CN102684733A - 一种双网双向正交功率合成系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于信号传输技术领域，提供了一种双网双向正交功率合成系统，对两路GSM信号共用天线收发，发射信号进行放大、合路后输出，消除交调信号对正常信号的干扰，接收信号收到两路信号后进入各自不同频段的接收机系统，将两套GSM网络的放大合二为一同时进行，避免了重复建设浪费的发生，同时也更好地利用了频率资源，优化了网络环境，降低了建设的难度，显著地减小了建设和运营、维护的成本，提高了网络传输系统运行的稳定性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

Description

一种双网双向正交功率合成系统

技术领域

本发明属于信号传输技术领域，尤其涉及一种双网双向正交功率合成系统。

背景技术

由于移动通信网络建设的历史原因，900MHz GSM网络被人为地分割成了移动、联通两个频段，两家运营商的各自独立建设和运营各自的移动通信网络，安装和放大自己的网络信号，隔离屏蔽对方的网络信号，本来用一套系统可以完成的事情不得不建设两套差不多相同的系统，造成的设备的浪费、建设、维护成本的浪费都是很大的，在多年的各自建设、使用的背景下，遇到了相互干扰、重复建设、浪费大的问题。

伪基站系统应用于电子围栏的应用时，遇到了覆盖范围太小，移动、联通两张网络不能同时监测的问题，覆盖范围小的问题是由于伪基站功率较低造成的，网络不能兼容是由于中国移动通信网络建设的历史原因造成的。

GSM双网双向功率放大器应用在电子围栏定位系统，电子围栏系统作为伪基站技术的一项高级应用，是为执法部门“电信痕迹”办案手段量身定做的侦控系统，2008年，中国手机用户突破6亿户。手机与人们生活的关系越来越密切，成为我们工作生活中不可或缺的工具。人走到哪里，手机便会被随身携带到哪里，手机的移动轨迹直接反映了人的活动范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双网双向正交功率合成系统，旨在解决由于移动通信网络建设的历史原因以及运营商各自独立建设和运营各自的移动通信网络安装和放大自己的网络信号，隔离屏蔽对方的网络信号的原因，需要采用两套差不多相同的系统来完成对网络信号接收和发射的目的，造成了网络信号相互干扰、设备重复建设、设备建设及维护成本较高、资源浪费大的问题。

本发明是这样实现的，一种双网双向正交功率合成系统，该系统包括：上行滤波器、功率放大器、正交电桥、收发双工器、低噪声放大器、二功分器、下行滤波器；

所述上行滤波器与所述功率放大器相连接，所述功率放大器与所述正交电桥相连接，所述正交电桥与所述收发双工器相连接，所述收发双工器与所述低噪声放大器相连接，所述低噪声放大器与所述二功分器相连接，所述二功分器与所述下行滤波器相连接。

进一步，该系统还包括：天线；所述天线与所述收发双工器相连接。

进一步，所述正交电桥为3DB正交电桥。

进一步，所述上行滤波器包括：第一上行滤波器、第二上行滤波器、第一功率放大器、第二功率放大器；

所述第一上行滤波器与所述第一功率放大器相连接，所述第一功率放大器与所述正交电桥相连接；

所述第二上行滤波器与所述第二功率放大器相连接，所述第二功率放大器与所述正交电桥相连接。

进一步，所述下行滤波器包括：第一下行滤波器、第二下行滤波器；

所述第一下行滤波器及第二下行滤波器的输入端分别与所述二功分器的输出端相连接。

本发明提供的双网双向正交功率合成系统，对两路GSM信号共用天线收发，发射信号进行放大、合路后输出，接收信号收到两路信号后进入各自不同频段的接收机系统，有效地消除了交调信号对正常信号的干扰，将两套GSM网络的放大合二为一同时进行，避免了重复建设浪费的发生，同时也更好地规划了频率资源，优化了网络环境，降低了建设的难度，显著地减小了建设和运营的成本，提高了网络传输系统运行的稳定性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的双网双向正交功率合成系统的结构框图。

图2是本发明实施例提供的双网功放信号流向图。

图中：11-上行滤波器；111-第一上行滤波器；112-第二上行滤波器；12-功率放大器；121-第一功率放大器；122-第二功率放大器；13-正交电桥；14-收发双工器；15-低噪声放大器；16-二功分器；17-下行滤波器；171-第一下行滤波器；172-第二下行滤波器；18-天线。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的双网双向正交功率合成系统的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该系统包括：上行滤波器11、功率放大器12、正交电桥13、收发双工器14、低噪声放大器15、二功分器16、下行滤波器17；

上行滤波器11与功率放大器12相连接，功率放大器12与正交电桥13相连接，正交电桥13与收发双工器14相连接，收发双工器14与低噪声放大器15相连接，低噪声放大器15与二功分器16相连接，二功分器16与下行滤波器17相连接。

