CN201185417Y - 一种td-scdma直放站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种TD－SCDMA直放站，为了解决现有技术中在上下行通路中隔离不好的问题，提供了一种直放站包括，在所述同步控制模块的控制下第一开关控制上行功率放大器和下行低噪声放大器的供电，并且在信号上行到信号下行切换时，对所述上行功率放大器进行放电；下行功率放大器和上行低噪声放大器分别与第二开关相连接，在同步控制模块的控制下第二开关控制下行功率放大器和上行低噪声放大器的供电，并且在信号下行到信号上行切换时，对下行功率放大器进行放电。本实用新型的有益效果在于，直放站上行和下行通道切换彻底，隔离度高，同时由于可以分时地把上、下行的供电关闭，系统省电，效率高，发热低。

Description

一种TD-SCDMA直放站

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体地讲是一种TD-SCDMA直放站。

背景技术

随着我国移动通信事业的迅猛发展，目前的第2代或2.5代移动通信系统在容量和业务能力方面均不能满足社会的巨大需求，因此第2代或者2.5代移动通信系统必将被第三代(3G)移动通信系统所取代。为了能够在第二代网络的基础上逐步灵活地演进成第三代网络，3G有三个通信标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，其中TD-SCDMA技术是由中国提出并于2000年正式成为第三代移动通信国际标准的，遵循这个标准开发的系统具有很高的频谱利用率和较低的成本。

正如在第二代移动通信覆盖中所扮演的重要角色一样，直放站在第三代移动通信系统中仍将起到重要的作用。直放站，完成传统基站难以完成覆盖地区的覆盖，具有结构简单、安装方便、投资少的特点。由于TD具有特殊的物理信道结构，可以根据业务的需要，灵活的改变时隙切换点，满足上下行非对称业务的要求，这种不同时隙切换的信号，基本上不会实时改变，可以根据不同的业务需要提前配置。作为中继设备的TD-SCDMA直放站系统需要准确实现上下行时隙的切换，完成无线信号放大转发功能。

中国专利200610001857.0，公开了一种用于第三代移动通信系统的TD-SCDMA直放站系统，将下行信号转换为基带信号，用该基带信号控制射频开关、功率放大器(PA)和低噪放(LNA)，而这种射频开关在切换上行和下行信号时，PA需要较大的电容器去耦，在关断PA的供电后，由于PA内部电容器的储能作用，关闭的时间较长，造成直放站上行和下行信号的隔离度不是很理想。

以引入方式将上述技术内容合并于本申请。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种TD-SCDMA直放站，能有效解决现有技术中上下行信号隔离度不高的问题，有效放大所需基站信号，滤除其它无关信号，避免小区干扰和同邻频干扰，提高通话质量和覆盖范围。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种TD-SCDMA直放站，一种TD-SCDMA直放站，该直放站包括：电源、同步控制模块、上行低噪声放大器、上行功率放大器、下行低噪声放大器、下行功率放大器，其特征在于还包括第一开关、第二开关；

