Poi扩容装置及扩容poi系统的制作方法
【专利摘要】一种POI扩容装置及扩容POI系统，POI扩容装置的扩容电桥接收扩容系统输送的信号，并分别输出耦合/直通信号和直通/耦合信号至第一桥相电路和第二桥相电路。第一桥相电路接收第一宽频信号和耦合/直通信号并输出第一混合信号；第二桥相电路接收第二宽频信号和直通/耦合信号并输出第二混合信号。通过第一桥相电路和第二桥相电路对需要扩容的信号进行滤波、相位处理后获取所需扩容频段的信号，并接入原覆盖信号与处理后的扩容的信号一同输出，用作经天馈系统发射进行覆盖，实现系统扩容，由于无需对现有POI设备的结构进行改动，且将复杂的技术难题进行简化便可实现扩容，结构简单、操作方便且成本低。
【专利说明】POI扩容装置及扩容POI系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信【技术领域】，特别是涉及一种POI扩容装置及扩容POI系统。
【背景技术】
[0002]在国内LTE (Long Term Evolut1n，长期演进)发牌后，主流的移动通信系统数量增多，LTE MIMO (Mult1-1nput Mult1-output,多输入多输出)覆盖最低要求是双收双发，同一覆盖区域的系统接入数量进一步增大。
[0003]POI (Point Of Interface，多系统接入平台)的接入共享功能除常规的移动通信系统外，通常还包括接入TETRA(Trans European Trunked Rad1,泛欧集群无线电)、DTV (Digital TV，数字电视)、M0BILE TV (手机电视)、公安消防等专网系统，系统数量越来越多，所以在已建或在建的覆盖中，增加扩容系统成了难度颇高的事情。
[0004]传统的POI设备连接多个输入系统，接收多个系统输入信号输出两路宽频信号(当然根据覆盖方案的差别，有的是4路，有的是I路，这里以两路进行说明)并通过两个天馈系统实现覆盖。由于POI设备的构造及工作原理，若进行扩容则需要对POI设备的结构进行较大的改动，因此传统的POI设备存在扩容成本高的缺点。
实用新型内容
[0005]基于此，有必要针对上述问题，提供一种可降低扩容成本的POI扩容装置及扩容POI系统。
[0006]—种POI扩容装置,包括扩容电桥、第一桥相电路和第二桥相电路,所述第一桥相电路和第二桥相电路均设置有扩容输入端口、宽频信号端口和合路输出端口，
[0007]所述扩容电桥的输入端口接入扩容系统输送的信号，所述扩容电桥的第一输出端口连接所述第一桥相电路的扩容输入端口，输送稱合/直通信号至所述第一桥相电路；
[0008]所述扩容电桥的第二输出端口连接所述第二桥相电路的扩容输入端口，输送直通/耦合信号至所述第二桥相电路；
[0009]所述第一桥相电路的宽频信号端口接收第一宽频信号，所述第一桥相电路的合路输出端口输出第一混合信号；所述第二桥相电路的宽频信号端口接收第二宽频信号，所述第二桥相电路的合路输出端口输出第二混合信号。
[0010]上述POI扩容装置，扩容电桥接收扩容系统输送的信号，并分别输出耦合/直通信号和直通/稱合信号至第一桥相电路和第二桥相电路。第一桥相电路接收第一宽频信号和耦合/直通信号并输出第一混合信号；第二桥相电路接收第二宽频信号和直通/耦合信号并输出第二混合信号。通过第一桥相电路和第二桥相电路对需要扩容的信号进行滤波和相位处理获取所需扩容频段的信号，并接入原覆盖信号与处理后的扩容的信号一同输出，用作经天馈系统发射进行覆盖，实现系统扩容，由于无需对现有POI设备的结构进行改动，且将复杂的技术难题进行简化便可实现扩容，结构简单、操作方便且成本低。
[0011]一种扩容POI系统，包括POI设备、第一天馈系统、第二天馈系统以及上述POI扩容装置，所述POI设备的输入端口接入多系统输入信号，所述POI设备的第一输出端口连接所述第二桥相电路的宽频信号端口，输出所述第二宽频信号至所述第二桥相电路，所述POI设备的第二输出端口连接所述第一桥相电路的宽频信号端口，输出所述第一宽频信号至所述第一桥相电路；所述第一桥相电路的合路输出端口连接所述第一天馈系统，所述第二桥相电路的合路输出端口连接所述第二天馈系统。
[0012]上述扩容POI系统，通过上述POI扩容装置，具有便捷的扩容功能，结构简单、操作方便且成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为一实施例中POI扩容装置的结构图；
