Td-lte宏基站室内延伸覆盖系统和td-lte小基站射频前端组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信技术领域，具体地，涉及一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统和TD-LTE小基站射频前端组件。
【背景技术】
[0002]随着我国4G网络的规模部署和即将大规模商用，5G的研究已经逐渐进入行业的视野。如今，小基站被认为是未来网络实现高容量热点部署的核心解决方案。小型化、一体化、高能效的小基站设计是低成本大规模部署的必要条件，面向小基站应用的射频一体化单元将帮助小基站无处不在。
[0003]当前，全球公认的4G技术LTE (包括TD-LTE和FDD LTE)具有高速率、低时延的优点，能够适应未来移动宽带网络中承载高速数据业务的要求。在实践中，业界也共同认识至IJ，覆盖是LTE发展之本，这种覆盖不是传统2G、3G的网络覆盖，而是必须具有一定带宽容量的“应用覆盖”，具体而言，就是“连续覆盖，速度快”。
[0004]在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有的小基站覆盖范围窄，且实现上下行信号同步的方式比较复杂，时延大，互调高、低选择性、噪声高、成本高、体积大，系统不稳定。
【发明内容】
[0005]本发明是为了克服现有技术中宏基站覆盖系统覆盖范围窄、室内接收不到TD-LTE的信号的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统。
[0006]本发明实施例提供的一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统，包括:第一高隔离收发天线、第二高隔离收发天线、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第一 AGC接收模组、第一 ALC发射模组、第二 AGC接收模组、第二 ALC发射模组和手机芯片同步监控模块；第一高隔离收发天线包括结构相同的第一接收天线和第一发射天线，第二高隔离收发天线包括结构相同的第二接收天线和第二发射天线；第一接收天线通过第一滤波器与第一 AGC接收模组的输入端相连，第一 ALC发射模组的输出端通过第三滤波器与第二发射天线相连；第二接收天线通过第四滤波器与第二 AGC接收模组的输入端相连，第二 ALC发射模组的输出端通过第二滤波器与第一发射天线相连；第一 AGC接收模组的输出端与第一 ALC发射模组的输入端相连，第二 AGC接收模组的输出端与第二 ALC发射模组的输入端相连；第一AGC接收模组与第二 AGC接收模组为结构相同的AGC接收模组，第一 ALC发射模组与第二ALC发射模组为结构相同的ALC发射模组；
[0007]AGC接收模组包括第一平衡放大器、第一电调衰减器、第二平衡放大器、第三平衡放大器、第一稱合器和第一直流处理电路；第一平衡放大器的输入端为AGC接收模组的输入端，第一平衡放大器的输出端与第一电调衰减器的输入端相连；第一电调衰减器的输出端依次通过第二平衡放大器、第三平衡放大器后与第一耦合器的输入端相连；第一耦合器的耦合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连；第一耦合器的主输出立而为AGC接收t吴组的输出?而；
[0008]ALC发射模组包括第二电调衰减器、第四平衡放大器、功率合成器、第二耦合器和第二直流处理电路；第二电调衰减器的输入端为ALC发射模组的输入端，第二电调衰减器的输出端与第四平衡放大器的输入端相连；第四平衡放大器的输出端与功率合成器的输入端相连，功率合成器的输出端与第二耦合器的输入端相连；第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连，第二耦合器的主输出端为ALC发射模组的输出端；第一电调衰减器的控制端和第二电调衰减器的控制端还与手机芯片同步监控模块相连，用于接收手机芯片同步监控模块发送的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
[0009]在上述技术方案中，还包括:第一光发射模组、第一光接收模组、第二光发射模组和第二光接收模组；第一 AGC接收模组的输出端依次通过第一光发射模组、第一光接收模组与第一 ALC发射模组的输入端相连;第二 AGC接收模组的输出端依次通过第二光发射模组、第二光接收模组与第二 ALC发射模组的输入端相连。
[0010]在上述技术方案中，第一光发射模组与第二光发射模组为结构相同的光发射模组，第一光接收模组与第二光接收模组为结构相同的光接收模组；光发射模组包括发射端平衡放大器和光发射器，发射端平衡放大器的输出端与光发射器的输入端相连，且发射端平衡放大器的输入端为光发射模组的输入端，光发射器的输出端为光发射模组的输出端；光接收模组包括光接收器和接收端平衡放大器；光接收器的输出端与接收端平衡放大器的输入端相连，光接收器的输入端为光接收模组的输入端，接收端平衡放大器的输出端为光接收模组的输出端。
[0011]在上述技术方案中，第一稱合器的稱合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第一开关；第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第二开关。
[0012]在上述技术方案中，功率合成器包括:第一功分器、第二功分器、第五平衡放大器和第六平衡放大器；第一功分器的第一子输出端与第五平衡放大器的输入端相连，第二子输出端与第六平衡放大器的输入端相连；第二功分器的第一子输入端与第五平衡放大器的输出端相连，第二子输入端与第六平衡放大器的输出端相连；第一功分器的主输入端为功率合成器的输入端，第二功分器的主输出端为功率合成器的输出端。