所述上行功率放大器和下行低噪声放大器分别和所述第一开关相连接，在所述同步控制模块的控制下所述第一开关控制所述上行功率放大器和下行低噪声放大器的供电，并且在信号上行到信号下行切换时，对所述上行功率放大器进行放电；所述下行功率放大器和上行低噪声放大器分别与所述第二开关相连接，在所述同步控制模块的控制下所述第二开关控制所述下行功率放大器和上行低噪声放大器的供电，并且在信号下行到信号上行切换时，对所述下行功率放大器进行放电。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的一个进一步的方面，所述上行功率放大器具有高频电容，所述第一开关包括开关K3，所述开关K3并联于所述高频电容，接通所述开关K3时对所述高频电容放电。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的再一个进一步的方面，所述下行功率放大器具有高频电容，所述第二开关包括开关K3’，所述开关K3’并联于所述高频电容，接通所述开关K3’时对所述高频电容放电。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的另一个进一步的方面，还包括储能电容，与所述下行低噪声放大器和所述上行功率放大器相并联；所述第一开关还包括开关K1和开关K2，所述开关K1连接于所述电源与所述下行低噪声放大器之间，用于接通或者断开向所述下行低噪声放大器供电的同时接通或断开所述下行低噪声放大器与所述储能电容的连接；所述开关K2连接于所述上行功率放大器和所述电源之间，所述开关K2接通或者断开所述电源向所述上行功率放大器供电的同时接通或断开所述上行功率放大器与所述储能电容的连接。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的另一个进一步的方面，还包括储能电容，与所述下行低噪声放大器和所述上行功率放大器相并联；所述第二开关还包括开关K1’和开关K2’，所述开关K1’连接于所述电源与所述上行低噪声放大器之间，用于接通或者断开向所述上行低噪声放大器供电的同时接通或断开所述上行低噪声放大器与所述储能电容的连接；所述开关K2’连接于所述下行功率放大器和所述电源之间，所述开关K2’接通或者断开所述电源向所述下行功率放大器供电的同时接通或断开所述下行功率放大器与所述储能电容的连接。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的一个进一步的方面，还包括第一射频环行器和第二射频环行器，所述第一射频环行器与所述上行功率放大器和下行低噪声放大器相连接，用于分离上行和下行信号；所述第二射频环行器与所述下行功率放大器和上行低噪声放大器相连接，用于分离上行和下行信号。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的又一个进一步的方面，所述上行功率放大器、第一开关、下行低噪声放大器、第一射频环行器都被集成于一个电路模块中；所述下行功率放大器、第二开关、上行低噪声放大器、第二射频环行器都被集成于另一个电路模块中。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的另一个进一步的方面，还包括一个监控模块，与所述同步控制模块相连接，根据所述同步控制模块中各部件的参数生成报警信息，发送给远端服务器。

根据本实用新型一种TD-SCDMA直放站的另一个进一步的方面，所述电源为太阳能供电模块。

本实用新型实施例的有益效果在于，直放站上行和下行通道切换彻底，隔离度高，同时由于可以分时地把上、下行的供电关闭，系统省电，效率高，发热低。并且直放站的体积较小，适用性好。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1是本实用新型直放站系统结构图；

图2是本实用新型开关104部分电路结构图；

图3是本实用新型开关113部分电路结构图；

图4是本实用新型下行信号处理流程图；

图5是本实用新型上行信号处理流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

本实用新型实施例提供一种TD-SCDMA直放站。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示为本实用新型直放站系统结构图，在下行链路部分包括下行输入端口101(BTS)，滤波器102，射频环行器103，开关104，下行低噪声放大器106(LNA)，下行功率放大器115(PA)；其中，从基站发送来的射频信号经前向天线接收，通过电缆连接到直放站BTS端口101；然后通过滤波器102对下行带外杂散信号滤波后；通过射频环行器103分离上下行通道；进入下行低噪声放大器106，对微弱信号进行放大；输出信号进入双向选频器108，通过双向选频器108对下行带外杂散信号滤波；进入下行功率放大器115的输入端，对下行射频信号进行放大、时隙电平自动控制、功率放大；输出信号再经射频环行器112合并上下行通道；随后传送到滤波器111进行滤波，使杂散发射和带外抑制等指标达到最佳；最后通过输出端口(MS)110向用户移动通信终端输出信号。其间通过同步控制模块对下行信号进行同步检测和同步控制，同步控制模块实时检测直放站中各模块的工作状态(连接线图未示)，包括电压、电流、功率和温度等信息。

在上行链路部分包括上行输入端口110(MS)，滤波器111，射频环行器112，开关113，上行低噪声放大器116(LNA’)，上行功率放大器107(PA’)；其中，从用户移动通信终端发送来的射频信号经接收天线(图未示)接收，通过电缆连接到直放站MS端口110；然后通过滤波器111对上行带外杂散信号滤波后；通过射频环行器112分离上下行通道；进入上行低噪声放大器116，对小信号放大；输出信号进入双向选频器108，通过双向选频器108对上行带外杂散信号滤波；进入上行功率放大器107的输入端，对上行射频信号进行放大、时隙电平自动控制、功率放大；输出信号再经射频环行器103合并上下行通道；随后传送到滤波器102进行滤波，使杂散发射和带外抑制等指标达到最佳；最后通过上行输出端口101向基站输出信号。其间通过同步控制模块对上行信号进行同步检测和同步控制，同步控制模块实时检测直放站中各模块的工作状态(连接线图未示)，包括电压、电流、功率和温度等信息。

