5G-iLAN天线控制系统的制作方法

本实用新型涉及通信的技术领域，尤其是涉及一种5g-ilan天线控制系统。

背景技术：

在中国5g移动通信网络的建设中，运营商针对不同的应用场景，采取了不同的无线网络部署策略。其中，对于城区密集核心应用场景(其对数据流量的要求很高)，运营商选择采用64t/64r或32t/32r有源天线进行无线覆盖，但是64t/64r或32t/32r有源天线的价格昂贵，耗电量大；所以，对于非核心网及广覆盖场景(其对数据流量的要求不是很高)，运营商主要选择采用8t/8r或4t/4r无源天线进行覆盖。上述运营商所部署的无线网络统称为公网，5g主要是物联网时代，各个企业各个部门针对自身的应用场景也会部署无线网络，在各个企业各个部门部署的5g无线专网的应用领域，也主要选择采用8t/8r或4t/4r无源天线覆盖方案。

上述无源天线覆盖方案中，存在上下行链路不平衡问题，这是因为基站的功率相较于通信设备(例如，手机)的功率来讲，基站的功率更大，那么，基站将其自身的功率发射至通信设备的覆盖范围(即下行链路的覆盖范围)大于通信设备将其自身的功率发射至基站的覆盖范围(即上行链路的覆盖范围)，这样，上行链路的覆盖范围也就决定了通信网络的覆盖范围，此外，中国5g无线移动通信的应用频率高于以往系统(例如，3g系统、4g系统)，所以，上下行链路不平衡的问题日益突出。

目前，针对上述中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线上下行链路不平衡的问题还没有有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种5g-ilan天线控制系统，以缓解现有技术的中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线上下行链路不平衡的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种5g-ilan天线控制系统，应用于中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线，包括：信号控制单元和射频同步放大单元；

所述信号控制单元与所述8t/8r或4t/4r无源天线中的耦合器连接，用于对所述耦合器耦合的射频信号进行信号处理，并将处理得到的tdd同步控制信号发送至所述射频同步放大单元，其中，所述耦合器与射频拉远单元连接，所述射频拉远单元用于向所述耦合器发射射频信号；

所述射频同步放大单元与所述信号控制单元的连接，用于接收所述tdd同步控制信号，并根据所述tdd同步控制信号控制所述射频同步放大单元中的tdd高功率射频开关对上行射频通道和下行射频通道进行切换，其中，当所述tdd高功率射频开关切换至所述上行射频通道时，所述8t/8r或4t/4r无源天线中移相器合成的上行射频信号进入lan低噪声放大器，以使所述lan低噪声放大器对所述上行射频信号进行放大，进而将放大后的上行射频信号通过所述耦合器传送至所述射频拉远单元。

进一步的，所述信号控制单元设置于第一金属盒内，所述信号控制单元包括：防雷电路、电源电路、检波电路、信号处理电路和监测控制电路。

进一步的，所述第一金属盒外侧设置有电源输入端口、rf射频输入端口、电源输出端口、tdd同步控制信号端口和第一监控信号端口。

进一步的，所述第一金属盒可通过壳体安装孔安装于所述8t/8r或4t/4r无源天线的反射板上，或，所述第一金属盒可通过插拔机构安装于所述8t/8r或4t/4r无源天线的面板上。

进一步的，所述射频同步放大单元设置于第二金属盒内，所述射频同步放大单元包括：tdd高功率射频开关、lan低噪声放大器、控制和监测电路。

进一步的，所述第二金属盒外侧设置有射频接头，其中，所述射频接头包括：电源端口、tdd同步信号端口、第二监控信号端口、射频输入端口和射频输出端口。

进一步的，所述第二金属盒的底部为散热结构。

进一步的，所述第二金属盒的底部设置有安装法兰盘，所述第二金属盒通过所述安装法兰盘固定于安装基座。

进一步的，所述安装基座可通过紧固螺钉安装在所述8t/8r或4t/4r无源天线的反射板上。

进一步的，所述8t/8r或4t/4r无源天线包括：中国联通电信2.1g4t/4r、8t/8r多端口天线，中国联通电信3.5g4t/4r、8t/8r多端口天线，中国联通电信2.1g/3.5g4t/4r双频多端口天线，中国移动2.6g8t/8r多端口天线，中国移动4.9g8t/8r多端口天线，中国移动2.6g/4.9g4t/4r、8t/8r双频多端口天线。

