CN104363027B - 一种微波跳频收发信机 - Google Patents

Abstract

本发明的微波跳频收发信机包括依次连接的微波中继收发单元、微波中继变换单元及微波中继变频覆盖单元，通过上述单元的设置，降低了链路微波损耗的不确定性和接收发射功率电平的不稳定，解决了采用微波传输所出现的频率偏差问题和线性失真问题，可以实时监测收发信号的泄露情况，通信可靠性高，能有效增强基站的覆盖范围和使用强度。

Description

一种微波跳频收发信机

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种微波跳频收发信机。

背景技术

在移动通信系统中一般使用直放站作为基站信号或移动终端信号传输的中继设备。直放站对基站的前向通信信号或移动终端的反向通信信号首先进行放大，然后转发这种放大后的反向或前向通信信号，以便能够以相对较低的成本实现对基站功能的增强，使移动通信信号的覆盖范围得到进一步增强。

直放站收发信机一般由基站端(近端)双工器、前向放大模块、反向放大模块以及移动端(远端)双工器组成。其中，依次由近端双工器、前向放大模块、远端双工器组成前向链路，并且依次由远端双工器、反向放大模块、近端双工器组成反向链路。

直放站收发信机从功能上可被分离为中继端和覆盖端，两者分别靠近基站端和移动台端设置。中继端与覆盖端包含基本相同的通信部件，两者主要是在反向链路和前向链路中的某个结点处相分离，并且两者之间保持电性连接关系，只是在功能上分离成中继端和覆盖端两部分。这样，中继端接近基站端，而覆盖端接近移动台，从而更有利于发挥直放站的作用。

通常来讲，直放站收发信机的中继端与覆盖端之间的电性连接可通过多种方式实现，比如通过光纤、网线、同轴线等实现。但是这些类型的直放站都有设备成本高、工程建设复杂等弊端，且由于采用的是实体媒介，应此传输链路对直放站工作的可靠性影响很大。尤其是当光纤、网线、同轴线等出现故障时，会直接导致直放站整机出现故障，从而影响通信系统的正常运行。因此传统的实体传输媒介直放站在布线困难、通信可靠性要求高、快速覆盖等应用场合难以适用要求。

作为一种改进，近来业界采用微波中继变换单元作为传输媒介的微波中继系统，以保证能有效增强基站的覆盖距离，同时不影响基站的正常工作。

然而，基于微波中继变换单元实现的微波中继系统面临的主要问题如下：

1、由于微波信号损耗在自由空间传输过程中受外界环境比如雾、雨、雪、及自然障碍物等的影响较大，因此微波链路损耗具有很大的不确定性。

2、当采用微波信号作为信号中继的传输介质时，由于微波信号使用的是微波频段，因此需要将通信信号调制到微波频段上，同时需要将接收到的微波信号下变频至原来的通信信号频段。在频率变换过程中，将带来较大的频率偏移。当频率偏移超过一定程度时，将会造成信号失真而无法正常通信。

3、由于微波单元采用中频频段运行，因此在微波中继收发单元中需要进行通信射频信号到中频信号以及中频信号到通信射频信号的两次频率搬移。在频率搬移过程中，如果微波中继收发单元的本振源不相等，将会造成通信射频信号出现频率偏移。

4、微波中继系统的微波中继收发单元链路损耗的不确定性以及接收功率电平的不稳定。

5、数字微波收发信机的工作频率越来越高，其通频带越来越宽，在如此宽频率范围内，器件在不同频率下的性能差异突显，使得发射机最终输出功率不容易控制，在不同发射频率情况下，发射功率偏差很大。

6、由于微波收发信机需要同时进行收发工作，如发射信号被重新接收，则会对正常接收信号造成严重干扰，所述被重新接收的发射信号被称为射频泄露信号，因此需要对该泄露信号情况进行监测。

综上所述，有必要提供一种新的微波收发信机，以便克服上述现有技术的缺点与不足。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种微波跳频收发信机，包括依次连接的微波中继收发单元、微波中继变换单元及微波中继变频覆盖单元；其特征在于，所述微波中继收发单元包括：

