CN101320980B - 一种发射机及信号传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种发射机，包括：基带处理单元，用于将基带信号分成多路信号；多个功放单元，用于接收来自所述基带处理单元的信号，分别对所述信号进行功率放大；多个双工器，用于分别对所述多个功放单元的输出进行滤波；开关选择合路单元，用于对多路滤波后的信号进行选择合路输出。本发明实施例还公开了一种发射机信号传输方法。本发明实施例将功率均分到多路信号进行处理，并通过开关选择合路单元进行合路输出，由于开关选择合路单元具有选择输出的功能，可以根据实际需要灵活的选择输出路数和功率。

Description

一种发射机及信号传输方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种发射机及信号传输方法。 
背景技术
目前基站大功率双工器都使用腔体滤波器实现，目前普遍采用的下行通道方案如图1所示：每个扇区下行信号通过一个功放进行放大后通过腔体滤波器滤波后经过天线发射出去。 
随着小型化需求的加强，滤波器小型化的需求非常迫切。以目前业界技术，用介质滤波器替代腔体滤波器是一个比较可行的方法，但是其承受超大功率问题仍无法解决。 
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下缺陷： 
现有技术中，腔体滤波器占用体积大，影响模块体积。如果一个功放损坏或通道其它部位故障可能造成一个扇区的发射信号中断，严重影响整个基站系统的可靠性。随着基站功率的增大，一路功放的热量过于集中，散热存在严重问题，同时大功率功放的非线性效应愈加明显，给BPD(Baseband Preliminary Distortion，基带预失真)处理造成困难。 
发明内容
本发明实施例提供一种发射机及信号传输方法，实现基站收发信机小型化、高可靠性以及在各种功率等级下高效率的目的。 
本发明实施例提供了一种发射机，包括： 
基带处理单元，用于将基带信号分成多路信号； 
多个功放单元，用于接收来自所述基带处理单元的信号，分别对所述信号进行功率放大，所述双工器为介质双工器； 
多个双工器，用于分别对所述多个功放单元的输出进行滤波； 
开关选择合路单元，用于对多路滤波后的信号进行选择合路输出。 
本发明实施例提供了一种发射机信号传输方法，包括以下步骤： 
将基带信号分成多路信号； 
分别对每路信号进行功率放大； 
分别对所述每路功放后的输出信号进行滤波，所述输出信号的滤波采用介质双工器； 
对多路滤波后的信号进行选择合路输出。 
本发明的实施例中，将功率均分到多路信号进行处理，并通过开关选择合路单元进行合路输出，由于开关选择合路单元具有选择输出的功能，可以根据实际需要灵活的选择输出路数和功率。 
附图说明
图1是现有技术中采用腔体滤波器的下行通道示意图； 
图2是本发明实施例中一种基站收发信机结构图； 
图3是本发明实施例中1路功放合路方式示意图； 
图4是本发明实施例中2路功放合路方式示意图； 
图5是本发明实施例中4路功放合路方式示意图； 
图6是本发明实施例中8路功放合路方式示意图； 
图7是本发明实施例中由射频开关和3dB电桥组成合路器示意图。 
具体实施方式
本发明实施例提供了一种发射机，包括：基带处理单元，用于将基带信号分成多路信号，每路信号根据具体的配置进行设置，使所述每路信号在进入合路器前幅度和相位一致；多个功放单元，用于接收来自所述基带处理单元的信号，分别对所述信号进行功率放大；多个双工器，用于分别对多个功放单元的输出进行滤波；开关选择合路单元，用于对多路滤波后的信号进行选择合路输出。还包括多个基带预失真BPD单元和对应的反馈单元，分别对每路信号进行预失真处理，补偿所述功放单元的非线性。 
所述开关选择合路单元可以由射频开关和合路器级联组成。所述开关选 择合路单元进行N路功放合路，需要log2N级合路电路，第一级合路电路包括两个射频开关和一个合路器；第二级合路电路包括四个射频开关和两个合路器；第三级合路电路包括八个射频开关和四个合路器；第log2N级合路电路包括N个射频开关和N/2个合路器。 
所述开关选择合路单元也可以由射频开关和3dB电桥级联组成。所述开关选择合路单元进行N路功放合路，需要log2N级合路电路，第一级合路电路包括两个射频开关和一个3dB电桥；第二级合路电路包括四个射频开关和两个3dB电桥；第三级合路电路包括八个射频开关和四个3dB电桥；第log2N级合路电路包括N个射频开关和N/2个3dB电桥。。 
下面以基站收发信机为例进行说明，如图2所示，基带处理单元将基带信号分成1路或者2n(n是正整数)路信号，每路信号根据具体的配置进行设置，根据开关切换参数进行查表，对各路信号的幅度和相位进行预补偿，最终保证各路信号在合路前幅度和相位一致。从基带处理单元输出的各路信号分别输入到对应的功放单元，每路功放单元输出的耦合信号分别通过反馈单元输出到对应的BPD单元，进行预失真处理，即对功放单元的非线性进行补偿。每路功放单元的输出经过对应的介质双工器到达开关选择合路单元，再经开关选择合路模块输出到天线单元。如此，即可利用2n路小功率功放通过开关选择合路单元实现N倍于小功率功放的超大功率可配置基站收发信机。 
开关选择合路单元实现方案通过射频开关与合路器的组合实现功率合成功能：1路功放合路方式如图3所示，在只需1路功放发射输出时，P1的输出直接通过开关SW1、SW11、SW1111切换到天线上。 
2路功放合路方式如图4所示，当需要2路功率进行合路时，开关SW1、SW11、SW12、SW4、SW13分别切换到合路器C上进行合路后通过开关SW111、SW1111输出到天线，理想情况下最终合路后的功率是2*P1或者2*P2(P1＝P2)。当然，两路功放合路时也可以通过其他方式实现，例如开关选择合路单元只包括一级合路电路，包括两个射频开关和一个合路器，两路信号分别经过两个射频开关输入到合路器进行合路后输出到天线。 
4路功放合路需要两级合路电路，第一级合路电路包括两个射频开关和一 个合路器；第二级合路电路包括四个射频开关和两个合路器。具体方式如图5所示，当需要进行4倍功率进行合路时，开关SW1、SW2、SW3、SW4(第二级合路电路的4个射频开关)分别切换到对应合路器A、B(第二级合路电路的两个合路器)上进行合路，合路后的信号通过开关SW12、SW13(第一级合路电路的2个射频开关)切换到合路器C(第一级合路电路的一个合路器)上，最后通过开关SW111、SW1111合路输出到天线单元，理想情况下最终合路输出的功率是4*P1(P1＝P2＝P3＝P4)。 
8路功放合路需要三级合路电路，第一级合路电路包括两个射频开关和一个合路器；第二级合路电路包括四个射频开关和两个合路器；第三级合路电路包括八个射频开关和四个合路器。具体方式如图6所示，当需要8倍功率进行合路时，开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7、SW8(第三级合路电路的8个射频开关)分别切换到对应合路器A、B、D、E(第三级合路电路的四个合路器)上进行合路，合路后的功率再通过开关SW12、SW13、及图中省略的合路器D与合路器F、合路器E与合路器F之间的两个开关(第二级合路电路的4个射频开关)在合路器C、F(第二级合路电路的两个合路器)合路，然后通过开关SW111、SW112(第一级合路电路的2个射频开关)在合路器G(第一级合路电路的一个合路器)合路后输出，最后通过开关SW1111送到天线单元，理想情况下最终合路后的功率是8*P1(P1＝P2＝P3＝P4＝P5＝P6＝P7＝P8)。当然，实际应用中，射频开关的数量是可以调整的，有些电路中可以不用射频开关。 
通过上述实施例可以推倒N路功放合路需要log2N级合路电路，第一级合路电路包括两个射频开关和一个合路器；第二级合路电路包括四个射频开关和两个合路器；第三级合路电路包括八个射频开关和四个合路器；第log2N级合路电路包括N个射频开关和N/2个合路器。 
本发明实施例中的开关选择合路单元可以由射频开关和3dB电桥组成，如图7所示。其中，3dB电桥具有两个输入端和两个输出端，其中一个输出端需要接一个50欧姆电阻的负载接地。 
本发明实施例还提供了一种发射机信号传输方法，包括以下步骤： 
步骤101，将基带信号分成多路信号，每路信号根据具体的配置进行设置，使合路前幅度和相位一致； 
步骤102，分别对每路信号进行功率放大； 
步骤103，分别对所述每路功放后的输出信号进行滤波； 
步骤104，对多路滤波后的信号进行合路输出。 
步骤102，后还可以包括：分别对每路信号进行预失真处理，补偿所述功放单元的非线性。 
本发明的实施例中，将功率均分到多路信号进行处理，并通过开关选择合路单元进行合路输出，由于开关选择合路单元具有选择输出的功能，可以根据实际需要灵活的选择输出路数和功率。 
另外，本发明实施例解决了大功率下的线性问题，将功率均分后，每个功放非线性失真的校正就变得更加容易；采用多路功放合路输出，使得原本集中在一个功率管上的热量，被均分到了几个功率管上，缓解了大功率下的散热问题；大大减小基站射频模块的体积；省去了发射腔体滤波器的体积，同时也节约了成本；可靠性更高；原本一路功放，如果损坏会导致整个扇区不可用，如果使用多路功放，在一路损坏的情况下，虽然小区覆盖变小，但是小区仍然可用；在各种功率等级配置情况下，功放效率都较高。 
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。 
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。 

