CN107786256A - 电信双模室内覆盖设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电信双模室内覆盖设备，包括接入端和覆盖端，还包括控制部分以及分别与接入端、覆盖端连接的FDD上行链路、FDD下行链路、CDMA上行链路、CDMA下行链路，所述FDD上行链路、FDD下行链路、CDMA上行链路、CDMA下行链路分别与所述控制部分连接。本发明可支持FDD制式和CDMA制式的二制式信号，信号覆盖好，辐射小，干扰小，体积小，安装方便，成本低，可支持多场景应用，满足了小范围或相对独立的信号相对被屏蔽的场所的通信需求。

Description

电信双模室内覆盖设备

【技术领域】

本发明涉及一种直放站，尤其是涉及一种电信双模室内覆盖设备(室内覆盖设备又称PICO微功率直放站)。

【背景技术】

星级宾馆、别墅的公共区域或私密区域、VIP客户住所、高档写字楼、会议室等信号相对被屏蔽的场所，往往对通信质量要求颇高，而现有的电信单模室内覆盖设备覆盖不佳，已无法满足通信需求。

因此，亟需一种电信双模室内覆盖设备。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种可满足通信需求的电信双模室内覆盖设备。

本发明提供的一种电信双模室内覆盖设备，包括接入端和覆盖端，还包括控制部分以及分别与接入端、覆盖端连接的FDD上行链路、FDD下行链路、CDMA上行链路、CDMA下行链路，所述FDD上行链路、FDD下行链路、CDMA上行链路、CDMA下行链路分别与所述控制部分连接。

进一步地，所述控制部分包括MCU控制模块以及与MCU控制模块连接的功率检测模块、温度检测模块、FDD电源开关、CDMA电源开关、FDD内置电源模块、CDMA内置电源模块。

进一步地，所述FDD内置电源模块包括分别与所述MCU控制模块连接的FDD上行功放电源供电电路、FDD下行功放电源供电电路，所述CDMA内置电源模块包括分别与所述MCU控制模块连接的CDMA上行功放电源供电电路、CDMA下行功放电源供电电路。

进一步地，所述FDD上行链路包括依次连接的FDD上行射频信号输入端口、上行低噪声放大器、上行第一级射频声表滤波器、上行第一小信号放大器、电桥、上行第二小信号放大器、上行第二级射频声表滤波器、上行数控衰减器、上行第三小信号放大器、上行第三级射频声表滤波器、上行功率放大器以及FDD上行射频信号输出端口；所述上行功率放大器分别与所述控制部分的功率检测模块、FDD上行功放电源供电电路连接；所述上行第二小信号放大器、上行第三小信号放大器分别与所述控制部分的FDD上行功放电源供电电路连接。

进一步地，所述FDD上行链路还包括串接在所述电桥与所述上行第二小信号放大器之间的上行ALC启控电路以及与上行ALC启控电路连接的上行ALC控制电路，所述上行ALC控制电路与所述控制部分的功率检测模块连接。

进一步地，所述FDD上行链路还包括与所述电桥连接的上行触发电源开关电路，所述上行触发电源开关电路包括与所述电桥连接的射频功率检测器以及与射频功率检测器连接的功率比较及触发电路，所述功率比较及触发电路与所述控制部分的FDD电源开关连接。

进一步地，所述FDD下行链路包括依次连接的FDD下行射频信号输入端口、下行低噪声放大器、下行第一级射频声表滤波器、下行第一小信号放大器、下行第二小信号放大器、下行第二级射频声表滤波器、下行数控衰减器、下行第三小信号放大器、下行第三级射频声表滤波器、下行功率放大器以及FDD下行射频信号输出端口；所述下行功率放大器分别与所述控制部分的功率检测模块、FDD下行功放电源供电电路连接。

进一步地，所述FDD下行链路还包括串接在所述下行第一小信号放大器和所述下行第二小信号放大器之间的下行ALC启控电路以及与下行ALC启控电路连接的下行ALC控制电路，所述下行ALC控制电路与所述控制部分的功率检测模块连接。

进一步地，所述CDMA上行链路的结构与所述FDD上行链路的结构相同，所述CDMA下行链路的结构与所述FDD下行链路的结构相同。

进一步地，所述控制部分还包括与所述MCU控制模块连接的外置存储模块、LED显示模块、数模转换模块、数控衰减器控制模块、上行功放触发开关设置模块、上行功放触发中断设置模块、下行功放开关控制模块。

本发明可支持FDD制式及CDMA制式的二制式信号，信号覆盖好，辐射小，干扰小，体积小，安装方便，成本低，可支持多场景应用，满足了小范围或相对独立的信号相对被屏蔽的场所的通信需求。

