CN110445543A - 一种光纤中继拉远设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通讯设备技术领域，具体涉及一种光纤中继拉远设备，包括一光纤中继拉远近端机和一光纤中继拉远远端机组成，光纤中继拉远近端机通过光缆与光纤中继拉远远端机实现信号传递；光纤中继拉远近端机包括：第一双工器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一监控板以及第一光模块组成；光纤中继拉远远端机包括：第二双工器、第三功率放大器、低噪声放大器、第二监控板以及第二光模块组成；基站信号通过光纤中继拉远设备实现信号的输出，然后通过重发天线将信号发射出去，同时重发天线可以接收到对讲机发射的信号，并通过光纤中继拉远设备将信号传入到基站；本发明相对于基站具有成本低、建设快的优势，且适用于大型场景。

Description

一种光纤中继拉远设备

技术领域

本发明涉及通讯设备技术领域，尤其涉及一种光纤中继拉远设备。

背景技术

市面上销售的1W对讲机最远通信距离为5KM，对于城市环境通信距离远小于5KM。对于高楼、大型场馆等环境，由于馈线、功分器耦合器等器分系统自身损耗等原因，射频信号无法有效覆盖大楼每个区域，导致大楼内部部分区域通话质量不理想；对讲机之间直接通信，受终端发射功率及接收灵敏度所限，通信距离十分有限，大型建筑由于墙体损耗大，常规室分系统在大面积覆盖情况下仍然难以满足覆盖要求；同时大量建设基站可以满足公安、消防及物业对高层建筑及大型场馆的通信需求，但建设基站投资大，建设周期长，对于一些话务量小的应用场景是不划算的。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供了一种光纤中继拉远设备。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种光纤中继拉远设备，其特征在于，包括：

一光纤中继拉远近端机，与一基站连接，用于接收基站前向信号；

所述光纤中继拉远近端机包括第一双工器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一监控板以及第一光模块；

一光纤中继拉远远端机，通过光缆与所述光纤中继拉远近端机连接，所述光纤中继拉远远端机与一重发天线连接；

所述光纤中继拉远远端机包括第二双工器、第三功率放大器、低噪声放大器、第二监控板以及第二光模块。

优选的，所述第一双工器一输出端连接所述第一功率放大器一输入端，所述第一双工器一输入端连接所述第二功率放大器一输出端；所述第一监控板与所述第一光模块、所述第一功率放大器以及所述第二功率放大器双向信号连接，所述第一光模块一输入端连接所述第一功率放大器一输出端，所述第一光模块一输出端连接所述第二功率放大器一输入端。

优选的，所述第一光模块与所述第二光模块连接，所述第二监控板与所述第三功率放大器、所述低噪声放大器以及所述第二光模块双向信号连接；所述第二光模块一输出端与所述第三功率放大器一输入端连接，所述第二光模块一输入端与所述低噪声放大器一输出端连接；所述第三功率放大器一输出端与所述第二双工器一输入端连接，所述低噪声放大器一输入端与所述第二双工器一输出端连接；所述第二双工器与所述重发天线双向信号连接。

优选的，所述基站前向信号通过耦合器送入到所述第一双工器，所述第一双工器的输出信号通过所述第一功率放大器进行驱动放大输入到所述第一光模块；所述第一光模块将接收到的第一放大信号和所述第一监控板输出的第一监控信号进行合路，并送入到所述光模块中调制为第一光信号，所述第一光信号通过所述光缆传输。

优选的，所述第二光模块接收所述第一光信号，并通过所述第二光模块解调为第一射频信号输入到所述第三功率放大器，所述第二双工器接收所述第三功率放大器输出的第三放大信号，并对所述第三放大信号进行滤波，通过所述重发天线将信号发出；所述第二光模块解调出光信号后，送入所述第三功率放大器放大并分离所述第一监控信号，所述第二光模块将所述第一监控信号传送给远端。

