CN114449662B - 一种变频处理电路及接入设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种变频处理电路及接入设备，涉及无线通讯技术领域，解决了包含5G模组的电子设备无法与2.4G频段的专网基站通信的问题。包括：通讯模组和变频模块，变频模块包括上行链路和下行链路；上行链路的输入端与通讯模组连接，输出端用于与专网基站连接，下行链路的输入端用于与专网基站连接，输出端与通讯模组连接；通讯模组，用于向上行链路发送第一频段的上行信号，还用于接收下行链路发送的第一频段的下行信号；上行链路，用于对接收的第一频段的上行信号进行变频处理，得到第二频段的上行信号，向专网基站发送该信号；下行链路，用于接收专网基站发送的第二频段的下行信号，并进行变频处理，得到第一频段的下行信号，向通讯模组发送该信号。

Description

一种变频处理电路及接入设备
技术领域
本发明涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种变频处理电路及接入设备。
背景技术
第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。
现有技术中，电子设备通过自身包括的5G通讯模组传输5G信号。在铁路系统、公安系统、军用系统等高可靠性、高安全性的技术领域中，上述电子设备需要与专网基站进行通信。目前专网基站通常使用的频段为2.4G频段，由于电子设备使用的频段与专网基站使用的频段不同，导致上述电子设备无法与专网基站进行通信。
发明内容
本发明提供一种变频处理电路及接入设备，解决了包含5G模组的电子设备无法与2.4G频段的专网基站通信的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种变频处理电路，该电路包括：通讯模组和变频模块，变频模块包括上行链路和下行链路；上行链路的输入端与通讯模组连接，上行链路的输出端用于与专网基站连接，下行链路的输入端用于与专网基站连接，下行链路的输出端与通讯模组连接；通讯模组，用于向上行链路发送第一频段的上行信号，还用于接收下行链路发送的第一频段的下行信号；上行链路，用于对接收的第一频段的上行信号进行变频处理，得到第二频段的上行信号，向专网基站发送第二频段的上行信号；下行链路，用于接收专网基站发送的第二频段的下行信号，并对第二频段的下行信号进行变频处理，得到第一频段的下行信号，向通讯模组发送第一频段的下行信号。
在一种可能的实现方式中，变频模块还包括第一选择模块和第二选择模块；第一选择模块的第一端与通讯模组连接，第一选择模块的第二端与上行链路的输入端连接，第一选择模块的第三端与下行链路的输出端连接；第二选择模块的第一端用于连接专网基站，第二选择模块的第二端连接于下行链路的输入端，第二选择模块的第三端连接于上行链路的输出端；第一选择模块，用于接收到通讯模组发送的第一频段的上行信号后，连接第一选择模块的第一端与第二端，还用于接收到下行链路发送的第一频段的下行信号后，连接第一选择模块的第三端与第一端；第二选择模块，用于接收到专网基站发送的第二频段的下行信号后，连接第二选择模块的第一端与第二端，还用于接收到上行链路发送的第二频段的上行信号后，连接第二选择模块的第三端与第一端。
在一种可能的实现方式中，上行链路包括依次连接的衰减模块、第一混频模块、第一滤波模块、第一低噪放模块、第二滤波模块和功放模块；衰减模块的输入端为上行链路的输入端；功放模块的输出端为上行链路的输出端。
在一种可能的实现方式中，下行链路包括依次连接的第二低噪放模块、第三滤波模块、第三低噪放模块、第二混频模块、第四滤波模块、第四低噪放模块；第二低噪放模块的输入端为下行链路的输入端；第四低噪放模块的输出端连为下行链路的输出端。
在一种可能的实现方式中，第一选择模块为环形器，第二选择模块为环形器。
在一种可能的实现方式中，变频处理电路还包括第三选择模块；第三选择模块的第一端连接于通讯模组，第三选择模块的第二端与第一选择模块的第一端连接，第三选择模块的第三端用于与公网基站连接；第三选择模块的第一端与第三端连接时，通讯模组，用于向公网基站发送第一频段的第一信号，还用于接收公网基站发送的第一频段的第二信号。
在一种可能的实现方式中，第三选择模块为射频开关。
第二方面，本发明提供一种接入设备，包括第一方面及其各种实现方式中的变频处理电路。
本发明中第二方面及其各种实现方式的具体描述，可以参考第一方面及其各种实现方式中的详细描述；并且，第二方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不再赘述。