近端耦合双工器，用于从基站耦合前向反向通信信号；

程控数字宽带射频损耗器，用于在微波中继传输系统的指定频率范围内引入预损耗，以调节近端耦合双工器的接收功率电平；

前向通信信号下变频单元，用于接收自第一程控数字宽带射频损耗器的前向通信信号变频至中频信号源频率的信号；

第一前向导频生成单元，用于产生中频导频信号，为微波中继变频覆盖单元提供链路损耗调节、微波中继变换单元的频偏调节等功能；

第二前向导频生成单元，用于产生中频导频信号，该中频导频信号与第一前向导频生成单元产生的中频导频信号一起为微波中继变频覆盖单元提供时钟源同步信息；

前向中频合并单元，用于将前向通信信号及两个中频导频信号进行合并，经过远端耦合双工器而馈入微波中继变换单元；

远端耦合双工器，用于将微波中继收发单元的前向反向中频信号进行合并，合并后的信号将作为微波中继变换单元的中频信号源；

根据本发明的实施方式，所述微波中继收发单元还包括：

同步时钟单元，用于作为微波中继收发单元的参考时钟，为前向反向变频本振，两个导频信号的产生提供参考；

调节跳频本振生成单元，用于利用微波中继变频覆盖单元传送过来的导频信号通过频率合成器产生跳频本振信号，该跳频本振信号与经过微波中继变换单元变频传输的反向通信信号具备相同的频偏，同时该跳频本振信号也作为中频传输线损耗补偿的参考；

反向通信信号上变频单元，用于将经过频率调节的反向中频信号上变频至通信频率的通信信号；

反向信号频差调节单元，用于将微波中继变换单元馈入的中频信号与调节跳频本振生成单元产生的校频跳频本振进行混频，从而调节经过微波中继变换单元带来的频率偏移；

反向自动增益调整单元，用于通过调节跳频本振生成单元产生的补偿参考调节反向链路增益，补偿反向损耗，保证微波中继收发单元的反向通信信号的稳定；

反向中频信号多路单元，用于将微波中继变换单元传输的中频信号分成反向通信信号和导频信号；及

信息传输管理单元，用于管理微波中继收发单元与微波中继变换单元之间的信息交互。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元还包括发射功率校正单元，所述发射功率校正单元分别连接前向中频合并单元以及远端耦合双工器，用于执行发射信号的功率校正；所述发射功率校正单元包括：包括微波信号检校单元和功率监测单元。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元还包括收发信号泄露功率监测单元，用于实时监测发射和接收之间的信号泄露。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元100还包括自适应线性补偿单元，用于补偿线路传输造成的信号线性失真。

根据本发明的实施方式，所述自适应线性补偿单元具体包括：射频线性测试单元、用于限幅处理的限幅单元、用于预失真处理的数字预失真单元、数模转换单元、反馈模数转换单元、用于线性补偿滤波的线性补偿滤波单元、用于自适应线性补偿计算的计算单元、用于存储滤波系数的存储单元和用于产生更新触发指令的更新控制单元、耦合器、和用于对反馈信号进行变频处理的反馈电路。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元还包括避雷保护单元，用于保护所述微波中继收发单元不受雷电冲击而损坏。

通过本发明的微波跳频收发信机，降低了链路微波损耗的不确定性和接收发射功率电平的不稳定，解决了采用微波传输所出现的频率偏差问题和线性失真问题，可以实时监测收发信号的泄露情况，通信可靠性高，能有效增强基站的覆盖范围和使用强度。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的微波跳频收发信机结构示意图；

附图2示出了根据本发明实施方式的微波中继收发单元结构示意图；

附图3示出了根据本发明实施方式的发射功率校正单元结构示意图；

附图4示出了根据本发明实施方式的收发信号泄露功率监测单元结构示意图；

附图5示出了根据本发明实施方式的自适应线性补偿单元结构示意图；

附图6示出了根据本发明实施方式的避雷保护单元结构示意图；

附图7示出了根据本发明实施方式的程控数字宽带射频损耗器结构示意图；

附图8示出了根据本发明实施方式的耦合双工器结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种微波跳频收发信机900，如附图1所示，包括依次连接的微波中继收发单元100、微波中继变换单元400及微波中继变频覆盖单元200。所述微波跳频收发信机900用于有效增强基站300的信号覆盖范围，或者说，用于延长基站300与移动终端700之间的通信覆盖范围。

