CN112583500B - 基于微波射频环回的故障检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种基于微波射频环回的故障检测系统及方法，包括：微波信号收发器的发射链路接收数字单元发送的初始信号，并通过MCU处理器控制变频模块对所述初始信号进行变频设置，得到第一信号；通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号；通过MCU处理器控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号；通过数字单元对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障；本申请实施例实现对微波信号收发器的故障判断，缩短微波信号收发器故障判断和修复时间，提高组网效率，降低系统维护的成本。

Description

基于微波射频环回的故障检测系统及方法

技术领域

本申请实施例涉及微波通信技术领域，尤其涉及一种基于微波射频环回的故障检测系统及方法。

背景技术

传统的微波通信系统由室内数字单元IDU、中频电缆、微波信号收发器ODU和天线组成。IDU负责数字信号处理、系统控制，安放在室内机房，微波信号收发器ODU和天线安装在通信铁塔上，负责微波信号变频、放大、传输。IDU与微波信号收发器通过中频电缆相连；传统的微波通信系统如图1所示，随着微波通信的广泛使用，基站建设数量越来越多；通常相邻的基站间距比较远，当用于组网的一对微波信号收发器出现链路中断、误码等故障时，通信系统不能直接判断哪台微波信号收发器发生故障，需把2台微波信号收发器都从塔上拆下再进行定位，造成微波信号收发器故障判断时间长、修复时间长，影响组网效率，同时造成较高的系统维护成本。

发明内容

本申请实施例提供一种基于微波射频环回的故障检测系统及方法，以解决现有技术中微波信号收发器故障判断时间长、修复时间长，影响组网效率和造成系统维护成本高的问题。

在第一方面，本申请实施例提供了一种基于微波射频环回的故障检测系统，包括：数字单元和微波信号收发器；所述微波信号收发器包括：发射链路、MCU处理器、双工器、接收链路和变频模块；所述MCU处理器连接所述变频模块，所述变频模块设于所述发射链路和所述接收链路上。

所述发射链路用于接收所述数字单元发送的初始信号；所述MCU处理器用于控制所述变频模块对所述初始信号进行变频设置，以得到第一信号；所述双工器用于将所述第一信号进行波导耦合到所述接收链路，得到第二信号；所述MCU处理器还用于控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号；所述数字单元用于接收所述接收链路发送的第三信号，并对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障。

进一步的，所述变频模块包括第一锁相环、第二锁相环、第三锁相环和第四锁相环；所述第一锁相环、所述第二锁相环、所述第三锁相环和所述第四锁相环连接所述MCU处理器；所述双工器包括发射频率滤波器和接收频率滤波器，所述发射频率滤波器连接发射链路和接收频率滤波器，所述接收频率滤波器连接接收链路。

进一步的，还包括第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器和低噪声放大器；所述第一锁相环所述第一功率放大器、所述第二锁相环和所述第二功率放大器依次设于所述发射链路上，所述第三功率放大器、所述第三锁相环、所述低噪声放大器和所述第四锁相环依次设于所述接收链路上。

在第二方面，本申请实施例提供了一种基于微波射频环回的故障检测方法，基于上述的基于微波射频环回的故障检测系统实现所述方法包括以下步骤：

微波信号收发器的发射链路接收数字单元发送的初始信号，并通过MCU处理器控制变频模块对所述初始信号进行变频设置，得到第一信号；

通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号；

通过MCU处理器控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号；

通过数字单元对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障。

进一步的，所述通过MCU处理器控制变频模块对所述初始信号进行变频设置，得到第一信号，包括：

通过MCU处理器控制第一锁相环、第一功率放大器、第二锁相环和第二功率放大器依次对所述初始信号进行第一次变频、第一次信号放大、第二次变频和第二次信号放大处理，得到第一信号。

进一步的，所述通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号，包括：

通过发射频率滤波器接收发射链路的所述第一信号，对所述第一信号进行滤波处理后发送到接收频率滤波器；

通过所述接收频率滤波器进一步滤波处理后得到第二信号，并将第二信号发送到接收链路。

进一步的，所述通过MCU处理器控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号，包括：

通过MCU处理器控制低噪声放大器、第四锁相环、第三功率放大器和第三锁相环依次对所述第二信号进行第一次信号放大、第一次变频、第二次信号放大和第二次变频处理，得到第三信号，将第三信号输出到所述数字单元。