Claims (8)

1.一种发射机，其特征在于，包括：
基带处理单元，用于将基带信号分成多路信号；
多个功放单元，用于接收来自所述基带处理单元的信号，分别对所述信号进行功率放大；
多个双工器，用于分别对所述多个功放单元的输出进行滤波，所述双工器为介质双工器；
开关选择合路单元，用于对多路滤波后的信号进行选择合路输出。
2.如权利要求1所述发射机，其特征在于，所述基带处理单元，还用于对所述多路信号的幅度和相位进行设置，使每路信号在合路器前幅度和相位一致。
3.如权利要求1所述发射机，其特征在于，还包括多个基带预失真BPD单元和对应的反馈单元，分别对每路信号进行预失真处理，补偿所述功放单元的非线性。
4.如权利要求1所述发射机，其特征在于，所述开关选择合路单元包括射频开关和合路器，多个合路器通过多个射频开关级联组成。
5.如权利要求1所述发射机，其特征在于，所述开关选择合路单元包括射频开关和3dB电桥，多个3dB电桥通过多个射频开关级联组成。
6.一种发射机信号传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
将基带信号分成多路信号；
分别对每路信号进行功率放大；
分别对所述每路功放后的输出信号进行滤波，所述输出信号的滤波采用介质双工器；
对多路滤波后的信号进行选择合路输出。
7.如权利要求6所述发射机信号传输方法，其特征在于，还包括：
对所述多路信号的幅度和相位进行设置，使所述每路信号在合路器前幅度和相位一致。
8.如权利要求7所述发射机信号传输方法，其特征在于，分别对每路信号进行功率放大后还包括：
分别对每路信号进行预失真处理，补偿功放单元的非线性。
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