CN104113350A - 八通道宽频移动网络信号发射模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种八通道宽频移动网络信号发射电路，由四个频段选择与抑制电路、四个电平补偿电路、四个大范围衰减电路构成四个射频通道模块，还包括四个差分转换电路、四个频段选择控制单元、四个电平补偿控制单元、四个大范围衰减控制单元、核心控制单元以及安装基板。输入信号进入射频模块中的频段选择与抑制电路的输入端口，频段选择与抑制电路的输出端口与电平补偿电路的输入端口相连，电平补偿电路的输出端口与大范围衰减电路的输入端口相连，大范围衰减电路的输出端口与差分转换电路的输入端口相连，最终从差分转换电路的两个端口输出信号。

Description

八通道宽频移动网络信号发射模块

技术领域

本发明涉及LTE空中接口监测系统领域，具体是一种用于LTE空中接口监测系统前端的八通道宽频移动网络信号发射模块。 

背景技术

LTE终端射频一致性测试是通信行业非常关键的一致性测试之一，在3GPP标准、LTE国家行业标准上有严格的规定，其中网络发射信号在基站的全面设计验证、终端设备研发、设计验证、生产以及射频故障定位等方面起到非常重要的作用。我国要求LTE终端射频一致性测试设备输出的LTE信号的功率范围为-120dBm～0dBm，功率准确度为0.8dB。因此，如何同时发射出多路低噪声、低杂散、大动态范围的LTE信号成为LTE终端射频一致性测试领域的研究前沿。 

现有的射频发射信号的方法有很多种，针对LTE系统网络端发射还很少，大部分都是针对普通信号发射来说的，普通的射频发射方法只针对连续信号，而LTE网络端发射信号需要的是一个带宽较宽、峰均比较高的大动态的猝发信号，利用普通的发射方法会造成信号失真、杂散信号过多以及功率电平不稳定等现象。 

发明内容    本发明的目的是提供一种八通道宽频移动网络信号发射模块，以解决现有技术存在的问题。 

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为： 

八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：包括有核心控制单元、四个射频通道模块、四个差分转换电路，每个射频通道模块分别由频段选择与抑制电路、电平补偿电路、大范围衰减电路构成，每个射频通道模块中，频段选择与抑制电路的信号输入端接入混频后的信号，频段选择与抑制电路的信号输出端与电平补偿电路的信号输入端连接，电平补偿电路的信号输出端与大范围衰减电路的信号输入端连接，四个射频通道模块中大范围衰减电路的信号输出端分别一一对应与四个差分转换电路信号输入端连接，每个差分转换电路分别输出经过相位差分转换后的A、B双通道信号；

还包括四个射频通道控制模块，四个射频通道控制模块与四个射频通道模块一一对应连接，每个射频通道控制模块分别由频段选择控制单元、电平补偿控制单元、大范围衰减控制单元构成，每个射频通道控制模块中，频段选择控制单元的输出端与对应射频通道模块中频段选择与抑制电路的控制输入端连接，电平补偿控制单元的输出端与对应射频通道模块中电平补偿电路信号的控制输入端连接，大范围衰减控制单元的输出端与对应射频通道模块中大范围衰减电路的控制输入端连接；

每个射频通道控制模块中，频段选择控制单元、电平补偿控制单元、大范围衰减控制单元的输入端分别与核心控制单元输出端连接。

所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：每个射频通道模块中，频段选择与抑制电路、电平补偿电路、大范围衰减电路三者均要放在同一信号处理屏蔽盒内。 

所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：核心控制单元与四个射频通道控制模块布置在同一块基板上，作为整个发射模块的安装基板。 

所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：四个差分转换电路与核心控制单元装在同一块安装基板上，提高该模块的整合度和集成度。 

所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：四个射频通道模块与核心控制单元安装在同一个安装基板上，四个射频通道模块各自具有独立的电源和接地线。 

本发明主要包括四个射频通道模块，四个射频通道控制模块，四个差分转换电路以及一个核心控制单元。 

四个射频通道控制模块及核心控制单元布置在一块安装基板上，这个基板也是四个射频通道模块及四个差分转换电路的安装基板，将全部组件安装完成后成为一个整体，基板上的接口及导线为四个射频通道模块中的不同电路提供电源及发送控制数据。 