进一步的，所述通过数字单元对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障，包括：

数字单元将第三信号的功率大小与预设功率进行对比，得到第一对比结果；

将第三信号的信噪比与预设信噪比进行对比，得到第二对比结果；

根据所述第一对比结果和所述第二对比结果判断所述微波信号收发器是否故障。

进一步的，所述对所述初始信号进行第一次变频和第二次变频处理，得到第一信号，包括：

通过MCU处理器设置第一锁相环的频率和第一锁相环的频率规则，以对输入第一锁相环的信号的频率进行处理；

通过MCU处理器设置第二锁相环的频率和第二锁相环的频率规则，以对输入第二锁相环的信号的频率进行处理，得到第一信号。

进一步的，所述对所述第二信号进行第一次变频和第二次变频处理，得到第三信号，包括：

通过MCU处理器设置第四锁相环的频率和第四锁相环的频率规则，以对输入第四锁相环的信号的频率进行处理；

通过MCU处理器设置第三锁相环的频率和第三锁相环的频率规则，以对输入第三锁相环的信号的频率进行处理，得到第三信号。

本申请实施例通过数字单元将微波发射信号发送到对应微波信号收发器进行射频环回处理，通过变频模块对发射信号进行变频，双工器将变频后的信号耦合到接收链路，进一步进行变频处理后，将信号返回到数字单元，数字单元对信号进行分析判断微波信号收发器是否存在故障；从而实现对微波信号收发器的故障判断，缩短微波信号收发器故障判断和修复时间，提高组网效率，降低系统维护的成本。

附图说明

图1是本申请实施例提供的传统的微波通信系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种基于微波射频环回的故障检测系统的微波信号收发器的射频环回电路原理图；

图3是本申请实施例提供的一种基于微波射频环回的故障检测方法的流程图；

图4是本申请实施例提供的另一种基于微波射频环回的故障检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

本申请提供的基于微波射频环回的故障检测系统通过数字单元将微波发射信号发送到对应微波信号收发器进行射频环回处理，通过变频模块对发射信号进行变频，双工器将变频后的信号耦合到接收链路，进一步进行变频处理后，将信号返回到数字单元，数字单元对信号进行分析判断微波信号收发器是否存在故障；从而实现对微波信号收发器的故障判断，缩短微波信号收发器故障判断和修复时间，提高组网效率，降低系统维护的成本。目前，随着微波通信的广泛使用，基站建设数量越来越多；通常相邻的基站间距比较远，当用于组网的一对微波信号收发器出现链路中断、误码等故障时，通信系统不能直接判断哪台微波信号收发器发生故障，需把2台微波信号收发器都从塔上拆下再进行定位，造成微波信号收发器故障判断时间长、修复时间长，影响组网效率，同时造成较高的系统维护成本。基于此，本申请实施例提供一种基于微波射频环回的故障检测系统，已解决现有技术中微波信号收发器故障判断时间长、修复时间长，影响组网效率和造成系统维护成本高的问题。

其中，射频环回即微波信号收发器的发射信号直接通过其内部电路传输到接收链路，然后对发射信号进行变频、解调与分析后将信号反馈到数字单元，形成一个闭环，从而判断微波信号收发器是否存在故障。

本申请实施例提供的一种基于微波射频环回的故障检测系统，该系统包括：数字单元和微波信号收发器；参考图2，所述微波信号收发器包括：发射链路、MCU处理器、双工器、接收链路和变频模块。

其中，所述MCU处理器连接所述变频模块，所述变频模块设于所述发射链路和所述接收链路上。

其中，所述发射链路用于接收所述数字单元发送的初始信号TX-IF；所述MCU处理器用于控制所述变频模块对所述初始信号进行变频设置，以得到第一信号；所述双工器用于将所述第一信号进行波导耦合到所述接收链路，得到第二信号；所述MCU处理器还用于控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号RX-IF；所述数字单元用于接收所述接收链路发送的第三信号，并对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障。

可选的，所述变频模块包括第一锁相环PLL1、第二锁相环PLL2、第三锁相环PLL3和第四锁相环PLL4；所述第一锁相环、所述第二锁相环、所述第三锁相环和所述第四锁相环连接所述MCU处理器；所述双工器包括发射频率滤波器LC1和接收频率滤波器LC2所述双工器包括发射频率滤波器和接收频率滤波器，所述发射频率滤波器连接发射链路和接收频率滤波器，所述接收频率滤波器连接接收链路。