在本实用新型实施例中，5g-ilan天线控制系统应用于中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线，包括：信号控制单元和射频同步放大单元；信号控制单元与8t/8r或4t/4r无源天线中的耦合器连接，用于对耦合器耦合的射频信号进行信号处理，并将处理得到的tdd同步控制信号发送至射频同步放大单元，其中，耦合器与射频拉远单元连接，射频拉远单元用于向耦合器发射射频信号；射频同步放大单元与信号控制单元的连接，用于接收tdd同步控制信号，并根据tdd同步控制信号控制射频同步放大单元中的tdd高功率射频开关对上行射频通道和下行射频通道进行切换，其中，当tdd高功率射频开关切换至上行射频通道时，8t/8r或4t/4r无源天线中移相器合成的上行射频信号进入lan低噪声放大器，以使lan低噪声放大器对上行射频信号进行放大，进而将放大后的上行射频信号通过耦合器传送至射频拉远单元。通过上述描述可知，本实用新型的5g-ilan天线控制系统能够对上行射频信号进行放大，进而提高了上行链路的覆盖范围，从而缓解了现有技术的中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线上下行链路不平衡的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1为本实用新型实施例提供的5g-ilan天线控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的5g-ilan天线控制系统应用于中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的信号控制单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的射频同步放大单元的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的安装基座的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的射频同步放大单元在安装基座上的安装结构示意图。

图标：11-信号控制单元；12-射频同步放大单元；13-安装基座；111-电源输入端口；112-rf射频输入端口；113-电源输出端口；114-tdd同步控制信号端口；115-第一监控信号端口；121-电源端口；122-tdd同步信号端口；123-第二监控信号端口；124-射频输入端口；125-射频输出端口。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种5g-ilan天线控制系统进行详细介绍。

实施例一：

图1是根据本实用新型实施例的一种5g-ilan天线控制系统的结构示意图，如图1所示，该5g-ilan天线控制系统包括：信号控制单元11和射频同步放大单元12；

信号控制单元11与8t/8r或4t/4r无源天线中的耦合器连接，用于对耦合器耦合的射频信号进行信号处理，并将处理得到的tdd同步控制信号发送至射频同步放大单元12，其中，耦合器与射频拉远单元连接，射频拉远单元用于向耦合器发射射频信号；

射频同步放大单元12与信号控制单元11的连接，用于接收tdd同步控制信号，并根据tdd同步控制信号控制射频同步放大单元12中的tdd高功率射频开关对上行射频通道和下行射频通道进行切换，其中，当tdd高功率射频开关切换至上行射频通道时，8t/8r或4t/4r无源天线中移相器合成的上行射频信号进入lan低噪声放大器，以使lan低噪声放大器对上行射频信号进行放大，进而将放大后的上行射频信号通过耦合器传送至射频拉远单元。

在本实用新型实施例中，上述5g-ilan天线控制系统应用于中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线，如图2所示，对其工作过程进行介绍：

射频拉远单元(即图2中的rru，实际为基站)发射射频信号(即rf下行射频信号)至耦合器，耦合器对上述射频信号进行耦合，然后将耦合的射频信号发送至信号控制单元11，信号控制单元11对耦合的射频信号进行信号处理(具体可以包括检波、信号处理等)，从而得到tdd同步控制信号，进而再将tdd同步控制信号通过射频同轴电缆发送至射频同步放大单元12，射频同步放大单元12中设置有tdd高功率射频开关，tdd高功率射频开关根据tdd同步控制信号对上行射频通道和下行射频通道进行切换。

当tdd高功率射频开关切换至下行射频通道时，射频拉远单元发射的射频信号(即rf下行射频信号)经过耦合器和射频同步放大单元12传送至移相器，进而进入天线阵列进行辐射；

当tdd高功率射频开关切换至上行射频通道时，8t/8r或4t/4r无源天线中移相器合成的上行射频信号进入lan低噪声放大器，以使lan低噪声放大器对上行射频信号进行放大，进而将放大后的上行射频信号通过耦合器传送至射频拉远单元。

在本实用新型实施例中，5g-ilan天线控制系统应用于中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线，包括：信号控制单元11和射频同步放大单元12；信号控制单元11与8t/8r或4t/4r无源天线中的耦合器连接，用于对耦合器耦合得到的射频信号进行信号处理，并将处理得到的tdd同步控制信号发送至射频同步放大单元12，其中，耦合器与射频拉远单元连接，射频拉远单元用于向耦合器发射射频信号；射频同步放大单元12与信号控制单元11的连接，用于接收tdd同步控制信号，并根据tdd同步控制信号控制射频同步放大单元12中的tdd高功率射频开关对上行射频通道和下行射频通道进行切换，其中，当tdd高功率射频开关切换至上行射频通道时，8t/8r或4t/4r无源天线中移相器合成的上行射频信号进入lan低噪声放大器，以使lan低噪声放大器对上行射频信号进行放大，进而将放大后的上行射频信号通过耦合器传送至射频拉远单元。通过上述描述可知，本实用新型的5g-ilan天线控制系统能够对上行射频信号进行放大，进而提高了上行链路的覆盖范围，从而缓解了现有技术的中国5g移动通信网络中的8t/8r或4t/4r无源天线上下行链路不平衡的技术问题。