本发明实施例提供的变频处理电路，变频模块的上行链路的输入端和下行链路的输出端均与通讯模组连接，同时，变频模块的上行链路的输出端和下行链路的输入端均用于与专网基站连接。通讯模组发出的上行信号属于第一频段，不能够被专网基站直接接收，此时，通讯模组将第一频段的上行信号发送给上行链路，上行链路对第一频段的上行信号进行变频处理，得到第二频段的上行信号，第二频段的上行信号能够被专网基站接收。同理，专网基站发出下行信号属于第二频段，不能够被通讯模组直接接收，此时，专网基站将第二频段的下行信号发送给下行链路，下行链路对第二频段的下行链路进行变频处理，得到第一频段的下行信号，第一频段的下行信号能够被通讯模组接收。这样，实现了上行信号和下行信号的频段转换，进而实现了使用不同频段的通讯模组与专网基站之间的通讯。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种变频处理电路的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的一种变频处理电路的结构示意图之二；
图3为本发明实施例提供的一种变频处理电路的结构示意图之三；
图4为本发明实施例提供的一种变频处理电路的结构示意图之四；
图5为本发明实施例提供的一种接入设备的组成示意图。
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。
以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)，是一种接收移动信号并以无线WIFI(Wireless Fidelity)信号转发出来的移动信号接入设备。可同时支持较多数量的终端同时上网，因此CPE可大量应用于农村、城镇、医院、单位、工厂、小区等，还能够能节省宽带费用并免除布线环节。CPE中的用于接收移动信号的组件是通讯模组。
目前，5G技术是最新的移动通信技术，5G技术使用的频段为公网频段。公网频段指的是普通消费者每天上网、通话、短信等信息使用的频段。但在铁路系统、公安系统、军用系统等高可靠性、高安全性的技术领域中，则需要配置专网。目前广泛使用的是2.4GHz专网。由于公网频段和专网频段不同，导致CPE的通讯模组无法与2.4GHz专网直接进行通讯。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供的变频处理电路，变频模块的上行链路的输入端和下行链路的输出端均与通讯模组连接，同时，变频模块的上行链路的输出端和下行链路的输入端均用于与专网基站连接。通讯模组发出的上行信号属于第一频段，不能够被专网基站直接接收，此时，通讯模组将第一频段的上行信号发送给上行链路，上行链路对第一频段的上行信号进行变频处理，得到第二频段的上行信号，第二频段的上行信号能够被专网基站接收。同理，专网基站发出下行信号属于第二频段，不能够被通讯模组直接接收，此时，专网基站将第二频段的下行信号发送给下行链路，下行链路对第二频段的下行链路进行变频处理，得到第一频段的下行信号，第一频段的下行信号能够被通讯模组接收。这样，实现了上行信号和下行信号的频段转换，进而实现了使用不同频段的通讯模组与专网基站之间的通讯。
本发明提供一种变频处理电路及接入设备，解决了包含5G模组的电子设备无法与2.4G频段的专网基站通信的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
参照图1所示，本发明实施例提供一种变频处理电路，该变频处理电路可以包括：通讯模组和变频模块，变频模块包括上行链路和下行链路。
其中，上行链路的输入端与通讯模组连接，上行链路的输出端用于与专网基站连接，下行链路的输入端用于与专网基站连接，下行链路的输出端与通讯模组连接。
通讯模组，用于向上行链路发送第一频段的上行信号，还用于接收下行链路发送的第一频段的下行信号。
上行链路，用于对接收的第一频段的上行信号进行变频处理，得到第二频段的上行信号，向专网基站发送第二频段的上行信号。
下行链路，用于接收专网基站发送的第二频段的下行信号，并对第二频段的下行信号进行变频处理，得到第一频段的下行信号，向通讯模组发送第一频段的下行信号。
可以理解的是，上述上行信号为通讯模组发出的信号，通讯模组发出上行信号时，上行信号的频率属于第一频段，即通讯模组工作的频段。第一频段的上行信号发送至上行链路，上行链路对接收的上行信号进行变频处理，得到频率属于第二频段的上行信号并发送给专网基站，第二频段为专网基站工作的频段。
同理，上述下行信号为专网基站发出的信号，专网基站发出下行信号时，下行信号的频段属于第二频段，第二频段的下行信号发送至下行链路。下行链路对接收的下行信号进行变频处理，得到频率属于第一频段的下行信号并发送给通讯模组。
由于通讯模组发出的上行信号和专网基站发出下行信号在频率、强度和带宽上均不一定相同，因此上行信号的上传和下行信号的下传并不是相互可逆的过程。因此，需要在通讯模组和专网基站之间设置并行的上行链路和下行链路。
