CN104702334B - Td‑lte宏基站室内延伸覆盖系统和td‑lte小基站射频前端组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TD‑LTE宏基站室内延伸覆盖系统和TD‑LTE小基站射频前端组件,其中,TD‑LTE宏基站室内延伸覆盖系统,包括:第一高隔离收发天线、第二高隔离收发天线、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第一AGC接收模组、第一ALC发射模组、第二AGC接收模组、第二ALC发射模组和手机芯片同步监控模块。该宏基站室内延伸覆盖系统在不增加成本的基础上,即可以利用上下行时隙同步信号实现上下行同步时间控制。同时,可以将户外TD‑LTE宏基站的信号快速地延伸到室内的信号弱区、盲区或上网速率低、用户体验差的区域。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,具体地,涉及一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统和TD-LTE小基站射频前端组件。
背景技术
随着我国4G网络的规模部署和即将大规模商用,5G的研究已经逐渐进入行业的视野。如今,小基站被认为是未来网络实现高容量热点部署的核心解决方案。小型化、一体化、高能效的小基站设计是低成本大规模部署的必要条件,面向小基站应用的射频一体化单元将帮助小基站无处不在。
当前,全球公认的4G技术LTE(包括TD-LTE和FDD LTE)具有高速率、低时延的优点,能够适应未来移动宽带网络中承载高速数据业务的要求。在实践中,业界也共同认识到,覆盖是LTE发展之本,这种覆盖不是传统2G、3G的网络覆盖,而是必须具有一定带宽容量的“应用覆盖”,具体而言,就是“连续覆盖,速度快”。
在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有的小基站覆盖范围窄,且实现上下行信号同步的方式比较复杂,时延大,互调高、低选择性、噪声高、成本高、体积大,系统不稳定。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中宏基站覆盖系统覆盖范围窄、室内接收不到TD-LTE的信号的缺陷,根据本发明的一个方面,提出一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统。
本发明实施例提供的一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,包括:第一高隔离收发天线、第二高隔离收发天线、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第一AGC接收模组、第一ALC发射模组、第二AGC接收模组、第二ALC发射模组和手机芯片同步监控模块;第一高隔离收发天线包括结构相同的第一接收天线和第一发射天线,第二高隔离收发天线包括结构相同的第二接收天线和第二发射天线;第一接收天线通过第一滤波器与第一AGC接收模组的输入端相连,第一ALC发射模组的输出端通过第三滤波器与第二发射天线相连;第二接收天线通过第四滤波器与第二AGC接收模组的输入端相连,第二ALC发射模组的输出端通过第二滤波器与第一发射天线相连;第一AGC接收模组的输出端与第一ALC发射模组的输入端相连,第二AGC接收模组的输出端与第二ALC发射模组的输入端相连;第一AGC接收模组与第二AGC接收模组为结构相同的AGC接收模组,第一ALC发射模组与第二ALC发射模组为结构相同的ALC发射模组;
AGC接收模组包括第一平衡放大器、第一电调衰减器、第二平衡放大器、第三平衡放大器、第一耦合器和第一直流处理电路;第一平衡放大器的输入端为AGC接收模组的输入端,第一平衡放大器的输出端与第一电调衰减器的输入端相连;第一电调衰减器的输出端依次通过第二平衡放大器、第三平衡放大器后与第一耦合器的输入端相连;第一耦合器的耦合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连;第一耦合器的主输出端为AGC接收模组的输出端;
ALC发射模组包括第二电调衰减器、第四平衡放大器、功率合成器、第二耦合器和第二直流处理电路;第二电调衰减器的输入端为ALC发射模组的输入端,第二电调衰减器的输出端与第四平衡放大器的输入端相连;第四平衡放大器的输出端与功率合成器的输入端相连,功率合成器的输出端与第二耦合器的输入端相连;第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连,第二耦合器的主输出端为ALC发射模组的输出端;第一电调衰减器的控制端和第二电调衰减器的控制端还与手机芯片同步监控模块相连,用于接收手机芯片同步监控模块发送的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
在上述技术方案中,还包括:第一光发射模组、第一光接收模组、第二光发射模组和第二光接收模组;第一AGC接收模组的输出端依次通过第一光发射模组、第一光接收模组与第一ALC发射模组的输入端相连;第二AGC接收模组的输出端依次通过第二光发射模组、第二光接收模组与第二ALC发射模组的输入端相连。
在上述技术方案中,第一光发射模组与第二光发射模组为结构相同的光发射模组,第一光接收模组与第二光接收模组为结构相同的光接收模组;光发射模组包括发射端平衡放大器和光发射器,发射端平衡放大器的输出端与光发射器的输入端相连,且发射端平衡放大器的输入端为光发射模组的输入端,光发射器的输出端为光发射模组的输出端;光接收模组包括光接收器和接收端平衡放大器;光接收器的输出端与接收端平衡放大器的输入端相连,光接收器的输入端为光接收模组的输入端,接收端平衡放大器的输出端为光接收模组的输出端。
在上述技术方案中,第一耦合器的耦合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第一开关;第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第二开关。
在上述技术方案中,功率合成器包括:第一功分器、第二功分器、第五平衡放大器和第六平衡放大器;第一功分器的第一子输出端与第五平衡放大器的输入端相连,第二子输出端与第六平衡放大器的输入端相连;第二功分器的第一子输入端与第五平衡放大器的输出端相连,第二子输入端与第六平衡放大器的输出端相连;第一功分器的主输入端为功率合成器的输入端,第二功分器的主输出端为功率合成器的输出端。