优选的，所述重发天线接收对讲机发射的信号，并将所述对讲机发射的信号输入到第二双工器进行滤波处理，所述低噪声放大器接收所述第二双工器输出的滤波信号并进行所述滤波信号放大，所述第二光模块接收和合路放大的所述滤波信号以及所述第二监控板输出的第二监控信号，并送入到所述第二光模块中调制为第二光信号。

优选的，所述第一光模块接收所述第二光信号并将所述第二光信号解调为第二射频信号输入到所述第二功率放大器，所述第一双工器接收所述第二功率放大器输出的第二放大信号，并对所述第二放大信号进行滤波，通过所述耦合器输出到基站；所述第一光模块将所述第二射频信号中的所述第二监控信号分离，并输出到所述第一监控板。

优选的，所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器采用同一功率放大器结构，所述功率放大器包括：

一第一压控衰减器，与一第一放大管输入端连接，用于控制所述第一功率放大器的输出频率；

一第一数控衰减器，连接所述第一放大管输出端，用于调整所述第一功率放大器的增益；

一第一射频声表，连接所述第一数控衰减器输入端，用于滤除带外杂散信号；

一电阻衰减网络，连接所述第一射频声表输出端，用于控制功率信号衰减；

一推动放大器，连接所述电阻衰减网络输出端，用于第一信号放大；

一末级放大管，连接所述推动放大器输出端，用于第二信号放大；

一第一检波电路，连接所述末级放大器输出端，用于检测输出频率；

一隔离器，连接所述末级放大器输出端，用于反射链路的隔离与检测；

一第二检波电路，连接所述隔离器，用于检测反射功率。

优选的，所述低噪声放大器包括：低噪声放大管、第二压控衰减器、第二数控衰减器、第二射频声表、第二放大管以及第三检波电路，所述低噪声放大管输出端连接所述第二压控衰减器输入端，所述第二数控衰减器输入端连接所述第二压控衰减器输出端与所述第二射频声表输入端，所述第二放大管输入连接所述第二射频声表输出端与所述第三检波电路输入端。

优选的，所述第一光模块、所述第二光模块采用同一光模块结构，所述光模块包括：

一第三压控衰减器，连接一第一射频放大模块输入端并接收一电信号；

一第三激光器，连接所述第一射频放大模块输出端以及一FSK调制芯片输出端，并通过光纤连接一波分复用器输入端，所述第三激光器用于将所述电信号调制为第三光信号，所述波分复用器用于将第三光信号与一第三监控信号合路和分路；

一第三探测器，所述第三探测器输入端通过所述光纤连接所述波分复用器，用于将所述第三光信号解调为所述电信号；

一第二射频放大模块，与所述第三探测器输出端、一第三数控衰减器输入端以及所述FSK调制芯片输入端连接，所述FSK调制芯片用于传输所述第三监控信号；

一第三射频放大模块，连接所述第三数控衰减器输出端并输出信号；

一主控制芯片，与所述FSK调制芯片双向信号连接，并连接和控制所述第三压控衰减器、所述第三数控衰减器、所述第三激光器以及所述第三探测器。

其有益效果在于：本发明相对于基站具有成本低、建设快的优势，且快速、经济的解决公安、消防及物业对高层建筑及大型场馆的内部信号覆盖需求，同时由于光纤损耗小，适合长距离传输。

附图说明

图1为本发明提供的光纤中继拉远设备工作原理图；

图2为本发明提供的功率放大器射频链路图；

图3为本发明提供的低噪声放大器射频原理框图；

图4为本发明提供的光模块原理框图；

图5为现有技术实施方案覆盖图；

图6为本发明的实施方案覆盖图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1为本发明提供的光纤中继拉远设备工作原理图；1.一种光纤中继拉远设备，其特征在于，包括：一光纤中继拉远近端机以及一光纤中继拉远远端机，光纤中继拉远近端机与一基站1连接，用于接收基站1前向信号；

