CN110913509A - 一种地基基站单天线系统及地基基站 - Google Patents

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李坤
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Abstract

本发明公开了一种地基基站单天线系统及地基基站，包括：单天线控制单元，与地基基站的信号发送口、信号接收口和天线连接，用于在发射状态时将信号发送口输出的发送信号输入天线和信号接收口，以及在接收状态时将天线收到的天线信号输入信号接收口。本发明使用单天线实现了稳定接收自身信号的同时还能稳定接收远端基站信号，并向空间区域提供地基基站相应服务的功能，即实现了与双天线一致的收发效果，同时克服了双天线收发零相位中心点不一致的情况，简化了地基基站的结构，提升了测距精度。

Description

一种地基基站单天线系统及地基基站
技术领域
本发明属于地基基站信号收发领域，特别是涉及一种地基基站单天线系统及地基基站。
背景技术
为了弥补室内以及特殊区域的定位需求，地基基站技术日益成熟，目前的地基基站技术中实现星间同步的最优方案是采取无线链路的方式传递时频信息达到星间同步。为了满足近端地基基站能够在接收到自身信号的同时又能够接收远端信号，现在普遍的设计方法是采用双天线以及多天线的方式。由于发送信号普遍较大，双天线/多天线的设计方法在接收自身信号的时候存在饱和接收支路的危险，且在星间测距中由于双天线/多天线的零相位中心点不一样，使用TOF算法测距存在较大的误差。如图1所示，采用双天线/多天线方案时，对于单一地基基站，由于收发天线的零相位中心点不一致，接收信号与发送信号没有经过同一路径，导致远端不能够准确测量出基站之间的距离。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种地基基站单天线系统及地基基站，使用单个天线实现与双天线一致的收发效果。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种地基基站单天线系统，包括：
单天线控制单元，与地基基站的信号发送口、信号接收口和天线连接，用于在发射状态时将信号发送口输出的发送信号输入天线和信号接收口，以及在接收状态时将天线收到的天线信号输入信号接收口。
优选的，所述单天线控制单元将发送信号进行衰减后再将其输入信号接收口。
优选的，所述单天线控制单元包括：
功率分配模块，与信号发送口连接，用于在发送状态时将发送信号分配为第一路发送信号和第二路发送信号；
衰减模块，用于在发送状态时将第二路发送信号进行衰减；
射频方向控制模块，与天线连接，用于在发送状态时将第一路发送信号输入天线，以及在接收状态时将天线收到的天线信号输出；
功率合并模块，与信号接收口连接，用于在发送状态时将衰减后的第二路发送信号输入信号接收口，以及在接收状态时将射频方向控制模块输出的天线信号输入信号接收口。
优选的，所述单天线控制单元还包括：
功率增益模块，用于将射频方向控制模块输出的天线信号进行放大，并将放大后的天线信号输入功率合并模块。
优选的，所述射频方向控制模块为射频开关或环形器。
一种地基基站，包括上述地基基站单天线系统。
本发明的有益效果是：本发明使用单天线实现了稳定接收自身信号的同时还能稳定接收远端基站信号，并向空间区域提供地基基站相应服务的功能，即实现了与双天线一致的收发效果，同时克服了双天线收发零相位中心点不一致的情况，简化了地基基站的结构，提升了测距精度。
附图说明
图1为双天线方案中接收信号与发送信号的路径示意图；
图2为本发明中地基基站单天线系统的一种组成框图；
图3为本发明中接收信号与发送信号的路径示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付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。
参阅图2-3，本发明提供一种地基基站单天线系统及地基基站：
如图2所示，一种地基基站单天线系统，包括单天线控制单元，所述单天线控制单元与地基基站的信号发送口、地基基站的信号接收口和地基基站的天线连接。在地基基站处于发射状态时，所述单天线控制单元将信号发送口输出的发送信号输入天线进行发送，并将发送信号反馈到信号接收口；在一些实施例中，单天线控制单元将发送信号进行衰减后再将发送信号输入信号接收口。在地基基站处于接收状态时，单天线控制单元将天线接收到的天线信号输入信号接收口。
本实施例的方案通过在地基基站的信号发送口和信号接收口之间增加单天线控制单元，确保了收发天线的零相位中心点一致，接收信号与发送信号经过同一路径，能够准确地测量站间距离，如图3所示。而且本实施的方案还能够确保接收自身信号功率可控，避免了饱和接收支路的危险，同时确保远端基站信号可以正常接收。
在一些实施例中，所述单天线控制单元包括功率分配模块、功率合并模块、衰减模块和射频方向控制模块。
在地基基站处于发射状态时，功率分配模块将信号发送口输出的发送信号分配为第一路发送信号和第二路发送信号。其中，第一路发送信号输入射频方向控制模块，通过射频方向控制模块耦合到天线；第二路发送信号经衰减模块衰减后输入功率合并模块，功率合并模块将衰减后的第二路发送信号输入信号接收口，从而在将发送信号输入天线向空间发送的同时将发送信号反馈到信号接收口。
在地基基站处于接收状态时，天线接收到的输入信号经过射频方向控制模块耦合到功率合并模块，通过功率合并模块输入信号接收口，使得地基基站在接收信号时能够复用之前的发送天线，对远端信号进行接收。
本实施例中，功率分配模块、功率合并模块、衰减模块和射频方向控制模块中的连接关系包括但不限于直连，例如，可以在射频方向控制模块和功率合并模块之间增加低噪声的功率增益模块，功率增益模块对射频方向控制模块输出的天线信号进行放大，并将放大后的天线信号输入功率合并模块。
在一些实施例中，所述射频方向控制模块为射频开关或环形器，当射频方向控制模块为射频开关时，需要设备输出控制信号；当射频方向控制模块为环形器时，不需要控制信号。
本实施例还提供了一种地基基站，所述地基基站包括上述地基基站单天线系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种地基基站单天线系统，其特征在于，包括：
单天线控制单元，与地基基站的信号发送口、信号接收口和天线连接，用于在发射状态时将信号发送口输出的发送信号输入天线和信号接收口，以及在接收状态时将天线收到的天线信号输入信号接收口。
2.根据权利要求1所述的一种地基基站单天线系统，其特征在于，所述单天线控制单元将发送信号进行衰减后再将其输入信号接收口。
3.根据权利要求1所述的一种地基基站单天线系统，其特征在于，所述单天线控制单元包括：
功率分配模块，与信号发送口连接，用于在发送状态时将发送信号分配为第一路发送信号和第二路发送信号；
衰减模块，用于在发送状态时将第二路发送信号进行衰减；
射频方向控制模块，与天线连接，用于在发送状态时将第一路发送信号输入天线，以及在接收状态时将天线收到的天线信号输出；
功率合并模块，与信号接收口连接，用于在发送状态时将衰减后的第二路发送信号输入信号接收口，以及在接收状态时将射频方向控制模块输出的天线信号输入信号接收口。
4.根据权利要求3所述的一种地基基站单天线系统，其特征在于，所述单天线控制单元还包括：
功率增益模块，用于将射频方向控制模块输出的天线信号进行放大，并将放大后的天线信号输入功率合并模块。
5.根据权利要求3所述的一种地基基站单天线系统，其特征在于，所述射频方向控制模块为射频开关或环形器。
6.一种地基基站，其特征在于，包括如权利要求1～5任意一项所述的地基基站单天线系统。
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