可选的，还包括第一功率放大器PA1、第二功率放大器HPA、第三功率放大器PA2和低噪声放大器LNA；所述第一锁相环所述第一功率放大器、所述第二锁相环和所述第二功率放大器依次设于所述发射链路上，所述第三功率放大器、所述第三锁相环、所述低噪声放大器和所述第四锁相环依次设于所述接收链路上。

具体的，当第一微波信号收发器ODU1和第二微波信号收发器ODU2正常工作时，第一微波信号收发器的发射链路接收第一数字单元IDU1发送的初始信号；通过MCU处理器设置发射频率，通过MCU处理器分别设置第一锁相环的频率和频率规则、第二锁相环的频率和频率规则；通过MCU处理器控制发射链路的第一锁相环和第二锁相环将所述初始信号进行上变频设置，得到第一信号，第一信号的频率为发射频率；通过双工器将第一信号发送到第二微波信号收发器，同时接收第二微波信号收发器的信号并进行下变频设置后输出到第一数字单元；此时，微波信号收发器的系统正常工作。

可选的，通过第一功率放大器和第二功率放大器对发射链路的信号进行两次信号放大；通过低噪声放大器和第三功率放大器对接收链路的信号进行两次信号放大。

示例性的，设置第一微波信号收发器的发射频率为8300MHz，即第二微波信号收发器的接收频率为8300MHz；设置接收频率为8419MHz，即第二微波信号收发器的发射频率为8419MHz。

示例性的，当第一微波信号收发器的初始信号的频率为350MHz时，根据系统设置的对应规则，得到输出频率为140MHz；通过第一锁相环对350MHz的信号进行第一次上变频A1，根据第一锁相环的频率规则，第一锁相环的频率为f₁＝2801MHz，得到350MHz的信号变频后的频率为2451MHz，则第一锁相环的频率规则为第一锁相环的频率减去初始信号的频率，得到变频后的频率即第一锁相环的输出频率为2451MHz。

通过第二锁相环对2451MHz的信号进行第二次上变频A2，根据第二锁相环的频率规则，第二锁相环的频率为f₂＝5849MHz，得到发射频率8300MHz，即变频后的信号频率为8300MHz，则第二锁相环的频率规则为第二锁相环的频率加上第二锁相环的输入频率，得到第二锁相环的输出频率即发射频率为8300MHz，得到发射链路的信号即第一信号的频率为8300MHz。

其中，第一微波信号收发器将得到的第一信号通过双工器发送到第二微波信号收发器，得到第二信号收发器的信号的接收频率为8300MHz；同时第一微波信号收发器可接收到第二信号收发器的发射信号，设发射信号的频率为8419MHz，即第一信号收发器的接收频率为8419MHz。

通过第一信号收发器的第四锁相环对8419MHz的信号进行第一次下变频B1，根据第四锁相环的频率规则，第四锁相环的频率为f₄＝9077MHz，得到变频后的信号频率为658MHz，则第四锁相环的频率规则为第四锁相环的频率减去接收频率即第四锁相环的输入频率，得到第四锁相环的输出频率为658MHz。

其中，通过第三锁相环对658MHz的信号进行第二次下变频B2，根据第三锁相环的频率规则，第三锁相环的频率为f₃＝518MHz，得到变频后的信号频率为140MHz，则第三锁相环的频率规则为第三锁相环的输入频率减去第三锁相环的频率，得到第三锁相环的输出频率为140MHz，同时，140MHz为第三信号的输出频率，即将140MHz的信号输出到第一数字单元；此时，第一微波信号收发器和第二微波信号收发器的系统正常工作。

具体的，当微波信号收发器系统出现故障时，数字单元发送到指令到微波信号收发器，控制微波信号收发器切换到射频环回工作模式。微波信号收发器的发射链路接收数字单元发送的初始信号；通过MCU处理器将接收频率设置为跟当前发射频率相同的频率，记为第二接收频率，射频环回是对发射信号进行变频处理，因此同样为了得到固定的接收中频信号，需要把第四锁相环频率f₄切换到配对使用的第四锁相环频率f₄'；即接收频率对应锁相环频率f₄，第二接收频率对应锁相环频率f₄'。