[0013]在上述技术方案中，第一接收天线与第二接收天线为结构相同的接收天线；接收天线包括外壳，外壳内依次设置弧面辐射片、基片和反射板，弧面辐射片的弧面表面呈碗状设置，基片的正面与弧面辐射片相对，基片的正面设有激励缝隙，基片的背面与反射板相对，基片的背面设有两路极化正交的交叉线极化天线的传输线，两路极化正交的交叉线极化天线的传输线的外端分别与相移90度等功率分配器的两个输入端相连，相移90度等功率分配器的输出端向外输出交叉圆极化天线信号，交叉线极化天线的传输线激励激励缝隙。
[0014]在上述技术方案中，两路交叉线极化天线的传输线分别通过等分功分器分成四路传输线支路，传输线支路分别激励激励缝隙的各段缝隙；相移90度等功率分配器的两个输入端跨接在两路极化正交的交叉线极化天线传输线的输出端。
[0015]在上述技术方案中，激励缝隙的形状包括:正十字形、菱形十字形、工字形、一字形、T字形、环形、领结形、锥形、扇形、星形、梯形、多边形。
[0016]在上述技术方案中，手机芯片同步监控模块向第一 AGC接收模组和第一 ALC发射模组发送上行时隙同步信号；手机芯片同步监控模块向第二 AGC接收模组和第二 ALC发射模组发送下行时隙同步信号。
[0017]在上述技术方案中，平衡放大器包括:第一 3dB正交电桥、第二 3dB正交电桥、IC放大器件、第一电阻和第二电阻；第一 3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与IC放大器件的两个输入端相连；第二 3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与IC放大器件的两个输出端相连；第一 3dB正交电桥的隔离端通过第一电阻后接地，第二 3dB正交电桥的隔离端通过第二电阻后接地；第一 3dB正交电桥的输入端为平衡放大器的输入端,第二 3dB正交电桥的输出端为平衡放大器的输出端。
[0018]在上述技术方案中，电调衰减器为匹配型PIN 二极管电调衰减器；电调衰减器包括:传输线以及传输线引出的偏置线、N个PIN 二极管和两个串联电阻；在传输线上间隔四分之一波长的N个节点处分别同向连接一个PIN 二极管后接地，且两侧的两个PIN 二极管分别串联一个串联电阻；其中，2 < N < 6，且N个PIN 二极管为相同的PIN 二极管。
[0019]在上述技术方案中，IS01+IS02+A1+A2> 2 (G1+G2)，且 IS01+IS02+A1+A2 比2 (G1+G2)大 20dB 以上；
[0020]其中，1Sl为第一高隔离收发天线的隔离度，10S2为第二高隔离收发天线的隔离度，Al为手机芯片同步监控模块产生的上下行时隙同步信号对第一电调衰减器进行控制所产生的衰减量，A2为手机芯片同步监控模块产生的上下行时隙同步信号对第二电调衰减器进行控制所产生的衰减量，Gl为AGC接收模组的增益，G2为ALC发射模组的增益。
[0021]本发明实施例提供的宏基站室内延伸覆盖系统，可以将户外TD-LTE宏基站的信号快速地延伸到室内的信号弱区、盲区或上网速率低、用户体验差的区域，且系统低时延、高选择性、低互调、低噪声、低成本、小体积、稳定性高。AGC接收模组和ALC发射模组电路中的电调衰减器既能产生AGC/ALC信号模拟控制，又能在不增加成本的情况下，通过手机芯片同步监控模块产生的上下行数字同步信号对电调衰减器进行数字控制，实现上下行同步时间控制，保证上下行信号各自正常工作。
[0022]本发明是为了克服现有技术中小基站射频前端组件时延大，系统不稳定的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种TD-LTE小基站射频前端组件。
[0023]本发明实施例提供的一种射频前端组件，包括:收发天线、第一滤波器、第二滤波器、AGC接收模组和ALC发射模组；收发天线包括结构相同的接收天线和发射天线，接收天线通过第一滤波器与AGC接收模组的输入端相连;ALC发射模组的输出端通过第二滤波器与发射天线相连;AGC接收模组包括第一平衡放大器、第一电调衰减器、第二平衡放大器、第一稱合器和第一直流处理电路；第一平衡放大器的输入端为AGC接收模组的输入端,第一平衡放大器的输出端与第一电调衰减器的输入端相连；第一电调衰减器的输出端通过第二平衡放大器后与第一稱合器的输入端相连；第一稱合器的稱合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连，第一耦合器的主输出端为功放输出端口 ；ALC发射模组包括第二电调衰减器、第三平衡放大器、功率合成器、第二耦合器和第二直流处理电路；第二电调衰减器的输入端为功放输入端口，第二电调衰减器的输出端与第三平衡放大器的输入端相连；第三平衡放大器的输出端与功率合成器的输入端相连，功率合成器的输出端与第二耦合器的输入端相连；第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连，第二耦合器的主输出端为ALC发射模组的输出端；第一电调衰减器的控制端和第二电调衰减器的控制端还用于接收外部的小基站提供的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
[0024]在上述技术方案中，第一稱合器的稱合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第一开关；第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第二开关。
[0025]在上述技术方案中，功率合成器包括:第一功分器、第二功分器、第四平衡放大器和第五平衡放大器；第一功分器的第一子输出端与第四平衡放大器的输入端相连，第二子输出端与第五平衡放大器的输入端相连；第二功分器的第一子输入端与第四平衡放大器的输出端相连，第二子输入端与第五平衡放大器的输出端相连；第一功分器的主输入端为功率合成器的输入端，第二功分器的主输出端为功率合成器的输出端。
[0026]在上述技术方