CN107371279A - 一种基站射频装置 - Google Patents

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CN107371279A CN201610318039.7A CN201610318039A CN107371279A CN 107371279 A CN107371279 A CN 107371279A CN 201610318039 A CN201610318039 A CN 201610318039A CN 107371279 A CN107371279 A CN 107371279A
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Abstract

本发明的实施例提供了一种基站射频装置，包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块；其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。本发明的实施例可以在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE‑U技术。

Description

一种基站射频装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基站射频装置。
背景技术
随着移动智能设备的飞速发展、无线用户数量的急剧增长、高清晰多媒体流业务的快速涌现等，使得日益增长的无线需求与昂贵有限的授权频谱之间的矛盾日益凸显，为了缓解授权移动网络的压力，利用资源相对丰富的免授权频段来部署长期演进(LTE，Long Term Evolution)的方法应运而生。
免授权频段主要集中在2.4吉赫兹(GHz)和5GHz频段附近，而2.4GHz附近被无线保真(WiFi，WirelessFidelity)以及蓝牙等接入技术占用，5GHz频段附近被无线局域网络(WLAN，Wireless Local Area Networks)占用。在免授权频段上采用LTE空口协议完成通信，即免授权载波上的LTE(LTE-U，LTE Advanced in Unlicensed Spectrums)。LTE-U系统具有更好的鲁棒性，可以获得更高的频谱效率，提供更大的覆盖范围以及更好的用户体验。目前，很多运营商、设备商都在积极研发相关技术和设备。
基站射频前端主要由收发机、功率放大器、双工器等器件组成。其中，双工器是解决上、下行通信信道共用一副天线问题的一种微波器件，其主要负责接收/发射通路的射频信号滤波。双工器是基站射频前端中非常重要的模块，包括一个发送滤波器和一个接收滤波器，将发射机与接收机隔离开，使收发信号可以同时工作而又不相互影响。
为了支持LTE-U技术，基站天线工作频段需要能够覆盖2.4GHz和5GHz两个频段，这两个频段跨越数G赫兹，这对基站射频装置中的天线提出新的需求，一方面现有天线参数无法满足要求，另一方面天线设计和实现比较复杂。同时对双工器也提出了新的需求。通用的双工器收发之间的隔离频带比较窄，而实现LTE-U技术实际需要的双工器收发间隔比较宽，现有双工器无法满足要求，需要根据指标要求，特别定制，这会增加设计和生产成本。
综上所述，若通过现有的基站射频装置实现LTE-U技术，会增加基站射频装置的设计复杂度，进而增加设计成本和生产成本。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基站射频装置，解决了在实现LTE-U技术时，会增加基站射频装置的设计复杂度，进而增加设计成本和生产成本的问题。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种基站射频装置，包括：
收发机；发送放大器；接收放大器；
用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及
用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块；
其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