结合图1，参照图2所示，上述变频模块还可以包括第一选择模块和第二选择模块。
第一选择模块的第一端与通讯模组连接，第一选择模块的第二端与上行链路的输入端连接，第一选择模块的第三端与下行链路的输出端连接。
第二选择模块的第一端用于连接专网基站，第二选择模块的第二端连接于下行链路的输入端，第二选择模块的第三端连接于上行链路的输出端。
第一选择模块，用于接收到通讯模组发送的第一频段的上行信号后，连接第一选择模块的第一端与第二端，还用于接收到下行链路发送的第一频段的下行信号后，连接第一选择模块的第三端与第一端。
第二选择模块，用于接收到专网基站发送的第二频段的下行信号后，连接第二选择模块的第一端与第二端，还用于接收到上行链路发送的第二频段的上行信号后，连接第二选择模块的第三端与第一端。
当通讯模组发出的第一频段的上行信号输入至变频模块时，需要将信号传递至上行链路的输入端，而不是下行链路的输出端。此时需要第一选择模块对通讯模组发出的第一频段的上行信号的传递方向进行选择，使通讯模组发出的第一频段的上行信号只能传递至上行链路的输入端。
同理，当专网基站发出的第二频段的下行信号输入至变频模块时，需要将信号传递至下行链路的输入端，而不是上行链路的输出端。此时需要第二选择模块对专网基站发出的第二频段的下行信号的传递方向进行选择，使专网基站发出的第二频段的下行信号只能传递至下行链路的输入端。
可选的，结合图2，如图3所示，上述上行链路可以包括依次连接的衰减模块、第一混频模块、第一滤波模块、第一低噪放模块、第二滤波模块和功放模块。
其中，衰减模块的输入端为上行链路的输入端；功放模块的输出端为上行链路的输出端。
衰减模块，用于接收上行信号，并对该信号进行衰减处理。示例性的，若上行信号的强度为10dBm，衰减模块可以设置衰减档位为0.5dBm，则经过衰减处理后，衰减模块发出的上行信号的强度为9.5dBm。
第一混频模块，用于对上行信号进行变频处理。示例性的，若第一混频模块接收的上行信号的中心频点为2605M，将第一混频模块的本振设置为163M，使用下变频，则第一混频模块发出的上行信号的频率为2442M。
第一滤波模块，用于过滤上行信号。示例性性，若第一滤波模块接收的上行信号的频率为2400M—2700M，第一滤波模块只能允许2555M—2655M的信号通过，此频段范围以外的信号在通过第一滤波模块时，衰减极大至可以忽略，以此过滤不符合要求的信号。
第一低噪放模块，用于增大上行信号的强度。
第二滤波模块的作用与第一滤波模块相同，但需要说明的是，两次滤波的频段不同，上行信号的频段调整不是一蹴而就的，而是结合强度的反复调整逐步滤波实现的。
功放模块，也用于放大上行信号的强度。需要说明的是，功放模块不会影响上行信号的质量。
可选的，结合图2，如图3所示，上述下行链路可以包括依次连接的第二低噪放模块、第三滤波模块、第三低噪放模块、第二混频模块、第四滤波模块、第四低噪放模块。
其中，第二低噪放模块的输入端为下行链路的输入端；第四低噪放模块的输出端连为下行链路的输出端。
可以理解的是，第二低噪放模块、第三低噪放模块和第四低噪放模块的作用与第一低噪放模块相同，此处不再赘述。但需要说明的是，第一低噪放模块、第二低噪放模块、第三低噪放模块和第四低噪放模块对信号强度放大的值不一定相同。
第三滤波模块和第四滤波模块的作用与第一滤波模块或第二滤波模块相同，此处不再赘述。
第二混频模块与第一混频模块的作用相同，此处不再赘述。
可选的，在本发明实施例中，第一选择模块可以为环形器，第二选择模块可以为环形器。
环行器又叫隔离器，是有数个端的非可逆器件。环行器是将进入其任一端口的信号，按照由静偏磁场确定的方向顺序传入下一个端口的多端口器件。
在本发明实施例中，第一选择模块为环形器时，环形器的第一端为第一选择模块的第一端，环形器的第二端为第一选择模块的第二端，环形器的第三端为第一选择模块的第三端。环形器只能单向传导信号，即从第一端传向第二端，从第二端传向第三端或从第三端传向第一端，这样保障了通讯模组发送的第一频段的上行信号传递至第一选择模块的第一端后，只能从第一选择模块的第二端发出。且保障了下行链路输出的第一频段的下行信号发送至第一选择模块的第三端，只能从第一选择模块的第一端发出。尽管第一选择模块的第二端也可以向第一选择模块的第三端传递信号，但信号强度较弱，可以忽略。
同理，第二选择模块为环形器与第一选择模块为环形器的描述类似，此处不再赘述。
可选的，在本发明实施例中，第一选择模块可以为射频开关，第二选择模块可以为射频开关。
在本发明实施例中，第一选择模块为射频开关时，射频开关的第一端为第一选择模块的第一端，射频开关的第二端为第一选择模块的第二端，射频开关的第三端为第一选择模块的第三端。第二选择模块为射频开关时，射频开关的第一端为第二选择模块的第一端，射频开关的第二端为第二选择模块的第二端，射频开关的第三端为第二选择模块的第三端。