所述微波中继收发单元100的工作过程分为两个方向，一是反向，另一个是前向。反向是把来自微波中继变换单元400的中频信号上上变频到指定的通信频率的频率点上，同时放大信号，然后将放大的信号通过比如基站天线送给基站300；前向是把来自从基站300的通信信号下变频到指定的中频频率点上，同时将信号进行放大，然后将放大的信号传输给微波中继变换单元400。在反向过程中，实现了微波链路的自动增益补偿，而在前向过程中，则实现了通信信号与导频信号的合并。

所述微波中继变换单元400的工作过程分为两个方向，一是反向，另一个是前向。反向是把从微波中继变频覆盖单元200过来的信号上变频到指定的微波频率点上，同时放大信号；前向是把微波中继收发单元100过来的信号下变频到指定的中频频率点上，同时保证中频信号电平在指定的范围内，通过中频信号源输出。

所述微波中继变频覆盖单元200的工作过程分为两个方向，一是反向，另一个是前向。反向是把从移动终端700接收到的通信反向通信信号变频到指定的中频频率点上，然后传输送给微波中继变换单元400；前向是把微波中继变换单元400发送过来的中频信号上变频到通信频率的频点上。在前向中，实现了微波链路的自动增益补偿，频率偏移校准，而在反向中，则实现了通信信号及一个导频信号的合并。

根据本发明的实施方式，提出了一种经过重新设计的微波中继收发单元，如图2所示，所述微波中继收发单元100包括：

近端耦合双工器，用于从基站300耦合前向反向通信信号；

程控数字宽带射频损耗器，用于在微波中继传输系统的指定频率范围内引入预损耗，以调节近端耦合双工器的接收功率电平；

前向通信信号下变频单元，用于接收自第一程控数字宽带射频损耗器的前向通信信号变频至中频信号源频率的信号；

第一前向导频生成单元，用于产生中频导频信号，为微波中继变频覆盖单元200提供链路损耗调节、微波中继变换单元400的频偏调节等功能；

第二前向导频生成单元，用于产生中频导频信号，该中频导频信号与第一前向导频生成单元产生的中频导频信号一起为微波中继变频覆盖单元200提供时钟源同步信息；

前向中频合并单元，用于将前向通信信号及两个中频导频信号进行合并，经过远端耦合双工器而馈入微波中继变换单元400；

远端耦合双工器，用于将微波中继收发单元100的前向反向中频信号进行合并，合并后的信号将作为微波中继变换单元400的中频信号源；

同步时钟单元，用于作为微波中继收发单元100的参考时钟，为前向反向变频跳频本振，两个导频信号的产生提供参考；

调节跳频本振生成单元，用于利用微波中继变频覆盖单元200传送过来的导频信号通过频率合成器产生跳频本振信号，该跳频本振信号与经过微波中继变换单元400变频传输的反向通信信号具备相同的频偏，同时该跳频本振信号也作为中频传输线损耗补偿的参考；

反向通信信号上变频单元，用于将经过频率调节的反向中频信号上变频至通信频率的通信信号；

反向信号频差调节单元，用于将微波中继变换单元400馈入的中频信号与调节跳频本振生成单元产生的校频跳频本振进行混频，从而调节经过微波中继变换单元400带来的频率偏移；

反向自动增益调整单元，用于通过调节跳频本振生成单元产生的补偿参考调节反向链路增益，补偿反向损耗，保证微波中继收发单元100的反向通信信号的稳定；

反向中频信号多路单元，用于将微波中继变换单元400传输的中频信号分成反向通信信号和导频信号；及

信息传输管理单元，用于管理微波中继收发单元100与微波中继变换单元400之间的信息交互。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元100还包括发射功率校正单元，所述发射功率校正单元分别连接前向中频合并单元以及远端耦合双工器，用于执行发射信号的功率校正；

