CN101465656A - 一种变频的装置、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频的装置、方法和系统，该装置具体包括：第一中频滤波器，用于接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波后发送出去；第一本振，用于生成本振信号并发送出去；上变频器，用于接收所述中频滤波后的中频信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述中频信号上变频为微波信号后发送出去；第一双工器，用于接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。通过使用本发明实施例中的变频的装置，实现了数字微波ODU的一次变频转换。

Description

一种变频的装置、方法和系统
技术领域
本发明涉及数字微波通信技术领域，尤其涉及一种变频的装置、方法和系统。
背景技术
数字微波是通过无线的方式来传输PDH(Plesiochronous DigitalHierarchy，准同步数字体系)和SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)信号的。数字微波系统由IDU(Indoor Unit，室内单元)和ODU(Outdoor Unit，室外单元)两个部分组成。
因为ODU是室外单元，对它的安装和维护都是在户外进行，所以体积和重量都很小的ODU对安装和维护会带来有很大好处。同时，在数字微波系统中，由于技术难度和器件价格的原因，ODU的成本占了整个数字微波系统成本近一半。如何降低ODU的体积、重量、功耗和成本是目前关注的热点。
数字微波的工作是这样进行的：IDU将IF(Intermediate Frequency，中频)信号送给ODU进行上变频和放大到适当的频率和功率，通过天线发射给下一个ODU；下一个ODU接收到该频率的信号，经过下变频和放大处理后再送给IDU，IDU将上一个ODU发射的信号解调出来，这样就实现了信号的传输。
ODU的特点是它的发射和接收频率都很高，一般高达6～38GHz，而IDU的频率都很低，一般为几百MHz。在信号进行发射时，要将IDU的频率低的信号搬移到ODU发射的频率；接收信号时，又要将ODU频率很高的微波信号进行频率变换，变到IDU可以对信号进行处理的频段。传统的方式是通过两次变频的方式来实现频率的变化的。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术中两次变频需要使用的元器件过多，导致成本较高，且发射和接收的链路长，增加了ODU的体积和重量。同时，过多的有源器件，导致系统的功耗很大。
发明内容
本发明实施例提供一种变频的装置、方法和系统，实现数字微波ODU的一次变频转换，减少元器件的数量，降低装置的重量、体积、成本和功耗。
本发明实施例提供一种变频发送装置，包括：
第一中频滤波器，用于接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波后发送出去；
第一本振，用于生成本振信号并发送出去；
上变频器，用于接收所述中频滤波后的中频信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述中频信号上变频为微波信号后发送出去；
第一双工器，用于接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
本发明实施例还提供一种变频接收装置，包括：
第二双工器，用于接收微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去；
第二本振，用于生成本振信号并发送出去；
下变频器，用于接收所述带通滤波后的微波信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述微波信号下变频为中频信号后发送出去；
第二中频滤波器，用于接收所述中频信号，对接收到的所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
本发明实施例提供一种变频发送的方法，包括：
第一中频滤波器接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波后发送出去；
第一本振生成本振信号并发送出去；
上变频器接收所述中频滤波后的中频信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述中频信号上变频为微波信号后发送出去；
第一双工器接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
本发明实施例还提供一种变频接收方法，包括：
第二双工器接收微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去；
第二本振生成本振信号并发送出去；
下变频器接收所述带通滤波后的微波信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述微波信号下变频为中频信号后发送出去；
第二中频滤波器接收所述中频信号，对所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
本发明实施例还提供一种变频的系统，包括变频发送装置和变频接收装置；