[0014]图2为一实施例中POI扩容装置的原理图；
[0015]图3为一实施例中耦合/直通信号流经第一桥相电路的相位变化示意图；
[0016]图4为一实施例中第一宽频信号流经第一桥相电路的相位变化不意图；
[0017]图5为一实施例中扩容POI系统的结构图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0019]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0020]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的【技术领域】的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
[0021]一种POI扩容装置，如图1所示，POI扩容装置包括扩容电桥110、第一桥相电路120和第二桥相电路130，第一桥相电路120和第二桥相电路130均设置有扩容输入端口、
宽频信号端口和合路输出端口。
[0022]扩容电桥110的输入端口接入扩容系统输送的信号,扩容电桥110的第一输出端口连接第一桥相电路120的扩容输入端口，输送稱合/直通信号至第一桥相电路120。扩容电桥110的第二输出端口连接第二桥相电路130的扩容输入端口，输送直通/稱合信号至第二桥相电路130。需要说明的是，输送耦合/直通信号至第一桥相电路120，是指输送耦合信号或直通信号至第一桥相电路120。输送直通/耦合信号至第二桥相电路130，是指输送直通信号或耦合信号至第二桥相电路130。
[0023]具体地，扩容电桥110包括两个输入端和两个输出端，将其中一个输入端作为扩容电桥110的输入端口，另一输入端可连接匹配负载210。扩容电桥110的两个输出端中，与输入端口直接连接的端口为直通端口，输出与扩容系统输送的信号幅度相同、相位相差180度的直通信号，另一端口为稱合端口，输出与扩容系统输送的信号幅度相同、相位相差90度的耦合信号。本实施例中可将扩容电桥110的耦合端口作为第一输出端口连接第一桥相电路120,输送稱合信号至第一桥相电路120,将扩容电桥110的直通端口作为第二输出端口连接第二桥相电路130，输送直通信号至第二桥相电路130。也可以是将扩容电桥110的直通端口和耦合端口作为第一输出端口和第二输出端口，分别输出直通信号和耦合信号至第一桥相电路120和第二桥相电路130。
[0024]第一桥相电路120和第二桥相电路130的滤波通带与需要扩容的信号频段(可称之为扩容频段)对应，对耦合/直通信号和直通/耦合信号分别进行滤波，实现对应频段的信号提取。第一桥相电路120的宽频信号端口接收第一宽频信号，第一桥相电路120的合路输出端口输出第一混合信号。第二桥相电路130的宽频信号端口接收第二宽频信号，第二桥相电路130的合路输出端口输出第二混合信号。
[0025]第一宽频信号和第二宽频信号分别为POI设备接入多系统输入信号并进行处理后输出的两路宽频信号(即原覆盖信号)。多系统输入信号具体可以是移动、联通、电信、TETRA、DTV、MOBILE TV、公安消防等专网系统发送的信号，需要扩容的信号频段与POI设备接入的多系统输入信号的频段不同。具体地，第一混合信号包括对耦合/直通信号进行滤波处理后的信号，以及与第一宽频信号对应的信号；第二混合信号包括对直通/耦合信号进行滤波处理后的信号，以及与第二宽频信号对应的信号。
[0026]第一桥相电路120和第二桥相电路130对需要扩容的信号进行滤波获取扩容频段的信号，并接入原覆盖信号与滤波后的信号一同输出，用作经天馈系统发射进行覆盖，实现系统扩容。
[0027]上述POI扩容装置，扩容电桥110接收扩容系统输送的信号，并分别输出耦合/直通信号和直通/稱合信号至第一桥相电路120和第二桥相电路130。第一桥相电路120接收第一宽频信号和耦合/直通信号并输出第一混合信号；第二桥相电路130接收第二宽频信号和直通/稱合信号并输出第二混合信号。通过第一桥相电路120和第二桥相电路130对需要扩容的信号进行滤波、相位处理后获取所需扩容频段的信号，并接入原覆盖信号与处理后的扩容的信号一同输出，用作经天馈系统发射进行覆盖，实现系统扩容，由于无需对现有POI设备的结构进行改进，且将复杂的技术难题进行简化便可实现扩容，结构简单、操作方便且成本低。
