专利名称：用于时分双工移动通信系统的双向室外射频单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双向室外射频单元，特别是用于时分双工移动通信系统的双 向室外射频单元
背景技术：
室外射频单元是一种安装在基站外部的射频信号放大装置。用于对天线接收的信 号进入馈线之前进行放大，以提高上行链路信号质量，改善通话可靠性和话音质量，同时扩 大小区覆盖面积，降低掉话率。在实际应用中，一般是将室外射频单元和功率放大器组合形 成覆盖延伸系统。在过去很长一段时间内，室外射频单元主要用于解决GSM基站上、下行不平衡的 问题。现在随着应用的普及，室外射频单元对提升基站性能和改善无线覆盖的作用，被越来 越多的运营商和设备制造商所认识。目前，室外射频单元已在GSM基站上广泛地配置使用。双向室外射频单元是可同时改善蜂窝基站上、下行性能的产品，其包括上行链路 射频放大器和下行链路射频放大器。上行链路放大器采用低噪声放大器，用于降低系统噪 声系数，提高接收系统灵敏度；下行链路放大器采用高功率放大器，用于提高下行输出功 率。双向室外射频单元可同时提高基站上、下行接收电平，有效扩大基站的覆盖范围。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种适用于时分双工移动通信系统的双向室外 射频单元，以改善基站的覆盖效果。本实用新型采用如下技术方案用于时分双工移动通信系统的双向室外射频单 元，包括功率放大器、低噪声放大器和环形器，环形器的第一端与功率放大器的输出端连 接、第二端与天线连接，还包括第一射频开关、第二射频开关、同步信号提取单元和同步控 制单元；所述第一射频开关的第一射频连接端与所述低噪声放大器的输入端连接、公共连 接端与所述环形器的第三端连接；所述第二射频开关的第一射频连接端与所述低噪声放大 器的输出端连接、第二射频连接端与所述功率放大器的输入端连接、公共连接端与基站收 发信台连接；所述第一、第二射频开关的控制信号连接端分别与所述同步控制单元的输出 端连接，用于接收所述同步控制单元发送的上、下行开关信号；所述第一、第二射频开关由 所述上、下行开关信号控制动作，选择性地切换上、下行链路工作状态；所述同步信号提取单元连接在基站收发信台和所述同步控制单元的输入端之间， 用于从基站的下行信号中提取基站上、下行时隙控制信号并传输到所述同步控制单元；所述同步控制单元用于处理接收到得基站上、下行时隙控制信号，产生相应的上、 下行开关信号并发送到所述第一、第二射频开关的控制信号连接端。进一步的，还包括第一滤波器，第一滤波器连接在所述第二射频开关的公共连接 端与基站之间。[0011]进一步的，还包括第二滤波器，第二滤波器设置在上行链路、且与所述低噪声放大 器连接。进一步的，所述双向室外射频单元采用低损耗电缆与基站收发信台连接，用于同 时传输上行、下行射频信号、时隙控制信号、以及DC工作电源。由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于 所述双向室外射频单元是一个集上行链路、下行链路为一体的通信产品，适用于时分双工 移动通信系统。采用由同步控制单元控制的第一射频开关和第二射频开关构成高性能时分 双工射频开关装置，能快速准确切换上、下行链路，解决基站上、下行不平衡的问题，并可以 使上、下行共用收发天线，便于工程施工，减少工程造价；能提高基站上下行接收电平，扩大 基站覆盖范围，节约基站建设成本；能有效减少了从基站到天线端的馈线损耗；能有效增 加小区话务量，提高基站灵敏度和通话质量，降低掉话次数；能深化信号穿透强度，解决室 内覆盖。采用低损耗电缆同时传输基站上行、下行射频信号、时隙控制信号、以及DC工作电 源。
图1为用于SCDMA基站的双向室外射频单元的原理框图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。参照图1，是用于SCDMA基站的双向室外射频单元，但是本实用新型并不限于此， 所提供的双向室外射频单元可应用于各种时分双工移动通信系统。SCDMA双向室外射频单元，安装在SCDMA基站塔顶。该室外射频单元包括功率放大器PA，用于对来自基站信源的下行信号进行功率放大。在功率放大器PA 输入端还级联有多个前置放大器，用于对下行信号进行前置。低噪声放大器LNA，用于对天线接收的上行信号进行低噪放大。低噪声放大器采用 多级级联，对上行信号进行逐级放大，提高基站收信灵敏度。在上行链路中设置有腔体滤波 器，用于对天线接收的信号进行滤波，滤除SCDMA频带以外的其它干扰信号。环形器，用于为上、下行信号提供相互隔离的独立传输通道。环形器的第一端与功 率放大器PA的输出端连接、第二端与天线连接、第三端与第一射频开关的公共连接端RFC 连接。时分双工射频开关装置，包括第一射频开关和第二射频开关。第一射频开关的第 一射频连接端RFl与第一级低噪声放大器LNA的输入端连接、公共连接端RFC与环形器的 第三端连接。第二射频开关的第一射频连接端RFl与末级低噪声放大器LNA的输出端连接、 第二射频连接端RF2与下行链路前置放大器输入端连接、公共连接端RFC与介质滤波器连 接。介质滤波器通过同轴馈线连接基站收发信台BTS，滤波器用于对从基站收发信台输入的 信号进行滤波，滤除SCDMA频带以外的其它干扰信号。第一、第二射频开关的控制信号连接 端分别与同步控制单元的输出端连接，用于接收同步控制单元发送的上、下行开关信号。