在本发明的实施例中，由于与收发机相连的发送放大器和接收放大器均通过隔离模块与天线单元连接，使得基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响，解决了在实现LTE-U技术时，会增加基站射频装置的设计复杂度，进而增加设计成本和生产成本的问题，达到了在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术的效果。
附图说明
图1为本发明第一实施例中基站射频装置的结构示意图；
图2为本发明第二实施例中基站射频装置的结构示意图；
图3为本发明第三实施例中基站射频装置的结构示意图；
图4为本发明第四实施例中基站射频装置的结构示意图；
图5为本发明第五实施例中基站射频装置的结构示意图；
图6为本发明第六实施例中基站射频装置的结构示意图；
图7为本发明第七实施例中基站射频装置的结构示意图之一；
图8为本发明第七实施例中基站射频装置的结构示意图之二。
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例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，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例所限制。相反，提供这些实施例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。
本发明针对现有技术中在实现LTE-U技术时，基站射频装置中的天线无法满足要求、且天线的设计比较复杂，同时基站射频装置中的双工器也无法满足要求，需要根据指标要求特别定制，从而增加基站射频装置的设计成本和生产成本的问题。本发明的下述实施例提供了一种基站射频装置，通过增加一个分别与发送放大器、接收放大器和天线单元连接的隔离模块，使得基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响，达到在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术的效果。
第一实施例
如图1所示，本发明的第一实施例提供了一种基站射频装置，该基站射频装置包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块。其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
其中，上述隔离模块的主要作用为：使基站射频装置可在发射第一信号的同时，接收第二信号，且第一信号和第二信号互不影响。具体地，该隔离模块可以由滤波器组成，也可以由双工器组成。
在本发明的第一实施例中，上述第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段。优选地，第一频段可以为5GHz频段，第二频段可以为2.4GHz频段。可以理解的是，在本发明的第一实施例中，并不限定第一频段和第二频段的具体范围。
在本发明的第一实施例中，上述发送放大器可以为功率放大器，接收放大器可以为低噪声放大器。可以理解的是，在本发明的第一实施例中，并不限定发送放大器和接收放大器的具体类型。
在本发明的第一实施例中，由于与收发机相连的发送放大器和接收放大器均通过隔离模块与天线单元连接，使得基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响，解决了在实现LTE-U技术时，会增加基站射频装置的设计复杂度，进而增加设计成本和生产成本的问题，达到了在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术的效果。
需要说明的是，本发明第一实施例中的基站射频装置主要应用于频分双工LTE-U基站，但不限定其具体应用的移动通信技术，即其可应用于宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)、码分多址2000(CDMA2000，Code Division Multiple Access 2000)、时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)、全球微波互联接入(WiMax，Worldwide Interoperability for Microwave Access)、LTE、增强的LTE(LTE-A，LTE-Advanced)以及后续可能出现的第五代、第六代、第N代移动通信技术。其中N表示移动通信技术的代数，其取值为大于或等于7的整数。
