CN111818566B - 一种射频信号故障监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射频信号故障监测装置，射频滤波器，将被测基站或被测模块的耦合射频信号调整为初始射频信号；变频单元将初始射频信号变频为中频信号，模数转换后得到数字信号；检波单元对数字信号进行计算检波得到被测基站或被测模块射频的等效功率值；定时控制单元将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对开关单元进行智能控制。本发明实施例通过该射频信号故障监测装置，能够对射频信号发生故障的时间和故障发生的次数进行统计，且能够根据故障结果和开关的工作状态控制开关的下一步工作状态，可实现对射频信号的自动监测。

Description

一种射频信号故障监测装置

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种射频信号故障监测装置。

背景技术

无线通讯中的基站是发射和接收无线信号的系统，为了确保基站都能达到最佳，必须对其射频信号进行严格的监测。

在无线通信领域目前没有完整的针对射频监测的解决方案，针对基站监测设备多数都是通过基站自身进行监测，同时由于没有一个标准化的软硬件平台，给系统开发、管理和维护工作增加很多难度。

综上可以看出，现有技术需要由维护人员对数据进行分析，方可获知基站的状态，即不能及时获知基站的状态，实时性差。进一步，在基站射频出现故障的情况下，不能及时地获知问题原因并进行分析，延误生产的同时降低产品质量。

随着通信技术的快速发展，射频信号的应用越来越广泛，射频信号功率监测也就显得尤为的重要。实时的功率监测可以让用户快速且准确的了解射频设备的相关工作状态。射频信号功率检测的方法较为多样，主要应用于监测接收机射频指标测试及集成测试系统搭建。市场上的频谱仪和功率计这类检测设备，价格昂贵，体积较大，功能复杂，十分不便于集成嵌入到系统中进行广泛的使用。

现有基站射频稳定性测试需要使用频谱仪通过设置频谱仪最小保持的技术手段进行长期监测，使用频谱仪对射频信号进行监测具有以下缺点：无法记录故障发生的时间和统计故障发生的次数和概率。

发明内容

为克服上述现有的无法对射频信号故障发生的时间和故障次数的问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种射频信号故障监测装置。

本发明实施例提供了一种射频信号故障监测装置，包括射频滤波器、变频单元、模数转换单元、检波单元、定时控制单元和开关单元；

所述射频滤波器，用于接收被测基站或被测模块的耦合射频信号，并将耦合射频信号调整到监测电平范围得到初始射频信号，将所述初始射频信号输入到变频单元；

所述变频单元，用于将所述初始射频信号进行变频处理得到中频信号，所述中频信号经过所述模数转换单元进行模数转换后得到数字信号发送给检波单元；

所述检波单元，用于对数字信号进行计算检波，得到被测基站或被测模块射频的等效功率值，将所述等效功率值发送给定时控制单元；

所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制。

在上述技术方案的基础上，本发明实施例还可以做如下改进。

可选的，所述开关工作状态包括造故障工作状态、复位状态和正常工作状态。

可选的，当开关工作状态为造故障工作状态，所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数，并将所述开关单元的开关状态保持为常开状态；

若所述等效功率值在功率值故障门限范围内，则控制所述开关单元进入周期定时开和周期定时关的循环工作状态。

可选的，所述定时控制单元，还用于：

在开关状态保持为常开状态下，按照预设时间间隔将实时传输的等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据每一次的比较结果，记录每一次的故障发生时间，以及在开关状态保持常开状态的时间段内发生故障的累积次数。

可选的，当开关工作状态为复位状态，所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障累积次数，并控制所述开关单元进入周期定时开和关的循环工作状态。

可选的，所述控制所述开关单元进入周期定时开和关的循环工作状态包括：

控制开关单元维持第一预定时间周期的开状态，再控制开关单元维持第二预定时间周期的关状态，循环控制开关单元的开状态和关状态。

可选的，所述记录故障发生时间和故障累积次数包括：

在开关单元的每一个开状态的时间周期内，若存在所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，记录故障发生时间，以及将故障积累次数加一；

根据在故障监测时间段内造故障的总次数和出现故障的累积次数，计算在所述故障监测时间段内的故障发生概率。

可选的，所述定时控制单元还用于：

在开关单元的每一个开状态的时间周期内，等待第三预设时间后，将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较。

