专利名称：一种scdma室外射频放大装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种室外射频单元，特别是SCDMA室外射频单元。
背景技术：
通常改善覆盖效果的方法有增加发射功率、提高天线高度、抑止噪声、选择更高增 益的天线等。但以上方法的实现都要受到一定条件的限制，因而难以实现改善覆盖效果的 目的。例如提高天线高度的同时需增加馈线长度，则馈线衰耗也随之增大。假设总馈线损 失在7dBm左右，则26dBm的发射功率到达天线口后仅为19dBm。即基站功率放大器发出的 功率有80%被馈线损耗掉。因此，与其增加发射机功率，不如想办法减少发射机到达天线时的衰耗，如采用安 装室外射频单元的方式。同时室外射频单元的使用可使基站接收系统的总噪声数降低，尽 量使现有移动通信系统的空间段上、下行链路的系统增益平衡，从而使基站正常接收的门 限信号降低。这样，处于临界覆盖位置外的手机也可进入正常覆盖区域，而处于覆盖区域内 的手机发射功率亦可降低，从而延长电池每次充电后的使用时间。SCDMA室外射频放大装置属于无线信号覆盖领域。它作为一种实现无线信号覆盖 的重要手段，在工作中与宽带SCDMA基站配合使用，安装在基站与天线之间，用来提高基站 的覆盖面积和接收灵敏度。SCDMA室外射频放大装置的应用能以较少的投资、较短的时间， 迅速扩大网络的覆盖范围，提高基站的接收灵敏度。SCDMA室外射频放大装置应用在基站与 天线之间，在无线通信网覆盖中发挥着重要的作用。SCDMA是同步码分多址的无线接入技术，它采用了智能天线、软件无线电、以及自 主开发的SWAP+空中接口协议等先进技术，是一个全新的体系，一个全新的我国拥有完整 自主知识产权的第三代无线通信技术标准。SCDMA的独特技术优势体现在=SCDMA是世界上第一套将智能天线应用于商业电 信运营的无线通信技术标准；第一次将时分双工(TDD)用于宏蜂窝结构，其基站与终端都 大规模采用软件无线电结构；并第一次优化组合以上功能，实现了同步码分多址的无线通 信协议，成为国际领先的无线通信技术标准。SCDMA是新一代无线通信技术平台，也是我国第一个拥有完全自主知识产权的无 线通信核心技术，此项技术也是我国第三代移动通信技术标准TD-SCDMA的知识产权核心 组成部分。SCDMA是TD-SCDMA (3G)的技术源头，在市场上先大规模地推广已经成熟的SCDMA 系统，可进一步验证TD-SCDMA标准的核心关键技术在大用户群中使用时的正确性和可靠 性，缩短TD-SCDMA产品研发和产业化所需的时间，促成TD-SCDMA技术的早日规模应用；先 期通过推广SCDMA无线接入系统，还可帮助运营商积累TDD的网络规划、建设及运营的经 验，为促使TD-SCDMA成为3G市场的主导标准奠定坚实基础；通过推广SCDMA无线接入系 统，借助全世界最大的中国通信市场，以中国电信业改革后，建设最后一公里无线接入网及 农村普遍电信服务为契机，中国的无线及移动通信产业可以摆脱受制于人的被动局面，走
3出一条制造业和营运业均衡发展的新路，带动大批的通信制造企业生产“中国芯”的通信设备。SCDMA室外射频放大装置作为一种实现无线信号覆盖的重要辅助手段，可以弥补 无线网络中基站覆盖的不足，扩大基站的覆盖范围，降低基站接收端电缆损耗的影响，提高 基站接收灵敏度，同时降低网络覆盖的成本。在SCDMA技术走向成熟及推动3G发展的过程 中，伴随着宽带SCDMA基站的推广，SCDMA室外射频放大装置将发挥越来越重要的作用。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种SCDMA室外射频放大装置，以改善基站的覆
ο一种SCDMA室外射频放大装置，包括电源单元、同步控制单元、射频开关、功率放 大器、低噪声放大器和环形器。所述环形器与所述功率放大器和所述低噪声放大器连接，用于分离上、下行射频 信号；所述射频开关与所述低噪声放大器和所述功率放大器连接，所述同步控制单元用于 处理接收到的上、下行同步控制信号，产生并发送上、下行开关信号至所述射频开关，所述 射频开关选择性地切换上、下行链路工作状态；所述电源单元用于处理接收到的基站供电 控制信号，产生相应的供电信号，完成设备的供电；还包括第一滤波器，第一滤波器连接在所述射频开关与基站收发信台之间，用于提取上、 下行射频信号；第二滤波器，第二滤波器连接在所述环形器与天线之间，用于提取上、下行射频信 号；第三滤波器，第三滤波器设置在基站收发信台和所述同步控制单元之间，用于提 取上、下行同步信号；第四滤波器，第四滤波器设置在基站收发信台与所述电源单元之间，用于提取供 电控制信号。