第二实施例
如图2所示，本发明的第二实施例提供了一种基站射频装置，该基站射频装置包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块。其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
其中，上述天线单元具体包括：用于发射第一信号的第一天线；用于接收第二信号的第二天线。其中，第一天线和第二天线均与隔离模块连接。
其中，上述隔离模块具体包括：通带为第一频段的第一滤波器；通带为第二频段的第二滤波器。其中，第一滤波器的输入端与发送放大器的输出端连接，第一滤波器的输出端与第一天线连接，第二滤波器的输入端与第二天线连接，第二滤波器的输出端与接收放大器的输入端连接。
在本发明的第二实施例中，收发机、发送放大器、接收放大器和隔离模块位于基站射频装置的射频模块内，天线单元位于天线模块内。其中，隔离模块中的第一滤波器用于滤除第一频段外的干扰信号和噪声，第二滤波器用于滤除第二频段外的干扰信号和噪声。
具体地，若第一频段为5GHz频段，第二频段为2.4GHz频段，那么第一滤波器用于接收发送放大器输出的信号，并对其进行滤波，通过5GHz频段附近的有用信号并滤除其他频带信号，然后将信号发送给第一天线。类似地，第二滤波器用于接收第二天线在接收到微弱的接收信号后输出的信号，并过滤除2.4GHz频段以外的信号，将有用信号从广泛的电磁波频谱中挑选出来，以防其中掺杂干扰信号，然后将信号发送给接收放大器。
需要说明的是，上述第一天线支持第一频段(例如5GHz频段)，第二天线支持第二频段(例如2.4GHz频段)，且第一天线和第二天线满足一定要求的隔离度。
需要进一步说明的是，隔离模块中的第一滤波器和第二滤波器可以是带通滤波器，也可以是带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器，或是多种滤波器的组合。但第一滤波器和第二滤波器的中心频率应该满足基站射频装置的发射频率和接收频率的要求，同时第一滤波器和第二滤波器的通道带宽应能保证发射信号(即第一信号)和接收信号(即第二信号)的顺利通过。此外，考虑到收发抑制的实现和抗干扰性能的要求，频带亦不能定的太宽，否则干扰信号进入接收机，易造成信号阻塞，例如发射出去的大功率信号(即第一信号)很容易经天线单元返回到第二滤波器的输入端，从而将微弱的有用信号淹没，或使接收机载噪比变差，无法正常工作。
而为了保护接收机免受临近频段的干扰，第二滤波器的信噪比应尽可能高，第一滤波器则限制传输噪声的带宽，对临近频段和第二频段产生尽可能少的干扰。第一滤波器和第二滤波器应在尽量降低传输损耗的前提下尽可能提高第一频段和第二频段的隔离度。所以所选择滤波器应满足带外抑制能力强、第一滤波器对第二频段或第二滤波器对第一频段具有大幅度衰减、工作频率高(最高可达5GHz以上)、温度系数小、插入损耗低等要求。
由此可见，本发明第二实施例提供的基站射频装置的结构简单，且其可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响，解决了在实现LTE-U技术时，会增加基站射频装置的设计复杂度，进而增加设计成本和生产成本的问题，达到了在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术的效果。
第三实施例
如图3所示，本发明的第三实施例提供了一种基站射频装置，该基站射频装置包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块。其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
其中，上述天线单元包括：用于发射第一信号的第一天线；用于接收第二信号的第二天线。其中，第一天线和第二天线均与隔离模块连接。
其中，上述隔离模块包括：集成有通带为第一频段的第三滤波器，和通带为第二频段的第四滤波器的集成滤波器。该集成滤波器的第一输入端分别与发送放大器的输出端和第三滤波器的输入端连接，集成滤波器的第一输出端分别与第三滤波器的输出端和第一天线连接，集成滤波器的第二输入端分别与第二天线和第四滤波器的输入端连接，集成滤波器的第二输出端分别与第四滤波器的输出端和接收放大器的输入端连接。