在上述技术方案中,第一接收天线与第二接收天线为结构相同的接收天线;接收天线包括外壳,外壳内依次设置弧面辐射片、基片和反射板,弧面辐射片的弧面表面呈碗状设置,基片的正面与弧面辐射片相对,基片的正面设有激励缝隙,基片的背面与反射板相对,基片的背面设有两路极化正交的交叉线极化天线的传输线,两路极化正交的交叉线极化天线的传输线的外端分别与相移90度等功率分配器的两个输入端相连,相移90度等功率分配器的输出端向外输出交叉圆极化天线信号,交叉线极化天线的传输线激励激励缝隙。
在上述技术方案中,两路交叉线极化天线的传输线分别通过等分功分器分成四路传输线支路,传输线支路分别激励激励缝隙的各段缝隙;相移90度等功率分配器的两个输入端跨接在两路极化正交的交叉线极化天线传输线的输出端。
在上述技术方案中,激励缝隙的形状包括:正十字形、菱形十字形、工字形、一字形、T字形、环形、领结形、锥形、扇形、星形、梯形、多边形。
在上述技术方案中,手机芯片同步监控模块向第一AGC接收模组和第一ALC发射模组发送上行时隙同步信号;手机芯片同步监控模块向第二AGC接收模组和第二ALC发射模组发送下行时隙同步信号。
在上述技术方案中,平衡放大器包括:第一3dB正交电桥、第二3dB正交电桥、IC放大器件、第一电阻和第二电阻;第一3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与IC放大器件的两个输入端相连;第二3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与IC放大器件的两个输出端相连;第一3dB正交电桥的隔离端通过第一电阻后接地,第二3dB正交电桥的隔离端通过第二电阻后接地;第一3dB正交电桥的输入端为平衡放大器的输入端,第二3dB正交电桥的输出端为平衡放大器的输出端。
在上述技术方案中,电调衰减器为匹配型PIN二极管电调衰减器;电调衰减器包括:传输线以及传输线引出的偏置线、N个PIN二极管和两个串联电阻;在传输线上间隔四分之一波长的N个节点处分别同向连接一个PIN二极管后接地,且两侧的两个PIN二极管分别串联一个串联电阻;其中,2≤N≤6,且N个PIN二极管为相同的PIN二极管。
在上述技术方案中,ISO1+ISO2+A1+A2>2(G1+G2),且ISO1+ISO2+A1+A2比2(G1+G2)大20dB以上;
其中,IOS1为第一高隔离收发天线的隔离度,IOS2为第二高隔离收发天线的隔离度,A1为手机芯片同步监控模块产生的上下行时隙同步信号对第一电调衰减器进行控制所产生的衰减量,A2为手机芯片同步监控模块产生的上下行时隙同步信号对第二电调衰减器进行控制所产生的衰减量,G1为AGC接收模组的增益,G2为ALC发射模组的增益。
本发明实施例提供的宏基站室内延伸覆盖系统,可以将户外TD-LTE宏基站的信号快速地延伸到室内的信号弱区、盲区或上网速率低、用户体验差的区域,且系统低时延、高选择性、低互调、低噪声、低成本、小体积、稳定性高。AGC接收模组和ALC发射模组电路中的电调衰减器既能产生AGC/ALC信号模拟控制,又能在不增加成本的情况下,通过手机芯片同步监控模块产生的上下行数字同步信号对电调衰减器进行数字控制,实现上下行同步时间控制,保证上下行信号各自正常工作。
本发明是为了克服现有技术中小基站射频前端组件时延大,系统不稳定的缺陷,根据本发明的一个方面,提出一种TD-LTE小基站射频前端组件。
本发明实施例提供的一种射频前端组件,包括:收发天线、第一滤波器、第二滤波器、AGC接收模组和ALC发射模组;收发天线包括结构相同的接收天线和发射天线,接收天线通过第一滤波器与AGC接收模组的输入端相连;ALC发射模组的输出端通过第二滤波器与发射天线相连;AGC接收模组包括第一平衡放大器、第一电调衰减器、第二平衡放大器、第一耦合器和第一直流处理电路;第一平衡放大器的输入端为AGC接收模组的输入端,第一平衡放大器的输出端与第一电调衰减器的输入端相连;第一电调衰减器的输出端通过第二平衡放大器后与第一耦合器的输入端相连;第一耦合器的耦合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连,第一耦合器的主输出端为功放输出端口;ALC发射模组包括第二电调衰减器、第三平衡放大器、功率合成器、第二耦合器和第二直流处理电路;第二电调衰减器的输入端为功放输入端口,第二电调衰减器的输出端与第三平衡放大器的输入端相连;第三平衡放大器的输出端与功率合成器的输入端相连,功率合成器的输出端与第二耦合器的输入端相连;第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连,第二耦合器的主输出端为ALC发射模组的输出端;第一电调衰减器的控制端和第二电调衰减器的控制端还用于接收外部的小基站提供的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
在上述技术方案中,第一耦合器的耦合输出端通过第一直流处理电路与第一电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第一开关;第二耦合器的耦合输出端通过第二直流处理电路与第二电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第二开关。
在上述技术方案中,功率合成器包括:第一功分器、第二功分器、第四平衡放大器和第五平衡放大器;第一功分器的第一子输出端与第四平衡放大器的输入端相连,第二子输出端与第五平衡放大器的输入端相连;第二功分器的第一子输入端与第四平衡放大器的输出端相连,第二子输入端与第五平衡放大器的输出端相连;第一功分器的主输入端为功率合成器的输入端,第二功分器的主输出端为功率合成器的输出端。
在上述技术方案中,第一电调衰减器接收外部小基站提供的上行时隙同步信号;第二电调衰减器接收外部小基站提供的下行时隙同步信号。
在上述技术方案中,平衡放大器包括:第一3dB正交电桥、第二3dB正交电桥、IC放大器件、第一电阻和第二电阻;第一3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与IC放大器件的两个输入端相连;第二3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与IC放大器件的两个输出端相连;第一3dB正交电桥的隔离端通过第一电阻后接地,第二3dB正交电桥的隔离端通过第二电阻后接地;第一3dB正交电桥的输入端为平衡放大器的输入端,第二3dB正交电桥的输出端为平衡放大器的输出端。
在上述技术方案中,电调衰减器为匹配型PIN二极管电调衰减器;电调衰减器包括:传输线以及传输线引出的偏置线、N个PIN二极管和两个串联电阻;在传输线上间隔四分之一波长的N个节点处分别同向连接一个PIN二极管后接地,且两侧的两个PIN二极管分别串联一个串联电阻;其中,2≤N≤6,且N个PIN二极管为相同的PIN二极管。