所述变频发送装置，用于接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波；生成本振信号，根据所述本振信号对中频滤波后的所述中频信号进行上变频获得微波信号；对所述微波信号进行带通滤波后发送出去；
所述变频接收装置，用于从所述变频发送装置接收所述微波信号，对所述微波信号进行再次带通滤波；生成本振信号，根据所述本振信号对再次带通滤波后的所述微波信号进行下变频获得中频信号；对所述中频信号进行中频滤波后得到滤波后的中频信号。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
通过使用本发明实施例提供的一种变频装置，实现了数字微波ODU的一次变频，容易实现频率的转换；而且由于减少了元器件的数量，降低了装置的重量、体积、成本和功耗。
附图说明
图1为本发明实施例一种变频发送装置结构图；
图2为本发明实施例一种变频接收装置结构图；
图3为本发明实施例一中一种变频发送装置结构图；
图4为本发明实施例二中一种变频接收装置结构图；
图5为本发明实施例中一种变频发送方法流程图；
图6为本发明实施例中一种变频接收方法流程图；
图7为本发明实施例中一种变频系统的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种变频的装置和方法，以解决现有技术中器件过多，成本较高、发射和接收的链路较长以及系统功耗很大等缺点。
以下结合附图和实施例，对本发明的实施方式作进一步说明。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种变频发送装置，具体包括：
第一中频滤波器10，用于接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波后发送出去；
第一本振20，用于生成本振信号并发送出去；
上变频器30，用于接收所述中频滤波后的中频信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述中频信号上变频为微波信号后发送出去；
第一双工器40，用于接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
如图2所示，为本发明实施例提供的一种变频接收装置，具体包括：
第二双工器50，用于接收微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去；
第二本振60，用于生成本振信号并发送出去；
下变频器70，用于接收所述带通滤波后的微波信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述微波信号下变频为中频信号后发送出去；
第二中频滤波器80，用于接收所述中频信号，对所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
通过使用本发明实施例提供的变频装置，实现了数字微波ODU的一次变频，容易实现频率的转换；而且由于减少了元器件的数量，降低了装置的重量、体积、成本和功耗。
本发明实施例一中以室外单元ODU发射链路为例，进一步说明变频发送装置的结构。如图3所示，该变频装置包括：中频滤波器301、中频放大器302、上变频器303、本振304、放大器305、低通滤波器306、高通滤波器307、功率放大器308、双工器309和天线310。具体的，该变频发送装置中各个部分的详细原理及功能实现如下：
中频滤波器301，用于对接收的中频信号IF5进行中频滤波，并将滤波信号发送到中频放大器302。
中频放大器302，用于对接收的滤波信号进行放大，并将放大后的信号发送到上变频器303。
上变频器303，用于将接收到的放大信号变频为微波信号，并发送到低通滤波器306。具体的，本振304提供作为本振信号的射频信号并经过放大器305放大后，发送到上变频器303，上变频器303进行变频动作。
低通滤波器306，用于对接收到的微波信号进行低通滤波并发送到高通滤波器307。
高通滤波器307，用于对接收到的滤波信号进行高通滤波并发送到功率放大器308。
功率放大器308，用于对接收到的滤波信号进行功率放大并发送到双工器309。
双工器309，用于对接收到的放大信号进行再滤波并通过天线310将信号发送到下一站ODU。
在实现上述功能的过程中，由IDU发送给ODU的中频信号IF5，经过一次上变频后，直接输出微波信号的频率。
需要说明的是，上述过程中上变频器303接收本振304发送的本振信号，对中频放大器发送的中频信号进行上变频得到微波信号，其中本振信号与该微波信号的频率非常接近，所以接收信号的镜像频率对微波信号的干扰比较大。本振信号和镜像频率可能会作为变频后微波信号的杂质信号出现，为了能够滤去杂质信号本发明实施例采用了由低通滤波器306、高通滤波器307组成的带通滤波器和双工器对杂质信号进行滤波。并且中频频率IF5选频范围对本振信号和镜像频率也有一定的抑制作用，所以本发明实施例中中频频率IF5的频率选用范围一般在300～1000MHz之间。
通过使用本发明实施例提供的一种变频发送装置，实现了数字微波ODU的一次变频，容易实现频率的转换；而且由于减少了元器件的数量，降低了装置的重量、体积、成本和功耗，并且本发明实施例只使用两个本振，频率配置更容易实现。
本发明实施例二中以室外单元ODU接收链路为例，进一步说明变频接收装置的结构。如图4所示，该变频接收装置包括：中频滤波器410、中频放大器409、下变频器408、本振407、放大器406、低通滤波器405、高通滤波器404、低噪声放大器403、双工器402和天线401。具体的，该变频接收装置中各个部分的详细原理及功能实现如下：