其中，上述第一天线支持第一频段(例如5GHz频段)，第二天线支持第二频段(例如2.4GHz频段)，且第一天线和第二天线满足一定要求的隔离度。
在本发明的第三实施例中，收发机、发送放大器、接收放大器和隔离模块位于基站射频装置的射频模块内，天线单元位于天线模块内。其中，隔离模块采用集成有通带为第一频段(例如5GHz频段)的第三滤波器，和通带为第二频段(例如2.4GHz频段)的第四滤波器的集成滤波器来实现。
需要说明的是，集成滤波器起到的效果和使用两个分立的滤波器的效果是一样的，都是在发射第一频段的第一信号时滤除第一频段外的干扰信号和噪声，在接收第二频段的第二信号时滤除第二频段外的干扰信号和噪声。
但使用集成滤波器的优点是可以减小隔离模块的体积，进而使得基站射频装置可以在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术。即，使基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响。
需要进一步说明的是，隔离模块中的集成滤波器可以是带通滤波器，也可以是带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器，或是多种滤波器的组合。但集成滤波器的中心频率应该满足基站射频装置的发射频率和接收频率的要求，同时集成滤波器的通道带宽应能保证发射信号(即第一信号)和接收信号(即第二信号)的顺利通过。此外，考虑到收发抑制的实现和抗干扰性能的要求，频带亦不能定的太宽，否则干扰信号进入接收机，易造成信号阻塞，例如发射出去的大功率信号很容易经天线单元返回到集成滤波器的第二输入端，从而将微弱的有用信号淹没，或使接收机载噪比变差，无法正常工作。
而为了保护接收机免受临近频段的干扰，集成在集成滤波器中的第四滤波器的信噪比应尽可能高，第三滤波器则限制传输噪声的带宽，对临近频段和第二频段产生尽可能少的干扰。集成滤波器应在尽量降低传输损耗的前提下尽可能提高第一频段和第二频段的隔离度。所以所选择滤波器应满足带外抑制能力强、第三滤波器对第二频段或第四滤波器对第一频段具有大幅度衰减、工作频率高(最高可达5GHz以上)、温度系数小、插入损耗低等要求。
第四实施例
如图4所示，本发明的第四实施例提供了一种基站射频装置，该基站射频装置包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块；其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
其中，上述天线单元包括：用于发射第一信号的第一天线；用于接收第二信号的第二天线。其中，第一天线和第二天线均与隔离模块连接。
其中，上述隔离模块包括：通带为第一频段的第一滤波器组；通带为第二频段的第二滤波器组。且其中第一滤波器组的输入端与发送放大器的输出端连接，第一滤波器组的输出端与第一天线连接，且该第一滤波器组包括多个串行连接的第五滤波器，多个第五滤波器具有不同的参数；而第二滤波器组的输入端与第二天线连接，第二滤波器组的输出端与接收放大器的输入端连接，且该第二滤波器组包括多个串行连接的第六滤波器，多个第六滤波器具有不同的参数。
其中，上述第一天线支持第一频段(例如5GHz频段)，第二天线支持第二频段(例如2.4GHz频段)，且第一天线和第二天线满足一定要求的隔离度。
其中，图4中第一滤波器组包括两个串行连接的第五滤波器，第二滤波器组包括两个串行连接的第六滤波器。但可以理解的是，在本发明的第四实施例中，并不限定第一滤波器组中第五滤波器的具体数量，以及第二滤波器组中第六滤波器的具体数量。
在本发明的第四实施例中，收发机、发送放大器、接收放大器和隔离模块位于基站射频装置的射频模块内，天线单元位于天线模块内。其中，隔离模块中的第一滤波器组用于滤除第一频段(例如5GHz频段)外的干扰信号和噪声，第二滤波器组用于滤除第二频段(例如2.4GHz频段)外的干扰信号和噪声。
需要说明的是，第一滤波器组包括多个串行连接的第五滤波器，第二滤波器组包括多个串行连接的第六滤波器，这样使得第五滤波器和第六滤波器的选型更容易。从而使得基站射频装置可以在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术。即，使基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响。