本发明实施例提供的TD-LTE小基站射频前端组件,可以由外部手机芯片同步监控模块提供的TD-LTE上下行时隙同步信号来控制其中的电调衰减器EAT1、EAT2,实现上下行同步时间控制。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统的结构图;
图2为本发明实施例中AGC和ALC模组的结构图;
图3为本发明实施例中手机芯片同步监控模块产生的上下行时序信号图;
图4为本发明实施例中TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统的详细结构图;
图5为本发明实施例中光发射模组的结构图;
图6为本发明实施例中光接收模组的结构图;
图7为本发明实施例中高隔离收发天线的正面示意图;
图8为本发明实施例中高隔离收发天线的背面示意图;
图9为本发明实施例中高隔离收发天线的侧面剖视图;
图10为本发明实施例中高隔离收发天线基片的背面结构示意图,基片背面在基片正面十字激励缝隙对该基片背面的映射位置腐蚀出与该十字激励缝隙形状相同的十字缝隙,该十字缝隙与各传输线支路相连通,该十字缝隙的中央设有圆形金属面,圆形金属面的四周都被传输线所包围;
图11为本发明实施例中高隔离收发天线基片的正面结构示意图;
图12为本发明实施例中高隔离收发天线各部分分解结构示意图;
图13为本发明实施例中高隔离收发天线的隔离度测试图,图7中左侧纵轴代表隔离度坐标,右侧纵轴代表驻波比坐标,上部左侧中的纵列2.700、2.400、2.575、2.635分别代表各曲线对应的频率,纵列-62.245、-37.841、-46.904、-75.965分别代表各曲线与其频率对应的隔离度值,曲线1的频率为2.700、隔离度值为-62.245,曲线2的频率为2.400、隔离度值为-37.841,曲线3的频率为2.575、隔离度为-46.904;
图14为本发明实施例中电调衰减器的结构图;
图15为本发明实施例中平衡放大器的结构图;
图16为本发明实施例中TD-LTE小基站视频前端组件的结构图。
主要附图标记说明:
弧面辐射片,2-基片,3-反射板,4-接收天线,5-发射天线,6-天线接收端,7-天线发射端,8-外壳,9-第一传输线,10-第二传输线,11-等分二功分器,12-激励缝隙,13-圆形金属面,14-金属过孔,16-相移90度等功率分配器,17-圆极化天线,18-共面线支路,19-十字缝隙,20-金属化孔,21-外壳;
曲线1:接收天线驻波比曲线,曲线2:发射天线驻波比曲线,曲线3:接收天线和发射天线之间隔离度曲线。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
根据本发明实施例,提供了一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,图1为该TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统的结构图,包括:第一高隔离收发天线、第二高隔离收发天线、第一滤波器BPF1、第二滤波器BPF2、第三滤波器BPF3、第四滤波器BPF4、第一AGC接收模组、第一ALC发射模组、第二AGC接收模组、第二ALC发射模组和手机芯片同步监控模块。
第一高隔离收发天线包括结构相同的第一接收天线ANT1和第一发射天线ANT2,第二高隔离收发天线包括结构相同的第二接收天线ANT4和第二发射天线ANT3,且第一高隔离收发天线与第二高隔离收发天线的结构也相同;第一接收天线ANT1通过第一滤波器BPF1与第一AGC接收模组的输入端相连,第一ALC发射模组的输出端通过第三滤波器BPF3与第二发射天线ANT3相连;第二接收天线ANT4通过第四滤波器BPF4与第二AGC接收模组的输入端相连,第二ALC发射模组的输出端通过第二滤波器BPF2与第一发射天线ANT2相连。且第一AGC接收模组的输出端与第一ALC发射模组的输入端相连,第二AGC接收模组的输出端与第二ALC发射模组的输入端相连。
本发明实施例中,第一AGC接收模组与第二AGC接收模组为结构相同的AGC接收模组,第一ALC发射模组与第二ALC发射模组为结构相同的ALC发射模组。AGC接收模组和ALC发射模组的结构图参见图2所示。
如图2所示,AGC接收模组20包括第一平衡放大器BP1、第一电调衰减器EAT1、第二平衡放大器BP2、第三平衡放大器BP3、第一耦合器CP1和第一直流处理电路101。
第一平衡放大器BP1的输入端为AGC接收模组20的输入端,其输出端与第一电调衰减器EAT1的输入端相连;第一电调衰减器EAT1的输出端依次通过第二平衡放大器BP2、第三平衡放大器BP3后与第一耦合器CP1的输入端相连。第一耦合器CP1的耦合输出端通过该第一直流处理电路101与第一电调衰减器EAT1的控制端相连。第一耦合器CP1的主输出端即为AGC接收模组的输出端。
ALC发送模组20包括第二电调衰减器EAT2、第四平衡放大器BP4、功率合成器201、第二耦合器CP2和第二直流处理电路202。
第二电调衰减器EAT2的输入端为ALC发射模组的输入端。在本发明实施例中,第二电调衰减器EAT2的输入端与第一耦合器CP1的主输出端(即AGC接收模组的输出端)相连,第二电调衰减器EAT2的输出端与第四平衡放大器BP4的输入端相连;第四平衡放大器BP4的输出端与功率合成器201的输入端相连,功率合成器201的输出端与第二耦合器CP2的输入端相连。第二耦合器CP2的耦合输出端通过第二直流处理电路202与第二电调衰减器EAT2的控制端相连,第二耦合器CP2的主输出端用于向外输出射频输出信号。
同时,第一电调衰减器EAT1的控制端和第二电调衰减器EAT2的控制端还与手机芯片同步监控装置相连,用于接收手机芯片同步监控装置发送的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
具体的,手机芯片同步监控模块向第一AGC接收模组和第一ALC发射模组发送上行时隙同步信号;手机芯片同步监控模块向第二AGC接收模组和第二ALC发射模组发送下行时隙同步信号。
本发明实施例中,耦合器的主输出端为用于输出主路信号的端子,耦合输出端为用于输出耦合信号的端子。
具体的,如图2所示,功率合成器201包括第一功分器GF1、第二功分器GF2、第五平衡放大器BP5和第六平衡放大器BP6。
具体的,参见图2所示:第一功分器GF1的第一子输出端与第五平衡放大器BP5的输入端相连,第二子输出端与第六平衡放大器BP6的输入端相连;第二功分器GF2的第一子输入端与第五平衡放大器BP5的输出端相连,第二子输入端与第六平衡放大器BP6的输出端相连;第一功分器GF1的主输入端为功率合成器的输入端,第二功分器GF2的主输出端为功率合成器的输出端。