[0028]在其中一个实施例中，如图2所不,第一桥相电路120包括第一正交电桥122、第二正交电桥124、第一滤波器126和第二滤波器128。
[0029]正交电桥指输出端口相位相差90度的电桥。第一正交电桥122的输入端口为第一桥相电路120的扩容输入端口，接收稱合/直通信号。第一正交电桥122的稱合端口通过第一滤波器126与第二正交电桥124的第一输入端口连接,第一正交电桥122的直通端口通过第二滤波器128与第二正交电桥124的第二输入端口连接。第二正交电桥124的耦合端口为第一桥相电路120的宽频信号端口，接收第一宽频信号。第二正交电桥124的直通端口为第一桥相电路120的合路输出端口，输出第一混合信号。具体地，第一滤波器126和第二滤波器128的通带相同，且与需要扩容的系统信号频段相对应，以确保信号提取的准确性。
[0030]第一正交电桥122和第二正交电桥124同样包括两个接入信号的端口和两个输出信号的端口。将第一正交电桥122的一个接入信号的端口作为输入端口，接收耦合/直通信号，另一个接入信号的端口可与匹配负载连接(附图中未标出)。第一正交电桥122的两个输出信号的端口中，与输入端口直接相连的端口作为直通端口，连接第二滤波器128，第一正交电桥122的另一输出信号的端口作为稱合端口，连接第一滤波器126。第二正交电桥124的两个接入信号的端口作为第一输入端口和第二输入端口，分别连接第一滤波器126和第二滤波器128，第二正交电桥124的两个输出信号的端口中，与第二正交电桥124的第一输入端口相连的端口作为直通端口，输出第一混合信号，第二正交电桥124的另一个输出信号的端口作为耦合端口，接入第一宽频信号。
[0031]下面结合附图对第一桥相电路120的具体工作原理进行解释说明，图3和图4分别为耦合/直通信号和第一宽频信号流经第一桥相电路120的相位变化示意图。
[0032]如图3所不,I禹合/直通信号通过第一正交电桥122,在第一正交电桥122的输出端口产生两个90度相位差的信号，即一个端口信号的相位为Φ，则另一个端口信号的相位为Φ-90度。为了便于理解和方便计算，假定输入的耦合/直通信号的相位为O度，输出端口分别输出-90度相位的信号(耦合端口输出)和-180度相位的信号(直通端口输出)，两路信号分别通过了第一滤波器126和第二滤波器128，第一滤波器126和第二滤波器128阻止扩容频段之外的信号通过，且两个滤波器的相位相同，所以经过滤波器的信号相差依然是90度，所以为了便于计算，可假定滤波器为理想滤波器，相位为O度。-90度相位的信号到达第二正交电桥124,同理,该信号在第二正交电桥124的输出端口同样产生了两个90度相位差的信号，分别为-180度相位的信号(耦合端口输出)和-270度相位的信号(直通端口输出)。而另一个-180相位的信号通过第二正交电桥124后同样产生了两个相位相差90度的信号，分别为-360度相位的信号(耦合端口输出)和-270度相位的信号(直通端口输出)。此时第二正交电桥124的耦合端口输出的为-180度相位和-360度相位的相位相反幅度相等的信号，其幅度相同相位相反刚好抵消，此端口无信号输出。第二正交电桥124的直通端口输出两个-270度相位的信号，其幅度相同相位相同，信号叠加，此时的功率等于输入第一桥相电路120的耦合/直通信号的功率，输出的信号用于发送至天馈系统进行发射，完成需扩容的系统信号覆盖。
[0033]如图4所不,第一宽频信号(可设为O度相位)输入到第二正交电桥124的f禹合端口，同样产生了两个相差90度的信号,一个相位为Φ,则另一个信号相位为Φ-90度。为了便于计算和理解，假定一个是-90度相位的信号，则另一个就是-180度相位的信号，这两路信号分别传输至第一滤波器126和第二滤波器128时，由于滤波器不能通过原覆盖信号，在此处这两路信号被全反射，相差翻转180度，变成了一个-270度相位的信号和一个-360度相位的信号(等于O度，图4中用O度表示)，这两路信号回到第二正交电桥124后，又分别产生了 2路相位相差90度的信号，最终在输入原覆盖信号的端口(耦合端口 )产生了 O度和180度的相位相反、幅度相同的信号，相互抵消。在第二正交电桥124的直通端口上产生了 2个-90度的相位相同、幅度相同的信号,相互叠加,其功率和输入的第一宽频信号相同，直通端口输出的原覆盖信号用作引入到天馈系统中进行覆盖。