需要进一步说明的是，隔离模块中的第一滤波器组中的第五滤波器和第二滤波器组中的第六滤波器均可以是带通滤波器，也可以是带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器，或是多种滤波器的组合。但第一滤波器组和第二滤波器组的中心频率应该满足基站射频装置的发射频率和接收频率的要求，同时第一滤波器组和第二滤波器组的通道带宽应能保证发射信号(即第一信号)和接收信号(即第二信号)的顺利通过。此外，考虑到收发抑制的实现和抗干扰性能的要求，频带亦不能定的太宽，否则干扰信号进入接收机，易造成信号阻塞，例如发射出去的大功率信号很容易经天线单元返回到第二滤波器组的输入端，从而将微弱的有用信号淹没，或使接收机载噪比变差，无法正常工作。
而为了保护接收机免受临近频段的干扰，第二滤波器组的信噪比应尽可能高，第一滤波器组则限制传输噪声的带宽，对临近频段和第二频段产生尽可能少的干扰。第一滤波器组和第二滤波器组应在尽量降低传输损耗的前提下尽可能提高第一频段和第二频段的隔离度。所以所选择滤波器应满足带外抑制能力强、第一滤波器组对第二频段或第二滤波器组对第一频段具有大幅度衰减、工作频率高(最高可达5GHz以上)、温度系数小、插入损耗低等要求。当然多个第五滤波器(或者第六滤波器)可以是多个通带不同的滤波器，也可以是通带相同，但一个是宽带、另一个是窄带滤波器，以此来降低滤波器设计指标要求，同时增加带外抑制度、收发隔离度，保证杂散水平以及收发互不干扰。
第五实施例
如图5所示，本发明的第五实施例提供了一种基站射频装置，该基站射频装置包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块。其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
其中，上述天线单元具体包括：用于发射第一信号的第一天线；用于接收第二信号的第二天线。其中，第一天线和第二天线均与隔离模块连接。
其中，上述隔离模块具体包括：第一选择开关、第三滤波器组、第二选择开关和第四滤波器组。且第三滤波器组包括多个并联的第七滤波器，第四滤波器组包括多个并联的第八滤波器，且多个第七滤波器具有不同的参数，多个第八滤波器也具有不同的参数。
其中，上述第一选择开关用于根据第一控制信号，选择接通多个第七滤波器中的一个第七滤波器与发送放大器的输出端和第一天线；第二选择开关用于根据第二控制信号，选择接通多个第八滤波器中的一个第八滤波器与第二天线和接收放大器的输入端。
其中，上述第一天线支持第一频段(例如5GHz频段)，第二天线支持第二频段(例如2.4GHz频段)，且第一天线和第二天线满足一定要求的隔离度。
其中，图5中第三滤波器组包括两个并联的第七滤波器，第四滤波器组包括两个并联的第八滤波器。但可以理解的是，在本发明的第五实施例中，并不限定第三滤波器组中第七滤波器的具体数量，以及第四滤波器组中第八滤波器的具体数量。此外，为了便于第七滤波器的选型，每一并联支路上的第七滤波器可以包括多个串联且参数各不相同的滤波器，类似地，每一并联支路上的第八滤波器也可以包括多个串联且参数各不相同的滤波器。
在本发明的第五实施例中，收发机、发送放大器、接收放大器和隔离模块位于基站射频装置的射频模块内，天线单元位于天线模块内。
其中，隔离模块中的第三滤波器组中的各第七滤波器可以是不同频段的滤波器，也可以是同一频段(例如第一频段)针对不同频点范围的滤波器，但若是不同频段的滤波器的话，这些频段中应包括第一频段(例如5GHz频段)，从而便于第一选择开关根据第一控制信号，选择接通多个第七滤波器中的一个第七滤波器与发送放大器的输出端和第一天线，以实现最佳滤波效果。需要说明的是，第一控制信号用于根据第一信号的具体频段直接指示第一选择开关选择哪个第七滤波器，来接通发送放大器的输出端和第一天线，以滤除第一信号的具体频段外的干扰信号和噪声。
类似地，隔离模块中的第四滤波器组中的各第八滤波器可以是不同频段的滤波器，也可以是同一频段(例如第二频段)针对不同频点范围的滤波器，但若是不同频段的滤波器的话，这些频段中应包括第二频段(例如2.4GHz频段)，从而便于第二选择开关根据第二控制信号，选择接通多个第八滤波器中的一个第八滤波器与第二天线和接收放大器的输入端，以实现最佳滤波效果。需要说明的是，第二控制信号用于根据第二信号的具体频段直接指示第二选择开关选择哪个第八滤波器，来接通第二天线和接收放大器的输入端，以滤除第二信号的具体频段外的干扰信号和噪声。
