一种多系统分合路设备的端口驻波检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种多系统分合路设备的端口驻 波检测装置。
【背景技术】
[0002] 我国当前存在着 GSM、CDMA2000、TD-SCDMA、WCDMA、TD-LTE、LTE FDD 等多种无线 通信网络制式，各无线通信系统分别工作在800MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、 2300MHz等多个公众无线通信频段上。随着新技术发展，无线网络应用环境将更加复杂，一 个运营商拥有多个制式、多段频率，一个覆盖区多系统、多网络、全频段共存的情况也将越 来越多。
[0003] 多系统接入平台POI (Point of Interface)，用于移动通信领域，位于多系统基站 信源与室内分布系统天馈之间的特定设备，它相当于性能指标更高的合路器，具有将多系 统基站信源进行合路并输出给室内分布系统的天馈设备，同时反方向将来自天馈设备的信 号分路输出给各系统信源的作用。
[0004] 作为一种网络接入设备，其工作状态好坏直接对系统工作产生影响，必须将POI 纳入用户的监控管理，例如驻波，功率等就是用户关注的重点参数。
[0005] 当天线等负载与POI阻抗不匹配时，高频能量将不能全部馈送到天线，部分产生 反射折回，反射电压与基站信源输出电压会叠加在一起，基站末级功放场效应管将承受较 大瞬间过电压，很容易烧毁。因而负载与系统的匹配情况关乎基站信源的工作稳定，基站 发射功率的高效传输，辐射范围的可靠覆盖等。
[0006] 驻波比是衡量广播发射机与天馈线系统匹配程度的重要参数之一，传输线上电压 和电流以波的形式传播，沿传播方向传播的波称为入射波，沿传播反方向传播的波称为反 射波。
[0007] 在任一点的电压或电流均由入射波和反射波叠加而成。定义传输线上任意一点反 射波电压与入射波电压之比为电压反射系数Γ，即
[0008]
[0009] 假设发射机内阻为R1，传输线特性阻抗为R。，负载阻抗为纯阻性&，则发射机天馈 线系统的反射系数可表示为：
[0010]
[0011] 当R。= 则Γ = 0,称为匹配状态。当RAR。，Γ为正值；R'R。时，Γ为负值。 如果&为开路或短路状态，则Γ分别等于+1或-1，称为全反射。在阻抗匹配状态下，高频 能量全部传送给负载，不存在反射。这时，沿传输线各个位置上的电压振幅相等，不存在驻 波，称为行波状态。而在失配时，由于存在反射波，反射波与入射波的叠加结果，就使得馈线 上的各个点的振幅，存在有规律的起伏，称为驻波状态。
[0012] 定义传输线上波腹点电压振幅与波节点电压振幅之比为电压驻波比，用SWR表 示：
[0013]
[0014] 由于传输线上电压是由入射波电压和反射波电压叠加而成的，因此电压最大值位 于入射波和反射波相位相同处，而最小值位于入
[0015] 射波和反射波相位相反处，即
[0016] 由此可知，当I r I = 〇,即传输线上无反射时，驻波比SWR = 1;当I r I = 1，即传 输线上全反射时，驻波比SWR -①，因此SWR取值范围为K SWR 。上式还可改写为：
[0017]
[0018]
[0019] 【实用新型内容】
[0020] 本实用新型公布了一种多系统分合路设备的端口驻波检测装置。
[0021] -种多系统分合路设备的端口驻波检测装置，包括射频信号提取模块、射频信号 对数检测放大模块和差模信号比较方法模块，所述射频信号提取模块包括耦合器和检波 器，所述射频信号对数检测放大模块包括对数检测模块和信号放大模块，所述对数检测模 块包括对数放大器，所述对数检测模块与信号放大模块相连。
[0022] 优选地，所述射频信号提取模块支持超宽带频率范围为800-3000MHZ。
[0023] 优选地，所述检波器有两个。
[0024] 优选地，还包括通讯模块、微处理器模块和无线通讯模块。
[0025] 优选地，所述通讯模块为RS232/RJ45。
[0026] 优选地，所述无线通讯模块外接天线。
[0027] 本实用新型采用的驻波检测模块包括射频信号提取模块，射频信号对数检测放大 模块，差模信号比较放大模块等，其中射频信号提取模块支持超宽带（800~3000MHz)频率 范围，满足现有2G/3G/4G等移动通信频段要求，对数放大模块具有高线性，宽动态范围，配 合差模信号放大处理，可以实现小信号状态下的系统端口驻波检测。
【附图说明】
[0028] 图1为本实用新型一种多系统分合路设备的端口驻波检测装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0030] -种多系统分合路设备的端口驻波检测装置，包括射频信号提取模块、射频信号 对数检测放大模块和差模信号比较方法模块，还包括通讯模块5、微处理器模块6和无线通 讯模块7,通讯模块5为RS232/RJ45,无线通讯模块7外接天线8。