如附图3所示，所述发射功率校正单元包括：包括微波信号检校单元和功率监测单元，所述微波信号检校单元包括第一功率解调二极管、第二功率解调二极管、微波放大器和微波损耗器，将所述第一功率解调二极管和第二功率解调二极管设置于相同的温度环境内，所述功率监测单元包括积分补偿电路、线性调整电路、功率控制电路和差分电路；所述微波损耗器、微波放大器、第一功率解调二极管、差分放大电路、线性调整电路和积分补偿电路依次连接，并且积分补偿电路和微波损耗器连接，使微波损耗器、微波放大器、第一功率解调二极管、差分放大电路、线性调整电路和积分补偿电路形成一个闭环控制回路，所述第二功率解调二极管与差分电路连接，所述功率控制电路与积分补偿电路连接。

发射信号从所述微波损耗器输入，流经微波放大器，并从第一功率解调二极管输出；所述第一功率解调二极管用于检测发射链路的发射信号的功率大小并把检测到的发射信号的功率转换为第一检波电压，并把第一检波电压反馈给差分电路，差分电路采集第二功率解调二极管上的第二检波电压，所述差分电路的输出电压为第一检波电压和第二检波电压的差，所述差分电路的输出电压在第一检波电压的基础上消除了温度对第一检波电压的影响，所述差分电路的输出电压为发射信号的最终检波电压；所述检波电压经过线性调整电路进行线性调整后与功率控制电路共同作用于调控积分补偿电路，所述积分补偿电路输出电压控制微波损耗器，以控制输入微波放大器的发射信号功率，形成发射信号的功率的闭环控制。

所述发射功率校正单元执行发射功率校正的方式具体为：

首先，根据发射功率控制电压和发射功率控制电压相应的微波收发信机发射的实际射频输出功率，生成发射功率校准表格：在常温环境下，设置数字微波收发信机发射频率为中频点，对数字微波收发信机进行发射功率校准。

然后，预先设置发射功率值，通过调整发射功率控制电压，使数字微波收发信机发射的实际射频输出功率值等于预先设置的发射功率值，并根据调整后的发射功率控制电压生成通道校准表格：在常温环境下，设置数字微波收发信机发射频率为设备最低频率点，设置发射功率为15dBm。由于器件的频率特性原因，此时数字微波收发信机的实际射频输出功率与15dBm有一定偏差，调整发射功率控制电压，使实际射频输出功率为15dBm，记录该电压值。发射频率以8MHz为步进逐渐增大到设备的最高频率点，在每一步进频率点下，调整发射功率控制电压，均实际射频输出功率为15dBm，记录每个通道序号(即第几个步进点)以及对应该步进频率点时使实际射频输出功率为15dBm的电压值，生成通道校准表格；

最后，采用通道修正方法，修正发射功率校准表格中的发射功率控制电压值；使用通道修正算法，对不同通道频率下的发射功率设置电压进行修正。校表中电压值的变化，反应了数字微波收发信机各器件频率特性对射频发射功率的影响。当设置通频带内某一发射频率时，MCU根据通道校准表格中电压数值记录，对比校准使用频率(中频点)对应通道校准电压的差异，进而修正发射功率校准表电压设置值，实现全通频带范围发射功率精度控制。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元100还包括收发信号泄露功率监测单元，用于实时监测发射和接收之间的信号泄露，如附图4所示，所述收发信号泄露功率监测单元包括测试微波频率源单元、微功率可变增益放大器和第一检测器、低噪声可变增益放大器和第二检测器、以及微处理控制器；所述测试微波频率源单元产生测试射频微波信号，为本装置提供所需工作频率、抑制谐波、输出射频信号；所述微功率可变增益放大器和第一检测器对来自测试微波频率源单元的测试射频微波信号进行放大，以及提供输出功率检测口；所述低噪声可变增益放大器和第二检测器将微弱测试射频微波信号放大到一定电平，送第二检测器检测，以及提供放大后的信号输出功率检测口；所述微处理控制器根据所述微功率可变增益放大器和第一检测器输出功率检测值、所述低噪声可变增益放大器和第二检测器的功率检测值、所述低噪声可变增益放大器和第二检测器的放大量，结合校正值计算收发信号泄露功率。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元100还包括自适应线性补偿单元，用于补偿线路传输造成的信号线性失真或非均衡性；如附图5所示，所述自适应线性补偿单元具体包括：射频线性测试单元、用于限幅处理的限幅单元、用于预失真处理的数字预失真单元、数模转换单元、反馈模数转换单元、用于线性补偿滤波的线性补偿滤波单元、用于自适应线性补偿计算的计算单元、用于存储滤波系数的存储单元和用于产生更新触发指令的更新控制单元、耦合器、和用于对反馈信号进行变频处理的反馈电路。