【附图说明】

图1为本发明一实施例提供的一种电信双模室内覆盖设备的原理框图；

图2是图1所示电信双模室内覆盖设备的控制部分的原理框图；

图3是图1所示电信双模室内覆盖设备的FDD上行链路的原理框图；

图4是图1所示电信双模室内覆盖设备的FDD下行链路的原理框图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参考图1，本发明提供的一种电信双模室内覆盖设备，为一种电信双模PICO微功率直放站，涉及到2G/4G通信网络的覆盖，主要应用于一些小范围或相对独立的信号相对被屏蔽的场所，例如一些小型楼宇、星级宾馆、别墅的公共区域或私密区域、VIP客户住所、高档写字楼、会议室等。该电信双模室内覆盖设备支持CDMA(码分多址)(2G)制式信号和FDD(频分，全双工通信技术的一种)(4G)制式信号的二制式信号，包括接入端10、覆盖端100、控制部分20、FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80和CDMA下行链路90。FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80、CDMA下行链路90分别与控制部分20、接入端10、覆盖端100连接。本实施例中，CDMA上行链路80的结构与FDD上行链路40的结构相同，CDMA下行链路90的结构与FDD下行链路60的结构相同。

接入端10和覆盖端100为一对射频端口镜像的4频合路器，体积小，成本低，可实现1920-1940MHz(兆赫)、2110-2130MHz、825-835MHz、870-880MHz四种频段的合成，插损小于2.5dB(分贝)，同时可满足不同频点间的隔离度大于50dB的要求。本实施例中，FDD下行链路60对应2110-2130MHz频段，FDD上行链路40对应1920-1940MHz频段，CDMA下行链路90对应825-835MHz频段，CDMA上行链路80对应870-880MHz频段。

控制部分20用于分别对FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80和CDMA下行链路90进行控制。

FDD上行链路40用于对覆盖端100输入的FDD制式的移动终端射频信号进行功率放大。FDD下行链路60用于对接入端10输入的FDD制式的基站射频信号进行功率放大。CDMA上行链路80用于对覆盖端100输入的CDMA制式的手机终端射频信号进行功率放大。CDMA下行链路90用于对接入端10输入的CDMA制式的基站射频信号进行功率放大。

接入端10、覆盖端100、控制部分20、FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80、CDMA下行链路90集成在一个PCB板上，体积小，便于安装。接入端10、覆盖端100、控制部分20、FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80、CDMA下行链路90分布在PCB板上不同的独立的腔体中。FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80、CDMA下行链路90中，每个链路所在腔体又分为三个独立的小腔体。每个小腔体对应均分每个链路的各器件部分，充分考虑了各个器件部分电磁兼容性，保证了功放性能指标。

参考图2，控制部分20包括MCU控制模块21以及与MCU控制模块21连接的功率检测模块22、温度检测模块24、FDD电源开关25、CDMA电源开关26、FDD内置电源模块27、CDMA内置电源模块28。控制部分20通过外接电源为整个设备进行供电，本实施例中，外接电源电压为9V(伏特)。

功率检测模块22用于对FDD上行链路40的上行输出功率、FDD下行链路60的下行输出功率、CDMA上行链路80的上行输出功率、CDMA下行链路90的下行输出功率进行检测。

温度检测模块24用于检测设备的内部温度。温度检测模块24为一TMP36温度检测管。MCU控制模块21用于根据温度检测模块检测的温度值对各链路的输出功率控制值进行相应的温度修正补偿及ALC(自动电平控制)控制点的温度补偿，以调节各链路的增益。

FDD内置电源模块27、CDMA内置电源模块28均为内置的DC-DC(直流转直流电源)电源模块，以分别对FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80、CDMA下行链路90提供内置电源。FDD电源开关25用于控制FDD内置电源模块27的供电，CDMA电源开关26用于控制CDMA内置电源模块28的供电。FDD内置电源模块27、CDMA内置电源模块28可分别为FDD上行链路40、FDD下行链路60、CDMA上行链路80、CDMA下行链路90提供高效率的供电系统。

FDD内置电源模块27包括分别与MCU控制模块21连接的FDD上行功放电源供电电路271、FDD下行功放电源供电电路272(见图3和图4)。通过FDD电源开关25控制FDD上行功放电源供电电路271的通断可实现FDD上行链路40的上行功放触发功能，即没有上行信号的情况下，关闭FDD上行链路40的上行功放功能，可消除对基站低噪的抬升及降低功耗，当有上行信号时，则通过FDD电源开关25控制FDD上行功放电源供电电路271的接通从而实现上行功放功能。通过FDD电源开关25控制FDD下行功放电源供电电路272的通断可实现控制FDD下行链路60的下行功放功能。