光纤中继拉远近端机包括第一双工器2、第一功率放大器3、第二功率放大器5、第一监控板4以及第一光模块6组成；

光纤中继拉远远端机通过光缆与光纤中继拉远近端机连接，光纤中继拉远远端机与一重发天线12连接；

光纤中继拉远远端机包括：第二双工器11、第三功率放大器9、低噪声放大器10、第二监控板8以及第二光模块7组成。

进一步地，第一双工器2一输出端连接第一功率放大器3一输入端，第一双工器2一输入端连接第二功率放大器5一输出端；第一监控板4与第一光模块6、第一功率放大器3以及第二功率放大器5双向信号连接，第一光模块6一输入端连接第一功率放大器3一输出端，第一光模块6一输出端连接第二功率放大器5一输入端。

进一步地，第一光模块6与第二光模块7连接，第二监控板8与第三功率放大器9、低噪声放大器10以及第二光模块7双向信号连接；第二光模块7一输出端与第三功率放大器9一输入端连接，第二光模块7一输入端与低噪声放大器9一输出端连接；第三功率放大器9一输出端与第二双工器11一输入端连接，低噪声放大器9一输入端与第二双工器11一输出端连接；第二双工器11与重发天线12双向信号连接。

进一步地，基站1前向信号通过耦合器送入到第一双工器2，第一双工器2的输出信号通过第一功率放大器3进行驱动放大输入到第一光模块6；第一光模块6将接收到的第一放大信号和第一监控板4输出的第一监控信号进行合路，并送入到第一光模块6中调制为第一光信号。

进一步地，第二光模块7接收第一光信号，并通过第二光模块7解调为第一射频信号输入到第三功率放大器9，第二双工器11接收第三功率放大器9输出的第三放大信号，并对第三放大信号进行滤波，通过重发天线12将信号发出；第二光模块7解调出光信号后，送入第三功率放大器9放大并分离所述第一监控信号，第二光模块7将第一监控信号传送给远端。

具体的，基站1前向信号通过耦合器送入近端机，经过驱动模块放大，接着进入光传输一体模块，在模块内与监控信号合路，然后送入第一激光器调制为光信号，经过光纤进行长距离传播；远端机中的光传输一体模块通过第二探测器将光纤中的光信号解调出来，经过射频信号放大后送入第三功率放大器9，同时将其中的监控信号分离出来，由光传输一体模块将监控信号传送给远端主监控盘，射频信号经过功放放大后进入双工滤波器滤波，最后出整机通过重发天线12发射出去。

进一步地，重发天线12接收对讲机发射的信号，并将对讲机发射的信号输入到第二双工器11进行滤波处理，低噪声放大器10接收第二双工器11输出的滤波信号并进行滤波信号放大，第二光模块7接收和合路放大的滤波信号以及第二监控板8输出的第二监控信号，并送入到第二光模块7中调制为第二光信号。

进一步地，第一光模块6接收第二光信号并将第二光信号解调为第二射频信号输入到第二功率放大器6，第一双工器2接收第二功率放大器5输出的第二放大信号，并对第二放大信号进行滤波，通过耦合器输出到基站；第一光模块6将第二射频信号中的第二监控信号分离，并输出到第一监控板4。

具体的，第一光模块6包括一第一探测器和一第一激光器，第二光模块7一第二探测器和一第二激光器，对讲机发射的信号通过远端机的重发天线12接收，然后进入双工滤波器滤波，经过低噪声放大器10放大后，进入光传输一体模块，在模块内与远端的监控信号合路后送入第二激光器，调制为光信号，经过光纤传输后，由近端机光传输一体模块的第一探测器将光信号解调为射频信号，然后把其中的监控信号分离出来，送入近端监控盘，分离出的射频信号经过驱动模块放大后通过耦合器进入基站1。