天线401，用于接收上一个ODU发来的微波信号，并将该微波信号发送到双工器402。
双工器402，用于对微波信号进行滤波处理提取出有用信号并发送到低噪声放大器403。
低噪声放大器403，用于对有用信号进行放大并发送到高通滤波器404。
高通滤波404，用于对放大信号进行高通滤波，并把滤波信号发送到低通滤波器405。
低通滤波器405，用于对接收的信号进行低通滤波，并把滤波信号发送到下变频器408。
下变频器408，用于将接收到的滤波信号变频为中频信号IF6，并发送该信号到中频放大器409。具体的，本振407提供作为本振信号的射频信号并经过放大器406放大后，发送到下变频器408，下变频器408进行变频动作。
中频放大器409，用于将接收到的中频信号IF6进行放大，并发送到中频滤波器器410。
中频滤波器410，用于将接收到的信号进行滤波，并将滤波信号发送给IDU进行信号处理。
通过上述功能的描述，实现了由天线接收到的微波信号经过一次下变频后，将微波信号变频为中频信号，经过中频线缆传送给IDU进行处理。
需要说明的是，在该接收链路中，由于天线401接收到的微波信号频率比较高，且本振407提供的本振信号与该微波信号的频率非常接近，所以接收信号的镜像频率对微波信号的干扰比较大。为了能够对本振信号和镜像频率有足够高的抑制，变频后的中频信号IF6的选频范围一般在140～600MHz之间。并且为了能够更好的滤去本振信号和镜像频率本发明实施例采用了由高通滤波器404、低通滤波器405组成的带通滤波器和双工器402对杂质信号进行滤波。
由于ODU中的中频频率发生了改变，所以IDU中的中频频率也要相应发生变化，由以前的较低频率变成与ODU中频发射和接收频率相同的频率。
通过使用本发明实施例提供的变频接收装置，实现了数字微波ODU的一次变频，容易实现频率的转换；而且由于减少了元器件的数量，降低了装置的重量、体积、成本和功耗，并且本发明实施例只使用两个本振，频率配置更容易实现。
本发明实施例还提供一种变频发送的方法，如图5所示，包括：
S501、第一中频滤波器接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波后发送出去。
该步骤中进行中频滤波的目的在于滤除中频信号之外的其他杂质信号。
S502、第一本振生成本振信号并发送出去。
其中，在将所述本振信号发送出去之前还可以将该本振信号通过放大器进行放大。
S503、上变频器接收所述中频滤波后的中频信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述中频信号上变频为微波信号后发送出去。
S504、第一双工器接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
其中，第一双工器接收微波信号前还可以对微波信号进行放大。
优选地，第一带通滤波器接收上变频器发送的微波信号，对该微波信号进行带通滤波后发送到上述第一双工器。其中对所述微波信号进行带通滤波具体包括：对所述微波信号进行低通滤波除去本振信号，并对低通滤波后的微波信号进行高通滤波除去镜像频率。
本发明实施例还提供一种变频接收方法，如图6所示，包括：
S601、第二双工器接收微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
其中，对微波信号进行带通滤波后发送出去之前还可以对微波信号进行放大。
S602、第二本振生成本振信号并发送出去。
其中，在将所述本振信号发送出去之前还可以将该本振信号通过放大器进行放大。
S603、下变频器接收所述带通滤波后的微波信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述微波信号下变频为中频信号后发送出去。
S604、第二中频滤波器接收所述中频信号，对所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
该步骤中对微波信号进行中频滤波的目的在于滤除中频信号之外的其他杂质信号。
优选地，第二带通滤波器接收第二双工器发送的微波信号，对该微波信号进行带通滤波后发送到上述下变频器。
上述第二带通滤波器对从第二双工器接收的微波信号进行带通滤波具体可以包括：对所述微波信号进行高通滤波除去镜像频率，并对高通滤波后的微波信号进行低通滤波除去本振信号。
本发明实施例还提供一种变频的系统，如图7所示，包括变频发送装置701和变频接收装置702；
所述变频发送装置701，用于接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波；生成本振信号，根据所述本振信号对中频滤波后的所述中频信号进行上变频获得微波信号；对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
所述变频接收装置702，用于从所述变频发送装置701接收所述微波信号，对所述微波信号进行再次带通滤波；生成本振信号，根据所述本振信号对再次带通滤波后的所述微波信号进行下变频获得中频信号；对所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
通过使用本发明实施例提供的变频方法和系统，实现了数字微波ODU的一次变频，容易实现频率的转换；而且由于减少了元器件的数量，降低了装置的重量、体积、成本和功耗。