本发明实施例提供的一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统的工作原理如下:室外空间下行信号经由第一接收天线ANT1接收下行信号,经过高选择带通滤波器BPF1和第一AGC接收模组放大输出,再经第一ALC发射模组和高选择带通滤波器BPF3,最后由第二发射天线ANT3在室内空间发射出下行信号,使得室内空间内可以接收到良好的下行信号,下载速率有一个大的提高,并且使信号覆盖范围增加。室内空间上行信号经由第二接收天线ANT4接收上行信号,经过高选择带通滤波器BPF4和第二AGC接收模组放大输出,再经第二ALC发射模组和高选择带通滤波器BPF2,最后由第一发射天线ANT2在室外空间发射出上行信号,使得上行信号能够得到良好的上传。AGC接收模组和ALC发射模组电路中的电调衰减器既能产生AGC/ALC信号模拟控制,又能在不增加成本的情况下,通过手机芯片同步监控模块产生的上下行数字同步信号对电调衰减器进行数字控制,实现上下行同步时间控制,保证上下行信号各自正常工作。
优选的,参见图2所示,第一耦合器CP1的耦合输出端通过第一直流处理电路101与第一电调衰减器EAT1的控制端相连的支路还设有第一开关S1;第二耦合器CP2的耦合输出端通过第二直流处理电路202与第二电调衰减器EAT2的控制端相连的支路还设有第二开关S2。通过控制第一开关S1和第二开关S2的关断,可以分别实现AGC和ALC的开环控制和/或闭环控制。
在本发明实施例中,手机芯片同步监控模块向第一AGC接收模组和第一ALC发射模组发送上行时隙同步信号G1;手机芯片同步监控模块向第二AGC接收模组和第二ALC发射模组发送下行时隙同步信号G0。
TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统实现上下行同步控制的原理具体如下:如图3所示,图3为手机芯片同步监控模块产生的上下行时序信号图。图3中,上面时序信号表示下行时序信号,下面的时序信号表示上行时序信号。当下行信号工作的时候,需要对上行信号抑制,此时用上行时序信号来控制AGC的第一电调衰减器和ACL中的第二电调衰减器。当上行时序信号(即图3下面的时序信号)为高电平时,可以对电调衰减器产生作用,使得上行信号衰减。所以当接收下行信号进行处理时候,用上行时序信号对电调衰减器进行衰减,下行信号正常放大工作,而上行信号被衰减。相反的,上行链路工作的时候,用下行时序信号对电调衰减器进行衰减。此处的上行/下行时序信号即为本发明实施例中提及的上行/下行时隙同步信号。
优选的,参见图4所示,本发明实施例提供的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统还包括:第一光发射模组、第一光接收模组、第二光发射模组和第二光接收模组。
其中,参见图4所示,第一AGC接收模组的输出端依次通过第一光发射模组、第一光接收模组与第一ALC发射模组的输入端相连;第二AGC接收模组的输出端依次通过第二光发射模组、第二光接收模组与第二ALC发射模组的输入端相连。
在本发明实施例中,第一光发射模组与第二光发射模组为结构相同的光发射模组,第一光接收模组与第二光接收模组为结构相同的光接收模组。光发射模组和光接收模组的结构图分别如图5和图6所示。
如图5所示,光发射模组包括发射端平衡放大器和光发射器,发射端平衡放大器的输出端与光发射器的输入端相连,且发射端平衡放大器的输入端为光发射模组的输入端,光发射器的输出端为光发射模组的输出端。
如图6所示,光接收模组包括光接收器和接收端平衡放大器;光接收器的输出端与接收端平衡放大器的输入端相连,光接收器的输入端为光接收模组的输入端,接收端平衡放大器的输出端为光接收模组的输出端。
其中,该发射端平衡放大器和接收端平衡放大器的结构也相同,且与上述的平衡放大器也相同,具体结构在下文中进行详细介绍。通过上述的光发射模组和光接收模组,实现将室外空间信号转发至室内空间的目的。
下面详细介绍本发明实施例提供的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统中各个组件的结构。
本发明实施例提供的高隔离收发天线具有较高的隔离度,且接收天线ANT1和发射天线ANT2的结构完全相同。为了避免系统自激,该高隔离收发天线的隔离度为55~60dB,大于AGC和ALC电源组件所产生的增益。下面以接收天线为例详细说明高隔离收发天线的结构。
如图7-12所示,本发明实施例的小型化高隔离度接收-发射天线包括:一组接收天线4和发射天线5,本实施例以接收天线为例进行说明,发射天线的结构与接收天线完全相同。
接收天线4包括自上而下依次设置的弧面辐射片1、基片2和反射板3,弧面辐射片1的弧面内表面呈碗状设置,弧面辐射片1的碗状弧面表面可设底部圆面或平面,弧面辐射片1的弧面开口可朝上或朝下。如图9、12所示;基片2的正面与弧面辐射片1相对设置,基片2的背面与反射板3相对设置。接收天线4还包括外壳21。
本发明实施例的小型化高隔离度接收-发射天线,是具有高隔离、小型化的同频收发双工一体的天线组合,其接收天线与发射天线之间仅相距2.5厘米,基本不增加天线的尺寸,就可以使接收天线与发射天线之间的隔离度达到55~60dB,如图13所示。
本发明实施例的小型化高隔离度接收-发射天线,其接收天线4与发射天线5之间仅相距2.5厘米,即天线处在近区场。利用弧面辐射片1使发射天线5在近区场形成的电磁波,到达接收天线4时,与接收天线4的电磁波进行能量的对消,即提高接收-发射天线的隔离度。通过调节弧面辐射片1的弧度大小,控制基片2的上下距离以及弧面辐射片1的弧面开口可朝上或朝下,来寻找达到接收天线与发射天线的能量对消点,能量对消越多,可获得更好的隔离度。
基片2的背面设置两路极化正交的交叉线极化天线的传输线,即第一传输线9和第二传输线10,该两路交叉线极化天线的传输线中的信号同频且极化相差90度,该两路交叉线极化天线的传输线一端(即外端)分别连接在相移90度等功率分配器的两输入端,相移90度等功率分配器的输出端(天线接收端6或天线发射端7)向外输出交叉圆极化天线信号。
基片2的正面设有激励缝隙12,该激励缝隙12设置成十字形,基片2的正面除该十字形激励缝隙12之外,其余均大面积覆铜,其覆铜面构成基片2的正面金属面,即金属接地面。基片2的背面除两路极化正交的交叉线极化天线的传输线、基片2正面的激励缝隙12在该基片2反面的映射区域即十字缝隙19之外,其余均大面积覆铜,其覆铜面构成基片2的反面金属面。
基片2背面在基片正面的十字形激励缝隙12的映射位置腐蚀出与该十字激励缝隙形状相同的十字缝隙19,该十字缝隙19与各共面线支路18相连通,该十字缝隙19的中央设有与激励缝隙12形成电容耦合的圆形金属面13,圆形金属面13的四周都被十字缝隙19所包围,即该圆形金属面13与上述基片2的反面金属面并不连通。圆形金属面13可以减少激励缝隙12的长度,有利于实现接收-发射天线的小型化。
两路交叉线极化天线的传输线的另一端(内端,即第一传输线9和第二传输线10)分别通过等分二功分器分成四路传输线支路。
