测电路的输出端， 所述控制电路的输入端连接至所述运算放大器的输出端，所述控制电路的控制端连接 至所述第一信号处理电路和第二信号处理电路的控制端。
3.如权利要求2所述的微功率设备，其特征在于，所述有源射频电路还包括 连接在所述控制电路的输出端用于指示安装状态的指示电路。
4.如权利要求2所述的微功率设备，其特征在于，所述第一信号处理电路包括顺次连 接的低噪声放大器、滤波器、衰减器和增益放大器；所述低噪声放大器的输入端作为所述第一信号处理电路的输入端； 所述增益放大器的输出端作为所述第一信号处理电路的输出端； 所述衰减器的控制端作为所述第一信号处理电路的控制端。
5.如权利要求4所述的微功率设备，其特征在于，所述信号处理电路还包括隔离器， 其输入端连接至所述增益放大器的输出端，所述隔离器的输出端作为所述第一信号处理电 路的输出端。
6.如权利要求2所述的微功率设备，其特征在于，所述有源射频电路与所述重发天线 之间通过金属屏蔽结构隔离。
7.如权利要求6所述的微功率设备，其特征在于，所述金属屏蔽结构包括金属屏蔽框 和金属屏蔽盖；所述金属屏蔽框具有卡槽定位，所述金属屏蔽盖与所述金属屏蔽框之间通过卡壳卡住。
8.如权利要求2所述的微功率设备，其特征在于，所述重发天线为板状全向天线。
9.一种微功率直放站，包括施主天线以及与所述施主天线连接的微功率设备，其特 征在于，所述微功率设备为权利要求1-8任一项所述的微功率设备。
10.如权利要求9所述的微功率直放站，其特征在于，所述施主天线通过射频线缆与所 述微功率设备连接。
专利摘要本实用新型适用于功率直放站领域，提供了一种微功率设备及微功率直放站；所述微功率设备包括一体封装的有源射频电路以及与有源射频电路连接的重发天线。本实用新型提供的微功率设备将有源射频电路和重发天线进行一体封装，减小了体积，安装方便；同时采用指示电路指示安装状态，从而避免了由于非专业安装可能造成的施主天线与重发天线之间的空间隔离度不够或者施主天线安装位置不合理造成的下行链路输入信号过高或过低的问题；另外在有源射频电路与重发天线之间通过焊接金属屏蔽结构解决了有源射频电路与重发天线之间的屏蔽隔离问题。
文档编号H04B7/14GK201656978SQ201020142898
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者王伟, 赵岭辉 申请人:深圳市云海通讯股份有限公司