可选的，当开关工作状态为正常工作状态时，所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数，并将所述开关单元的开关状态保持为预设时间周期的常开状态。

可选的，所述将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数包括：

在每一个预设时间周期的常开状态下，若存在所述等效功率值不在功率值故障门限范围内，记录故障发生时间，以及将故障积累次数加一；

根据在故障监测时间段内预设时间周期的总次数和出现故障的累积次数，计算在所述故障监测时间段内的故障发生概率。

本发明实施例提供一种射频信号故障监测装置，通过该射频信号故障监测装置，能够对射频信号发生故障的时间和故障发生的次数进行统计，且能够根据故障结果和开关的工作状态控制开关的下一步工作状态，可实现对射频信号的自动监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的射频信号故障监测装置整体结构示意图；

图2为射频信号故障监测装置的整体工作流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1，提供了一种射频信号故障监测装置，包括射频滤波器、变频单元、模数转换单元、检波单元、定时控制单元和开关单元。

参见图2，射频信号故障监测装置的整体工作过程为，射频滤波器，用于接收被测基站或被测模块的耦合射频信号，并将耦合射频信号调整到监测电平范围得到初始射频信号，将初始射频信号输入到变频单元；

变频单元，用于将初始射频信号进行变频处理得到中频信号，中频信号经过模数转换单元进行模数转换后得到数字信号发送给检波单元；

检波单元，用于对数字信号进行计算检波，得到被测基站或被测模块射频的等效功率值，将等效功率值发送给定时控制单元；

定时控制单元，用于将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对开关单元进行智能控制。

可以理解的是，将被测基站或被测模块的射频信号耦合作为射频信号输入射频滤波器中，通过射频滤波器中的可调衰减器将耦合的射频信号调整到合适的监测电平范围得到初始射频信号。变频单元将初始射频信号转换为中频信号，并模数转换得到数字信号，并将数字信号发送给检波单元，检波单元对数字信号进行计算检波后得到被测基站或被测模块射频的等效功率值，定时控制单元将等效功率值与设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果对故障发生的时间和故障发生的次数进行统计，并且根据设置的开关的工作状态对开关单元进行智能控制。

本发明实施例通过该射频信号故障监测装置，能够对射频信号发生故障的时间和故障发生的次数进行统计，以便于对故障原因进行定位分析，且能够根据开关的当前工作状态控制开关的状态切换，能快速对被测基站进行断电重启或者记录故障时间并保持故障状态，可实现对射频信号的自动监测。

作为一个可选的实施例，开关工作状态包括造故障工作状态、复位状态和正常工作状态。

可以理解的是，本发明实施例中，在基站工作过程中，开关单元的工作状态可以根据不同的需求进行设置，主要包括造故障工作状态、复位状态和正常工作状态。

作为一个可选的实施例，当开关工作状态为造故障工作状态，定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数，并将所述开关单元的开关状态保持为常开状态；

若等效功率值在功率值故障门限范围内，则控制开关单元进入周期定时开和周期定时关的循环工作状态。

可以理解的是，造故障状态即认为制造故障，来对被测基站或被测模块的射频信号进行监测。当开关单元工作在造故障状态时，定时控制单元将检波单元处理后的等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较。当等效功率值不在功率值故障门限范围内时，表明被测基站或被测模块的射频信号发生故障，定时控制单元记录故障发生的时间以及故障的累积次数，并且将开关单元的开关状态保持为常开状态；如果等效功率值在功率值故障门限范围，则控制开关单元进入周期开和周期关的循环工作状态，比如，控制开关单元开9分钟，再关11分钟，循环开和关。

需要说明的是，功率值故障门限范围包括低于功率值故障高门限以及高于功率值故障低门限的范围，当等效功率值高于功率值故障高门限或等效功率值低于功率值故障低门限，被测基站或被测模块均认为发生故障。等效功率值在功率值故障高门限和功率值故障低门限之间，则认为被测基站或被测模块未发生故障。

作为一个可选的实施例，定时控制单元，还用于：

在开关状态保持为常开状态下，按照预设时间间隔将实时传输的等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据每一次的比较结果，记录每一次的故障发生时间，以及在开关状态保持常开状态的时间段内发生故障的累积次数。