上述内容对本实用新型的5g-ilan天线控制系统进行了简要介绍，下面对其中涉及到的具体内容进行详细介绍。

在本实用新型的一个可选实施例中，参考图3，信号控制单元11设置于第一金属盒内，第一金属盒外侧设置有电源输入端口111、rf射频输入端口112、电源输出端口113、tdd同步控制信号端口114和第一监控信号端口115；信号控制单元11包括：防雷电路、电源电路、检波电路、信号处理电路和监测控制电路。

具体的，电源输入端口111采用aisg防水接头，支持2中供电模式，分别是aisg菊花链rru供电或电源机柜供电，电源输入端口111与防雷电路连接，再与电源电路连接，电源电路将获取得到的电源信号转换为目标电源信号，以通过电源输出端口113(具体可以为sma接头)输出，进而经由射频同轴电缆为信号控制单元11和射频同步放大单元12供电。

rf射频输入端口112为sma接头，与耦合器连接，接收耦合器耦合的射频信号，进而，然后，耦合的射频信号经过检波电路的检波处理，再经过信号处理电路的处理得到tdd同步控制信号，进而由tdd同步控制信号端口114(具体可以为sma接头)输出，进而经由射频同轴电缆到达射频同步放大单元12。

第一监控信号端口115为sma接头，采用射频同轴电缆与射频同步放大单元12连接，接收射频同步放大单元12反馈的lan监控信号，监控信号经由监测控制电路处理，从而确定射频同步放大单元12的工作状态，并通过内置的无线通信模块发送至网管中心，进行远程监控。

在本实用新型的一个可选实施例中，上述第一金属盒可通过壳体安装孔安装于8t/8r或4t/4r无源天线内部靠近天线端口的反射板上，或，第一金属盒可通过天线内置模块插拔机构安装于8t/8r或4t/4r无源天线的面板上。

在本实用新型的一个可选实施例中，射频同步放大单元12设置于第二金属盒内，第二金属盒外侧设置有射频接头，其中，射频接头包括：电源端口121、tdd同步信号端口122、第二监控信号端口123、射频输入端口124和射频输出端口125，射频同步放大单元12包括：tdd高功率射频开关、lan低噪声放大器、控制和监测电路。

具体的，参考图4，射频接头的数量可以为8个，其中6个为smb盲插接头，smb1/smb2/smb3为母头，smb4/smb5/smb6为公头，smb1/smb4为电源端口121，smb2/smb5为tdd同步信号端口122，smb3/smb6为第二监控信号端口123，rf1为射频输入端口124，外部形式为长度100mm的rg141线缆，通过接线环与天线内部端口射频电缆连接，rf2为射频输出端口125，外部形式为长度100mm的rg141线缆，通过接线环与天线移相器的输入端连接。

射频同步放大单元12中的tdd开关为tdd高功率射频开关，在tdd同步控制信号的控制下，在下行发射时隙，rf1直通rf2，这样，射频拉远单元发射的射频信号经过耦合器和射频同步放大单元12便能到达移相器，进而进入天线阵列进行辐射；在上行接收时隙，rf2切换至lan低噪声放大器，移相器合成的上行射频信号进入lan低噪声放大器进行放大，放大后的射频信号传送至rf1，进而通过耦合器传送至射频拉远单元。

射频同步放大单元12中的控制和监测电路可调节lan放大增益，并且监测lan低噪声放大器的工作状态，进而将监测得到的工作状态回传至信号控制单元11。

另外，上述第二金属盒为压铸结构，底部为散热结构且设置有安装法兰盘，进而，第二金属盒通过紧固螺钉安装在安装基座13上，安装基座13的结构示意图如图5所示，射频同步放大单元12的第二金属盒通过级联方式安装在安装基座13上，其结构示意图如图6所示，各单元通过smb盲插接头实现信号交联，安装基座13可通过紧固螺钉安装在8t/8r或4t/4r无源天线的反射板上。

在本实用新型的一个可选实施例中，8t/8r或4t/4r无源天线包括：中国联通电信2.1g4t/4r、8t/8r多端口天线，中国联通电信3.5g4t/4r、8t/8r多端口天线，中国联通电信2.1g/3.5g4t/4r双频多端口天线，中国移动2.6g8t/8r多端口天线，中国移动4.9g8t/8r多端口天线，中国移动2.6g/4.9g4t/4r、8t/8r双频多端口天线。也就是本实用新型的5g-ilan天线控制系统可应用于中国联通电信2.1g4t/4r、8t/8r多端口天线，中国联通电信3.5g4t/4r、8t/8r多端口天线，中国联通电信2.1g/3.5g4t/4r双频多端口(4+4)天线，中国移动2.6g8t/8r多端口天线，中国移动4.9g8t/8r多端口天线，中国移动2.6g/4.9g4t/4r、8t/8r双频多端口天线，工作频率覆盖中国5g移动通信网络频段，具体如下：中国联通电信2.1g深耕项目1920-2170mhz频段；中国联通电信3.5g共享项目3400-3600mhz频段；中国移动2.6g/4.9g项目，2515-2675mhz/4800-4900mhz。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。