通过MCU处理器控制发射链路的第一锁相环和第二锁相环将所述初始信号进行上变频设置，得到第一信号，第一信号的频率为发射频率；通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号，第二信号的频率为第二接收频率；通过MCU处理器控制接收链路的第四锁相环和第三锁相环将所述第二信号进行下变频设置，得到第三信号，并输出第三信号到数字单元；通过数字单元将第三信号的功率大小与预设功率进行对比，将第三信号的信噪比与预设信噪比进行对比，判断所述微波信号收发器是否故障。

可选的，通过第一功率放大器和第二功率放大器对发射链路的信号进行两次信号放大；通过低噪声放大器和第三功率放大器对接收链路的信号进行两次信号放大。

其中，发射频率和接收频率可以通过用户自行设置，也可以是结合系统属性进行设置；其中，第一锁相环的频率和频率规则、第二锁相环的频率和频率规则为对应设置，第三锁相环的频率和频率规则、第四锁相环的频率和频率规则为对应设置，频率规则为锁相环本身的频率结合输入锁相环的频率来得到输出的频率；具体的，发射链路的输入频率经过第一锁相环的变频和第二锁相环的变频得到发射频率，对应设置第一锁相环的频率和频率规则、第二锁相环的频率和频率规则，可以理解的是，第一锁相环的频率和频率规则、第二锁相环的频率和频率规则两者之间是对应设置的，两者具有多种组合方式，本实施例在此不作限定。具体的，第二接收频率经过第四锁相环的变频和第三锁相环的变频得到接收链路的输出频率，对应设置第四锁相环的频率和频率规则、第三锁相环的频率和频率规则，可以理解的是，第四锁相环的频率和频率规则、第三锁相环的频率和频率规则两者之间是对应设置的，两者具有多种组合方式，本实施例在此不作限定。

其中，预设功率和预设信噪比可以通过用户自行设置；可选的，本实施例对预设功率和预设信噪比的具体取值不作限定；其中，双工器由发射频率滤波器和接收频率滤波器组成，分别对发射频率滤波器发射的信号和接收频率滤波器接收的信号进行滤波，两者间有一定的信号隔离度。

可选的，可以根据双工器的性能指标来规定收发隔离度，从而可以确定发射链路的信号耦合到接收链路的信号的功率范围。

示例性的，当微波信号收发器出现故障时，设置发射频率为8300MHz，设置第二接收频率为8300MHz。

示例性的，当初始信号的频率为350MHz时，根据系统设置的对应规则，得到输出频率为140MHz；通过第一锁相环对350MHz的信号进行第一次上变频，根据第一锁相环的频率规则，第一锁相环的频率为f₁＝2801MHz，得到350MHz的信号变频后的频率为2451MHz，则第一锁相环的频率规则为第一锁相环的频率减去初始信号的频率，得到变频后的频率即第一锁相环的输出频率为2451MHz。

通过第二锁相环对2451MHz的信号进行第二次上变频，根据第二锁相环的频率规则，第二锁相环的频率为f₂＝5849MHz，得到发射频率8300MHz，即变频后的信号频率为8300MHz，则第二锁相环的频率规则为第二锁相环的频率加上第二锁相环的输入频率，得到第二锁相环的输出频率即发射频率为8300MHz。

通过第四锁相环对8300MHz的信号进行第一次下变频，根据第四锁相环的频率规则，此时第四锁相环的频率为f₄'＝8958MHz，得到变频后的信号频率为658MHz，则第四锁相环的频率规则为第四锁相环的频率减去第二接收频率即第四锁相环的输入频率，得到第四锁相环的输出频率为658MHz。

其中，通过第三锁相环对658MHz的信号进行第二次下变频，根据第三锁相环的频率规则，第三锁相环的频率为f₃＝518MHz，得到变频后的信号频率为140MHz，则第三锁相环的频率规则为第三锁相环的输入频率减去第三锁相环的频率，得到第三锁相环的输出频率为140MHz，同时，140MHz为第三信号的输出频率，即将140MHz的信号输出到数字单元。

其中，设置双工器的收发隔离度为-65dB-95dB，设置最大发射功率为P_max，则耦合到接收链路的功率范围为(P_max-65)dBm到(P_max-95)dBm。