所述限幅单元对传输的信号进行限幅处理，所述数字预失真单元对限幅后的信号进行预失真处理，然后所述数字预失真单元将输出信号发送至所述线性补偿滤波单元进行线性补偿滤波处理，所述线性补偿滤波单元将线性补偿滤波后的信号发送至所述数模转换单元进行数模转换，所述数模转换单元将数模转换后的信号发送至所述射频线性测试单元，该射频线性测试单元对接收的信号进行放大、滤波和搬频处理，然后输出至功率放大器进行放大，所述耦合器耦合所述功率放大器的输出信号至所述反馈电路，所述反馈电路对耦合的信号进行下变频处理，然后发送至所述反馈模数转换单元进行模数转换；

所述计算单元接收预失真处理后的信号以及所述反馈模数转换单元的输出信号，采用自适应线性补偿算法计算并发送计算结果至所述存储单元；所述存储单元根据计算结果查找获得线性补偿滤波系数；所述更新控制单元发送更新触发指令至所述存储单元，所述存储单元根据接收的更新触发指令更新所述线性补偿滤波系数，所述线性补偿滤波单元从所述存储单元读取更新后的线性补偿滤波系数进行线性补偿滤波处理。

所述存储单元中预置归一化斜率和线性补偿滤波系数的对应关系。

所述计算单元采用自适应线性补偿算法计算获得线性补偿滤波系数的过程包括：

按照公式进行计算，获得归一化斜率c，其中数字预失真单元预失真处理后的信号幅度或信号功率为a，反馈模数转换单元输出的反馈信号幅度或反馈信号功率为b；然后采用累加或者取平均值的方法对所有归一化斜率c进行统计；再根据统计结果在存储单元中归一化斜率和线性补偿滤波系数的对应关系里进行查找，获得一组与统计结果相对应的线性补偿滤波系数。

所述更新控制单元在下行链路空闲时隙或保护时隙发送更新触发指令至所述存储单元。

所述线性补偿滤波单元包括一级线性补偿滤波器或二级以上线性补偿滤波器。

根据本发明的另一实施方式，所述微波中继收发单元100还包括避雷保护单元，用于保护所述微波中继收发单元不受雷电冲击而损坏；如附图6所示，所述避雷保护单元包括第一保护单元和第二保护单元，所述第一保护单元包括气体放电管，所述第二保护单元包括与第一保护单元并联的钳位型二极管，所述第一保护单元和第二保护单元之间用电感连接，还包括正温度系数电阻，所述正温度系数电阻和气体放电管串联连接。

当电源输入端口在电压处于正常状态时，第一保护单元中的气体放电管和正温度系数电阻串联处于高阻状态，电感的直流电阻在直流时非常小，此时第二保护单元的钳位型二极管正常工作。

而当电源输入端口出现因雷击或电压瞬时产生的冲击电压时，冲击电压达到钳位型二极管的击穿电压时，此钳位型二极管两端电压将钳位在121V左右。与此同时，电感随着两端电压的变化产生反向电动势，当输入端的冲击电压继续增大时，达到气体放电管门限电压时，这两串联器件将从高阻态转为低阻态，对冲击电压进行泄放，当冲击电压流经正温度系数电阻后由低阻变为高阻，使得此串联通路处于断开状态，此时这两端节点上不再存在残留电压，从而有效地减小了电路后级的压力，保护了电路。

根据本发明的一个实施方式，所述微波中继变换单元400可以包括，但不限于，互相连接的双工器、中频自动增益控制单元、功率放大器、功率控制器、低噪声放大器、双工器、低噪声放大器、功率放大器、直流逆变器、中频自动增益控制单元、混频器及监视单元。