进一步地，还包括一保护开关，该保护开关与所述低噪声放大器和所述环形器连 接，由所述同步控制单元控制选择性地接通或切断上行链路。进一步地，还包括第五滤波器，第五滤波器设置在上行链路、且与所述低噪声放大 器连接。进一步地，还包括解调单元，连接在第三滤波器和同步控制单元之间，用于将接收 到的上、下行同步信号进行解调，获得上、下行同步控制信号并送至同步控制单元。进一步地，所述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、下行射频信号、上、下行同步信号、及供电控制信号。由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效 果一、本实用新型采用业务信号、同步信号、供电信号共用同一电缆的频分复用技 术，有效减少了该装置的对外连接端口，大大降低了设备的成本和安装难度、简化了安装步 骤，方便了该装置的应用；二、本实用新型利用基站的同步源实现设备自身的上、下行同步，方便可靠，同时降低了成本；三、本实用新型应用灵活，既可在新站开通时直接安装，也可在旧站中加装，以提 高基站的覆盖面积和接收灵敏度；四、实用新型可获得适当的增益，受干扰影响小，安装方便、工程投资低，见效快， 具有极高的性价比。主要应用场景适用于需要加大基站发射功率或者提高基站接收灵敏度的场合。当待覆盖区话务 量不高、面积大，或者是覆盖环境复杂、空间损耗大时，可以使用SCDMA室外射频放大装置， 将其安装在基站BTS端口与天线之间，以达到提高覆盖效果的目的。
图1为本实用新型的一种SCDMA室外射频放大装置的原理框图。
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，本实用新型的一种SCDMA室外射频放大装置，包括功率放大器PA，用于对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射频信号进行低噪放大。低噪声放大器 采用多级级联，对上行射频信号进行逐级放大，提高基站收信灵敏度。在上行链路中设置有 第三滤波器10，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11，用于为上、下行射频信号提供相互隔离的独立传输通道。环形器11的 第一端与功率放大器PA的输出端连接、第二端与第二滤波器12连接、第三端与保护开关13 的连接。射频开关14，射频开关14的第一射频连接端与末级低噪声放大器LNA15的输出端 连接、第二射频连接端与下行链路前置放大器16输入端连接、公共连接端与第一滤波器17 连接。第一滤波器17通过同轴馈线连接基站收发信台BTS，第一滤波器17用于对从基站收 发信台输入的信号进行滤波，提取上、下行射频信号。射频开关14的控制信号连接端分别 与同步控制单元18的输出端连接，用于接收同步控制单元18发送的上、下行开关信号。射 频开关14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。同步控制单元18，用于处理接收到得基站上、下行同步控制信号，产生相应的上、 下行开关信号并发送到射频开关14的控制信号连接端。电源单元19用于处理接收到的基站供电控制信号，产生相应的供电信号，完成设 备的供电。SCDMA室外射频放大装置的工作原理如下SCDMA室外射频放大装置由4路完全相同的信号处理链路组成，每一条链路对一 路射频信号进行双向滤波放大，共完成4路基站信号的放大。SCDMA的智能天线要求每一基 站共有8路接收/发射通道，因此，在应用中每一基站需要配备两台SCDMA室外射频放大装 置，将其安装于基站铁塔顶的智能天线前。
