CN101888275A

CN101888275A - 数字光纤选频直放站宽带移频器

Info

Publication number: CN101888275A
Application number: CN2010102193706A
Authority: CN
Inventors: 杜方; 胡颖; 付亮; 张峰; 田越; 徐勇
Original assignee: Allwin Telecommunication Co Ltd
Current assignee: Allwin Telecommunication Co Ltd
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2010-11-17

Abstract

本发明属移动数字光纤直放站领域，尤其涉及数字光纤选频直放站宽带移频器，包括远端及近端上行/下行链路；远端上行链路包括远端上行射频输入部分及远端上行中频输出部分；远端下行链路包括远端下行中频输入部分及远端下行射频输出部分；远端上行/下行混频部分的端口接远端上行/下行锁相部分的端口；远端下行/上行锁相部分的端口接单片机部分端口；近端上行链路包括近端上行中频输入部分及近端上行射频输出部分；近端下行链路包括近端射频输入部分及近端中频输出部分；近端上行/下行混频部分的端口接近端上行锁相部分的端口；锁相部分的端口接单片机部分端口。本发明功耗小，频率输出准确，具有失锁控制功能，可保证系统的整体相位噪声。

Description

数字光纤选频直放站宽带移频器

技术领域

本发明属移动数字光纤直放站领域，尤其涉及一种数字光纤选频直放站宽带移频器。

背景技术

由于模拟光纤选频直放站每一个信道需要一路选频器，成本高，体积大，功耗大，所以在当今通信设备的低成本，体积小，低功耗的需求下，数字光纤选频直放站应运而生，但是数字处理部分受A/D和D/A芯片的限制，必须把射频转化中频，进行数字处理，所以需要移频器去完成整个上下行链路的频率转化的过程。现有技术中尚未存在相关文献报道。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种成本低，功耗小，频率输出准确，具有失锁控制功能，可保证系统整体相位噪声的数字光纤选频直放站宽带移频器。

为达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种数字光纤选频直放站宽带移频器，它包括远端模块及近端模块；所述远端模块分为远端上行链路及远端下行链路；所述远端上行链路包括远端上行射频输入部分及远端上行中频输出部分；

所述远端上行射频输入部分包括远端上行射频滤波部分；所述远端上行中频输出部分包括远端上行中频滤波部分及与其端口相接的远端上行中频放大部分；所述远端上行射频滤波部分的端口经远端上行混频部分与远端上行中频滤波部分的端口相接；在所述远端上行混频部分与远端上行中频放大部分之间设有远端上行锁相部分；

所述远端下行链路包括远端下行中频输入部分及远端下行射频输出部分；所述远端下行中频输入部分包括远端下行中频频滤波部分及与其端口相接的远端下行中频放大部分；所述远端下行中频放大部分的端口经远端下行混频部分与远端下行射频滤波部分的端口相接；在所述远端下行中频滤波部分与远端下行混频部分之间设有远端下行锁相部分；

所述远端上行混频部分的端口接远端上行锁相部分的端口；远端下行锁相部分的端口接远端下行混频部分的端口；

所述远端下行锁相部分及远端上行锁相部分的端口接单片机部分端口；

所述近端模块分为近端上行链路及近端下行链路；所述近端上行链路包括近端上行中频输入部分及近端上行射频输出部分；

所述近端上行中频输入部分包括近端上行中频滤波部分及与其端口相接的近端上行中频放大部分；所述近端上行射频输出部分包括近端上行射频滤波部分及与其端口相接的近端上行射频放大部分；所述近端上行中频放大部分的端口经近端上行混频部分与近端上行射频滤波部分的端口相接；在所述近端上行中频滤波部分与近端上行混频部分之间设有近端上行锁相部分；

所述近端下行链路包括近端射频输入部分及近端中频输出部分；

所述近端下行射频输入部分包括近端下行射频滤波部分；所述近端下行中频输出部分包括近端下行中频滤波部分及与其端口相接的近端下行中频放大部分；所述近端下行射频滤波部分的端口经近端下行混频部分与近端下行中频滤波部分的端口相接；在所述近端下行中频放大部分与近端下行混频部分之间设有近端下行锁相部分；