其中，所述下行输入端口和上行输出端口为同一端口即BTS口，所述下行输出端口和上行输入端口为同一端口即MS口。

TD-SCDMA的上行和下行工作在同一频率，通过分时来实现双工，本实用新型通过控制向上行和下行的低噪声放大器、功率放大器的供电，来实现上行和下行的分时工作。上行功率放大器、低噪声放大器通电，下行功率放大器、低噪声放大器断电时，上行通道工作；上行功率放大器、低噪声放大器断电，下行功率放大器、低噪声放大器通电时，下行通道工作。同步控制模块分析TD-SCDMA的帧结构，定位上行和下行的切换点，按次序控制各部分电路的供电，实现TD-SCDMA信号的双向放大。其中，同步控制模块通过开关104和开关113进行供电控制。

作为优选的，可以将射频环行器103，上行功率放大器107，开关104，下行低噪声放大器106集成为一个电路模块，将射频环行器112，下行功率放大器115，开关113，上行低噪声放大器116集成为一个电路模块，这样可以紧缩电路设计，节省直放站空间，并且由于将上行功率放大器107和下行低噪声放大器106属于两条不同的通路(上行功率放大器107属于上行通路、下行低噪声放大器106属于下行通路)，所以这两个部件集成于一个电路模块内不会产生干扰，使整个直放站在缩小体积的情况下隔离上下行链路的效果更好，同样的特点和优点也由于下行功率放大器115和上行低噪声放大器116集成于一个电路模块中。

作为优选的，本实用新型直放站还包括一监控模块，与所述同步控制模块相连接，获得所述直放站中各模块的信息，用于设置个模块的参数，监测模块运行状态，如低噪声放大器的电流、输出功率，功率放大器的电流、温度、输入功率、输出功率和输出反向功率。当上述参数超过门限值则生成报警信息传送给远端的维护服务器，该报警信息可以通过BTS端口或者MS端口向远端维护服务器发送，或者可以通过其他有线或者无线的方式向远端维护服务器发送。还可以通过直放站本机的指示灯报警。

作为优选的，本实用新型直放站的电源采用太阳能供电模块。

如图2所示为本实用新型开关104部分电路结构图，下行低噪声放大器106与开关K1相连接，开关K1与恒压电源相连接，所述恒压电源从直放站电源(图未示)获得电源供应并转换为恒压电源，开关K1接受同步控制模块109的控制，根据时序控制实现下行低噪声放大器106与恒压电源的连接接通或断开，从而实现下行低噪声放大器106的使能。上行功率放大器107与开关K2相连接，开关K2与恒压电源相连接，在所述开关K2和恒压电源之间还并联有储能电容201，所述储能电容201用于滤除恒压电源的纹波，使滤波后的恒压电源向上行功率放大器107和下行低噪声放大器106供电，在上述断开K1时同时切断了下行低噪声放大器106与储能电容201的连接，但是保持上行功率放大器107与储能电容201的连接，可以防止下行低噪声放大器106的拖尾现象；当断开开关K2时同时切断了上行功率放大器107与储能电容201的连接，但是保持下行低噪声放大器106与储能电容201的连接，可以防止上行功率放大器107的拖尾现象。开关K2接受同步控制模块109的控制，根据时序控制实现上行功率放大器107与恒压电源的连接接通或断开，从而实现上行功率放大器107的使能，在上行功率放大器匹配电路中应用了高频电容202，所述高频电容202用于匹配上行功率放大器107，在开关K2关断时，所述高频电容202也会造成上行功率放大器107的延迟现象，所以需要对高频电容202快速放电，开关K3并联于高频电容202，并与同步控制模块109相连接，接受同步控制模块109的控制。当上行信号切换到下行信号时对高频电容202进行放电，同步控制模块109控制断开开关K2，停止对上行功率放大器107的供电，同时接通开关K1，开始对下行低噪声放大器106进行供电，并通过接通开关K3对高频电容202进行快速放电；当下行信号切换到上行信号时，同步控制模块109控制断开开关K1，停止对下行低噪声放大器106的供电，并同时接通开关K2，开始对上行功率放大器107进行供电，并同时断开开关K3，使高频电容202工作。