此时，通过数字单元将第三信号的功率大小与预设功率进行对比，将第三信号的信噪比与预设信噪比进行对比，判断所述微波信号收发器是否故障。

图3为本申请实施例提供的一种基于微波射频环回的故障检测方法的流程图。参考图3，该方法具体包括：

步骤110、微波信号收发器的发射链路接收数字单元发送的初始信号，并通过MCU处理器控制变频模块对所述初始信号进行变频设置，得到第一信号。

步骤120、通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号。

步骤130、通过MCU处理器控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号。

步骤140、通过数字单元对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障。

具体的，当微波信号收发器系统出现故障时，数字单元发送到指令到微波信号收发器，控制微波信号收发器切换到射频环回工作模式。微波信号收发器的发射链路接收数字单元发送的初始信号；通过MCU处理器设置发射频率和第二接收频率，为了得到发射频率和第二接收频率，通过MCU处理器设置变频模块的频率和频率规则；通过MCU处理器控制发射链路的变频模块将所述初始信号进行上变频设置，得到第一信号，第一信号的频率为发射频率；通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号，第二信号的频率为接收频率；通过MCU处理器控制接收链路的变频模块将所述第二信号进行下变频设置，得到第三信号，并输出第三信号到数字单元；此时，通过数字单元对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障。

其中，发射频率和接收频率可以通过用户自行设置，也可以是结合系统属性进行设置。

在上述实施例的基础上，图4给出了本申请实施例提供的另一种基于微波射频环回的故障检测方法的流程图。该基于微波射频环回的故障检测方法是对上述基于微波射频环回的故障检测方法的具体化。参考图4，该基于微波射频环回的故障检测方法包括：

步骤210、通过MCU处理器控制第一锁相环、第一功率放大器、第二锁相环和第二功率放大器依次对所述初始信号进行第一次变频、第一次信号放大、第二次变频和第二次信号放大处理，得到第一信号。

可选的，通过MCU处理器设置第一锁相环的频率和第一锁相环的频率规则，以对输入第一锁相环的信号的频率进行处理；通过MCU处理器设置第二锁相环的频率和第二锁相环的频率规则，以对输入第二锁相环的信号的频率进行处理，得到第一信号。

可选的，通过第一功率放大器和第二功率放大器对发射链路的信号进行两次信号放大。

其中，第一锁相环的频率和频率规则、第二锁相环的频率和频率规则为对应设置，频率规则为锁相环本身的频率结合输入锁相环的频率来得到输出的频率；具体的，发射链路的输入频率经过第一锁相环的变频和第二锁相环的变频得到发射频率，对应设置第一锁相环的频率和频率规则、第二锁相环的频率和频率规则，可以理解的是，第一锁相环的频率和频率规则、第二锁相环的频率和频率规则两者之间是对应设置的，两者具有多种组合方式，本实施例在此不作限定。

示例性的，设置发射频率为8300MHz，当初始信号的频率即发射链路的输入频率为350MHz时，通过第一锁相环对350MHz的信号进行第一次上变频，根据第一锁相环的频率规则，第一锁相环的频率为f₁＝2801MHz，得到350MHz的信号变频后的频率为2451MHz，则第一锁相环的频率规则为第一锁相环的频率减去初始信号的频率，得到变频后的频率即第一锁相环的输出频率为2451MHz；通过第二锁相环对2451MHz的信号进行第二次上变频，根据第二锁相环的频率规则，第二锁相环的频率为f₂＝5849MHz，得到发射频率8300MHz，即变频后的信号频率为8300MHz，则第二锁相环的频率规则为第二锁相环的频率加上第二锁相环的输入频率，得到第二锁相环的输出频率即发射频率为8300MHz。

步骤220、通过发射频率滤波器接收发射链路的所述第一信号，对所述第一信号进行滤波处理后发送到接收频率滤波器；通过所述接收频率滤波器进一步滤波处理后得到第二信号，并将第二信号发送到接收链路。

可选的，可以根据双工器的性能指标来规定收发隔离度，从而可以确定发射链路的信号耦合到接收链路的信号的功率范围。

示例性的，设置双工器的收发隔离度为-65dB-95dB，设置最大发射功率为P_max，则耦合到接收链路的功率范围为(P_max-65)dBm到(P_max-95)dBm。

步骤230、通过MCU处理器控制低噪声放大器、第四锁相环、第三功率放大器和第三锁相环依次对所述第二信号进行第一次信号放大、第一次变频、第二次信号放大和第二次变频处理，得到第三信号，将第三信号输出到所述数字单元。

可选的，通过MCU处理器设置第四锁相环的频率和第四锁相环的频率规则，以对输入第四锁相环的信号的频率进行处理；通过MCU处理器设置第三锁相环的频率和第三锁相环的频率规则，以对输入第三锁相环的信号的频率进行处理，得到第三信号。