5[0039]以该装置的任一处理链路为例，说明其工作原理。工作原理如图1所示。从天线 来的信号经第二滤波器12，滤除频带外的其它无线信号，进入环形器11，将上、下行信号分 离，上行信号经保护开关13输出送入第一级低噪声LNA放大，经过第三滤波器10滤波后再 做两级低噪声放大，再经过射频开关14、第二滤波器17和同轴馈线，将放大后的信号送到 基站收发信单元。室外射频放大装置可在不影响载波/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。这是由于室外射频放大装置设置在基站室外塔顶，所以 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输出的信号分为三路，第一路为下行信号，BTS输出的信号 经第一滤波器17，获得下行信号，从射频开关14输出，经过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11送至天线发射到用户终端； 第二路为经ASK调制处理后的上、下行同步信号，BTS输出的信号进入第四滤波器11，获得 该上、下行同步信号，进入解调单元进行ASK解调获得上、下行同步控制信号，并送至同步 控制单元18，通过同步控制单元18的处理和控制，输出上、下行开关信号和上行保护信号， 上、下行开关信号控制射频开关14切换动作，上行保护信号控制保护开关13，选择性地接 通或切断上行链路；第三路为供电控制信号，BTS输出的信号进入第五滤波器12，获得供电 控制信号并送至电源单元19，电源单元19经过处理从中提取DC+24V直流供电电压，并将其 转换为各器件所需的直流电压，完成设备的供电。上述第一滤波器17、第二滤波器12为带宽1800MHz的带通滤波器，第三滤波器10 为腔体滤波器。第四滤波器11为带宽10. 7MHz带通滤波器，第五滤波器12为低通滤波器。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。
权利要求一种SCDMA室外射频放大装置，包括电源单元、同步控制单元、射频开关、功率放大器、低噪声放大器和环形器；所述环形器与所述功率放大器和所述低噪声放大器连接，用于分离上、下行射频信号；所述射频开关与所述低噪声放大器和所述功率放大器连接，所述同步控制单元用于处理接收到的上、下行同步控制信号，产生并发送上、下行开关信号至所述射频开关，所述射频开关选择性地切换上、下行链路工作状态；所述电源单元用于处理接收到的基站供电控制信号，产生相应的供电信号，完成设备的供电，其特征在于还包括第一滤波器，第一滤波器连接在所述射频开关与基站收发信台之间，用于提取上、下行射频信号；第二滤波器，第二滤波器连接在所述环形器与天线之间，用于提取上、下行射频信号；第三滤波器，第三滤波器设置在基站收发信台和所述同步控制单元之间，用于提取上、下行同步信号；第四滤波器，第四滤波器设置在基站收发信台与所述电源单元之间，用于提取供电控制信号。
2.如权利要求1所述的一种SCDMA室外射频放大装置，其特征在于还包括一保护开 关，该保护开关与所述低噪声放大器和所述环形器连接，由所述同步控制单元控制选择性 地接通或切断上行链路。
3.如权利要求1所述的一种SCDMA室外射频放大装置，其特征在于还包括第五滤波 器，第五滤波器设置在上行链路、且与所述低噪声放大器连接。
4.如权利要求1所述的一种SCDMA室外射频放大装置，其特征在于还包括解调单元， 连接在第三滤波器和同步控制单元之间，用于将接收到的上、下行同步信号进行解调，获得 上、下行同步控制信号并送至同步控制单元。
5.如权利要求1所述的一种SCDMA室外射频放大装置，其特征在于所述室外射频单 元采用低损耗电缆与基站收发信台连接，用于同时传输上、下行射频信号、上、下行同步信 号、及供电控制信号。
专利摘要一种SCDMA室外射频放大装置，包括功率放大器、低噪声放大器、环形器、射频开关、同步控制单元、电源单元。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。同步控制单元用于处理接收到的基站上、下行同步控制信号，产生相应的上、下行开关信号并发送到射频开关的控制信号连接端。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。本实用新型利用基站的同步源实现设备自身的上、下行同步，方便可靠，同时降低了成本，应用灵活，既可在新站开通时直接安装，也可在旧站中加装，以提高基站的覆盖面积和接收灵敏度。
文档编号H04W52/52GK201733303SQ20102019837
公开日2011年2月2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, 魏刚伟 申请人:福建先创通信有限公司