由此可见，本发明第五实施例中的基站射频装置的结构简单，使得基站射频装置可以在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术。即，使基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响。
需要说明的是，隔离模块中的第三滤波器组中的第七滤波器和第四滤波器组中的第八滤波器均可以是带通滤波器，也可以是带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器，或是多种滤波器的组合。但第三滤波器组和第四滤波器组的中心频率应该满足基站射频装置的发射频率和接收频率的要求，同时第三滤波器组和第四滤波器组的通道带宽应能保证发射信号(即第一信号)和接收信号(即第二信号)的顺利通过。此外，考虑到收发抑制的实现和抗干扰性能的要求，频带亦不能定的太宽，否则干扰信号进入接收机，易造成信号阻塞，例如发射出去的大功率信号很容易经天线单元返回到第四滤波器组中的一个第八滤波器中，从而将微弱的有用信号淹没，或使接收机载噪比变差，无法正常工作。
而为了保护接收机免受临近频段的干扰，第四滤波器组信噪比应尽可能高，第三滤波器组则限制传输噪声的带宽，对临近频段和第二频段产生尽可能少的干扰。第三滤波器组和第四滤波器组应在尽量降低传输损耗的前提下尽可能提高第一频段和第二频段的隔离度。所以所选择滤波器应满足带外抑制能力强、第三滤波器组对第二频段或第四滤波器组对第一频段具有大幅度衰减、工作频率高(最高可达5GHz以上)、温度系数小、插入损耗低等要求。
第六实施例
如图6所示，本发明的第六实施例提供了一种基站射频装置，该基站射频装置包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块。其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
其中，上述天线单元具体包括：用于发射第一信号和接收第二信号的第三天线。且该第三天线与隔离模块连接。
其中，上述隔离模块具体包括：通带为第一频段的第九滤波器；合路器；通带为第二频段的第十滤波器。且其中第九滤波器的输入端与发送放大器的输出端连接，合路器的第一端与第九滤波器的输出端连接，合路器的第二端与第三天线连接，第十滤波器的输入端与合路器的第三端连接，第十滤波器的输出端与接收放大器的输入端连接。
在本发明的第六实施例中，收发机、发送放大器、接收放大器和隔离模块位于基站射频装置的射频模块内，天线单元位于天线模块内。其中，隔离模块中的第九滤波器用于滤除第一频段外的干扰信号和噪声，第十滤波器用于滤除第二频段外的干扰信号和噪声，合路器用于将第一信号和第二信号合并成一路，具体地，第九滤波器输出的第一信号通过合路器输出给第三天线，同时第三天线接收到的第二信号通过该合路器输出给第十滤波器。
由此可见，本发明第六实施例中的基站射频装置的天线单元结构简单，使得基站射频装置可以在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术。即，使基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响。
需要说明的是，隔离模块中的第九滤波器和第十滤波器均可以是带通滤波器，也可以是带阻滤波器、高通滤波器、低通滤波器，或是多种滤波器的组合。但第九滤波器和第十滤波器的中心频率应该满足基站射频装置的发射频率和接收频率的要求，同时第九滤波器和第十滤波器的通道带宽应能保证发射信号(即第一信号)和接收信号(即第二信号)的顺利通过。此外，考虑到收发抑制的实现和抗干扰性能的要求，频带亦不能定的太宽，否则干扰信号进入接收机，易造成信号阻塞，例如发射出去的大功率信号很容易经天线单元返回到第十滤波器的输入端，从而将微弱的有用信号淹没，或使接收机载噪比变差，无法正常工作。
