多频合分路电路及信号发射系统的制作方法

1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多频合分路电路及信号发射系统。


背景技术：

2.射频拉远单元prru(pico remoteradiounit)是一种新型的小型化分布式网络覆盖模式，它将大容量宏蜂窝基站集中放置在可获得的中心机房内，基带部分集中处理，采用光纤将基站中的射频模块拉到远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上。而这种模式有两种表现形式，内置天线型和外置天线型。所谓内置天线型，它的不同频段天线置于prru内部，通过内部的天线实现区域性覆盖，即prru所在区域的覆盖。而外置天线结构，是在prru内部实现信号合路，然后外接天线，这种情况需要额外设计一款外置机型，两种机型的pcb不能共用，往往增加了产品的成本。或者是通过外置合路器实现信号合路，然后再外接天线。但需要额外新增一个合路器结构，且往往所用的合路器为体积比较庞大的腔体合路器或其他定制形式。
3.现有增设的合路器是采用特定的方法实现fdd通道收发隔离，目前暂时基本没有方案聚焦于解决异频通道间干扰的问题，未有相关方案旨在解决异频合路中通道间隔离度不够的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种多频合分路电路及信号发射系统。
5.第一方面，本发明提供一种多频合分路电路，包括：
6.第一相位转换电路，用于分别将不同频段的信号进行等分的相位转换，生成对应的至少两个信号，至少两个信号中各信号之间相位差为预设差值；
7.合路电路，用于分别将相位相同的至少两个信号进行合成，生成一个同相位信号；
8.第二相位转换电路，用于接收所述合路电路合成的至少两个同相位信号，并对至少两个同相位信号进行相位转换，并合成一个合路信号；
9.外发电路，用于对合路信号进行功率分配，并将不同功率的信号外发。
10.在一个实施例中，所述第一相位转换电路包括至少两个第一宽带电桥，其中：
11.每个第一宽带电桥，用于将对应频段的信号进行等分的相位转换，生成至少两个信号，至少两个信号中各信号之间相位差为预设差值。
12.在一个实施例中，所述合路电路包括至少两个合路器，其中：
13.每个合路器，用于接收相位相同的至少两个信号，并将相位相同的至少两个信号进行合成，生成一个同相位信号。
14.在一个实施例中，所述第二相位转换电路为第二宽带电桥，用于接收所有合路器合成的同相位信号，并对所有同相位信号进行相位转换，并合成一个合路信号。
15.在一个实施例中，所述外发电路包括功分器，其中：
16.功分器，用于对合路信号进行功率分配，并将不同功率的信号通过天线外发，所述
天线的数目与功率分配的数目相同。
17.第二方面，本发明提供一种信号发射系统，包括：
18.射频拉远单元，用于输出不同频段的信号；
19.采用上述权利要求1-5中任一权项所述的多频合分路电路，用于将不同频段的信号进行等分的相位转换、同相位转换及合成后，再进行功率分配，并将不同功率的信号外发息。
20.在一个实施例中，所述系统还包括天线在位检测单元，所述天线在位检测单元，用于检测多频合分路电路是否接入天线，并将检测信号反馈给射频拉远单元。
21.在一个实施例中，所述系统还包括驻波检测单元，所述驻波检测单元，用于将天线的端口反馈的信号反馈给射频拉远单元，以计算驻波比。
22.在一个实施例中，所述系统还包括防雷泄放单元，所述防雷泄放单元，用于将外部反馈的风险信号泄放。
23.本发明提供的多频合分路电路及信号发射系统，通过将不同频段的信号进行等分的相位转换、同相位转换及合成后，再进行功率分配，并将不同功率的信号外发，以实现消除异频段之间的干扰提升频段间隔离度，消除频段外阻塞的目的。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明提供的多频合分路电路的结构示意图；
26.图2是本发明提供的多频合分路电路的具体实例结构图；
27.图3是本发明提供的多频合分路电路的另一结构示意图；
28.图4是本发明提供的多频合分路电路的另一具体实例结构图；