可选的，通过低噪声放大器和第三功率放大器对接收链路的信号进行两次信号放大。

其中，第三锁相环的频率和频率规则、第四锁相环的频率和频率规则为对应设置，频率规则为锁相环本身的频率结合输入锁相环的频率来得到输出的频率；具体的，第二接收频率经过第四锁相环的变频和第三锁相环的变频得到接收链路的输出频率，对应设置第四锁相环的频率和频率规则、第三锁相环的频率和频率规则，可以理解的是，第四锁相环的频率和频率规则、第三锁相环的频率和频率规则两者之间是对应设置的，两者具有多种组合方式，本实施例在此不作限定。

示例性的，设置此时的接收链路的输入频率即第二接收频率为8300MHz；根据系统设置的对应规则，得到输出频率为140MHz；通过第四锁相环对8300MHz的信号进行第一次下变频，根据第四锁相环的频率规则，此时第四锁相环的频率为f₄'＝8958MHz，得到变频后的信号频率为658MHz，则第四锁相环的频率规则为第四锁相环的频率减去第二接收频率即第四锁相环的输入频率，得到第四锁相环的输出频率为658MHz；通过第三锁相环对658MHz的信号进行第二次下变频，根据第三锁相环的频率规则，第三锁相环的频率为f₃＝518MHz，得到变频后的信号频率为140MHz，则第三锁相环的频率规则为第三锁相环的输入频率减去第三锁相环的频率，得到第三锁相环的输出频率为140MHz，同时，140MHz为第三信号的输出频率，即将140MHz的信号输出到数字单元。

步骤240、数字单元将第三信号的功率大小与预设功率进行对比，得到第一对比结果；将第三信号的信噪比与预设信噪比进行对比，得到第二对比结果；根据所述第一对比结果和所述第二对比结果判断所述微波信号收发器是否故障。

可选的，数字单元将第三信号的功率大小与预设功率进行对比，得到第一对比结果，可选的，预设功率可以由用户根据需求进行设置，其中，预设功率可以是设置的功率值也可以是设置的功率范围；可以理解的是，本实施例对预设功率的设定方式和设定值不作限定。

可选的，将第三信号的信噪比与预设信噪比进行对比，得到第二对比结果，可选的，预设信噪比可以由用户根据需求进行设置，其中，预设信噪比可以是设置的信噪比值也可以是设置的信噪比范围；可以理解的是，本实施例对预设信噪比的设定方式和设定值不作限定。

可选的，根据所述第一对比结果和所述第二对比结果判断所述微波信号收发器是否故障，可选的，可以根据第一对比结果来判断微波信号收发器是否故障，可选的，可以根据第二对比结果来判断微波信号收发器是否故障，可选的，可以根据第一对比结果和第二对比结果的结合来判断微波信号收发器是否故障。

示例性的，例如当第三信号的功率小于预设功率值或功率范围时，则判断微波信号收发器存在故障，示例性的，例如当第三信号的信噪比不在预设信噪比范围时，则判断微波信号收发器存在故障。

示例性的，请参照图1，第一数字单元IDU1对第一微波信号收发器ODU1进行故障检测完成后，第二数字单元IDU2和第二微波信号收发器ODU2重复相同的射频环回工作模式，判定第二微波信号收发器ODU2是否存在故障。

上述实施例提供的基于微波射频环回的故障检测系统可以用于执行本申请实施例提供的基于微波射频环回的故障检测方法，具备相应的功能和有益效果。

上述，通过数字单元将微波发射信号发送到对应微波信号收发器进行射频环回处理，通过变频模块对发射信号进行变频，双工器将变频后的信号耦合到接收链路，进一步进行变频处理后，将信号返回到数字单元，数字单元对信号进行分析判断微波信号收发器是否存在故障；从而实现对微波信号收发器的故障判断，缩短微波信号收发器故障判断和修复时间，提高组网效率，降低系统维护的成本。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (9)

1.一种基于微波射频环回的故障检测系统，其特征在于，包括：数字单元和微波信号收发器；所述微波信号收发器包括：发射链路、MCU处理器、双工器、接收链路和变频模块；

所述MCU处理器连接所述变频模块，所述变频模块设于所述发射链路和所述接收链路上；

所述发射链路用于接收所述数字单元发送的初始信号；

所述MCU处理器用于控制所述变频模块对所述初始信号进行变频设置，以得到第一信号；

所述双工器用于将所述第一信号进行波导耦合到所述接收链路，得到第二信号；

所述MCU处理器还用于控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号；

所述数字单元用于接收所述接收链路发送的第三信号，并对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障；