而为了保护接收机免受临近频段的干扰，第十滤波器的信噪比应尽可能高，第九滤波器则限制传输噪声的带宽，对临近频段和第二频段产生尽可能少的干扰。第九滤波器和第十滤波器应在尽量降低传输损耗的前提下尽可能提高第一频段和第二频段的隔离度。所以所选择滤波器应满足带外抑制能力强、第九滤波器对第二频段或第十滤波器对第一频段具有大幅度衰减、工作频率高(最高可达5GHz以上)、温度系数小、插入损耗低等要求。
第七实施例
如图7～图8所示，本发明的第七实施例提供了一种基站射频装置，该基站射频装置包括：收发机；发送放大器；接收放大器；用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，第一频段和第二频段为两个不同的免授权频段；以及用于隔离第一信号和第二信号的隔离模块。其中，发送放大器分别与收发机和隔离模块连接，接收放大器分别与收发机和隔离模块连接，且隔离模块与天线单元连接。
其中，上述天线单元具体包括：用于发射第一信号的第一天线；用于接收第二信号的第二天线。其中，第一天线和第二天线均与隔离模块连接。
其中，上述隔离模块具体包括：通带为第一频段和第二频段的双工器组。该双工器组的第一输入端与发送放大器的输出端连接，双工器组的第一输出端与第一天线连接，双工器组的第二输入端与第二天线连接，双工器组的第二输出端与接收放大器的输入端连接。具体地，该双工器组包括级联的第一双工器和第二双工器。
其中，第一双工器和第二双工器级联组成的双工器组的主要作用为：在基站射频装置发射第一频段的第一信号时，滤除第一频段外的干扰信号和噪声；在基站射频装置接收第二频段的第二信号时，滤除第二频段外的干扰信号和噪声。且其中靠近天线模块的第二双工器可增加天线模块中第一天线和第二天线的工作带宽。
其中，上述第一天线支持第一频段(例如5GHz频段)，第二天线支持第二频段(例如2.4GHz频段)，且第一天线和第二天线满足一定要求的隔离度。
在本发明的第七实施例中，收发机、发送放大器和接收放大器位于基站射频装置的射频模块内，天线单元位于天线模块内。而隔离模块可以全在射频模块内，也可以部分在射频模块内，其他部分在天线模块内。
具体地，如图7所示，隔离模块中的双工器组的第一双工器和第二双工器均设置于射频模块内，且射频模块和天线模块之间通过两根电缆线连接。
如图8所示，隔离模块中的双工器组的第一双工器设置于基站射频装置的射频模块内，而第二双工器设置于基站射频装置的天线模块内，且第一双工器和第二双工器之间通过天线馈线连接。且从图8中可知，射频模块和天线模块之间只需要一根电缆线，从而减少基站射频装置的天线馈线的数量，提高基站射频装置的可靠性，也使得基站射频装置可以在降低基站射频装置的设计复杂度，降低设计成本和生产成本的情况下，实现LTE-U技术。即，使基站射频装置可以在发射免授权频段的第一信号的同时，接收免授权频段的第二信号，且第一信号和第二信号互不影响。
需要说明的是，在选择上述双工器组时，应该注意以下几点：
第一点，为满足基站射频装置的发射频率和接收频率的要求，上述双工器组中的第一双工器和第二双工器的通道带宽应能保证发射信号(即第一信号)和接收信号(即第二信号)的顺利通过，同时考虑到收发抑制的实现和抗干扰性能的要求，频带亦不能定的太宽，否则干扰信号进入接收机，易造成信号阻塞，或使接收机载噪比变差，无法正常工作。
第二点，上述双工器组中的第一双工器和第二双工器的隔离度越大越好。因为隔离度(即隔离发送信号和接收信号的程度，具体指两个等效带阻滤波器的阻带衰减量)是双工器最重要的指标，且隔离度指标越大双工器的性能越好。若无良好隔离度，则发射出去的大功率信号(例如上述第一信号)很容易经天线(例如上述第二天线)返回到接收滤波器的输入端(例如上述双工器组的第二输入端)，从而将微弱的有用信号淹没。
第三点，上述双工器组中的第一双工器和第二双工器的隔离度都应满足系统需求。因为发射端的衰减量应能满足在强接收信号的情形下，接收频率信号对发射机不产生互调干扰。接收端的衰减度是，要足以阻止天线输出的射频功率到接收机的输入端来干扰接收机的正常工作。而本发明第七实施例中的隔离模块包括两个双工器，在发射第一信号和接收第二信号时会通过靠近射频模块的第一双工器彼此产生干扰，例如第一信号进入第一双工器产生对其产生干扰，且在发射第一信号和接收第二信号时也会通过靠近天线模块的第二双工器产生干扰，因此，第一双工器和第二双工器的隔离度都应满足系统需求。