射频开关能够接收来自通讯模组的控制信号，当通讯模组发出上行信号时，同时发出连接上行链路的控制信号给变频模块，第一选择模块的射频开关的第一端与第二端连通，第二选择模块的射频开关的第一端与第三端连通。当通讯模组接收下行信号时，首先接收专网基站发出的无线的控制信号，然后通讯模组向变频模块法出连接下行链路的控制信号，第一选择模块的射频开关的第一端与第三端连通，第二选择模块的射频开关的第一端与第二端连通。
可选的，结合图2，参照图4所示，变频处理电路还可以包括第三选择模块。
其中，第三选择模块的第一端连接于通讯模组，第三选择模块的第二端与第一选择模块的第一端连接，第三选择模块的第三端用于与公网基站连接。
当第三选择模块的第一端与第三端连接时，通讯模组，用于向公网基站发送第一频段的第一信号，还用于接收公网基站发送的第一频段的第二信号。即通讯模组用于与公网基站通讯连接，扩大了通讯模组的使用范围。
当第三选择模块的第一端与第二端连接时，通讯模组用于通过变频模块与专网基站实现通讯。
可以理解的是，第三选择模块可以为射频开关。
如图5所示，本发明实施例提供一种接入设备，接入设备可以包括如图1-图4中任一所示的变频处理电路。
该接入设备可以是CPE，还可以是其他设备，如路由器等，本发明实施例在此不做限定。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种变频处理电路，其特征在于，包括：通讯模组和变频模块，所述变频模块包括上行链路和下行链路；
所述上行链路的输入端与所述通讯模组连接，所述上行链路的输出端用于与专网基站连接，所述下行链路的输入端用于与所述专网基站连接，所述下行链路的输出端与所述通讯模组连接；
所述通讯模组，用于向所述上行链路发送第一频段的上行信号，还用于接收所述下行链路发送的第一频段的下行信号；
所述上行链路，用于对接收的所述第一频段的上行信号进行变频处理，得到第二频段的上行信号，向所述专网基站发送所述第二频段的上行信号；
所述下行链路，用于接收所述专网基站发送的第二频段的下行信号，并对所述第二频段的下行信号进行变频处理，得到所述第一频段的下行信号，向所述通讯模组发送所述第一频段的下行信号；
其中，所述变频处理电路还包括第三选择模块；
所述第三选择模块的第一端与第三端连接时，所述通讯模组，用于向公网基站发送第一频段的第一信号，还用于接收所述公网基站发送的第一频段的第二信号。
2.根据权利要求1所述的变频处理电路，其特征在于，所述变频模块还包括第一选择模块和第二选择模块；
所述第一选择模块的第一端与所述通讯模组连接，所述第一选择模块的第二端与所述上行链路的输入端连接，所述第一选择模块的第三端与所述下行链路的输出端连接；
所述第二选择模块的第一端用于连接所述专网基站，所述第二选择模块的第二端连接于所述下行链路的输入端，所述第二选择模块的第三端连接于所述上行链路的输出端；
所述第一选择模块，用于接收到所述通讯模组发送的所述第一频段的上行信号后，连接所述第一选择模块的第一端与第二端，还用于接收到所述下行链路发送的所述第一频段的下行信号后，连接所述第一选择模块的第三端与第一端；
所述第二选择模块，用于接收到所述专网基站发送的所述第二频段的下行信号后，连接所述第二选择模块的第一端与第二端，还用于接收到所述上行链路发送的所述第二频段的上行信号后，连接所述第二选择模块的第三端与第一端。
3.根据权利要求1或2所述的变频处理电路，其特征在于，所述上行链路包括依次连接的衰减模块、第一混频模块、第一滤波模块、第一低噪放模块、第二滤波模块和功放模块；
所述衰减模块的输入端为所述上行链路的输入端；
所述功放模块的输出端为所述上行链路的输出端。
4.根据权利要求1或2所述的变频处理电路，其特征在于，所述下行链路包括依次连接的第二低噪放模块、第三滤波模块、第三低噪放模块、第二混频模块、第四滤波模块、第四低噪放模块；
所述第二低噪放模块的输入端为所述下行链路的输入端；
所述第四低噪放模块的输出端连为所述下行链路的输出端。
5.根据权利要求2所述的变频处理电路，其特征在于，所述第一选择模块为环形器，所述第二选择模块为环形器。
6.根据权利要求1所述的变频处理电路，其特征在于，所述第三选择模块的第一端连接于所述通讯模组，所述第三选择模块的第二端与所述第一选择模块的第一端连接，所述第三选择模块的第三端用于与所述公网基站连接。
7.根据权利要求6所述的变频处理电路，其特征在于，所述第三选择模块为射频开关。
8.一种接入设备，其特征在于，所述接入设备包括如权利要求1-7中任一项所述的变频处理电路。
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