CN102097795A - 用于干扰保护供电电源的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于干扰保护供电电源的方法和装置，用于干扰保护供电电源的方法，所述方法在蜂窝无线系统的基站中采用，所述基站包括主设备，外围设备，和在主设备和外围设备之间的一天线线路，所述主设备至少包括一个电源和一个天线滤波器，而所述外围设备至少包括一个杆顶预放大器，其特征在于，通过天线线路从基站的主设备向外围设备供应工作电压，在外围设备中通过滤波将供应在天线线路上的工作电压和来自天线的信号彼此分离，以及通过以电压函数形式改变其阻抗的元件；本发明减少了电缆的数量，因而在过压保护中只需要较少数量的元件，并且改进了过压保护，这减少了总费用；本发明适用于通信设备供电。

Description

用于干扰保护供电电源的方法和装置

技术领域

本发明属用电技术领域，具体涉及一种用于干扰保护供电电源的方法和装置。

背景技术

目前的通信设备根据其应用要求的特点，主要采用两种方式的供电系统：集中式供电系统和分布式供电系统。集中式供电系统通常用于功耗较小的系统，其示意图可参考图1。虽然集中式供电系统能够很好地实现电源板热备份的功能，但它对于那些功耗较大，需要配置多块单板的通信设备并不适用。因为从系统应用灵活性的角度出发，通信设备使用的单板数量是根据用户的需求而配置的，对于最简配置与满配置，系统所使用的单板数量可能差别很大。如果仍采用集中式供电系统，为了满足系统升级和扩容的需求，即使对于最简配置的系统，电源板也必须按照最大功耗情况进行配置，从而使得系统成本过高。另外，因为单板数量多，系统功耗很大，所以在一块电源板板上提供足够大的电源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于干扰保护供电电源的方法和装置，减少了电缆的数量，因而在过压保护中只需要较少数量的元件，并且改进了过压保护，这减少了总费用。

为达到发明目的，采用以下技术方案：

用于干扰保护供电电源的方法，所述方法在蜂窝无线系统的基站中采用，所述基站包括主设备，外围设备，和在主设备和外围设备之间的一天线线路，所述主设备至少包括一个电源和一个天线滤波器，而所述外围设备至少包括一个杆顶预放大器，其特征在于，通过天线线路从基站的主设备向外围设备供应工作电压，在外围设备中通过滤波将供应在天线线路上的工作电压和来自天线的信号彼此分离，以及通过以电压函数形式改变其阻抗的元件，并且通过与其相连并工作于基站所用无线频率的阻抗匹配短线将天线线路上形成的过电压传导给地。

本发明的有益效果：

本发明的方法具有明显的优点。本发明的解决方案减少了电缆的数量，因而在过压保护中只需要较少数量的元件，并且改进了过压保护，这减少了总费用。

附图说明

图1示出了蜂窝无线系统中基站的一般结构；

图2示出了根据本发明的过压保护器的可操作耦合的一个结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1示出了蜂窝无线系统中基站的一般结构。基站10包括一天线11，一个外围设备12，一天线线路13，一个主设备14，主设备14包括基站的不同部件，例如发送和接收块14a，一个天线滤波器14b，和一个电源14c。天线滤波器14b包括一个主设备连接器14d，天线线路13连接到该主设备连接器14d。在本发明的例子中，外围设备12是一个杆顶预放大器。基站10的操作一此处仅从接收的角度来描述一以下述方式将部件11到14d相互连接。在天线11接收到可能非常微弱的发送信号之后，该信号从该天线供应给预放大器12。预放大器12应该尽可能靠近天线11以防止信号被进一步削弱。为此，并且因为基站经常包含一个某种类型的天线杆，所以在天线杆上安装预放大器12。信号从预放大器12前转给天线滤波器14b，在该处进行进一步的处理。基站10中的不同设备12-14b所用的能量从电源14c中获取。图2示出了本发明的解决方案中电源的过压保护器的一个例子。过压保护装置包括一个外围设备12，一个工作电压的输入终端20，一个无线频率扼流圈21，一个高通滤波器22，一个接收器连接器23，一个电导作为电压函数而变化的元件25，一根微波传输带线路26，基站的地27和基站的主设备连接器14d。部件14d和20到26以下述方式可操作地互相耦合。天线线路13连接到主设备连接器14d。接天线线路13通过主设备连接器14d供应给微波传输带线路26，从该线路它进一步通过高通滤波器22和接收器连接器23提供给接收器.微波传输带线路26连接主设备连接器14d和接收器连接器23，天线线路13连接到主设备连接器14d.微波传输带线路26一般是一根具有统一地平面的导线，它位于绝缘体顶端并且引导电磁幅射的传播.无线频率扼流圈21阻止信号通过终端20传播给电源。在出现干扰的情况下，天线线路13上产生过电压；过电压以与信号相同的方式传播给微波传输带线路26。然而，在微波传输带线路26中，过电压通过过压保护器24，25向地面27放电，这样它既不会传播给连接器23也不会在接收器中进行进一步处理。