[0034]需要说明的是，第一滤波器126和第二滤波器128反射信号时使信号相位翻转180度并不是唯一的，根据实际设计的不同，此处不一定是180度，比如开路设计时相位翻转O度，短路时相位翻转才是180度，但无论怎样设计，两个滤波器翻转的相位要保持相同，使反射时的翻转相差为O度，即不改变原信号的相位差值。
[0035]在其中一个实施例中，继续参照图2，第二桥相电路130包括第三正交电桥132、第四正交电桥134、第三滤波器136和第四滤波器138。
[0036]第三正交电桥132的输入端口为第二桥相电路130的扩容输入端口，接收直通/率禹合信号。第三正交电桥132的直通端口通过第三滤波器136与第四正交电桥134的第一输入端口连接，第三正交电桥132的耦合端口通过第四滤波器138与第四正交电桥134的第二输入端口连接。第四正交电桥134的直通端口为第二桥相电路130的宽频信号端口，接收第二宽频信号。第四正交电桥134的耦合端口为第二桥相电路130的合路输出端口，输出第二混合信号。具体地，第三滤波器136和第四滤波器138的通带相同，且与需要扩容的系统信号频段相对应，以确保信号提取的准确性。
[0037]第三正交电桥132和第四正交电桥134同样都包括两个输入信号的端口和两个输出信号的端口。将第三正交电桥132的一个输入信号的端口作为输入端口，接收直通/耦合信号，另一输入信号的端口可连接匹配负载(附图中未标出)。第三正交电桥132的两个输出信号的端口中，与输入端口直接连接的端口作为直通端口，连接第三滤波器136，另一输出信号的端口作为I禹合端口，连接第四滤波器138。第四正交电桥134的两个输入信号的端口作为第一输入端口和第二输入端口，分别连接第三滤波器136和第四滤波器138。第四正交电桥134的两个输出信号的端口中，与第四正交电桥134的第一输入端口连接的端口作为直通端口，接收第二宽频信号，另一端口作为耦合端口，输出第二混合信号。
[0038]第二桥相电路130中各器件的工作原理和信号走向及相位变化原理与第一桥相电路120类似，在此不作赘述。
[0039]利用正交电桥的正交特性(输出相位差90度)和等功率双路输出特性，使信号通过2次电桥，产生4路相位不同的信号，通过对相位的控制实现信号的抵消和叠加，实现扩容信号的接入传输和原覆盖信号的接入传输，然后通过天馈系统发射，实现系统扩容。通过选择不同通带的滤波器，对处于不同频段的系统均可进行扩容，结构简单操作方便且成本低。
[0040]该功能将目前技术无法实现的多带阻滤波器转换成容易实现且成熟的带通滤波器，利用滤波器的反射特性将需要设计成带阻的部分变成带通，将原需要设计的带阻滤波器的通带变成阻带，从而实现了宽频信号的接入。
[0041]此外，POI扩容装置还可包括保护外壳，扩容电桥110、第一桥相电路120和第二桥相电路130收容于保护外壳内，保护外壳可有效减小撞击等外力对扩容电桥110、第一桥相电路120和第二桥相电路130造成损坏的可能性，提高POI扩容装置的使用安全性。
[0042]一种扩容POI系统，如图5所示，扩容POI系统包括POI设备310、第一天馈系统320、第二天馈系统330以及上述POI扩容装置100，POI设备310的输入端口接入多系统输入信号，具体可以是移动、联通、电信、TETRA、DTV、MOBILE TV、公安消防等专网系统发送的信号。本实施例中将POI设备310的端口 ANTl作为第一输出端口，连接扩容装置100中第二桥相电路130的宽频信号端口，输出第二宽频信号至第二桥相电路130。将POI设备310的端口 ANT2作为第二输出端口，连接POI扩容装置100中第一桥相电路120的宽频信号端口，输出第一宽频信号至第一桥相电路120。可以理解，在其他实施例中，也可将POI设备310的端口 ANT2作为第一输出端口，连接第二桥相电路130的宽频信号端口，将POI设备310的端口 ANTl作为第二输出端口，连接第一桥相电路120的宽频信号端口。
[0043]第一桥相电路120的合路输出端口连接第一天馈系统320，输出第一混合信号至第一天馈系统320进行发射。第二桥相电路130的合路输出端口连接第二天馈系统330，输出第二混合信号至第二天馈系统330进行发射。