CDMA内置电源模块28包括分别与MCU控制模块21连接的CDMA上行功放电源供电电路、CDMA下行功放电源供电电路。CDMA上行功放电源供电电路、CDMA下行功放电源供电电路分别与FDD上行功放电源供电电路271、FDD下行功放电源供电电路272的原理类似，这里不再赘述。

控制部分20还包括与MCU控制模块21连接的外置存储模块29、LED显示模块30、数模转换模块31、上行功放触发开关设置模块32、上行功放触发中断设置模块33、下行功放开关控制模块34、RS232通信接口35、数控衰减器控制模块23。MCU控制模块21通过I/O(输入/输出)接口连接功率检测模块22、上行功放触发开关设置模块32、上行功放触发中断设置模块33、下行功放开关控制模块34。

外置存储模块29为一外置MB85R16存储器，用于存储各模块的参数。外置存储模块29具有掉电保护功能，开关机不会影响存储在其内部的数据。

LED显示模块30为两组普通的LED显示灯，用于电源指示、功率强度指示、功放过功过温异常告警指示，观察直观方便，成本低。

数模转换模块31为一数模转换器，可实现稳定的ALC控制点。即在不同温度下，由MCU控制模块31自动依据设置的温度补偿修正值修正数模转换模块31的输出值，从而实现稳定的ALC控制点。

上行功放触发开关设置模块32、下行功放开关控制模块34用于设置FDD电源开关25的开/关以及CDMA电源开关26的开/关。上行功放触发中断设置模块33用于实现中断FDD上行链路40的上行功放触发功能以及CDMA上行链路80的上行功放触发功能。

RS232通信接口35可与外部终端例如计算机等进行连接，可通过计算机等实现控制FDD上下行链路、CDMA上下行链路的增益、输出功率的大小等功能。

数控衰减器控制模块23用于分别对FDD上下行链路的数控衰减器的衰减量、CDMA上下行链路的数控衰减器的衰减量范围进行控制。

参考图3，FDD上行链路40包括依次连接的FDD上行射频信号输入端口41、上行低噪声放大器42、上行第一级射频声表滤波器43、上行第一小信号放大器44、电桥45、上行第二小信号放大器46、上行第二级射频声表滤波器47、上行数控衰减器48、上行第三小信号放大器49、上行第三级射频声表滤波器50、上行功率放大器51以及FDD上行射频信号输出端口52。上行功率放大器51分别与控制部分20的功率检测模块22、FDD上行功放电源供电电路271连接。上行第二小信号放大器46、上行第三小信号放大器49分别与控制部分20的FDD上行功放电源供电电路271连接。上行数控衰减器48与控制部分20的数控衰减器控制模块23连接以实现衰减量的控制。

FDD上行射频信号输入端口41用于接收覆盖端100输入的FDD制式的移动终端射频信号。上行低噪声放大器42用于对输入的射频信号进行低噪放大。上行低噪声放大器42为一低噪声放大管，成本低、噪声高，可以在电压4-5V的工作范围内正常工作，且其输入输出驻波都小于1.4。上行第一级射频声表滤波器43、上行第二级射频声表滤波器47、上行第三级射频声表滤波器50用于对输入的射频信号进行射频声表滤波，采用三级射频声表滤波器，可满足链路增益高的要求，同时还满足了FDD上下链路的隔离度要求，也加强了对CDMA制式信号的隔离度。上行第一小信号放大器44、上行第二小信号放大器46、上行第三小信号放大器49用于对输入的射频信号进行信号放大，工作电压范围为3.5-5.0V。电桥45为-3dB电桥用于将输入的射频信号耦合输出两路射频信号，其中一路射频信号输出到上行第二小信号放大器46，另一路射频信号输出到上行触发电源开关电路。上行数控衰减器48用于对输入的射频信号进行增益衰减，可实现0-31dB的衰减范围。上行功率放大器51用于对输入的功率进行放大。功率检测模块22用于对FDD上行链路40的上行输出功率进行检测主要是通过检测上行功率放大器51的输出功率。FDD上行射频信号输出端口52用于将射频信号输出到接入端10。