[0031] 射频信号提取模块包括耦合器和检波器，支持超宽带频率范围为800-3000MHZ，
[0032] 射频信号对数检测放大模块包括对数检测模块3和信号放大模块4,所述对数检 测模块3包括两个对数放大器，对数检测模块与信号放大模块相连。
[0033] 通过耦合器对端口的入射信号1和反射信号2进行提取，在对入射信号1和反射 信号2进行采样和隔离之后，需要检测这两个信号的幅度，这需要两个检波器。
[0034] 来自定向耦合器反射端口的功率与驻波成正比，被馈送到对数检波器的一个输入 通道。而耦合端口的耦合信号功率与驻波无关，被馈送到对数检波器另一输入通道。
[0035] 双通道对数检波器计算这两个信号的对数减法结果，获得差分输出Vdiff，其与反 射系数
[0036] Γ成正比，而反射系数Γ等于反射信号Vd和耦合信号V ε的比。
[0037] I r I = V /V
[0038]
[0039] 检测的精度将决定驻波测量的精度。由于两个通道之间的耦合，特别是两个通道 在功率电平差异很大时，要求检波器必须有很高的隔离度和很大的动态检测范围，因为反 射功率电平的范围是从非常小的信号电平（当阻抗匹配良好），到入射信号的最大信号电 平（在传输线上存在开路或短路），这要求检波器具有大动态范围。而隔离度的要求是避免 强信号（此处是入射信号）对弱信号的串扰和干扰，影响检测数据。
[0040] 对数检测器利用对数减法，等效于除法，由此可以简单地执行信号除法这一复杂 的数学计算，这是选择对数放大器检测驻波的主要原因。
[0041] 最后一级的放大模块，是对差分输出再进行适当的线性放大，满足微处理器单元 A/D采样处理的精度和动态范围要求。
[0042] 对包括驻波参数等POI运行状态信息采集并纳入监控管理，通过GPRS/SMS传输模 块将数据传送回网络监控平台，帮助运营商和维护单位实现对POI远程的信息化管理，极 大的缩短了 POI故障历时，从而实现对POI高效运维的各项功能和相应统计报表。提高客 户满意度，降低运维成本。
[0043] POI作为位于多系统基站信源与室内分布系统天馈之间的特定设备，其性能好坏 直接影响到后端网络覆盖效果，而驻波参数又是衡量后端天馈系统匹配程度的重要指标， 本实用新型的目的在于提供一种有效通过反射功率检测，实现对系统驻波的精确测量，达 到驻波参数的监测目地。
[0044] 上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用 新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员 对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定 的保护范围内。
【主权项】
1. 一种多系统分合路设备的端口驻波检测装置，其特征在于，包括射频信号提取模块、 射频信号对数检测放大模块和差模信号比较方法模块，所述射频信号提取模块包括耦合器 和检波器，所述射频信号对数检测放大模块包括对数检测模块和信号放大模块，所述对数 检测模块包括对数放大器，所述对数检测模块与信号放大模块相连。2. 如权利要求1所述的一种多系统分合路设备的端口检测装置，其特征在于，所述射 频信号提取模块支持超宽带频率范围为800-3000MHZ。3. 如权利要求1所述的一种多系统分合路设备的端口检测装置，其特征在于，所述检 波器有两个。4. 如权利要求1所述的一种多系统分合路设备的端口检测装置，其特征在于，还包括 通讯模块、微处理器模块和无线通讯模块。5. 如权利要求4所述的一种多系统分合路设备的端口检测装置，其特征在于，所述通 讯模块为RS232/RJ45。6. 如权利要求4所述的一种多系统分合路设备的端口检测装置，其特征在于，所述无 线通讯模块外接天线。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多系统分合路设备的端口驻波检测装置，包括射频信号提取模块、射频信号对数检测放大模块和差模信号比较方法模块，所述射频信号提取模块包括耦合器和检波器，所述射频信号对数检测放大模块包括对数检测模块和信号放大模块，所述对数检测模块包括对数放大器，所述对数检测模块与信号放大模块相连。本实用新型采用的驻波检测模块包括射频信号提取模块，射频信号对数检测放大模块，差模信号比较放大模块等，其中射频信号提取模块支持超宽带(800～3000MHz)频率范围，满足现有2G/3G/4G等移动通信频段要求，对数放大模块具有高线性，宽动态范围，配合差模信号放大处理，可以实现小信号状态下的系统端口驻波检测。
【IPC分类】H04B17/00
【公开号】CN204795055
【申请号】CN201520348510
【发明人】林海, 徐志华, 于磊森, 王哲悦
【申请人】上海鑫众通信技术有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年5月27日