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以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1、一种变频发送装置，其特征在于，包括：
第一中频滤波器，用于接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波后发送出去；
第一本振，用于生成本振信号并发送出去；
上变频器，用于接收所述中频滤波后的中频信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述中频信号上变频为微波信号后发送出去；
第一双工器，用于接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述上变频器和所述第一双工器之间还包括：
第一带通滤波器，用于从所述上变频器接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送到所述第一双工器。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一带通滤波器包括：低通滤波器和高通滤波器，
所述低通滤波器，用于从所述上变频器接收所述微波信号，将所述微波信号进行低通滤波除去本振信号后发送到所述高通滤波器；
所述高通滤波器，用于对接收到的所述微波信号进行高通滤波除去镜像频率后发送到所述第一双工器。
4、一种变频接收装置，其特征在于，包括：
第二双工器，用于接收微波信号，对接收到的所述微波信号进行带通滤波后发送出去；
第二本振，用于生成本振信号并发送出去；
下变频器，用于接收所述带通滤波后的微波信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述微波信号下变频为中频信号后发送出去；
第二中频滤波器，用于接收所述中频信号，对接收到的所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
5、如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述下变频器和所述第二双工器之间还包括：
第二带通滤波器，用于接收所述第二双工器发送的所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送到所述下变频器。
6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二带通滤波器具体包括：高通滤波器和低通滤波器，
所述高通滤波器，用于接收所述第二双工器发送的所述微波信号，对所述微波信号进行高通滤波除去镜像频率后发送到所述低通滤波器；
所述低通滤波器，用于对接收到的所述微波信号进行低通滤波除去本振信号后发送到所述下变频器。
7、一种变频发送的方法，其特征在于，包括：
第一中频滤波器接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波后发送出去；
第一本振生成本振信号并发送出去；
上变频器接收所述中频滤波后的中频信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述中频信号上变频为微波信号后发送出去；
第一双工器接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
第一带通滤波器从所述上变频器接收所述微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送到所述第一双工器。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述对微波信号进行带通滤波包括：
对所述微波信号进行低通滤波除去本振信号，并对所述低通滤波后的微波信号进行高通滤波除去镜像频率。
10、一种变频接收方法，其特征在于，包括：
第二双工器接收微波信号，对所述微波信号进行带通滤波后发送出去；
第二本振生成本振信号并发送出去；
下变频器接收所述带通滤波后的微波信号和所述本振信号，根据所述本振信号将所述微波信号下变频为中频信号后发送出去；
第二中频滤波器接收所述中频信号，对所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
第二带通滤波器，用于从所述第二双工器接收带通滤波后的所述微波信号，对所述微波信号再次进行带通滤波后发送到所述下变频器
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对微波信号再次进行带通滤波包括：
对所述接收到的微波信号进行高通滤波除去镜像频率，并对高通滤波后的微波信号进行低通滤波除去本振信号。
13、一种变频系统，其特征在于，包括变频发送装置和变频接收装置；
所述变频发送装置，用于接收中频信号，对所述中频信号进行中频滤波；生成本振信号，根据所述本振信号对中频滤波后的所述中频信号进行上变频获得微波信号；对所述微波信号进行带通滤波后发送出去；
所述变频接收装置，用于从所述变频发送装置接收所述微波信号，对所述微波信号进行再次带通滤波；生成本振信号，根据所述本振信号对再次带通滤波后的所述微波信号进行下变频获得中频信号；对所述中频信号进行中频滤波得到滤波后的信号。
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