FDD上行链路40还包括串接在电桥45与上行第二小信号放大器46之间的上行ALC(自动电平控制)启控电路53以及与上行ALC启控电路53连接的上行ALC控制电路56。上行ALC控制电路56与控制部分20的功率检测模块22连接。上行ALC控制电路56用于根据接收的功率检测模块22检测的功率值控制FDD上行链路40的上行输出功率在规定的范围内。功率检测模块22检测上行功率放大器51的上行输出功率并将检测的上行输出功率的电平值分别发送到MCU控制模块21以及上行ALC控制电路56从而实现对FDD上行链路40的上行输出功率的控制。若检测的上行输出功率过高，则上行ALC控制电路56将使上行ALC启控电路53工作，从而减小上行输出功率。

FDD上行链路40还包括与电桥45连接的上行触发电源开关电路。上行触发电源开关电路用于实现FDD上行链路40的上行功放触发功能，即没有上行信号的情况下，关闭上行功放功能以消除基站低噪的抬升及降低功耗，在有上行信号时，打开上行功放功能。上行触发电源开关电路包括与电桥45连接的射频功率检测器54以及与射频功率检测器54连接的功率比较及触发电路55。功率比较及触发电路55与控制部分20的FDD电源开关25连接。

上行功放触发功能的具体实现原理如下：射频功率检测器54对电桥45耦合输出的另一路射频信号进行射频功率检测并将检测的射频信号转换成电压信号输出到功率比较及触发电路55，功率比较及触发电路55对输入的电压信号进行比较及储能(调整RC(相移)电路时间常数，可以改变储能的时间常数)电路，依据能量的大小产生上行功率能量触发电平进入到FDD电源开关25，在MCU控制模块21的作用下FDD电源开25关控制FDD内置电源模块27的FDD上行功放电源供电电路271的通断，从而接通或断开上行功率放大器51的电源，从而实现上行功放触发功能。例如，当FDD上行链路40没有上行信号时，则通过功率比较及触发电路55产生的上行功率能量比较小或几乎为0，则没有上行功率能量触发电平进入到FDD电源开关25，在MCU控制模块21的作用下FDD电源开关25控制断开FDD内置电源模块27的FDD上行功放电源供电电路271，则上行功率放大器51断电，从而关闭FDD上行链路40的上行功放功能。当FDD上行链路40有上行信号时，则通过功率比较及触发电路55产生的上行功率能量触发电平进入到FDD电源开关25，在MCU控制模块21的作用下FDD电源开关25控制接通FDD内置电源模块27的FDD上行功放电源供电电路271，则上行功率放大器51通电，从而打开FDD上行链路40的上行功放功能。FDD上行功放电源供电电路271的断开或接通，除了使上行功率放大器51断电或通电之外，还可以使上行第二小信号放大器46、上行第三小信号放大器49的断电或通电，从而进一步消除对基站低噪的抬升及降低功耗。

本实施例中，上行功率放大器51采用AB类放大器，节能，降低功耗。

参考图4，FDD下行链路60包括依次连接的FDD下行射频信号输入端口61、下行低噪声放大器62、下行第一级射频声表滤波器63、下行第一小信号放大器64、下行第二小信号放大器65、下行第二级射频声表滤波器66、下行数控衰减器67、下行第三小信号放大器68、下行第三级射频声表滤波器69、下行功率放大器70以及FDD下行射频信号输出端口71。下行功率放大器70分别与控制部分20的功率检测模块22、FDD下行功放电源供电电路272连接。下行数控衰减器67与控制部分20的数控衰减器控制模块23连接以实现衰减量的控制。

FDD下行射频信号输入端口61用于接收接入端10输入的FDD制式的基站射频信号。下行低噪声放大器62用于对输入的射频信号进行低噪放大。下行低噪声放大器62为一低噪声放大管，成本低、噪声高，可以在电压4-5V的工作范围内正常工作，且其输入输出驻波都小于1.4。下行第一级射频声表滤波器63、下行第二级射频声表滤波器66、下行第三级射频声表滤波器69用于对输入的射频信号进行射频声表滤波，采用三级射频声表滤波器，可满足链路增益高的要求，同时还满足了FDD上下链路的隔离度要求，也加强了对CDMA制式信号的隔离度。下行第一小信号放大器64、下行第二小信号放大器65、下行第三小信号放大器68用于对输入的射频信号进行信号放大，工作电压范围为3.5-5.0V。下行数控衰减器67用于对输入的射频信号进行增益衰减，可实现0-31dB的衰减范围。下行功率放大器70用于对输入的功率进行放大。功率检测模块22用于对FDD下行链路60的下行输出功率进行检测主要是通过检测下行功率放大器70的输出功率。下行功率放大器70的通电或断电主要是在MCU控制模块21的作用下通过FDD电源开关25控制FDD内置电源模块27的下行功放电源供电电路272，从而可实现关闭或打开FDD下行链路60的下行功放功能。FDD下行射频信号输出端口71用于将射频信号输出到覆盖端100。