参照图2为本发明提供的功率放大器射频链路图，第一功率放大器3、第二功率放大器5、第三功率放大器9采用同一功率放大器结构功率放大器包括：

一第一压控衰减器13，与一第一放大管14输入端连接，用于控制功率放大器3的输出频率；

一第一数控衰减器15，连接第一放大管14输出端，用于调整功率放大器3的增益；

一第一射频声表16，连接第一数控衰减器15输入端，用于滤除带外杂散信号；

一电阻衰减网络17，连接第一射频声表16输出端，用于控制功率信号衰减；

一推动放大器18，连接电阻衰减网络17输出端，用于第一信号放大；

一末级放大管19，连接推动放大器18输出端，用于第二信号放大；

一第一检波电路20，连接末级放大器19输出端，用于检测输出频率；

一隔离器38，连接末级放大器19输出端，用于反射链路的隔离与检测；

一第二检波电路21，连接隔离器38，用于检测反射功率。

参照图3为本发明提供的低噪声放大器射频原理框图，低噪声放大器包括：低噪声放大管22、第二压控衰减器23、第二数控衰减器24、第二射频声表25、第二放大管6以及第三检波电路27组成，低噪声放大管22输出端连接第二压控衰减器23输入端，第二数控衰减器24输入端连接第二压控衰减器23输出端与第二射频声表25输入端，第二放大管26输入连接第二射频声表25输出端与第三检波电路27输入端。

图4为本发明提供的光模块原理框图，第一光模块6、第二光模块7采用同一光模块结构所述光模块包括：

一第三压控衰减器28，连接一第一射频放大模块28输入端并接收一电信号；

一第三激光器30，连接第一射频放大模块29输出端以及一FSK调制芯片31输出端，并通过光纤一波分复用器32输入端，第三激光器33用于将电信号调制为第三光信号，波分复用器32用于将第三光信号与一第三监控信号合路和分路；

一第三探测器33，第三探测器33输入端通过光纤连接波分复用器32，用于将第三光信号解调为电信号；

一第二射频放大模块34，与第三探测器33输出端、一第三数控衰减器35输入端以及FSK调制芯片31输入端连接，FSK调制芯片31用于传输第三监控信号；

一第三射频放大模块36，连接第三数控衰减器35输出端并输出信号；

一主控制芯片37，与FSK调制芯片31双向信号连接，并连接和控制第三压控衰减器28、第三数控衰减器35、第三激光器30以及第三探测器33。

参照图6为本发明的实施方案覆盖图，对比图5的现有技术实施方案覆盖图，本发明光模块具有高灵敏度光电转换功能，保证光信号的顺利传输与解调；功率放大器具有高增益、高线性度特点，保证下行输出信号不失真；低噪声放大器10具有高增益、低噪声系数特点，降低设备对基站接收灵敏度的干扰；双工器具有高隔离度、低插入损耗特征，保证设备不自激；监控系统具有高可靠性，能方便客户对设备的运营维护。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光纤中继拉远设备，其特征在于，包括：

一光纤中继拉远近端机，与一基站连接，用于接收基站前向信号；

所述光纤中继拉远近端机包括第一双工器、第一功率放大器、第二功率放大器、第一监控板以及第一光模块；

一光纤中继拉远远端机，通过光缆与所述光纤中继拉远近端机连接，所述光纤中继拉远远端机与一重发天线连接；

所述光纤中继拉远远端机包括第二双工器、第三功率放大器、低噪声放大器、第二监控板以及第二光模块。

2.根据权利要求1所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述第一双工器一输出端连接所述第一功率放大器一输入端，所述第一双工器一输入端连接所述第二功率放大器一输出端；所述第一监控板与所述第一光模块、所述第一功率放大器以及所述第二功率放大器双向信号连接，所述第一光模块一输入端连接所述第一功率放大器一输出端，所述第一光模块一输出端连接所述第二功率放大器一输入端。

3.根据权利要求1所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述第一光模块与所述第二光模块连接，所述第二监控板与所述第三功率放大器、所述低噪声放大器以及所述第二光模块双向信号连接；所述第二光模块一输出端与所述第三功率放大器一输入端连接，所述第二光模块一输入端与所述低噪声放大器一输出端连接；所述第三功率放大器一输出端与所述第二双工器一输入端连接，所述低噪声放大器一输入端与所述第二双工器一输出端连接；所述第二双工器与所述重发天线双向信号连接。