所述近端上行混频部分的端口接近端上行锁相部分的端口；近端下行锁相部分的端口接近端下行混频部分的端口；

所述近端下行锁相部分及近端上行锁相部分的端口接单片机部分端口。

作为一种优选方案，本发明所述近端上行锁相部分、近端下行锁相部分、远端上行锁相部分及远端下行锁相部分中的锁相环采用ADF4118芯片。

作为另一种优选方案，本发明所述近端上行混频部分、近端下行混频部分、远端上行混频部分及远端下行混频部分采用CMY210芯片。

进一步地，本发明所述近端上行射频滤波部分、近端下行射频滤波部分、远端上行射频滤波部分及远端下行射频滤波部分采用介质滤波器。

更进一步地，本发明所述近端上行中频滤波部分、近端下行中频滤波部分、远端上行中频滤波部分及远端下行中频滤波部分采用LC滤波器。

另外，本发明所述近端上行中频放大部分、近端下行中频放大部分、远端上行中频放大部分、远端下行中频放大部分、近端上行射频放大部分、近端下行射频放大部分、远端上行射频放大部分、远端下行射频放大部分采用GainBlock AG102芯片。

其次，本发明在所述近端上行锁相部分与远端下行锁相部分的端口处接有失锁控制开关；利用近端上行锁相部分与远端下行锁相部分控制所述失锁控制开关，在锁相部分处于失锁状态下，对输入信号不进行放大，当锁定时再对射频进行放大。

本发明成本低，功耗小，频率输出准确，具有失锁控制功能，可保证系统的整体相位噪声。由于在锁相环锁定之前，存在由于捕捉频率而有段时间，在这段时间里，锁相环的频率是不固定的，可能存在于GSM24M带宽范围之外，引起双工器全反射，容易使功放自激。所以必须存在在失锁的状态下，对输入信号不进行放大，当锁定时再对射频进行放大。从而本发明利用锁相环失锁告警来控制一个大电流开关管，实现上述功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本发明近端模块原理框图；

图2为本发明远端模块原理框图；

图3为本发明混频部分原理框图；

图4为本发明锁相环失锁控制部分原理框图。

具体实施方式

参见图1及图2所示，数字光纤选频直放站宽带移频器，包括远端模块及近端模块；所述远端模块分为远端上行链路及远端下行链路；所述远端上行链路包括远端上行射频输入部分及远端上行中频输出部分；所述远端上行射频输入部分包括远端上行射频滤波部分；所述远端上行中频输出部分包括远端上行中频滤波部分及与其端口相接的远端上行中频放大部分；所述远端上行射频滤波部分的端口经远端上行混频部分与远端上行中频滤波部分的端口相接；在所述远端上行混频部分与远端上行中频放大部分之间设有远端上行锁相部分；所述远端下行链路包括远端下行中频输入部分及远端下行射频输出部分；所述远端下行中频输入部分包括远端下行中频频滤波部分及与其端口相接的远端下行中频放大部分；所述远端下行中频放大部分的端口经远端下行混频部分与远端下行射频滤波部分的端口相接；在所述远端下行中频滤波部分与远端下行混频部分之间设有远端下行锁相部分；所述远端上行混频部分的端口接远端上行锁相部分的端口；远端下行锁相部分的端口接远端下行混频部分的端口；所述远端下行锁相部分及远端上行锁相部分的端口接单片机部分端口；所述近端模块分为近端上行链路及近端下行链路；所述近端上行链路包括近端上行中频输入部分及近端上行射频输出部分；所述近端上行中频输入部分包括近端上行中频滤波部分及与其端口相接的近端上行中频放大部分；所述近端上行射频输出部分包括近端上行射频滤波部分及与其端口相接的近端上行射频放大部分；所述近端上行中频放大部分的端口经近端上行混频部分与近端上行射频滤波部分的端口相接；在所述近端上行中频滤波部分与近端上行混频部分之间设有近端上行锁相部分；所述近端下行链路包括近端射频输入部分及近端中频输出部分；所述近端下行射频输入部分包括近端下行射频滤波部分；所述近端下行中频输出部分包括近端下行中频滤波部分及与其端口相接的近端下行中频放大部分；所述近端下行射频滤波部分的端口经近端下行混频部分与近端下行中频滤波部分的端口相接；在所述近端下行中频放大部分与近端下行混频部分之间设有近端下行锁相部分；所述近端上行混频部分的端口接近端上行锁相部分的端口；近端下行锁相部分的端口接近端下行混频部分的端口；所述近端下行锁相部分及近端上行锁相部分的端口接单片机部分端口；所述近端上行锁相部分、近端下行锁相部分、远端上行锁相部分及远端下行锁相部分中的锁相环采用ADF4118芯片；所述近端上行混频部分、近端下行混频部分、远端上行混频部分及远端下行混频部分采用CMY210芯片；所述近端上行射频滤波部分、近端下行射频滤波部分、远端上行射频滤波部分及远端下行射频滤波部分采用介质滤波器；所述近端上行中频滤波部分、近端下行中频滤波部分、远端上行中频滤波部分及远端下行中频滤波部分采用LC滤波器；所述近端上行中频放大部分、近端下行中频放大部分、远端上行中频放大部分、远端下行中频放大部分、近端上行射频放大部分、近端下行射频放大部分、远端上行射频放大部分、远端下行射频放大部分采用Gain Block AG102芯片。