如图3所示为本实用新型开关113部分电路结构图，上行低噪声放大器116与开关K1’相连接，开关K1’与恒压电源相连接，所述恒压电源从直放站电源(图未示)获得电源供应并转换为恒压电源，开关K1’接受同步控制模块109的控制，根据时序控制实现上行低噪声放大器116与恒压电源的连接接通或断开，从而实现上行低噪声放大器116的使能。下行功率放大器115与开关K2’相连接，开关K2’与恒压电源相连接，在所述开关K2’和恒压电源之间还并联有储能电容301，所述储能电容301用于滤除恒压电源的纹波，使滤波后的恒压电源向下行功率放大器115和上行低噪声放大器116供电，在上述断开K1’时同时切断了上行低噪声放大器116与储能电容301的连接，但是保持下行功率放大器115与储能电容301的连接，可以防止上行低噪声放大器116的拖尾现象；当断开开关K2’时同时切断了下行功率放大器115与储能电容301的连接，但是保持上行低噪声放大器116与储能电容301的连接，可以防止下行功率放大器115的拖尾现象。开关K2’接受同步控制模块109的控制，根据时序控制实现下行功率放大器115与恒压电源的连接接通或断开，从而实现下行功率放大器115的使能，在下行功率放大器匹配电路中应用了高频电容302，所述高频电容302用于匹配下行功率放大器115，在开关K2’关断时，所述高频电容302也会造成下行功率放大器115的延迟现象，所以需要对高频电容302快速放电，开关K3’并联于高频电容302，并与同步控制模块109相连接，接受同步控制模块109的控制。当下行信号切换到上行信号时对高频电容302进行放电，同步控制模块109控制断开开关K2’，停止对下行功率放大器115的供电，同时接通开关K1’，开始对上行低噪声放大器116进行供电，并通过接通开关K3’对高频电容302进行快速放电；当上行信号切换到下行信号时，同步控制模块109控制断开开关K1’，停止对上行低噪声放大器116的供电，并同时接通开关K2’，开始对下行功率放大器115进行供电，并同时断开开关K3’，使高频电容302工作。

通过上述开关设计在很短时间内停止功率放大器的工作，有效地解决了由于功率放大器产生的拖尾现象，从而解决直放站上下行通路隔离的问题。每一次放电并不是被动的，因为在信号上行时，上行功率放大器107内的高频电容不能够被快速的放电，信号下行时，下行的功率放大器115的高频电容也不能够被快速的放电，所以需要在上行时刻，在同步控制模块109的切换控制下利用开关K3同时对下行链路的下行功率放大器115进行放电，在下行时刻，在同步控制模块109的切换控制下利用开关K3’同时对上行链路中的上行功率放大器107进行放电。

如图4所示为本实用新型直放站信号下行处理方法流程图，步骤201，直放站通过天线和下行输入端口接收来自于基站的信号；步骤202，同步控制模块同步所述信号；所述同步控制模块通过开关分别断开上行功率放大器和上行低噪声放大器与电源的连接；步骤204，所述同步控制模块控制所述开关对所述上行功率放大器进行放电；步骤205，由输出端口将所述下行信号传送给用户的移动通信终端。

在上行到下行切换过程中，断开上行功率放大器和上行低噪声放大器的供电，接通下行功率放大器和下行低噪声放大器的电源。

通过在上行低噪声放大器与储能电容之间加入开关K1，在上行功率放大器与储能电容之间加入开关K2，实现上行功率放大器和下行低噪声放大器与储能电容的隔离，避免储能电容对上行功率放大器和下行低噪声放大器的拖尾影响。

通过给上行功率放大器的高频电容并联开关K3，根据同步控制对所述高频电容进行快速放电，实现减小上行功率放大器的拖尾现象的目的。

如图5所示为本实用新型直放站信号上行处理方法流程图，步骤301，直放站通过天线和上行输入端口接收来自于用户移动通信终端的信号；步骤302，同步控制模块同步所述信号；所述同步控制模块通过开关分别断开下行功率放大器和下行低噪声放大器与电源的连接；步骤304，所述同步控制模块控制开关对所述下行功率放大器进行放电；步骤305，由上行输出端口将所述上行信号传送给基站。