在本发明实施例中，该系统还包括：天线18；天线18与收发双工器14相连接。

在本发明实施例中，正交电桥13为3DB正交电桥13。

在本发明实施例中，上行滤波器11包括：第一上行滤波器111、第二上行滤波器112、第一功率放大器121、第二功率放大器122；

第一上行滤波器111与第一功率放大器121相连接，第一功率放大器121与正交电桥13相连接；

第二上行滤波器112与第二功率放大器122相连接，第二功率放大器122与正交电桥13相连接。

在本发明实施例中，下行滤波器17包括：第一下行滤波器171、第二下行滤波器172；

第一下行滤波器171及第二下行滤波器172的输入端分别与二功分器16的输出端相连接。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

在对接收信号放大过程中，首先根据设计指标分析噪声系数、增益、输入输出匹配以及电路的稳定性等因素，设计出了接收端超高灵敏度的低噪声放大器15，同时为了减小设备体积，降低成本，提高低噪声放大器15的稳定性和抗干扰性能，把二功分器16做到低噪声放大器15中；使用ADS仿真软件对低噪声放大器15的各个电路进行仿真，按照指标对成品进行逐项测试，测试结果与设计目标要求一致，仿真性能能够满足要求。

在对发射信号放大过程中，经过分析比较最终选择功率倒退法设计功率放大器12，并通过方案论证初步筛选出MRF9080和MMG3005NT1分别为功放的末级和末前级；其次，在功率放大器12的偏置电路设计中，采用了一种改进型的、具有温度补偿的电路，使得功率放大器12静态工作点在很宽的温度范围内得到了更加准确的补偿，从而改善了功率放大器12的各项指标；然后利用ADS仿真软件对两级功放管进行外围电路匹配仿真，仿真结果达到了指标要求；功率放大器12的功率检测电路采用AD8314功率检测芯片作为检波器件，与采用分立式二极管检波器的方案相比，它能够提供更宽的动态范围和更高的转换精度，可以准确地指示对应的输出功率值。最后，在此设计基础上制造成品，按照指标对成品进行逐项测试，测试结果与设计目标要求一致；当低噪声放大器15和功率放大器12测试完毕后，使其与收发双工器14、上行滤波器11、下行滤波器17等其他部件连接，进行整机测试。测试结果表明：移动和联通的GSM发射信号，在输入功率为200mw时都达到了最大输出功率(10W)，两路(双网)发射信号同时输入产生的三阶交调为-36dBc，明显地降低了信号之间的干扰；最后经收发双工器14滤波输出，收发双工器14的收发隔离度在70dB以上，这样工作可以保证不对接收信号造成干扰；基于本设计方案的GSM双网双向功率放大器12整机成品，已被应用并投入了实际使用，在电子围栏定位系统中发挥了重要作用。经过实践的检验，此次的设计达到了产品制造的标准，产品可用、有效；在本系统设计中，选用的是对移动和联通的GSM网络信号合二为一进行放大，公安在实际网络技术侦查中，还可以选用将GSM和CDMA网络信号合二为一的整机系统设计方案，提升网络技术侦查的完备性，以此达到全网络系统的完善。

本发明实施例提供的双网双向正交功率合成系统，对两路GSM信号共用天线18收发，发射信号进行放大、合路后输出，接收信号收到两路信号后进入各自不同频段的接收机系统，有效地消除了交调信号对正常信号的干扰，将两套GSM网络的放大合二为一同时进行，避免了重复建设浪费的发生，同时也更好地规划了频率资源，优化了网络环境，降低了建设的难度，显著地减小了建设和运营的成本，提高了网络传输系统运行的稳定性，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双网双向正交功率合成系统，其特征在于，该系统包括：上行滤波器、功率放大器、正交电桥、收发双工器、低噪声放大器、二功分器、下行滤波器；

所述上行滤波器与所述功率放大器相连接，所述功率放大器与所述正交电桥相连接，所述正交电桥与所述收发双工器相连接，所述收发双工器与所述低噪声放大器相连接，所述低噪声放大器与所述二功分器相连接，所述二功分器与所述下行滤波器相连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：天线；所述天线与所述收发双工器相连接。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述正交电桥为3DB正交电桥。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上行滤波器包括：第一上行滤波器、第二上行滤波器、第一功率放大器、第二功率放大器；

所述第一上行滤波器与所述第一功率放大器相连接，所述第一功率放大器与所述正交电桥相连接；

所述第二上行滤波器与所述第二功率放大器相连接，所述第二功率放大器与所述正交电桥相连接。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下行滤波器包括：第一下行滤波器、第二下行滤波器；

所述第一下行滤波器及第二下行滤波器的输入端分别与所述二功分器的输出端相连接。

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