在传输线和传输线支路的周边围绕设置有金属化孔20,金属化孔20将基片正面和反面相连通,将传输线和传输线支路分别转化成正面金属面的共面线和共面线支路18。
采用共面线和共面线支路18,将上述基片2的正面金属面和反面金属面相连通,使二者成为共地面,减少了传输线产生的平面波在电磁场中的干扰,使天线性能更稳定。
四条共面线支路18激励上述十字形激励缝隙12,采用十字形激励缝隙,并利用等分二功分器形成多个馈点,可使天线形成的辐射场更均匀对称。
在共面线支路18的末端分别设有金属化的金属过孔14,四路共面线支路18的末端分别通过金属过孔14与基片的正面金属面连通,即将共面线支路18的末端(输出端)接地,即短路,减少了共面线支路18与激励缝隙12相馈电的四个馈点间的耦合。
本发明实施例的小型化高隔离度接收-发射天线,由第一传输线9和第二传输线10分别传输极化相差90度的两路传输信号,由等分二功分器将每路信号分成两路支路信号,该四条共面线支路同时激励十字形激励缝隙,形成四次馈电,产生的电磁波激励弧面辐射片,在薄层空间内形成多个不同频率的驻波型电磁场,并二次激励弧面辐射片,从而高效率形成所需要的电磁波,向空间传播辐射。薄层空间即激励缝隙12与弧面辐射片1形成的空间,其空间距离小于所在频率的四分之一波长。
本发明实施例的小型化高隔离度接收-发射天线,是在极化相差90度的交叉线极化天线的基础上,通过加入相移90度等功率分配器,使得输出的交叉线极化波在空间中形成交叉圆极化波。发射天线发射的近区场交叉圆极化波,通过空间距离和极化的损耗,使得接收天线获得相应的天线端口隔离度。
本发明实施例的小型化高隔离度接收-发射天线,采用交叉圆极化天线取代交叉线极化天线,由于基站和终端是交叉线极化天线,两根正交的线极化天线接收一个交叉圆极化波时,其极化匹配因子为1,即达到最理想的极化匹配状态,且接收信号功率与收发天线位置无关,不取决于天线的方向,接收端的两根交叉线极化天线接收到的圆极化波的能量始终是相等的。同样的,当交叉圆极化天线接收交叉线极化波时也是如此。交叉圆极化天线取代交叉线极化天线,使得天线从两个接头变为一个接头,提高了通道利用率,缩小了体积,节省了成本。
本发明实施例中,第一电调衰减器EAT1和第二电调衰减器EAT2的结构相同,在本发明实施例中,均采用匹配型PIN二极管电调衰减器,该匹配型PIN二极管电调衰减器具体包括:传输线MS以及传输线MS引出的偏置线PZX、N个PIN二极管和两个串联电阻R1、R5;在传输线MS上间隔四分之一波长的N个节点处分别同向连接一个PIN二极管的正极,且PIN二极管的负极接地,其中,两侧的两个PIN二极管分别串联一个串联电阻后再接地;其中,2≤N≤6。
此外,由于系统增益高,为了实现上下行同步数字控制功能,需要提高模拟衰减量,增加衰减曲线的斜率,因此,在本发明实施例中采用的匹配型PIN电调衰减器为5管PIN电调衰减器,结构如图14所示。电调衰减器包括5个PIN二极管D1、D2、D3、D4和D5,5个PIN二极管分别于五个节点J1、J2、J3、J4和J5处与传输线MS相连,且位于两侧的两个PIN二极管D1和D5与串联电阻R1和R5串联。其中,图14中的端点A为电调衰减器的输入端,端点B为输出端,端点C为控制端。
此外,本发明实施例中,参见图15所示,平衡放大器包括:第一3dB正交电桥B1、第二3dB正交电桥B2、IC放大器件PA、第一电阻R1和第二电阻R2。
具体的,第一3dB正交电桥B1的耦合端OH和直通端ZT分别与IC放大器件PA的两个输入端S1和S2相连;第二3dB正交电桥B2的耦合端OH和直通端ZT分别与IC放大器件PA的两个输出端C1和C2相连;第一3dB正交电桥B1的隔离端ISO通过第一电阻R1后接地,第二3dB正交电桥B2的隔离端ISO通过第二电阻R2后接地;第一3dB正交电桥B1的输入端in为平衡放大器的输入端,第二3dB正交电桥B2的输出端out为平衡放大器的输出端。
本发明实施例中,AGC接收模组和ALC发射模组均为使用厚膜工艺来实现的分布参数电路。AGC接收模组和ALC发射模组中的平衡放大器、电调衰减器以及耦合器等电路,除3dB正交电桥之外,其他电路均直接设置在厚膜电路上。通过厚膜工艺将AGC接收模组和ALC发射模组集成在一个基板上,有利于实现小型化,从而缩小该高增益有源电路组件的体积。
AGC接收模组和ALC发射模组设置于PCB基板上,且该PCB基板为高介电常数基板。一般PCB基板的介电常数约为3.5,在本发明实施例中所采用的PCB基板的介电常数大于3.5。优选的,PCB基板的介电常数为10。
本发明实施例提供的宏基站室内延伸覆盖系统,可以将户外TD-LTE宏基站的信号快速地延伸到室内的信号弱区、盲区或上网速率低、用户体验差的区域。本发明实施例中,将基站的信号通过施主天线的无线接收方式直接引入,再通过设备及重发天线进行室内覆盖,同时重发天线接收手机信号,通过分布系统上行链路转发到基站,能有效消除室内覆盖盲区,抑制干扰,为室内的用户提供稳定、可靠的信号,使用户在室内也能享受高质量的个人数据通信服务。该宏基站室内延伸覆盖系统既可以用于城中村人口密集区域,也可以适用于室外信号对室内的覆盖,地下停车场及电梯等场景的信号延伸覆盖。
手机芯片同步监控模块接收楼外空间宏基站信号,解调出下行时隙信号G0、上行时隙信号G1。上行时隙信号G1控制下行链路第一AGC接收模组和第一ALC接收模组的电调衰减器,产生对上行信号的衰减。下行时隙信号G0控制上行链路第二AGC接收模组和第二ALC接收模组的电调衰减器,产生对下行信号的衰减。这样使得上下行信号不互相干扰各自正常工作。
优选的,由天线ANT1和ANT2组成的第一高隔离天线的隔离度为ISO1以及由天线ANT3和ANT4组成的第二高隔离天线的隔离度为ISO2。由手机芯片同步监控模块产生的上下行数字同步信号对AGC电调衰减器进行控制,产生的衰减量为A1。由手机芯片同步监控模块产生的上下行数字同步信号对ALC电调衰减器进行控制产生的衰减量为A2。AGC接收模组的增益为G1,ALC发射模组的增益为G2。为了使得TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统能够稳定正常的工作,要求满足以下关系:
ISO1+ISO2+A1+A2>2(G1+G2)且一般ISO1+ISO2+A1+A2比2(G1+G2)大20dB以上。
高隔离收发天线的隔离度大于AGC和ALC电源组件所产生的增益,可以有效地避免系统自激。
本发明实施例还提供一种TD-LTE小基站射频前端组件,图16为该TD-LTE小基站射频前端组件的结构图,包括:收发天线、第一滤波器BPF1、第二滤波器BPF2、AGC接收模组20和ALC发射模组21。
具体的,收发天线包括结构相同的接收天线ANT1和发射天线ANT2,接收天线ANT1通过第一滤波器BPF1与AGC接收模组20的输入端相连;ALC发射模组21的输出端通过第二滤波器BPF2与发射天线ANT2相连。