根据本发明的一个实施方式，所述微波中继变频覆盖单元可以包括，但不限于，信息传输管理单元、中频双工器、增益补偿单元、频率调节单元以及变频单元等。

根据本发明的优选实施方式，所述微波中继收发单元的程控数字宽带射频损耗器具体结构设计为，如附图7所示：

包括第一总控电路、第二总控电路、一个损耗电路以及输入/输出端；第1总控电压端、第11控制电压端、第12控制电压端、第13控制电压端、第14控制电压端、第15控制电压端、第16控制电压端构成第一总控电路，用以控制第1单极型晶体管、第2单极型晶体管、第01单极型晶体管和第02单极型晶体管的控制电压端；第2总控电压端、第21控制电压端、第22控制电压端、第23控制电压端、第24控制电压端、第25控制电压端和第26控制电压端构成第二总控电路，用以联合控制第3单极型晶体管、第4单极型晶体管、第5单极型晶体管、第6单极型晶体管、第32单极型晶体管、第42单极型晶体管、第52单极型晶体管和第62单极型晶体管的控制电压端；由第1带状线、第2带状线、第3带状线、第4带状线、第5带状线、第6带状线、第7带状线、第12带状线、第22带状线、第32带状线、第42带状线、第52带状线、第62带状线、第72带状线、第1单极型晶体管、第2单极型晶体管、第01单极型晶体管、第02单极型晶体管、第3单极型晶体管、第4单极型晶体管、第5单极型晶体管、第6单极型晶体管、第32单极型晶体管、第42单极型晶体管、第52单极型晶体管、第62单极型晶体管、第1电阻、第2电阻、第3电阻、第4电阻、第12电阻、第22电阻、第32电阻、第42电阻以及输入/输出端口构成损耗电路，第一总控电路和第二总控电路共同控制该损耗电路，实现各种不同损耗度。

本发明设计的程控数字宽带射频损耗器可以控制变化衰减度，衰减精度高；拥有超宽的工作频率带宽，拥有大的动态范围和低插入相移，信号幅度变化而信号相位变化小，电路尺寸小，成本低。

根据本发明的优选实施方式，所述微波中继收发单元的近端耦合双工器和远端耦合双工器均设计为如下结构，如附图8所示：

包括输入端口P1、带限输入电感L1、带限中间电感L2、带限输出电感L3、带限第一分路电感L4、带限第二分路电感L5、带限输入电容C1、带限中间电容C2、带限输出电容C3、带限第一分路接地电容C4、带限第二分路接地电容C5、带限输出端口P2、带通输入电感L6、带通中间电感L7、带通第一分路电感L8、带通第二分路电感L9、带通输入电容C6、带通中间电容C7和C10、带通输出电容C11、带通第一分路电容C8、带通第二分路电容C9、带通输出端口P3；

所述输入端口P1接输入信号分成两路，一路顺次连接带限输入电感L1和带限输入电容C1、带限中间电感L2和带限中间电容C2,带限输出电感L3和带限输出电容C3、带限输出端口P2，带限输入电感L1的一端与输入端口P1连接，带限输入电感L1另一端分别与带限中间电感L2的一端、带限第一分路电感L4的一端连接，带限中间电感L2的另一端分别与带限输出电感L3的一端、带限第二分路电感L5的一端连接，带限输出电感L3的另一端与带限输出端口P2连接，带限第一分路电感L4的另一端与带限第一分路接地电容C4的一端连接，带限第一分路接地电容C4的另一端接地，带限第二分路电感L5的另一端与带限第二分路接地电容C5的一端连接，带限第二分路接地电容C5的另一端接地，带限输入电容C1两端与带限输入电感L1两端并联连接，带限中间电容C2两端与带限中间电感L2两端并联连接，带限输出电容C3两端与带限输出电感L3两端并联连接；另一路顺次连接带通输入电容C6、带通输入电感L6、带通中间电感L7，带通中间电容C7和C10、带通输出电容C11、带通输出端口P3，带通输入电容C6的一端、带通输入电感L6的一端与输入端口P1连接，带通输入电容C6的另一端、带通输入电感L6的一端与带通中间电感L7的一端连接，带通中间电感L7的另一端与带通中间电容C7的一端连接，带通中间电容C7的另一端、第一分路电感L8的一端和带通中间电容C10的一端连接，带通中间电容C10的另一端分别与带通第二分路电感L9的一端、带通输出电容C11的一端连接，带通输出电容C11的另一端与带通输出端口P3连接，带通第一分路电感L8的另一端与带通第一分路电容C8的一端连接，第一分路电容C8的另一端接地，带通第二分路电感L9的一端与第二分路电容C9的一端连接，第二分路电容C9的另一端接地。