[0044]POI设备310接入多系统输入信号并输出两路宽频信号可采用市场上现有的多系统接入平台来实现，POI扩容装置100接收扩容系统发送的信号以及POI设备310发送的两路宽频信号，并进行相应处理，具体处理过程及原理在上文中已进行详细解释说明，在此不做赘述。
[0045]上述扩容POI系统,第一桥相电路120和第二桥相电路130分别对稱合/直通信号和直通/ I禹合信号进行滤波，第一桥相电路120输出第一混合信号,第二桥相电路130输出第二混合信号。通过第一桥相电路120和第二桥相电路130对需要扩容的信号进行滤波、相位处理后获取所需扩容频段的信号，并接入POI设备310输出的原覆盖信号与处理后的扩容的信号一同输出，经两路天馈系统发射进行覆盖，实现系统扩容。通过上述POI扩容装置100，扩容POI系统具有便捷的扩容功能，结构简单、操作方便且成本低。
[0046]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种POI扩容装置,其特征在于,包括扩容电桥、第一桥相电路和第二桥相电路,所述第一桥相电路和第二桥相电路均设置有扩容输入端口、宽频信号端口和合路输出端口， 所述扩容电桥的输入端口接入扩容系统输送的信号，所述扩容电桥的第一输出端口连接所述第一桥相电路的扩容输入端口，输送稱合/直通信号至所述第一桥相电路； 所述扩容电桥的第二输出端口连接所述第二桥相电路的扩容输入端口，输送直通/耦合信号至所述第二桥相电路； 所述第一桥相电路的宽频信号端口接收第一宽频信号，所述第一桥相电路的合路输出端口输出第一混合信号；所述第二桥相电路的宽频信号端口接收第二宽频信号，所述第二桥相电路的合路输出端口输出第二混合信号。
2.根据权利要求1所述的POI扩容装置，其特征在于，所述第一混合信号包括对所述耦合/直通信号进行滤波处理后的信号，以及与所述第一宽频信号对应的信号；所述第二混合信号包括对所述直通/耦合信号进行滤波处理后的信号，以及与所述第二宽频信号对应的信号。
3.根据权利要求1所述的POI扩容装置，其特征在于，所述第一桥相电路包括第一正交电桥、第二正交电桥、第一滤波器和第二滤波器； 所述第一正交电桥的输入端口为所述第一桥相电路的扩容输入端口，所述第一正交电桥的耦合端口通过所述第一滤波器与所述第二正交电桥的第一输入端口连接，所述第一正交电桥的直通端口通过所述第二滤波器与所述第二正交电桥的第二输入端口连接； 所述第二正交电桥的耦合端口为所述第一桥相电路的宽频信号端口，所述第二正交电桥的直通端口为所述第一桥相电路的合路输出端口。
4.根据权利要求3所述的POI扩容装置，其特征在于，所述第一滤波器和第二滤波器的通带相同。
5.根据权利要求1所述的POI扩容装置，其特征在于，所述第二桥相电路包括第三正交电桥、第四正交电桥、第三滤波器和第四滤波器； 所述第三正交电桥的输入端口为所述第二桥相电路的扩容输入端口，所述第三正交电桥的直通端口通过所述第三滤波器与所述第四正交电桥的第一输入端口连接，所述第三正交电桥的耦合端口通过所述第四滤波器与所述第四正交电桥的第二输入端口连接； 所述第四正交电桥的直通端口为所述第二桥相电路的宽频信号端口，所述第四正交电桥的耦合端口为所述第二桥相电路的合路输出端口。
6.根据权利要求5所述的POI扩容装置，其特征在于，所述第三滤波器和第四滤波器的通带相同。
7.根据权利要求1所述的POI扩容装置，其特征在于，还包括保护外壳，所述扩容电桥、第一桥相电路和第二桥相电路收容于所述保护外壳内。
8.一种扩容POI系统，其特征在于，包括POI设备、第一天馈系统、第二天馈系统以及权利要求I至7任意一项所述的POI扩容装置，所述POI设备的输入端口接入多系统输入信号，所述POI设备的第一输出端口连接所述第二桥相电路的宽频信号端口，输出所述第二宽频信号至所述第二桥相电路，所述POI设备的第二输出端口连接所述第一桥相电路的宽频信号端口，输出所述第一宽频信号至所述第一桥相电路；所述第一桥相电路的合路输出端口连接所述第一天馈系统，所述第二桥相电路的合路输出端口连接所述第二天馈系统。
【文档编号】H04B7/04GK203942525SQ201420330417
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】孙雷, 石茂, 周敏, 陈东, 袁知明, 庞粹, 杨波 申请人:京信通信系统（中国）有限公司