以下将参照图1和2更详细地研究本发明的解决方案。在本发明的解决方案中，从基站10的主设备14通过天线线路13向外围设备12供电.在本发明的解决方案中，通过在天线线路13和地27之间连接一根阻抗匹配短线24作为过压保护器，将例如因为雷电的影响在天线线路13上产生的过电压提供给地27.阻抗匹配短线24X-作于基站10所用的无线频率上，其长度是入/4+n*入/2，其中入是波长，而n是个整数，并且n【0，1，2，…】.在基站10的接收器中，在主设备和天线11之间使用一根天线线路13总是必须的.因为通过天线线路13向位于天线11附近的外围设备12供电，不需要单独的电源电缆，这是个优点.外围设备12包括过滤装置12a，用于分离用作工作电压的电源供应和包含信息的高频信号.工作电压使预放大器12和它们包括的滤波器的操作成为可能.用于将工作电压和信号彼此分离的这些滤波装置12a是工作在无线频率上，并由集成电路或不同元件组装成的滤波器.在本发明的解决方案中工作电压是低频，一般明显低于1KHz，或直流电流.工作电压的频率没有特定限制，然而，通过已有滤波方法，工作电压的频带必须能从干扰和一般至少数十兆赫兹频率的信号中分离.例如由雷电引起的过电压具有宽阔的频带；为此，工作电压最好是网络频率的正常电压或直流电压，在此情况下电源具有窄频带，这减少了电源供应中的干扰量，基站的主设备14包括一个连接天线线路和接收器的微波传输带线路26；无线频率辐射沿着该微波传输线路传播，并且天线线路13可操作地与之耦合.在阻抗匹配短线24的第一端和微波传输带线路26之间提供了一个元件25，该元件以龟压函数的形式改变其电导.如果过压保护器仅仅由阻抗匹配短线24组成，则在杆顶预放大器的电源中不能使用直流电压，因为阻抗匹配短线24将从微波传输带线路26到地面形成一条短路·为了允许直流电源，在阻抗匹配短线24和微波传输带线路26之间采用一个其电导以电压函数的形式变化的元件25.在正常工作情况下，天线线路13和微波传输带线路26之间没有任何过电压，元件25的阻抗非常高，因而没有大量电流通过它传导到基站的地27。当微波传输带线路26的干扰电压增加时，元件25的电导增加，干扰电压被导向地27。以电压函数的形式改变其电导的元件25最好是以一般的非线性方式工作的变阻器：当微波传输带线路26中增长的电压超过了某个预定的周值，变阻器25的阻抗从它的正常值，很高的值突然下降，变得非常低，因而高干扰电压被导向基站的地27。变阻器25的正常阻抗超过10兆欧姆，但在高电压下它降到100欧姆以下.在电压变化很大的情况下，阻抗改变二般发生在10微秒内.将过电压传导给地面应快到例如这不干扰话音的传输，因为人无法觉察到短中断.并且，特别是在数字蜂窝无线系统中，纠错可以进一步减少由短中断所引起的干扰。以电压函数形式改变其电导的元件25也可以是一个齐纳二极管，最好是提供与变阻器相同的保护属性的反向保护性齐纳二极管。

Claims (3)

1.用于干扰保护供电电源的方法，所述方法在蜂窝无线系统的基站(10)中采用，所述基站包括主设备(14)，外围设备(12)，和在主设备(14)和外围设备(12)之间的一天线线路(13)，所述主设备(14)至少包括一个电源(14c)和一个天线滤波器(14b)，而所述外围设备(12)至少包括一个杆顶预放大器，其特征在于，通过天线线路(13)从基站的主设备(14)向外围设备(12)供应工作电压，在外围设备(12)中通过滤波(12a)将供应在天线线路(13)上的工作电压和来自天线(11)的信号彼此分离，以及通过以电压函数形式改变其阻抗的元件(25)，并且通过与其相连并工作于基站(10)所用无线频率的阻抗匹配短线(24)将天线线路(13)上形成的过电压传导给地(27)。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，因为基站(10)的主设备(14)包括一根微波传输带线路(26)，该线路连接天线线路(13)和一个接收块(14a)，并且天线线路(13)可操作地耦合到该线路，天线线路(13)上形成的过电压通过一个元件(25)，并通过与其相连的一根阻抗匹配短线被导向地(24)，该元件(25)连接到微波传输带线路(26)，并且以电压函数的形式改变其阻抗。

3.用于干扰保护供电电源的装置，所述基站包括主设备(14)，外围设备(12)，和在主设备(14)和外围设备(12)之间的一天线线路(13)，所述主设备(14)至少包括一个电源(14c)和一个天线滤波器(14b)，而所述外围设备(12)至少包括一个杆顶放大器，其特征在于，天线线路(13)用于从主设备(14)向外围设备(12)提供工作电压，外围设备(12)包括滤波装置(12a)，用于将供应给天线线路(13)。

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