本发明设计的耦合双工器体积小、重量轻、可靠性高、电性能优异、结构简单，温度稳定性高、一致性好。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种微波跳频收发信机，包括依次连接的微波中继收发单元、微波中继变换单元及微波中继变频覆盖单元；其特征在于，所述微波中继收发单元包括：

近端耦合双工器，用于从基站耦合前向反向通信信号；

程控数字宽带射频损耗器，用于在微波中继传输系统的指定频率范围内引入预损耗，以调节近端耦合双工器的接收功率电平；

前向通信信号下变频单元，用于接收自程控数字宽带射频损耗器的前向通信信号变频至中频信号源频率的信号；

第一前向导频生成单元，用于产生中频导频信号，为微波中继变频覆盖单元提供链路损耗调节、微波中继变换单元的频偏调节功能；

第二前向导频生成单元，用于产生中频导频信号，该中频导频信号与第一前向导频生成单元产生的中频导频信号一起为微波中继变频覆盖单元提供时钟源同步信息；

前向中频合并单元，用于将前向通信信号及两个中频导频信号进行合并，经过远端耦合双工器而馈入微波中继变换单元；

远端耦合双工器，用于将微波中继收发单元的前向反向中频信号进行合并，合并后的信号将作为微波中继变换单元的中频信号源；

所述微波中继收发单元还包括发射功率校正单元，所述发射功率校正单元分别连接前向中频合并单元以及远端耦合双工器，用于执行发射信号的功率校正；所述发射功率校正单元包括：微波信号检校单元和功率监测单元；所述微波信号检校单元包括第一功率解调二极管、第二功率解调二极管、微波放大器和微波损耗器，将所述第一功率解调二极管和第二功率解调二极管设置于相同的温度环境内，所述功率监测单元包括积分补偿电路、线性调整电路、功率控制电路和差分电路；所述微波损耗器、微波放大器、第一功率解调二极管、差分电路、线性调整电路和积分补偿电路依次连接，并且积分补偿电路和微波损耗器连接，使微波损耗器、微波放大器、第一功率解调二极管、差分电路、线性调整电路和积分补偿电路形成一个闭环控制回路，所述第二功率解调二极管与差分电路连接，所述功率控制电路与积分补偿电路连接；

所述微波中继收发单元还包括收发信号泄露功率监测单元，用于实时监测发射和接收之间的信号泄露；

所述微波中继收发单元还包括自适应线性补偿单元，用于补偿线路传输造成的信号线性失真；其中，所述收发信号泄露功率监测单元包括测试微波频率源单元、微功率可变增益放大器和第一检测器、低噪声可变增益放大器和第二检测器、以及微处理控制器；所述测试微波频率源单元产生测试射频微波信号，为本装置提供所需工作频率、抑制谐波、输出射频信号；所述微功率可变增益放大器和第一检测器对来自测试微波频率源单元的测试射频微波信号进行放大，以及提供输出功率检测口；所述低噪声可变增益放大器和第二检测器将微弱测试射频微波信号放大到一定电平，送第二检测器检测，以及提供放大后的信号输出功率检测口；所述微处理控制器根据所述微功率可变增益放大器和第一检测器输出功率检测值、所述低噪声可变增益放大器和第二检测器的功率检测值、所述低噪声可变增益放大器和第二检测器的放大量，结合校正值计算收发信号泄露功率；