在下行到上行切换过程中，断开下行功率放大器和下行低噪声放大器的供电，接通上行功率放大器和上行低噪声放大器的电源。

通过在上行低噪声放大器与储能电容之间加入开关K1’，在下行功率放大器与储能电容之间加入开关K2’，实现下行功率放大器和上行低噪声放大器与储能电容的隔离，避免储能电容对下行功率放大器和上行低噪声放大器的拖尾影响。

通过给下行功率放大器的高频电容并联开关K3’，根据同步控制对所述高频电容进行快速放电，实现减小下行功率放大器的拖尾现象的目的。

在上行和下行信号处理过程中，还包括实时监测步骤，监测所述直放站中各个部件的运行状态参数，当监测值超过门限值则向维护服务器报警。可以通过TD-SCDMA数据通信方式、TD-SCDMA短信息方式等传送该报警信息。

本实用新型的有益效果在于，直放站上行和下行通道切换彻底，隔离度高，同时由于可以分时地把上、下行的供电关闭，系统省电，效率高，发热低。并且直放站的体积较小，适用性好。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种TD-SCDMA直放站，该直放站包括：电源、同步控制模块、上行低噪声放大器、上行功率放大器、下行低噪声放大器、下行功率放大器，其特征在于还包括第一开关、第二开关；

所述上行功率放大器和下行低噪声放大器分别和所述第一开关相连接，在所述同步控制模块的控制下所述第一开关控制所述上行功率放大器和下行低噪声放大器的供电，并且在信号上行到信号下行切换时，对所述上行功率放大器进行放电；所述下行功率放大器和上行低噪声放大器分别与所述第二开关相连接，在所述同步控制模块的控制下所述第二开关控制所述下行功率放大器和上行低噪声放大器的供电，并且在信号下行到信号上行切换时，对所述下行功率放大器进行放电。

2.根据权利要求1所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，所述上行功率放大器具有高频电容，所述第一开关包括开关K3，所述开关K3并联于所述高频电容，接通所述开关K3时对所述高频电容放电。

3.根据权利要求1所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，所述下行功率放大器具有高频电容，所述第二开关包括开关K3’，所述开关K3’并联于所述高频电容，接通所述开关K3’时对所述高频电容放电。

4.根据权利要求2所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，还包括储能电容，与所述下行低噪声放大器和所述上行功率放大器相并联；所述第一开关还包括开关K1和开关K2，所述开关K1连接于所述电源与所述下行低噪声放大器之间，用于接通或者断开向所述下行低噪声放大器供电的同时接通或断开所述下行低噪声放大器与所述储能电容的连接；所述开关K2连接于所述上行功率放大器和所述电源之间，所述开关K2接通或者断开所述电源向所述上行功率放大器供电的同时接通或断开所述上行功率放大器与所述储能电容的连接。

5.根据权利要求3所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，还包括储能电容，与所述上行低噪声放大器和所述下行功率放大器相并联；所述第二开关还包括开关K1’和开关K2’，所述开关K1’连接于所述电源与所述上行低噪声放大器之间，用于接通或者断开向所述上行低噪声放大器供电的同时接通或断开所述上行低噪声放大器与所述储能电容的连接；所述开关K2’连接于所述下行功率放大器和所述电源之间，所述开关K2’接通或者断开所述电源向所述下行功率放大器供电的同时接通或断开所述下行功率放大器与所述储能电容的连接。

6.根据权利要求1所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，还包括第一射频环行器和第二射频环行器，所述第一射频环行器与所述上行功率放大器和下行低噪声放大器相连接，用于分离上行和下行信号；所述第二射频环行器与所述下行功率放大器和上行低噪声放大器相连接，用于分离上行和下行信号。

7.根据权利要求6所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，所述上行功率放大器、第一开关、下行低噪声放大器、第一射频环行器被集成于一个电路模块中；所述下行功率放大器、第二开关、上行低噪声放大器、第二射频环行器被集成于另一个电路模块中。

8.根据权利要求1所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，还包括一个监控模块，与所述同步控制模块相连接，根据所述同步控制模块中各部件的参数生成报警信息，发送给远端服务器。

9.根据权利要求1所述的一种TD-SCDMA直放站，其特征在于，所述电源为太阳能供电模块。

Images