每个射频通道模块的信号处理过程为，混频信号进入频段选择与抑制电路的输入端，由核心控制单元发出控制信号，切换至对应的通带及抑制频段，频段选择控制电路的输出端与电平补偿电路的输入端相连，由电平补偿控制单元对电平进行控制，保证信号电平的准确度，电平补偿电路的输出端与大范围衰减电路的输入端相连，由大范围衰减控制单元根据发射需要对信号的衰减值进行控制，大范围衰减电路的输出端与差分转换电路的输入端相连，差分转换电路将信号由1路输入变成2路相等功率，不同相位的两路信号，最终从差分转换电路的两个输出端口发射A、B两路信号。 

与现有的技术相比，本发明具有如下优点： 

本发明可以满足发射信号的频率范围、功率范围及功率电平准确度的要求，利用频段选择与抑制电路，满足了输出信号低杂散的要求，电平补偿电路满足输出信号功率电平高准确度的要求，大范围衰减电路具有-120～0dB的衰减调谐范围，可以满足信号输出功率范围的要求。

将频段选择与抑制电路、电平补偿电路及大范围衰减电路装入屏蔽盒内，成为封闭的射频通道模块，减小了高频信号的辐射；不同的射频通道模块用独立的屏蔽盒封装，减小了通道间信号的窜扰。采用接口及导线连接来基板与射频通道模块的电源及控制信号端口，则将高频的射频信号与低频信号尽可能的隔离开来，最大程度的改善了信号的输出杂散。 

本发明有效地提高了TD-LTE终端射频一致性测试设备TD-LTE信号输出的信号质量，降低了干扰。同时，对其他各种通信系统的信号发射也有良好的效果，具有较强的通用性。 

附图说明

图1为本发明的原理框图。 

具体实施方式

如图1所示，八通道宽频移动网络信号发射模块，包括有核心控制单元、四个射频通道模块、四个差分转换电路，每个射频通道模块分别由频段选择与抑制电路、电平补偿电路、大范围衰减电路构成，每个射频通道模块中，频段选择与抑制电路的信号输入端接入混频后的信号，频段选择与抑制电路的信号输出端与电平补偿电路的信号输入端连接，电平补偿电路的信号输出端与大范围衰减电路的信号输入端连接，四个射频通道模块中大范围衰减电路的信号输出端分别一一对应与四个差分转换电路信号输入端连接，每个差分转换电路分别输出经过相位差分转换后的A、B双通道信号； 

还包括四个射频通道控制模块，四个射频通道控制模块与四个射频通道模块一一对应连接，每个射频通道控制模块分别由频段选择控制单元、电平补偿控制单元、大范围衰减控制单元构成，每个射频通道控制模块中，频段选择控制单元的输出端与对应射频通道模块中频段选择与抑制电路的控制输入端连接，电平补偿控制单元的输出端与对应射频通道模块中电平补偿电路信号的控制输入端连接，大范围衰减控制单元的输出端与对应射频通道模块中大范围衰减电路的控制输入端连接；

每个射频通道控制模块中，频段选择控制单元、电平补偿控制单元、大范围衰减控制单元的输入端分别与核心控制单元输出端连接。

每个射频通道模块中，频段选择与抑制电路、电平补偿电路、大范围衰减电路三者均要放在同一信号处理屏蔽盒内。 

核心控制单元与四个射频通道控制模块布置在同一块基板上，作为整个发射模块的安装基板。 

四个差分转换电路与核心控制单元装在同一块安装基板上，提高该模块的整合度和集成度。 

四个射频通道模块与核心控制单元安装在同一个安装基板上，四个射频通道模块各自具有独立的电源和接地线。 

本发明包括由四个频段选择与抑制电路、四个电平补偿电路、四个大范围衰减电路构成的四个射频通道模块，以及四个差分转换电路、四个频段选择控制单元、四个电平补偿控制单元、四个大范围衰减控制单元、核心控制单元以及安装基板构成。输入信号进入射频模块中的频段选择与抑制电路的输入端，频段选择与抑制电路的输出端口与电平补偿电路的输入端口相连，电平补偿电路的输出端口与大范围衰减电路的输入端口相连，大范围衰减电路的输出端口与差分转换电路的输入端口相连，最终从差分转换电路的两个端口输出信号。 