可以理解的是，在造故障工作状态下，在发生故障时，定时控制单元控制开关单元处于常开状态，在射频信号的监测时间段内，也可理解为在开关状态保持常开状态的时间段内，定时控制单元可以按照固定的时间间隔将检波单元传输的等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，如果当前射频信号的等效功率值不在功率值故障门限范围内，则记录当前故障发生的时间，并对故障发生的累积次数加一。

作为一个可选的实施例，当开关工作状态为复位状态，定时控制单元，用于将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障累积次数，并控制开关单元进入周期定时开和关的循环工作状态。

可以理解的是，当开关单元工作在复位状态时，定时控制单元将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障累积次数。并且控制开关单元进入周期定时开和关的循环工作状态，即开关单元开一段时间，关一段时间，再开一段时间，再关一段时间，循环开和关。

作为一个可选的实施例，控制开关单元进入周期定时开和关的循环工作状态包括：

控制开关单元维持第一预定时间周期的开状态，再控制开关单元维持第二预定时间周期的关状态，循环控制开关单元的开状态和关状态。

可以理解的是，定时控制单元可设置开关单元维持开状态的时间和维持关状态的时间，开关单元维持开状态的时间可称为第一预定时间周期，开关单元维持关状态的时间可称为第二预定时间周期，比如，第一预定时间周期为8分钟，第二预定时间周期为10分钟。那么，定时控制单元控制开关单元维持第一预定时间周期的开状态，再控制开关单元维持第二预定时间周期的关状态，循环维持开和关的状态。

作为一个可选的实施例，记录故障发生时间和故障累积次数包括：

在开关单元的每一个开状态的时间周期内，若存在等效功率值不在功率值故障门限范围内，记录故障发生时间，以及将故障积累次数加一；

根据在故障监测时间段内造故障的总次数和出现故障的累积次数，计算在故障监测时间段内的故障发生概率。

可以理解的是，在复位工作状态时，当开关单元处于开状态的时间周期内时，定时控制单元可以按照固定的间隔时间将检波单元传输的等效功率值与功率值故障门限范围进行比较，如果出现等效功率值不在功率值故障门限范围，则记录故障发生的时间。以开关单元处于开状态的时间周期为单位，如果在一个开关单元处于开状态的时间周期内，存在故障，则将故障的累积次数加一。比如，以8分钟的开状态为例，在开关单元处于开状态的8分钟内，存在故障，则将故障累积次数加一。将故障监测周期内开关单元处于开状态的次数作为造故障的总次数，根据造故障的总次数和故障累积次数，计算在故障监测时间段内的故障发生概率。

作为一个可选的实施例，定时控制单元还用于：

在开关单元的每一个开状态的时间周期内，等待预定时间后，将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较。

可以理解的是，由于基站启动的不稳定过程，避免对射频信号故障的误判断，通常在开关单元打开后，等待预定时间后，才将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，来判断被测基站的射频信号故障问题，如通常基站启动时间需要5分钟左右，因此，将预定时间设置为5分钟。

作为一个可选的实施例，当开关工作状态为正常工作状态时，定时控制单元，用于将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数，并将开关单元的开关状态保持为预设时间周期的常开状态。

可以理解的是，当被测基站或被测模块处于正常工作状态时，定时控制单元控制开关单元为预设时间周期的常开状态。在每一个预设时间周期的常开状态下，若存在等效功率值不在功率值故障门限范围内，记录故障发生时间，以及将故障积累次数加一，也就是说在一个预设时间周期内，无论故障发生多少次，在进行故障发生次数累积时，都算作一次故障，以常开状态的时间周期为单位进行故障次数的累积。

根据在故障监测时间段内预设时间周期的总次数和出现故障的累积次数，计算在故障监测时间段内的故障发生概率。

需要说明的是，开关单元的工作状态包括造故障工作状态、复位状态和正常工作状态，在开始时，可以根据需求对开关单元的初始工作状态进行设置，比如，可以设置检测装置的初始工作状态为造故障工作状态，当通过比较等效功率值和功率值故障门限范围判断发生故障时，可保持开关单元处于常开状态。