所述自适应线性补偿单元具体包括射频线性测试单元、用于限幅处理的限幅单元、用于预失真处理的数字预失真单元、数模转换单元、反馈模数转换单元、用于线性补偿滤波的线性补偿滤波单元、用于自适应线性补偿计算的计算单元、用于存储滤波系数的存储单元和用于产生更新触发指令的更新控制单元、耦合器、和用于对反馈信号进行变频处理的反馈电路；其中，所述限幅单元的输出连接数字预失真单元，所述数字预失真单元的输出分别连接线性补偿滤波单元和计算单元，所述计算单元的输出依次连接存储单元和线性补偿滤波单元，所述线性补偿滤波单元的输出依次连接数模转换单元、射频线性测试单元、耦合器、反馈电路、反馈模数转换单元以及计算单元，所述更新控制单元的输出连接存储单元；

所述程控数字宽带射频损耗器包括第一总控电路、第二总控电路、一个损耗电路以及输入/输出端；第1总控电压端、第11控制电压端、第12控制电压端、第13控制电压端、第14控制电压端、第15控制电压端、第16控制电压端构成第一总控电路，用以控制第1单极型晶体管、第2单极型晶体管、第01单极型晶体管和第02单极型晶体管的控制电压端；第2总控电压端、第21控制电压端、第22控制电压端、第23控制电压端、第24控制电压端、第25控制电压端和第26控制电压端构成第二总控电路，用以联合控制第3单极型晶体管、第4单极型晶体管、第5单极型晶体管、第6单极型晶体管、第32单极型晶体管、第42单极型晶体管、第52单极型晶体管和第62单极型晶体管的控制电压端；由第1带状线、第2带状线、第3带状线、第4带状线、第5带状线、第6带状线、第7带状线、第12带状线、第22带状线、第32带状线、第42带状线、第52带状线、第62带状线、第72带状线、第1单极型晶体管、第2单极型晶体管、第01单极型晶体管、第02单极型晶体管、第3单极型晶体管、第4单极型晶体管、第5单极型晶体管、第6单极型晶体管、第32单极型晶体管、第42单极型晶体管、第52单极型晶体管、第62单极型晶体管、第1电阻、第2电阻、第3电阻、第4电阻、第12电阻、第22电阻、第32电阻、第42电阻以及输入/输出端口构成损耗电路，第一总控电路和第二总控电路共同控制该损耗电路。

2.一种如权利要求1所述的微波跳频收发信机，所述微波中继收发单元还包括：

同步时钟单元，用于作为微波中继收发单元的参考时钟，为前向反向变频本振，两个导频信号的产生提供参考；

调节跳频本振生成单元，用于利用微波中继变频覆盖单元传送过来的导频信号通过频率合成器产生跳频本振信号，该跳频本振信号与经过微波中继变换单元变频传输的反向通信信号具备相同的频偏，同时该跳频本振信号也作为中频传输线损耗补偿的参考；

反向通信信号上变频单元，用于将经过频率调节的反向中频信号上变频至通信频率的通信信号；

反向信号频差调节单元，用于将微波中继变换单元馈入的中频信号与调节跳频本振生成单元产生的跳频本振信号进行混频，从而调节经过微波中继变换单元带来的频率偏移；

反向自动增益调整单元，用于通过调节跳频本振生成单元产生的补偿参考调节反向链路增益，补偿反向损耗，保证微波中继收发单元的反向通信信号的稳定；

反向中频信号多路单元，用于将微波中继变换单元传输的中频信号分成反向通信信号和导频信号；及

信息传输管理单元，用于管理微波中继收发单元与微波中继变换单元之间的信息交互；其中，所述同步时钟单元的输出分别连接前向通信信号下变频单元和反向通信信号上变频单元；所述调节跳频本振生成单元的输出连接反向信号频差调节单元，所述调节跳频本振生成单元的输入连接反向中频信号多路单元；所述反向自动增益调整单元的输出连接反向中频信号多路单元，所述反向自动增益调整单元的输入连接远端耦合双工器。

3.一种如权利要求2所述的微波跳频收发信机，所述微波中继收发单元还包括避雷保护单元，用于保护所述微波中继收发单元不受雷电冲击而损坏。