FDD下行链路60还包括串接在下行第一小信号放大器64和下行第二小信号放大器65之间的下行ALC启控电路72以及与下行ALC启控电路72连接的下行ALC控制电路73。下行ALC控制电路73与控制部分20的功率检测模块22连接。下行ALC控制电路73用于根据接收的功率检测模块22检测的功率值控制FDD下行链路60的下行输出功率在规定的范围内。功率检测模块22检测下行功率放大器70的下行输出功率并将检测的下行输出功率的电平值分别发送到MCU控制模块21以及下行ALC控制电路73从而实现对FDD下行链路60的下行输出功率的控制。若检测的下行输出功率过高，则下行ALC控制电路73将使下行ALC启控电路72工作，从而减小下行输出功率。

CDMA上行链路80的结构与FDD上行链路40的结构相同，CDMA下行链路90的结构与FDD下行链路60的结构相同，只是工作的频率范围不同，这里不再赘述。

本发明可支持FDD制式和CDMA制式的二制式信号，信号覆盖好，辐射小，干扰小，体积小，安装方便，成本低，可支持多场景应用。

以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电信双模室内覆盖设备，包括接入端和覆盖端，其特征在于：还包括控制部分以及分别与接入端、覆盖端连接的FDD上行链路、FDD下行链路、CDMA上行链路、CDMA下行链路，所述FDD上行链路、FDD下行链路、CDMA上行链路、CDMA下行链路分别与所述控制部分连接。

2.根据权利要求1所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述控制部分包括MCU控制模块以及与MCU控制模块连接的功率检测模块、温度检测模块、FDD电源开关、CDMA电源开关、FDD内置电源模块、CDMA内置电源模块。

3.根据权利要求2所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述FDD内置电源模块包括分别与所述MCU控制模块连接的FDD上行功放电源供电电路、FDD下行功放电源供电电路，所述CDMA内置电源模块包括分别与所述MCU控制模块连接的CDMA上行功放电源供电电路、CDMA下行功放电源供电电路。

4.根据权利要求1所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述FDD上行链路包括依次连接的FDD上行射频信号输入端口、上行低噪声放大器、上行第一级射频声表滤波器、上行第一小信号放大器、电桥、上行第二小信号放大器、上行第二级射频声表滤波器、上行数控衰减器、上行第三小信号放大器、上行第三级射频声表滤波器、上行功率放大器以及FDD上行射频信号输出端口；所述上行功率放大器分别与所述控制部分的功率检测模块、FDD上行功放电源供电电路连接；所述上行第二小信号放大器、上行第三小信号放大器分别与所述控制部分的FDD上行功放电源供电电路连接。

5.根据权利要求4所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述FDD上行链路还包括串接在所述电桥与所述上行第二小信号放大器之间的上行ALC启控电路以及与上行ALC启控电路连接的上行ALC控制电路，所述上行ALC控制电路与所述控制部分的功率检测模块连接。

6.根据权利要求4所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述FDD上行链路还包括与所述电桥连接的上行触发电源开关电路，所述上行触发电源开关电路包括与所述电桥连接的射频功率检测器以及与射频功率检测器连接的功率比较及触发电路，所述功率比较及触发电路与所述控制部分的FDD电源开关连接。

7.根据权利要求1所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述FDD下行链路包括依次连接的FDD下行射频信号输入端口、下行低噪声放大器、下行第一级射频声表滤波器、下行第一小信号放大器、下行第二小信号放大器、下行第二级射频声表滤波器、下行数控衰减器、下行第三小信号放大器、下行第三级射频声表滤波器、下行功率放大器以及FDD下行射频信号输出端口；所述下行功率放大器分别与所述控制部分的功率检测模块、FDD下行功放电源供电电路连接。

8.根据权利要求7所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述FDD下行链路还包括串接在所述下行第一小信号放大器和所述下行第二小信号放大器之间的下行ALC启控电路以及与下行ALC启控电路连接的下行ALC控制电路，所述下行ALC控制电路与所述控制部分的功率检测模块连接。

9.根据权利要求1所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述CDMA上行链路的结构与所述FDD上行链路的结构相同，所述CDMA下行链路的结构与所述FDD下行链路的结构相同。

10.根据权利要求2所述的电信双模室内覆盖设备，其特征在于：所述控制部分还包括与所述MCU控制模块连接的外置存储模块、LED显示模块、数模转换模块、数控衰减器控制模块、上行功放触发开关设置模块、上行功放触发中断设置模块、下行功放开关控制模块。