本发明在所述近端上行锁相部分与远端下行锁相部分的端口处接有失锁控制开关；利用近端上行锁相部分与远端下行锁相部分控制所述失锁控制开关，在锁相部分处于失锁状态下，对输入信号不进行放大，当锁定时再对射频进行放大。

本发明主要是利用频率合成技术和混频器的功能去完成频率搬移的功能。

混频部分(参见图3)：

由于用在GSM系统中，上行频率范围为885MHz～909MHz，下行频率范围为930MHz～954MHz。并且需要处理的中频频率是128MHz～152MHz，根据混频器的原理，则需要本振信号(即锁相环锁定的信号为：上行757MHz，下行802MHz)FL＝|FL-FC|其中FC为输入信号，FL为本振信号，FI为输出信号。由于混频器是非线性器件，所以会产生镜像干扰，这些组合频率的关系为FL＝|mFL-nFC|，所以需要带通滤波器滤除这些镜像频率。

频率合成部分：

本振信号是由锁相环技术实现的，频率合成主要的指标就是相位误差和频率稳定度。相位噪声主要是由以下三项决定：信源的相位噪声，PLL的相位噪声，VCO的相位噪声，环路滤波器的相位噪声，其中环路滤波器的相位噪声贡献较大，其次是PLL和VCO的自身相位噪声。减少相位噪声主要是对环路滤波器的优化，以及对PLL和VCO的选择。

锁相环选择：

为了以后可扩展为其他制式的模块，选择频带较宽的ADF4118，并且它的归一化相位噪声在10K为-90dBc/Hz满足设计要求。

环路滤波器设计和VCO的选择：

由于基准源的频率为20.48MHz，所以鉴相频率选择为40KHz，这样才能满足频率输出准确，没有误差。根据经验，环路滤波器的带宽至少为鉴相频率的1/10，所以选择1K的环路带宽，由于相位噪声在环路通带内主要是IC来决定，即ADF4118，带宽外是由VCO决定，所以要求VCO制造商提供1KHz相噪-80dBc/Hz，10K相噪-110dBc/Hz的VCO，这样就能保证整体的相位噪声，达到设计目的。

失锁控制(参见图4)：

由于ADF4118可以产生数字信号来提示是否锁定，状态为高电平锁定，低电平失锁，所以利用这个电平去控制一个大电流的开关管，来保证以上的设计。

可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种数字光纤选频直放站宽带移频器，包括远端模块及近端模块；其特征在于：

所述远端模块分为远端上行链路及远端下行链路；所述远端上行链路包括远端上行射频输入部分及远端上行中频输出部分；

2.根据权利要求1所述的数字光纤选频直放站宽带移频器，其特征在于：所述近端上行锁相部分、近端下行锁相部分、远端上行锁相部分及远端下行锁相部分中的锁相环采用ADF4118芯片。

3.根据权利要求2所述的数字光纤选频直放站宽带移频器，其特征在于：所述近端上行混频部分、近端下行混频部分、远端上行混频部分及远端下行混频部分采用CMY210芯片。

4.根据权利要求3所述的数字光纤选频直放站宽带移频器，其特征在于：所述近端上行射频滤波部分、近端下行射频滤波部分、远端上行射频滤波部分及远端下行射频滤波部分采用介质滤波器。

5.根据权利要求4所述的数字光纤选频直放站宽带移频器，其特征在于：所述近端上行中频滤波部分、近端下行中频滤波部分、远端上行中频滤波部分及远端下行中频滤波部分采用LC滤波器。

6.根据权利要求5所述的数字光纤选频直放站宽带移频器，其特征在于：所述近端上行中频放大部分、近端下行中频放大部分、远端上行中频放大部分、远端下行中频放大部分、近端上行射频放大部分、近端下行射频放大部分、远端上行射频放大部分、远端下行射频放大部分采用Gain Block AG102芯片。

7.根据权利要求6所述的数字光纤选频直放站宽带移频器，其特征在于：在所述近端上行锁相部分与远端下行锁相部分的端口处接有失锁控制开关；利用近端上行锁相部分与远端下行锁相部分控制所述失锁控制开关，在锁相部分处于失锁状态下，对输入信号不进行放大，当锁定时再对射频进行放大。