29.图5是本发明提供的信号发射系统的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.下面结合图1-图5描述本发明的多频合分路电路及信号发射系统。
32.图1示出了本发明一种多频合分路电路的结构示意图，参见图1，该多频合分路电路包括第一相位转换电路11、合路电路12、第二相位转换电路13和外发电路14，其中：
33.第一相位转换电路11，用于分别将不同频段的信号进行等分的相位转换，生成对应的至少两个信号，至少两个信号中各信号之间相位差为预设差值；
34.合路电路12，用于分别将相位相同的至少两个信号进行合成，生成一个同相位信号；
35.第二相位转换电路13，用于接收合路电路合成的至少两个同相位信号，并对至少两个同相位信号进行相位转换，并合成一个合路信号；
36.外发电路14，用于对合路信号进行功率分配，并将不同功率的信号外发。
37.在本发明中，为了适应异频通道间的信号传输，该系统配置第一相位转换电路，该第一相位转换电路能够对接收到的不同频段的信号，分别单独进行等分的相位转换，以生成对应的至少两个信号。即每个频段的信号在进行相位转换后，生成至少两个信号。例如900m的信号经相位转换，生成两个幅度相同，相位差为90度的信号。一个是相位为0度的信号，一个是相位为90度的信号。1.8g的信号经相位转换，生成两个幅度相同，相位差为90度的信号，一个是相位为0度的信号，一个是相位为90度的信号。由此可知，至少两个信号中各信号之间相位差为预设差值，该预设差值根据具体情况具体设置。在本发明中，每个频段的信号在相位转换时，均按该预设差值进行转换处理，以得知相位均对应相同的至少两个信号。
38.在本发明中，合路电路用于将相位相同的信号集合在一起进行合成处理，得到一个合成后的信号。该信号由于是相位相同的多个信号合成，故可称为同相位信号。
39.例如将900m的信号经相位转换，生成的相位为0度的信号和1.8g的信号经相位转换，生成的相位为0度的信号，合成为一个信号。
40.将900m的信号经相位转换，生成的相位为90度的信号和1.8g的信号经相位转换，生成的相位为90度的信号，合成为一个信号。
41.在本发明中，经第一相位转换电路等分出的信号在输入到合路电路时，会泄露到其他频段信号经第一相位转换电路输入到合路电路的通道上。由于通道上还会由其他频段信号等分出的信号向合路电路输入，故泄露信号会在该通道上完成抵消。
42.例如900m的信号经相位转换，生成的相位为0度的信号会向1.8g的信号向合路电路输入的通道上产生泄露信号，该泄露信号也为相位为0度的信号。但1.8g的信号经相位转换，生成的相位为0度的信号会向合路电路输入，为此，泄露信号和等分出的信号相对应，由于相位为0度，无需相位变换，视为相位抵消。
43.例如900m的信号经相位转换，生成的相位为90度的信号会向1.8g的信号向合路电路输入的通道上产生泄露信号，该泄露信号也为相位为90度的信号。但1.8g的信号经相位转换，生成的相位为90度的信号会向合路电路输入，为此，泄露信号和等分出的信号相对应，由于相位为90度，会导致两信号相位相反，互相相位抵消。
44.由于对泄露信号的上述相位抵消处理，能够实现高隔离度的需求。
45.在本发明中，该系统配置第二相位转换电路，该第二相位转换电路能够接收合路电路合成的至少两个同相位信号，并对至少两个同相位信号进行相位转换，并合成一个合路信号。
46.该第二相位转换电路会包含多个端口，每个端口对应于上述等分出来的各相位。合成得到的同相位信号根据各自的相位接到对应的端口上。然后由第二相位转换电路进行相位转换和合成，将多个信号合成一个信号，视为合路信号。
47.在本发明中，该系统配置外发电路，该外发电路对合路信号进行功率分配，分割成不同功率的信号，并通过对应的天线将不同功率的信号外发。
48.本发明提供的多频合分路电路，通过将不同频段的信号进行等分的相位转换、同
相位转换及合成后，再进行功率分配，并将不同功率的信号外发，以实现消除异频段之间的干扰提升频段间隔离度，消除频段外阻塞的目的。
49.在进一步说明中，主要是对第一相位转换电路、合路电路、第二相位转换电路和外发电路的结构进行解释说明，具体如下：