AGC接收模组20包括第一平衡放大器BP1、第一电调衰减器EAT1、第二平衡放大器BP2、第一耦合器CP1和第一直流处理电路101。
第一平衡放大器BP1的输入端为AGC接收模组20的输入端,其输出端与第一电调衰减器EAT1的输入端相连;第一电调衰减器EAT1的输出端通过第二平衡放大器BP2后与第一耦合器CP1的输入端相连。第一耦合器CP1的耦合输出端通过该第一直流处理电路101与第一电调衰减器EAT1的控制端相连。
ALC发送模组20包括第二电调衰减器EAT2、第三平衡放大器BP3、功率合成器201、第二耦合器CP2和第二直流处理电路202。
第二电调衰减器EAT2的输入端为功放输入端口,其输出端与第三平衡放大器BP3的输入端相连;第三平衡放大器BP3的输出端与功率合成器201的输入端相连,功率合成器201的输出端与第二耦合器CP2的输入端相连。第二耦合器CP2的耦合输出端通过第二直流处理电路202与第二电调衰减器EAT2的控制端相连,第二耦合器CP2的主输出端用于向外输出射频输出信号。
同时,第一电调衰减器EAT1的控制端和第二电调衰减器EAT2的控制端还用于接收外部的小基站提供的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
本发明实施例中,耦合器的主输出端为用于输出主路信号的端子,耦合输出端为用于输出耦合信号的端子。
其中,参见图1所示,功率合成器201包括第一功分器GF1、第二功分器GF2、第四平衡放大器BP4和第五平衡放大器BP5。
具体的,参见图1所示:第一功分器GF1的第一子输出端与第四平衡放大器BP4的输入端相连,第二子输出端与第五平衡放大器BP5的输入端相连;第二功分器GF2的第一子输入端与第四平衡放大器BP4的输出端相连,第二子输入端与第五平衡放大器BP5的输出端相连;第一功分器GF1的主输入端为功率合成器的输入端,第二功分器GF2的主输出端为功率合成器的输出端。
接收天线ANT1接收的信号经过第一滤波器BPF1后,传输至AGC接收模组20,该信号经过第一平衡放大器BP1放大后,经过第一电调衰减EAT1,再经过第二平衡放大器BP2和输出,上述器件可以构成一个AGC接收模组20。射频信号经输出后发送至第一耦合器CP1,对该视频信号进行分配:主输出端输出主路信号。第一耦合器CP1的主输出端为功放输出端口。
第二电调衰减器的输入端为功放输入端口,输入信号经过第二电调衰减器EAT2,再经过第三平衡放大器BP3,最后经过由第四平衡放大器BP4、第五平衡放大器BP5和第一功分器GF1、第二功分器GF2所组成的四管功率合成器201放大信号并输出。也即输入信号经ALC发射模组21输出。该信号再通过第二滤波器BPF2后,经发射天线ANT2向外发射信号。
第一耦合器CP1的耦合输出端取样耦合出来的耦合信号经过第一直流处理电路101对第一电调衰减器EAT1进行控制,从而可以实现AGC闭环模拟控制功能;同理,第二耦合器CP1的耦合输出端取样耦合出来的耦合信号经过第二直流处理电路202对第二电调衰减器EAT2进行控制,从而也可以实现ALC闭环模拟控制功能。
优选的,参见图16所示,第一耦合器CP1的耦合输出端通过第一直流处理电路101与第一电调衰减器EAT1的控制端相连的支路还设有第一开关S1;第二耦合器CP2的耦合输出端通过第二直流处理电路202与第二电调衰减器EAT2的控制端相连的支路还设有第二开关S2。通过控制第一开关S1和第二开关S2的关断,可以分别实现AGC和ALC的开环控制和/或闭环控制。
在本发明实施例中,第一电调衰减器接收外部小基站提供的上行时隙同步信号;第二电调衰减器接收外部小基站提供的下行时隙同步信号。
其中,TD-LTE小基站射频前端组件实现上下行同步控制功能的原理与上述TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统实现上下行同步控制的原理相同,此处不做详述。
本发明实施例提供的TD-LTE小基站,可以由外部手机芯片同步监控模块提供的TD-LTE上下行时隙同步信号来控制其中的电调衰减器EAT1、EAT2,实现上下行同步时间控制。本发明实施例中,下行信号经接收天线ANT1接收下行信号,经高选择带通滤波器BPF1和AGC接收模组20放大输出;上行信号经ALC发射模组21和高选择带通滤波器BPF2,最后经过发射天线ANT2发射出该上行信号。此时,外加下行时隙同步信号来对电调衰减器EAT1、EAT2控制,实现对下行信号的衰减。通过上述操作就可以实现TD-LTE上下行信号同步工作,实现数字控制功能。本发明电调衰减器EAT1、EAT2一方面能实现AGC信号模拟控制,一方面又能在不增加成本的基础上,利用外部的上下行时隙同步信号实现上下行同步时间控制,保证上下行信号各自正常工作。
本发明实施例中,第一电调衰减器EAT1和第二电调衰减器EAT2的结构相同,在本发明实施例中,均采用匹配型PIN二极管电调衰减器,匹配型PIN二极管电调衰减器具体包括:传输线MS以及传输线MS引出的偏置线PZX、N个PIN二极管和两个串联电阻R1、R5;在传输线MS上间隔四分之一波长的N个节点处分别同向连接一个PIN二极管的正极,且PIN二极管的负极接地,其中,两侧的两个PIN二极管分别串联一个串联电阻后再接地;其中,2≤N≤6。
本发明实施例中的仍然以N=5为例,参见上述的图14,电调衰减器包括5个PIN二极管D1、D2、D3、D4和D5,5个PIN二极管分别于五个节点J1、J2、J3、J4和J5处与传输线MS相连,且位于两侧的两个PIN二极管D1和D5与串联电阻R1和R5串联。其中,图14中的端点A为电调衰减器的输入端,端点B为输出端,端点C为控制端。
此外,本发明实施例中,参见图15所示,平衡放大器包括:第一3dB正交电桥B1、第二3dB正交电桥B2、IC放大器件PA、第一电阻R1和第二电阻R2。
具体的,第一3dB正交电桥B1的耦合端OH和直通端ZT分别与IC放大器件PA的两个输入端S1和S2相连;第二3dB正交电桥B2的耦合端OH和直通端ZT分别与IC放大器件PA的两个输出端C1和C2相连;第一3dB正交电桥B1的隔离端ISO通过第一电阻R1后接地,第二3dB正交电桥B2的隔离端ISO通过第二电阻R2后接地;第一3dB正交电桥B1的输入端in为平衡放大器的输入端,第二3dB正交电桥B2的输出端out为平衡放大器的输出端。
本发明实施例提供的TD-LTE小基站射频前端组件中,AGC接收模组以及ALC发射模组中电调衰减器和平衡放大器的结构与上述TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统中描述的电调衰减器和平衡放大器的结构相同,此处不做详述。
此外,在本发明实施提供的TD-LTE小基站射频前端组件中,收发天线可以不需要采用具有高隔离度的收发天线。