第四点，上述双工器组中的第一双工器和第二双工器的插入损耗越小越好。因为插入损耗(即通带频点对有用信号的损耗)是双工器重要指标，且插入损耗越小越好，特别是对发射通道(即用于发射第一信号的通路)而言，插入损耗小，越有利于基站射频装置的输出功率的提高，效率的提高，减少基站射频装置中射频功放的发热量。而本发明第七实施例中的隔离模块包括级联的第一双工器和第二双工器，这会增加插入损耗，所以第一双工器和第二双工器的插入损耗要尽量小。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基站射频装置，其特征在于，包括：
收发机；发送放大器；接收放大器；
用于发射第一频段的第一信号和接收第二频段的第二信号的天线单元，所述第一频段和所述第二频段为两个不同的免授权频段；以及
用于隔离所述第一信号和所述第二信号的隔离模块；
其中，所述发送放大器分别与所述收发机和所述隔离模块连接，所述接收放大器分别与所述收发机和所述隔离模块连接，且所述隔离模块与所述天线单元连接。
2.如权利要求1所述的基站射频装置，其特征在于，所述天线单元包括：
用于发射所述第一信号的第一天线；
用于接收所述第二信号的第二天线，
其中，所述第一天线和所述第二天线均与所述隔离模块连接。
3.如权利要求2所述的基站射频装置，其特征在于，所述隔离模块包括：
通带为所述第一频段的第一滤波器，所述第一滤波器的输入端与所述发送放大器的输出端连接，所述第一滤波器的输出端与所述第一天线连接；
通带为所述第二频段的第二滤波器，所述第二滤波器的输入端与所述第二天线连接，所述第二滤波器的输出端与所述接收放大器的输入端连接。
4.如权利要求2所述的基站射频装置，其特征在于，所述隔离模块包括：
集成有通带为所述第一频段的第三滤波器，和通带为所述第二频段的第四滤波器的集成滤波器，
所述集成滤波器的第一输入端分别与所述发送放大器的输出端和所述第三滤波器的输入端连接，所述集成滤波器的第一输出端分别与所述第三滤波器的输出端和所述第一天线连接，所述集成滤波器的第二输入端分别与所述第二天线和所述第四滤波器的输入端连接，所述集成滤波器的第二输出端分别与所述第四滤波器的输出端和所述接收放大器的输入端连接。
5.如权利要求2所述的基站射频装置，其特征在于，所述隔离模块包括：
通带为所述第一频段的第一滤波器组，所述第一滤波器组的输入端与所述发送放大器的输出端连接，所述第一滤波器组的输出端与所述第一天线连接，所述第一滤波器组包括多个串行连接的第五滤波器，多个所述第五滤波器具有不同的参数；
通带为所述第二频段的第二滤波器组，所述第二滤波器组的输入端与所述第二天线连接，所述第二滤波器组的输出端与所述接收放大器的输入端连接，所述第二滤波器组包括多个串行连接的第六滤波器，多个所述第六滤波器具有不同的参数。
6.如权利要求2所述的基站射频装置，其特征在于，所述隔离模块包括：
第一选择开关和第三滤波器组，所述第三滤波器组包括多个并联的第七滤波器，多个所述第七滤波器具有不同的参数，所述第一选择开关用于根据第一控制信号，选择接通多个所述第七滤波器中的一个第七滤波器与所述发送放大器的输出端和所述第一天线；
第二选择开关和第四滤波器组，所述第四滤波器组包括多个并联的第八滤波器，多个所述第八滤波器具有不同的参数，所述第二选择开关用于根据第二控制信号，选择接通多个所述第八滤波器中的一个第八滤波器与所述第二天线和所述接收放大器的输入端。
7.如权利要求2所述的基站射频装置，其特征在于，所述隔离模块包括：
通带为所述第一频段和所述第二频段的双工器组，所述双工器组的第一输入端与所述发送放大器的输出端连接，所述双工器组的第一输出端与所述第一天线连接，所述双工器组的第二输入端与所述第二天线连接，所述双工器组的第二输出端与所述接收放大器的输入端连接，所述双工器组包括级联的第一双工器和第二双工器。
8.如权利要求1所述的基站射频装置，其特征在于，所述天线单元包括：
用于发射所述第一信号和接收所述第二信号的第三天线，所述第三天线与所述隔离模块连接。
9.如权利要求8所述的基站射频装置，其特征在于，所述隔离模块包括：
通带为所述第一频段的第九滤波器，所述第九滤波器的输入端与所述发送放大器的输出端连接；
合路器，所述合路器的第一端与所述第九滤波器的输出端连接，所述合路器的第二端与所述第三天线连接；
通带为所述第二频段的第十滤波器，所述第十滤波器的输入端与所述合路器的第三端连接，所述第十滤波器的输出端与所述接收放大器的输入端连接。
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