RF输入信号的频率范围为400～6000MHz、功率为-20～0dBm。 

以下结合图1对本发明作进一步的说明。 

根据终端测试需求，前端过来的400～6000MHz的混频信号，通过输入接口进入频段选择与抑制电路。由于混频会产生很多杂散，需要滤波器对无用信号进行抑制。而此处产生的杂散是随宽带本振频率的变化而变化的，单个的带通滤波器的通带频率范围无法覆盖400-6000MHz整个频段。因此将频段抑制器定为5个，对不同频段的信号分段抑制杂散,通过控制多路开关进行频段选择。不同频段的信号通过不同频段的抑制器，消除本振和射频泄露以及其它无用的混频产物，输出消除杂散后的有用信号，这样可以保证在整个频段范围内的杂散信号功率均<-80dBm。此时输出信号的功率为-20dBm左右。 

通过频段选择与抑制电路滤除杂散后的信号进入后级的电平补偿电路，电平补偿电路由电平检测器，功率衰减器及功率放大器组成。其中放大器的增益是恒定的+30dB，用来补偿输入信号在整个频段内的频率响应以及信号在后级单元的插入损耗；功率衰减器的增益范围是-32～0dB，可调谐的最小功率步进为0.1dB，由电平补偿控制单元进行控制，当输入的400～6000MHz信号在功率电平出现波动时，可以通过反馈环路的作用使得信号的输出电平保持稳定，将输出信号的功率维持在+5dBm。 

经过电平补偿电路处理后的信号进入大范围衰减电路。由大范围衰减控制单元根据终端测试需求来调整输入信号的衰减量，对输入信号进行衰减控制，输出-120～+5dBm的信号。 

从大范围衰减电路输出端过来的信号进入差分转换电路的输入端口，将1路输入信号转为相同功率、不同相位的两路差分信号并最终输出，包括通道的损耗在内，每路信号的输入插损为-5dB,最终输出信号的功率为-120～0dBm。 

本发明输出的LTE信号满足LTE终端射频一致性测试设备的输出要求，该装置包括四路射频处理通道，通过频段选择与抑制电路保证信号输出的杂散要求，通过电平补偿电路保证信号输出电平的准确度和稳定度，通过大范围衰减电路满足输出信号的功率范围，通过差分转换器将信号转为两路相同功率、不同相位的信号输出。频段选择与抑制电路、电平补偿电路、大范围衰减电路的输入控制信号分别来自频段选择控制单元、电平补偿控制单元和大范围衰减控制单元。核心控制单元对频段选择控制单元、电平补偿控制单元、大范围衰减控制单元发送控制信号，保证各个电路的正常工作，最终使得模块输出符合需求的信号。 

Claims (5)

1.八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：包括有核心控制单元、四个射频通道模块、四个差分转换电路，每个射频通道模块分别由频段选择与抑制电路、电平补偿电路、大范围衰减电路构成，每个射频通道模块中，频段选择与抑制电路的信号输入端接入混频后的信号，频段选择与抑制电路的信号输出端与电平补偿电路的信号输入端连接，电平补偿电路的信号输出端与大范围衰减电路的信号输入端连接，四个射频通道模块中大范围衰减电路的信号输出端分别一一对应与四个差分转换电路信号输入端连接，每个差分转换电路分别输出经过相位差分转换后的A、B双通道信号；

还包括四个射频通道控制模块，四个射频通道控制模块与四个射频通道模块一一对应连接，每个射频通道控制模块分别由频段选择控制单元、电平补偿控制单元、大范围衰减控制单元构成，每个射频通道控制模块中，频段选择控制单元的输出端与对应射频通道模块中频段选择与抑制电路的控制输入端连接，电平补偿控制单元的输出端与对应射频通道模块中电平补偿电路信号的控制输入端连接，大范围衰减控制单元的输出端与对应射频通道模块中大范围衰减电路的控制输入端连接；

每个射频通道控制模块中，频段选择控制单元、电平补偿控制单元、大范围衰减控制单元的输入端分别与核心控制单元输出端连接。

2.根据权利要求1所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：每个射频通道模块中，频段选择与抑制电路、电平补偿电路、大范围衰减电路三者均要放在同一信号处理屏蔽盒内。

3.根据权利要求1所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：核心控制单元与四个射频通道控制模块布置在同一块基板上，作为整个发射模块的安装基板。

4.根据权利要求1所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：四个差分转换电路与核心控制单元装在同一块安装基板上，提高该模块的整合度和集成度。

5.根据权利要求1所述的八通道宽频移动网络信号发射模块，其特征在于：四个射频通道模块与核心控制单元安装在同一个安装基板上，四个射频通道模块各自具有独立的电源和接地线。