本发明能有多种不同形式的具体实施方式,上面以图1-图16为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明,这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中,本领域的普通技术人员应当了解,上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例,任何体现本发明权利要求的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,包括:第一高隔离收发天线、第二高隔离收发天线、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第一AGC接收模组、第一ALC发射模组、第二AGC接收模组、第二ALC发射模组和手机芯片同步监控模块;其中,所述第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器均为高选择带通滤波器;
所述第一高隔离收发天线包括结构相同的第一接收天线和第一发射天线,所述第二高隔离收发天线包括结构相同的第二接收天线和第二发射天线;所述第一接收天线通过第一滤波器与所述第一AGC接收模组的输入端相连,所述第一ALC发射模组的输出端通过所述第三滤波器与所述第二发射天线相连;所述第二接收天线通过第四滤波器与所述第二AGC接收模组的输入端相连,所述第二ALC发射模组的输出端通过所述第二滤波器与所述第一发射天线相连;
所述第一AGC接收模组的输出端与所述第一ALC发射模组的输入端相连,所述第二AGC接收模组的输出端与所述第二ALC发射模组的输入端相连;
所述第一AGC接收模组与所述第二AGC接收模组为结构相同的AGC接收模组,所述第一ALC发射模组与所述第二ALC发射模组为结构相同的ALC发射模组;
所述AGC接收模组包括第一平衡放大器、第一电调衰减器、第二平衡放大器、第三平衡放大器、第一耦合器和第一直流处理电路;
所述第一平衡放大器的输入端为所述AGC接收模组的输入端,所述第一平衡放大器的输出端与所述第一电调衰减器的输入端相连;所述第一电调衰减器的输出端依次通过所述第二平衡放大器、所述第三平衡放大器后与所述第一耦合器的输入端相连;所述第一耦合器的耦合输出端通过所述第一直流处理电路与所述第一电调衰减器的控制端相连;所述第一耦合器的主输出端为所述AGC接收模组的输出端;
所述ALC发射模组包括第二电调衰减器、第四平衡放大器、功率合成器、第二耦合器和第二直流处理电路;
所述第二电调衰减器的输入端为所述ALC发射模组的输入端,所述第二电调衰减器的输出端与所述第四平衡放大器的输入端相连;所述第四平衡放大器的输出端与所述功率合成器的输入端相连,所述功率合成器的输出端与所述第二耦合器的输入端相连;所述第二耦合器的耦合输出端通过所述第二直流处理电路与所述第二电调衰减器的控制端相连,所述第二耦合器的主输出端为ALC发射模组的输出端;
所述第一电调衰减器的控制端和所述第二电调衰减器的控制端还与所述手机芯片同步监控模块相连,用于接收所述手机芯片同步监控模块发送的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
2.根据权利要求1所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,还包括:第一光发射模组、第一光接收模组、第二光发射模组和第二光接收模组;
所述第一AGC接收模组的输出端依次通过第一光发射模组、第一光接收模组与所述第一ALC发射模组的输入端相连;所述第二AGC接收模组的输出端依次通过第二光发射模组、第二光接收模组与所述第二ALC发射模组的输入端相连。
3.根据权利要求2所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,所述第一光发射模组与第二光发射模组为结构相同的光发射模组,所述第一光接收模组与第二光接收模组为结构相同的光接收模组;
所述光发射模组包括发射端平衡放大器和光发射器,所述发射端平衡放大器的输出端与所述光发射器的输入端相连,且所述发射端平衡放大器的输入端为所述光发射模组的输入端,所述光发射器的输出端为所述光发射模组的输出端;
所述光接收模组包括光接收器和接收端平衡放大器;所述光接收器的输出端与所述接收端平衡放大器的输入端相连,所述光接收器的输入端为所述光接收模组的输入端,所述接收端平衡放大器的输出端为所述光接收模组的输出端。
4.根据权利要求1所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,
所述第一耦合器的耦合输出端通过所述第一直流处理电路与所述第一电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第一开关;
所述第二耦合器的耦合输出端通过所述第二直流处理电路与所述第二电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第二开关。
5.根据权利要求1所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,所述功率合成器包括:第一功分器、第二功分器、第五平衡放大器和第六平衡放大器;
所述第一功分器的第一子输出端与所述第五平衡放大器的输入端相连,第二子输出端与所述第六平衡放大器的输入端相连;
所述第二功分器的第一子输入端与所述第五平衡放大器的输出端相连,第二子输入端与所述第六平衡放大器的输出端相连;
所述第一功分器的主输入端为所述功率合成器的输入端,所述第二功分器的主输出端为所述功率合成器的输出端。
6.根据权利要求1所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,所述第一接收天线与所述第二接收天线为结构相同的接收天线;
所述接收天线包括外壳,所述外壳内依次设置弧面辐射片、基片和反射板,所述弧面辐射片的弧面表面呈碗状设置,所述基片的正面与所述弧面辐射片相对,所述基片的正面设有激励缝隙,所述基片的背面与所述反射板相对,所述基片的背面设有两路极化正交的交叉线极化天线的传输线,所述两路极化正交的交叉线极化天线的传输线的外端分别与相移90度等功率分配器的两个输入端相连,所述相移90度等功率分配器的输出端向外输出交叉圆极化天线信号,所述交叉线极化天线的传输线激励所述激励缝隙。
7.根据权利要求6所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,所述两路交叉线极化天线的传输线分别通过等分功分器分成四路传输线支路,所述传输线支路分别激励所述激励缝隙的各段缝隙;
所述相移90度等功率分配器的两个输入端跨接在所述两路极化正交的交叉线极化天线传输线的输出端。