50.参见图1，第一相位转换电路11包括至少两个第一宽带电桥，其中：
51.每个第一宽带电桥，用于将对应频段的信号进行等分的相位转换，生成至少两个信号，至少两个信号中各信号之间相位差为预设差值。
52.合路电路12包括至少两个合路器，其中：
53.每个合路器，用于接收相位相同的至少两个信号，并将相位相同的至少两个信号进行合成，生成一个同相位信号。
54.第二相位转换电路13为第二宽带电桥，用于接收所有合路器合成的同相位信号，并对所有同相位信号进行相位转换，并合成一个合路信号。
55.外发电路14包括功分器，其中：
56.功分器，用于对合路信号进行功率分配，并将不同功率的信号通过天线外发，所述天线的数目与功率分配的数目相同。
57.对此，需要说明的是，一个第一宽带电桥仅接收一个信号，各个第一宽带电桥接收到的信号的频段都不同。
58.第一宽带电桥会将接收到的信号进行等分的相位转换，生成预设数目(例如两个)的信号。这些信号之间的相位差按照预设差值进行配置。例如900m的信号经相位转换，生成两个幅度相同，相位差为90度的信号。一个是相位为0度的信号，一个是相位为90度的信号。
59.每个宽带电桥对接收到的信号按照预设的相位差及等分数目进行转换。为此，所有等分出的信号会存在相位相同的信号。将所有相位相同的信号接入到同一个合路器中。为此，该合路器的数目与等分数目相同。
60.每个合路器会将接收到的相位相同的多个信号进行合成，生成一个同相位信号。
61.在本发明中，存在两个或两个以上的合路器，为此，会得到两个或两个以上的同相位信号。这些同相位信号会接入到第二宽带电桥，第二宽带电桥包括不同相位的端口，可以接收到不同的同相位信号，然后对所有同相位信号进行相位转换，并合成一个合路信号。
62.该合路信号会接入到功分器，该功分器对合路信号进行功率分配，并将不同功率的信号通过天线外发。该天线的数目与功率分配的数目相同。
63.下面以具体实例对上述结构进行解释说明，参见图2，多频合分路电路由四个第一宽带电桥，一个第二宽带电桥，两个合路器，一个功分器构成。
64.其中，四个第一宽带电桥实现一分二及相位转换的功能，用于将信号转换为两路幅度相同，相位相差90
°
的信号。
65.合路器用于将分出来的信号合路。
66.一个第二宽带电桥用于信号的合路与相位的转换。
67.功分器用于实现合路信号的功率分配。
68.宽带天线用于实现信号发射的覆盖。
69.以900m信号为例。
70.a、信号主路：
71.900m信号经过对应的第一宽带电桥后，被等分为两个幅度相同，相位相差90度的信号，其中一路经过合路器1与其他三路同样经过等分与相位变换的信号合路。比如，合路器1输出的信号频段及功率大小为1/2*(900m+1.8g+2.3g+2.6g)，相位为0
°
。同样的，合路器2输出的信号频段及功率大小为1/2*(900m+1.8g+2.3g+2.6g)，相位为90
°
。两路信号经过第二宽带电桥合路后与相位变换后，由于电桥的特性，两路信号直接叠加，功分器入口的输入信号，即第二宽带电桥的输出信号为1*(900m+1.8g+2.3g+2.6g)，相位为90
°
。进而得到功分器输出，宽带天线输出的信号均为0.5*(900m+1.8g+2.3g+2.6g)，相位为90
°
72.b、泄露信号通路：
73.900m信号经过对应的宽带电桥后，被等分为两个幅度相同，相位相差90度的信号，其中一路信号在合路器1处会泄露到其他三个通道上(1.8g+2.3g+2.6g)，相位为0
°
。第二路信号在合路器2处同样会泄露到其他三个通道上(1.8g+2.3g+2.6g)，相位为90
°
。这些泄露信号分别在对应宽带电桥处进行合路，其中，0
°
的信号没有进行相位变换，90
°
的信号再次进行了一次90
°
的相位变换，这会导致两个信号相位相反，互相抵消，所以能实现高隔离度的需求。
74.本发明提供的多频合分路电路，通过将不同频段的信号进行等分的相位转换、同相位转换及合成后，再进行功率分配，并将不同功率的信号外发，以实现消除异频段之间的干扰提升频段间隔离度，消除频段外阻塞的目的。
75.参见图3，本发明还提供一种多频合分路电路，包括第一相位转换电路31、第二相位转换电路32和外发电路33，其中：