所述变频模块包括第一锁相环、第二锁相环、第三锁相环和第四锁相环；所述第一锁相环、所述第二锁相环、所述第三锁相环和所述第四锁相环连接所述MCU处理器；

所述双工器包括发射频率滤波器和接收频率滤波器，所述发射频率滤波器连接发射链路和接收频率滤波器，所述接收频率滤波器连接接收链路。

2.根据权利要求1所述的基于微波射频环回的故障检测系统，其特征在于，还包括第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器和低噪声放大器；所述第一锁相环和所述第一功率放大器、所述第二锁相环和所述第二功率放大器依次设于所述发射链路上，所述第三功率放大器、所述第三锁相环、所述低噪声放大器和所述第四锁相环依次设于所述接收链路上。

3.一种基于微波射频环回的故障检测方法，基于权利要求1-2任一项所述的基于微波射频环回的故障检测系统实现，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

微波信号收发器的发射链路接收数字单元发送的初始信号，并通过MCU处理器控制变频模块对所述初始信号进行变频设置，得到第一信号；

通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号；

通过MCU处理器控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号；

通过数字单元对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障；

所述变频模块包括第一锁相环、第二锁相环、第三锁相环和第四锁相环；所述第一锁相环、所述第二锁相环、所述第三锁相环和所述第四锁相环连接所述MCU处理器；

所述双工器包括发射频率滤波器和接收频率滤波器，所述发射频率滤波器连接发射链路和接收频率滤波器，所述接收频率滤波器连接接收链路。

4.根据权利要求3所述的基于微波射频环回的故障检测方法，其特征在于，所述通过MCU处理器控制变频模块对所述初始信号进行变频设置，得到第一信号，包括：

通过MCU处理器控制第一锁相环、第一功率放大器、第二锁相环和第二功率放大器依次对所述初始信号进行第一次变频、第一次信号放大、第二次变频和第二次信号放大处理，得到第一信号。

5.根据权利要求3所述的基于微波射频环回的故障检测方法，其特征在于，所述通过双工器将所述第一信号进行波导耦合到接收链路，得到第二信号，包括：

通过发射频率滤波器接收发射链路的所述第一信号，对所述第一信号进行滤波处理后发送到接收频率滤波器；

通过所述接收频率滤波器进一步滤波处理后得到第二信号，并将第二信号发送到接收链路。

6.根据权利要求3所述的基于微波射频环回的故障检测方法，其特征在于，所述通过MCU处理器控制所述变频模块对所述第二信号进行变频设置，得到第三信号，包括：

通过MCU处理器控制低噪声放大器、第四锁相环、第三功率放大器和第三锁相环依次对所述第二信号进行第一次信号放大、第一次变频、第二次信号放大和第二次变频处理，得到第三信号，将第三信号输出到所述数字单元。

7.根据权利要求3所述的基于微波射频环回的故障检测方法，其特征在于，所述通过数字单元对所述第三信号进行分析，以判断所述微波信号收发器是否故障，包括：

数字单元将第三信号的功率大小与预设功率进行对比，得到第一对比结果；

将第三信号的信噪比与预设信噪比进行对比，得到第二对比结果；

根据所述第一对比结果和所述第二对比结果，判断所述微波信号收发器是否故障。

8.根据权利要求4所述的基于微波射频环回的故障检测方法，其特征在于，对所述初始信号进行第一次变频和第二次变频处理，得到第一信号，包括：

通过MCU处理器设置第一锁相环的频率和第一锁相环的频率规则，以对输入第一锁相环的信号的频率进行处理；

通过MCU处理器设置第二锁相环的频率和第二锁相环的频率规则，以对输入第二锁相环的信号的频率进行处理，得到第一信号。

9.根据权利要求6所述的基于微波射频环回的故障检测方法，其特征在于，对所述第二信号进行第一次变频和第二次变频处理，得到第三信号，包括：

通过MCU处理器设置第四锁相环的频率和第四锁相环的频率规则，以对输入第四锁相环的信号的频率进行处理；

通过MCU处理器设置第三锁相环的频率和第三锁相环的频率规则，以对输入第三锁相环的信号的频率进行处理，得到第三信号。

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