作为一个可选的实施例，射频滤波器和变频单元的频段能够根据被测基站或被测模块的频段进行配置。

可以理解的是，通过配置不同频段的滤波器和变频，能够适配多种频段的被测射频设备或射频模块，提供设备的增量功能对基站设备或被测射频模块进行监测。

作为一个可选的实施例，开关单元包括供电开关或基站软件复位使能开关，供电开关或基站软件复位使能开关，可对被测基站供电或复位进行开关控制，供电开关或复位开关串联于被测基站供电电路或复位电路上，可对被测基站进行断电重启或者复位操作，快速恢复故障或者保持故障现象便于故障原因定位分析。本发明实施例采用定时控制开关对被测基站或被测射频模块进行智能控制，其控制速度更快。

本发明实施例提供一种射频信号故障监测装置，通过该射频信号故障监测装置，能够对射频信号发生故障的时间和故障发生的次数进行统计，能够对被测基站射频信号的故障进行定位分析，且能够根据不同的工作状态对开关进行相应的智能控制；能够重复记录故障出现的次数和故障出现的概率，克服了现有的频谱仪只能记录一次故障现象的缺点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种射频信号故障监测装置，其特征在于，包括射频滤波器、变频单元、模数转换单元、检波单元、定时控制单元和开关单元；

所述射频滤波器，用于接收被测基站或被测模块的耦合射频信号，并将耦合射频信号调整到监测电平范围得到初始射频信号，将所述初始射频信号输入到变频单元；

所述变频单元，用于将所述初始射频信号进行变频处理得到中频信号，所述中频信号经过所述模数转换单元进行模数转换后得到数字信号发送给检波单元；

所述检波单元，用于对数字信号进行计算检波，得到被测基站或被测模块射频的等效功率值，将所述等效功率值发送给定时控制单元；

所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制；

所述开关工作状态包括造故障工作状态、复位状态和正常工作状态；

当开关工作状态为造故障工作状态，所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数，并将所述开关单元的开关状态保持为常开状态；

若所述等效功率值在功率值故障门限范围内，则控制所述开关单元进入周期定时开和周期定时关的循环工作状态；

所述定时控制单元，还用于：

在开关状态保持为常开状态下，按照预设时间间隔将实时传输的等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据每一次的比较结果，记录每一次的故障发生时间，以及在开关状态保持常开状态的时间段内发生故障的累积次数。

2.根据权利要求1所述的射频信号故障监测装置，其特征在于，当开关工作状态为复位状态，所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障累积次数，并控制所述开关单元进入周期定时开和关的循环工作状态。

3.根据权利要求2所述的射频信号故障监测装置，其特征在于，所述控制所述开关单元进入周期定时开和关的循环工作状态包括：

控制开关单元维持第一预定时间周期的开状态，再控制开关单元维持第二预定时间周期的关状态，循环控制开关单元的开状态和关状态。

4.根据权利要求3所述的射频信号故障监测装置，其特征在于，所述记录故障发生时间和故障累积次数包括：

在开关单元的每一个开状态的时间周期内，若存在所述等效功率值不在功率值故障门限范围内，记录故障发生时间，以及将故障积累次数加一；

根据在故障监测时间段内造故障的总次数和出现故障的累积次数，计算在所述故障监测时间段内的故障发生概率。

5.根据权利要求2或4所述的射频信号故障监测装置，其特征在于，所述定时控制单元还用于：

在开关单元的每一个开状态的时间周期内，等待第三预设时间后，将等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较。

6.根据权利要求1所述的射频信号故障监测装置，其特征在于，当开关工作状态为正常工作状态时，所述定时控制单元，用于将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，根据比较结果记录故障发生时间和故障次数；以及根据开关工作状态对所述开关单元进行智能控制包括：

将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数，并将所述开关单元的开关状态保持为预定时间周期的常开状态。

7.根据权利要求6所述的射频信号故障监测装置，其特征在于，所述将所述等效功率值与预先设定的功率值故障门限范围进行比较，当所述等效功率值不在功率值故障门限范围内时，则记录故障发生时间和故障次数包括：

在每一个预设时间周期的常开状态下，若存在所述等效功率值不在功率值故障门限范围内，记录故障发生时间，以及将故障积累次数加一；

根据在故障监测时间段内预设时间周期的总次数和出现故障的累积次数，计算在所述故障监测时间段内的故障发生概率。

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