第 一、第二射频开关由上、下行开关信号控制动作，选择性地切换上、下行链路工作状态。为了 安全起见，第一射频开关应选用功率IOW的射频开关。第二射频开关功率为IW即可满足要求。同步信号提取单元，连接在基站收发信台BTS和同步控制单元的输入端之间，用 于从基站的下行信号中提取基站上、下行时隙控制信号并传输到同步控制单元。同步控制单元，用于处理接收到得基站上、下行时隙控制信号，产生相应的上、下 行开关信号并发送到第一、第二射频开关的控制信号连接端。SCDMA双向室外射频单元的工作原理如下从天线来的信号经环形器送至第一射频开关，从射频开关输出的信号送入第一级 低噪声LNA放大，经过腔体滤波器滤波后再做两级低噪声放大，再经过第二射频开关、介质 滤波器和同轴馈线，将放大后的信号送到基站收发信单元。室外射频单元可在不影响载波 /干扰比的前提下，大大降低热噪声，从而改善了上行信号的传输质量。这是由于室外射 频单元设置在基站室外塔顶，所放大的信号未经馈线损耗，同时噪声系数低，又具有足够增 益，所以相当于提高了基站接收的信号输入电平，又降低了其噪声系数的影响，有利于高质 量地解调信号。由基站收发信台BTS输出的下行信号分为两路第一路为下行主信号，信号经过 介质滤波器滤波后送至第二射频开关，从射频开关输出的信号经过两级前置放大后送至功 率放大器PA进行大功率放大，使信号功率达到发射要求，再通过环行器送至天线发射到 用户终端；第二路为小部分信号，信号输送到同步信号提取单元，以提取基站信源的SCDMA 上、下行时隙控制信号，并传送到同步控制单元。通过同步控制单元的处理和控制，输出上、 下行开关信号，控制上、下行供电和射频开关切换动作。第一、第二射频开关由同步控制单元输出的上行开关信号A、下行开关信号B控制 切换当上开关信号A为高电平且下开关信号B为低电平时，第一、第二射频开关的公共连 接端RFC分别于与其第一射频连接端RFl接通，上行链路工作；当上开关信号A为低电平且 下开关信号B为高电平时，第一、第二射频开关的公共连接端RFC分别于与其第一射频连接 端RFl断开并与其第二射频连接端RF2接通，下行链路工作。SCDMA双向室外射频单元主要应用在上行链路受限的SCDMA基站，用于改善SCDMA 系统上行链路覆盖。具体应用包括(但不限于此)馈线长度较长的基站，采用室外射频单元可减少馈线损耗带来的影响；上行覆盖受限的广覆盖区域，采用室外射频单元可增强广度覆盖；对一些没有达到预期设站站距的基站，通过室外射频单元与高功放结合的方式可 增强覆盖效果。上述仅为本实用新型的一个具体实施方式
，但本实用新型的设计构思并不局限于 此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围 的行为。
权利要求用于时分双工移动通信系统的双向室外射频单元，包括功率放大器、低噪声放大器和环形器，环形器的第一端与功率放大器的输出端连接、第二端与天线连接，其特征是还包括第一射频开关、第二射频开关、同步信号提取单元和同步控制单元；所述第一射频开关的第一射频连接端与所述低噪声放大器的输入端连接、公共连接端与所述环形器的第三端连接；所述第二射频开关的第一射频连接端与所述低噪声放大器的输出端连接、第二射频连接端与所述功率放大器的输入端连接、公共连接端与基站收发信台连接；所述第一、第二射频开关的控制信号连接端分别与所述同步控制单元的输出端连接，用于接收所述同步控制单元发送的上、下行开关信号；所述第一、第二射频开关由所述上、下行开关信号控制动作，选择性地切换上、下行链路工作状态；所述同步信号提取单元连接在基站收发信台和所述同步控制单元的输入端之间，用于从基站的下行信号中提取基站上、下行时隙控制信号并传输到所述同步控制单元；所述同步控制单元用于处理接收到的基站上、下行时隙控制信号，产生相应的上、下行开关信号并发送到所述第一、第二射频开关的控制信号连接端。
2.根据权利要求1所述的双向室外射频单元，其特征是还包括第一滤波器，第一滤波 器连接在所述第二射频开关的公共连接端与基站收发信台之间。
3.根据权利要求1所述的双向室外射频单元，其特征是还包括第二滤波器，第二滤波 器设置在上行链路、且与所述低噪声放大器连接。
4.根据权利要求1所述的双向室外射频单元，其特征是所述双向室外射频单元采用 低损耗电缆与基站收发信台连接，用于同时传输上行、下行射频信号、时隙控制信号、以及 DC工作电源。
专利摘要用于时分双工移动通信系统的双向室外射频单元，包括功率放大器、低噪声放大器、环形器、第一射频开关、第二射频开关、同步信号提取单元和同步控制单元。第一射频开关连接在低噪声放大器的输入端与环形器之间。第二射频开关分别连接低噪声放大器的输出端、功率放大器的输入端、基站收发信台。同步信号提取单元连接在基站收发信台和同步控制单元之间，用于从基站的下行信号中提取基站上、下行时隙控制信号并传输到同步控制单元。同步控制单元用于处理产生相应的上、下行开关信号并发送到第一、第二射频开关的控制信号连接端。第一、第二射频开关由上、下行开关信号控制动作，选择性地切换上、下行链路工作状态。
文档编号H04B7/26GK201742570SQ20102019834
公开日2011年2月9日 申请日期2010年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者刘聪江, 郭建伟 申请人:福建先创通信有限公司