76.第一相位转换电路31，用于分别将不同频段的信号进行等分的相位转换，生成对应的至少两个信号；将相位相同的至少两个信号进行合成，生成一个同相位信号；至少两个信号中各信号之间相位差为预设差值；
77.第二相位转换电路32，用于将等分相位转换的所有信号再次进行相位转换，并合成一个合路信号；
78.外发电路33，用于对合路信号进行功率分配，并将不同功率的信号外发。
79.该第一相位转换电路包括至少两个滤波电桥，其中：
80.每个滤波电桥，用于将对应频段的信号进行等分的相位转换，生成至少两个信号；至少两个信号中各信号之间相位差为预设差值；
81.至少两个滤波电桥，用于共同将相位相同的至少两个信号进行合成，生成一个同相位信号。
82.该第二相位转换电路为宽带电桥，用于接收所有合路器合成的同相位信号，并对所有同相位信号进行相位转换，并合成一个合路信号。
83.该外发电路包括功分器，其中：
84.功分器，用于对合路信号进行功率分配，并通过天线外发，所述天线的数目与功率分配的数目相同。
85.对此，需要说明的是，参见图4，用四个滤波电桥替代图2中的4个宽带电桥+2个合路器。这样电路会更加简洁，实现的功能也是一样。
86.在本发明中，信号合路直接利用电连接即可，这里应用到了滤波器在带外的阻抗失配特性。比如说，900m信号的带通滤波器，在1.8g/2.3g/2.6g频段上都是阻抗失配的状
态，信号大部分会反射而不会通过。所以通过直接电连接，至于高隔离度的要求，采用模拟对消的方式可以提升。
87.图5示出了本发明提供的一种信号发射系统的结构示意图，参见图5，该系统包括：
88.射频拉远单元prru 51，用于输出不同频段的信号；
89.采用上述提及的多频合分路电路52，用于将不同频段的信号进行等分的相位转换、同相位转换及合成后，再进行功率分配，并将不同功率的信号外发。
90.基于上述对多频合分路电路的解释说明，在此不再单独对多频合分路电路进行详细阐述。
91.参见图5，图中的信号主路是进行合分路的射频信号的传输方向，其中信号通过prru发送出来，通过多频合分路电路上的射频连接器与prru的pcb(印制电路板)上信号发射点接触将信号引出，然后通过隔直电容滤除直流信号后进入合分路电路。在进行完信号的合分路处理后，再通过隔直电容进入到环行器的直通路直达连接外界的射频连接器或者射频线缆后接入天线。
92.该系统还包括天线在位检测单元53，天线在位检测单元，用于检测多频合分路电路是否接入天线，并将检测信号反馈给射频拉远单元。
93.当外部没有接天线时，即天线不在位时，外部为开路状态。当外部有接天线，即天线在位时，外部为接地状态。这两种状态下会将不同的电平信号反馈给prru，进而可以通过逻辑电平判定的方式判断天线是否在位。通路中的电感/电阻主要用于阻断射频信号，tvs管此时为直通状态不影响电平信号传输。
94.该系统还包括驻波检测单元54，所述驻波检测单元，用于将天线的端口反馈的信号反馈给射频拉远单元，以计算驻波比。
95.主要将天线口反射回来的信号反馈给prru做判断，通过判断主路信号与反射信号幅度的大小来计算出驻波比。因为环行器的方向性，反射信号不会经过信号主路，进而不会对其造成影响。
96.该系统还包括防雷泄放单元55，所述防雷泄放单元，用于将外部反馈的风险信号泄放。
97.当外接有雷击、浪涌等危险信号时，通过泄放单元，即电感-tvs管-地的路径，将危险信号通过地来泄放，同时也避免了打火或者损坏prru的风险。需要注意的是，合分路电路后面的电容，需要选择耐压值比较高的电容。
98.本发明提供的信号发射系统，能够将多频合分路电路适配prru结构，独立内嵌在基站内部，不影响原有结构且结合实际需求实现结构上的简化与整合。不需要用射频线缆连接外接合路器造成结构上的冗余，使多频合分路电路可以放置于prru结构内部，从外部看来与内置机型没有任何区别，且可以方便的prru一起同工位校准。可应用于大型开阔空间(例如：体育馆、车站、机场)以降低覆盖重叠区域进而降低干扰/提升容量，应用于电梯井以提升天线增益进而提升覆盖距离，同时也可以降低成本。
99.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和
范围。