8.根据权利要求6所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,所述激励缝隙的形状包括:正十字形、菱形十字形、工字形、一字形、T字形、环形、领结形、锥形、扇形、星形、梯形、多边形。
9.根据权利要求1-8任一所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,
所述手机芯片同步监控模块向所述第一AGC接收模组和第一ALC发射模组发送上行时隙同步信号;
所述手机芯片同步监控模块向所述第二AGC接收模组和第二ALC发射模组发送下行时隙同步信号。
10.根据权利要求1-8任一所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,所述平衡放大器包括:第一3dB正交电桥、第二3dB正交电桥、IC放大器件、第一电阻和第二电阻;
所述第一3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与所述IC放大器件的两个输入端相连;所述第二3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与所述IC放大器件的两个输出端相连;
所述第一3dB正交电桥的隔离端通过第一电阻后接地,所述第二3dB正交电桥的隔离端通过第二电阻后接地;
所述第一3dB正交电桥的输入端为所述平衡放大器的输入端,所述第二3dB正交电桥的输出端为所述平衡放大器的输出端。
11.根据权利要求1-8任一所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,所述电调衰减器为匹配型PIN二极管电调衰减器;
所述电调衰减器包括:传输线以及所述传输线引出的偏置线、N个PIN二极管和两个串联电阻;在所述传输线上间隔四分之一波长的N个节点处分别同向连接一个PIN二极管后接地,且两侧的两个PIN二极管分别串联一个所述串联电阻;
其中,2≤N≤6,且N个所述PIN二极管为相同的PIN二极管。
12.根据权利要求1-8任一所述的TD-LTE宏基站室内延伸覆盖系统,其特征在于,
ISO1+ISO2+A1+A2>2(G1+G2),且ISO1+ISO2+A1+A2比2(G1+G2)大20dB以上;
其中,IOS1为第一高隔离收发天线的隔离度,IOS2为第二高隔离收发天线的隔离度,A1为手机芯片同步监控模块产生的上下行时隙同步信号对第一电调衰减器进行控制所产生的衰减量,A2为手机芯片同步监控模块产生的上下行时隙同步信号对第二电调衰减器进行控制所产生的衰减量,G1为AGC接收模组的增益,G2为ALC发射模组的增益。
13.一种TD-LTE小基站射频前端组件,其特征在于,包括:收发天线、第一滤波器、第二滤波器、AGC接收模组和ALC发射模组;其中,所述第一滤波器、第二滤波器均为高选择带通滤波器;
所述收发天线包括结构相同的接收天线和发射天线,所述接收天线通过第一滤波器与所述AGC接收模组的输入端相连;所述ALC发射模组的输出端通过所述第二滤波器与所述发射天线相连;
所述AGC接收模组包括第一平衡放大器、第一电调衰减器、第二平衡放大器、第一耦合器和第一直流处理电路;
所述第一平衡放大器的输入端为所述AGC接收模组的输入端,所述第一平衡放大器的输出端与所述第一电调衰减器的输入端相连;所述第一电调衰减器的输出端通过所述第二平衡放大器后与所述第一耦合器的输入端相连;所述第一耦合器的耦合输出端通过所述第一直流处理电路与所述第一电调衰减器的控制端相连,所述第一耦合器的主输出端为功放输出端口;
所述ALC发射模组包括第二电调衰减器、第三平衡放大器、功率合成器、第二耦合器和第二直流处理电路;
所述第二电调衰减器的输入端为功放输入端口,所述第二电调衰减器的输出端与所述第三平衡放大器的输入端相连;所述第三平衡放大器的输出端与所述功率合成器的输入端相连,所述功率合成器的输出端与所述第二耦合器的输入端相连;所述第二耦合器的耦合输出端通过所述第二直流处理电路与所述第二电调衰减器的控制端相连,所述第二耦合器的主输出端为ALC发射模组的输出端;
所述第一电调衰减器的控制端和所述第二电调衰减器的控制端还用于接收外部的小基站提供的上行时隙同步信号或下行时隙同步信号。
14.根据权利要求13所述的TD-LTE小基站射频前端组件,其特征在于,
所述第一耦合器的耦合输出端通过所述第一直流处理电路与所述第一电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第一开关;
所述第二耦合器的耦合输出端通过所述第二直流处理电路与所述第二电调衰减器的控制端相连的控制支路中还设有第二开关。
15.根据权利要求13所述的TD-LTE小基站射频前端组件,其特征在于,所述功率合成器包括:第一功分器、第二功分器、第四平衡放大器和第五平衡放大器;
所述第一功分器的第一子输出端与所述第四平衡放大器的输入端相连,第二子输出端与所述第五平衡放大器的输入端相连;
所述第二功分器的第一子输入端与所述第四平衡放大器的输出端相连,第二子输入端与所述第五平衡放大器的输出端相连;
所述第一功分器的主输入端为所述功率合成器的输入端,所述第二功分器的主输出端为所述功率合成器的输出端。
16.根据权利要求13-15任一所述的TD-LTE小基站射频前端组件,其特征在于,
所述第一电调衰减器接收外部小基站提供的上行时隙同步信号;
所述第二电调衰减器接收外部小基站提供的下行时隙同步信号。
17.根据权利要求13-15任一所述的TD-LTE小基站射频前端组件,其特征在于,所述平衡放大器包括:第一3dB正交电桥、第二3dB正交电桥、IC放大器件、第一电阻和第二电阻;
所述第一3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与所述IC放大器件的两个输入端相连;所述第二3dB正交电桥的耦合端和直通端分别与所述IC放大器件的两个输出端相连;
所述第一3dB正交电桥的隔离端通过第一电阻后接地,所述第二3dB正交电桥的隔离端通过第二电阻后接地;
所述第一3dB正交电桥的输入端为所述平衡放大器的输入端,所述第二3dB正交电桥的输出端为所述平衡放大器的输出端。
18.根据权利要求13-15任一所述的TD-LTE小基站射频前端组件,其特征在于,所述电调衰减器为匹配型PIN二极管电调衰减器;
所述电调衰减器包括:传输线以及所述传输线引出的偏置线、N个PIN二极管和两个串联电阻;在所述传输线上间隔四分之一波长的N个节点处分别同向连接一个PIN二极管后接地,且两侧的两个PIN二极管分别串联一个所述串联电阻;
其中,2≤N≤6,且N个所述PIN二极管为相同的PIN二极管。
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