4.根据权利要求1所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述基站前向信号通过耦合器送入到所述第一双工器，所述第一双工器的输出信号通过所述第一功率放大器进行驱动放大输入到所述第一光模块；所述第一光模块将接收到的第一放大信号和所述第一监控板输出的第一监控信号进行合路，并送入到所述光模块中调制为第一光信号，所述第一光信号通过所述光缆传输。

5.根据权利要求4所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述第二光模块接收所述第一光信号，并通过所述第二光模块解调为第一射频信号输入到所述第三功率放大器，所述第二双工器接收所述第三功率放大器输出的第三放大信号，并对所述第三放大信号进行滤波，通过所述重发天线将信号发出；所述第二光模块解调出光信号后，送入所述第三功率放大器放大并分离所述第一监控信号，所述第二光模块将所述第一监控信号传送给远端。

6.根据权利要求5所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述重发天线接收对讲机发射的信号，并将所述对讲机发射的信号输入到第二双工器进行滤波处理，所述低噪声放大器接收所述第二双工器输出的滤波信号并进行所述滤波信号放大，所述第二光模块接收和合路放大的所述滤波信号以及所述第二监控板输出的第二监控信号，并送入到所述第二光模块中调制为第二光信号。

7.根据权利要求6所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述第一光模块接收所述第二光信号并将所述第二光信号解调为第二射频信号输入到所述第二功率放大器，所述第一双工器接收所述第二功率放大器输出的第二放大信号，并对所述第二放大信号进行滤波，通过所述耦合器输出到基站；所述第一光模块将所述第二射频信号中的所述第二监控信号分离，并输出到所述第一监控板。

8.根据权利要求2所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器采用同一功率放大器结构，所述功率放大器包括：

一第一压控衰减器，与一第一放大管输入端连接，用于控制所述第一功率放大器的输出频率；

一第一数控衰减器，连接所述第一放大管输出端，用于调整所述第一功率放大器的增益；

一第一射频声表，连接所述第一数控衰减器输入端，用于滤除带外杂散信号；

一电阻衰减网络，连接所述第一射频声表输出端，用于控制功率信号衰减；

一推动放大器，连接所述电阻衰减网络输出端，用于第一信号放大；

一末级放大管，连接所述推动放大器输出端，用于第二信号放大；

一第一检波电路，连接所述末级放大器输出端，用于检测输出频率；

一隔离器，连接所述末级放大器输出端，用于反射链路的隔离与检测；

一第二检波电路，连接所述隔离器，用于检测反射功率。

9.根据权利要求3所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述低噪声放大器包括：低噪声放大管、第二压控衰减器、第二数控衰减器、第二射频声表、第二放大管以及第三检波电路，所述低噪声放大管输出端连接所述第二压控衰减器输入端，所述第二数控衰减器输入端连接所述第二压控衰减器输出端与所述第二射频声表输入端，所述第二放大管输入连接所述第二射频声表输出端与所述第三检波电路输入端。

10.根据权利要求7所述的一种光纤中继拉远设备，其特征在于，所述第一光模块、所述第二光模块采用同一光模块结构，所述光模块包括：

一第三压控衰减器，连接一第一射频放大模块输入端并接收一电信号；

一第三激光器，连接所述第一射频放大模块输出端以及一FSK调制芯片输出端，并通过光纤连接一波分复用器输入端，所述第三激光器用于将所述电信号调制为第三光信号，所述波分复用器用于将第三光信号与一第三监控信号合路和分路；

一第三探测器，所述第三探测器输入端通过所述光纤连接所述波分复用器，用于将所述第三光信号解调为所述电信号；

一第二射频放大模块，与所述第三探测器输出端、一第三数控衰减器输入端以及所述FSK调制芯片输入端连接，所述FSK调制芯片用于传输所述第三监控信号；

一第三射频放大模块，连接所述第三数控衰减器输出端并输出信号；

一主控制芯片，与所述FSK调制芯片双向信号连接，并连接和控制所述第三压控衰减器、所述第三数控衰减器、所述第三激光器以及所述第三探测器。