CN202738113U

CN202738113U - 一种室内覆盖系统的无源监测装置

Info

Publication number: CN202738113U
Application number: CN 201220370465
Authority: CN
Inventors: 郑国明; 林利爽; 张晶
Original assignee: XIMEN TELETOM SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIMEN TELETOM SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2022-07-27

Abstract

本实用新型涉及一种室内覆盖系统的无源监测装置，包括第一耦合单元、第二耦合单元、能量采集单元、功分单元、射频通信单元、功率监测单元和CPU单元；第一耦合单元的输入口、输出口为室内覆盖系统的无源监测装置的射频输入口、射频输出口；第一耦合单元的耦合口与第二耦合单元的输入口相连接，第二耦合单元的输出口与能量采集单元相连接，能量采集单元向CPU单元、射频通信单元、功率检测单元提供电源；第二耦合单元的耦合口与功分单元的输入口相连接，功分单元的第一输出口与功率监测单元相连接，功分单元的第二输出口与射频通信单元相连接，CPU单元通过数据线与射频通信单元和功率监测单元相连接。

Description

一种室内覆盖系统的无源监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种移动通信网络室内覆盖系统的监测设备，更具体地说，涉及一种室内覆盖系统的无源监测装置。

背景技术

随着移动通信的普及化、用户对服务质素的要求也随之提高，因此产生对室内、隧道及地铁内使用电话的要求。如果仅靠室外基站覆盖，在室内将会存在接收不稳定及在地面下范围无法接收的问题，因此，室内覆盖是一种最有效的方法，目前各大运营商都在大量建设室内覆盖系统。

众所周知，室内覆盖系统除信号源外，其它的都是无源器件，如功分器、合路器、耦合器、射频电缆、室内天线。现在通常只对信号源部分进行监测，无法监测到天线口。为什么监测不到天线口呢？室内覆盖系统的天线分布较为分散，天线数量大，少则十几根天线，多则上百根天线，馈线走线复杂，通常都是走暗线，如果顺着馈线布放电源线，安全隐患大。目前没有一种简便实现天线口供电的技术。

由于缺乏一种低成本，高效的供电方法，天线末端的监控问题已经极大的困扰了各大运营商，如何实现对天线末端实时、高效的监测，是各大运营商急需解决的难题。

中国实用新型专利申请号201110080039.5公开了一种对室内分布器件进行无线感知监测的系统，所述系统包括：无线感知单元、无线感知控制器、控制中心以及传输网关，所述无线感知单元与所述无线感知控制器通过无线感知网络相连接；所述无线感知控制器和所述传输网关通过移动通信网络相连接；所述传输网关和所述控制中心通过核心传输网络相连接。所述实用新型是基于物联网在移动网中的应用，定位室内分布器件的故障点，从而实现监控室内分布系统的无源器件的工作状态。

上述的实用新型申请的技术方案虽然提供了解决对室内分布系统的无源器件的工作状态进行监控，但其仍存在不足：

（1）在天线端对射频信号进行采集并监测，只能达到确定故障点的作用，并不能实现对无源器件的监测；

（2）无线感知设备仍然需要独立电源，其大规模使用容易受到电源分布的限制；

（3）基于物联网实现对室内公布系统的监控，由于一个室内分布系统的数量并不多，使用物联网，技术方案复杂，成本较高；

（4）如果想对多个写字楼的室分系统进行统一组网，以此来降低成本，但由于传输距离的限制，大规模组网的可行性较低，基本不可能实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，实现成本低，可大规模运用。既能实时准确定位故障链路，又能实时监测的室内覆盖系统天线口的功率，且无需供电的监测装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种室内覆盖系统的无源监测装置，包括第一耦合单元、第二耦合单元、能量采集单元、功分单元、射频通信单元、功率监测单元和CPU单元；第一耦合单元的输入口、输出口为室内覆盖系统的无源监测装置的射频输入口、射频输出口；第一耦合单元的耦合口与第二耦合单元的输入口相连接，第二耦合单元的输出口与能量采集单元相连接，能量采集单元向CPU单元、射频通信单元、功率检测单元提供电源；第二耦合单元的耦合口与功分单元的输入口相连接，功分单元的第一输出口与功率监测单元相连接，功分单元的第二输出口与射频通信单元相连接，CPU单元通过数据线与射频通信单元和功率监测单元相连接。

作为优选，所述的能量采集单元是RF-DC转换电路，用于将射频信号转换成直流电压。

作为优选，所述的RF-DC转换电路与整流升压器相连，直流电压输出不小于1.8V。

作为优选，所述的整流升压器与电压限幅器相连。

作为优选，功率监测单元包括检波管，通过检波管实现射频检波；检测输入功率检测单元的射频信号功率，并将监测的模拟数据发送至CPU单元，由CPU对模拟数据进行模数转换，记录功率值，通过运算得出输入本装置的功率值。

作为优选，射频通信单元包括无线数传模块，用来接收来自功分单元的射频信号，解调成基带信号，并将信号发给CPU单元，CPU单元对信号进行分析，若为查询指令则将ID和功率值通过射频通信单元发送；射频通信单元将接收到的ID和功率值信息调制为射频信号，射频信号经射频口从功分单元发射。

作为优选，所述的室内覆盖系统的无源监测装置的输出口与天线相连接，室内覆盖系统的无源监测装置的输入口接收室内分布系统的射频信号。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述的室内覆盖系统的无源监测装置，在室内覆盖系统的天线之前接入无源监测装置，无源监测装置的输出口与天线相连接，无源监测装置的输入口接收室内分布系统的射频信号，并将部分射频转换为直流电压，供本实用新型所述的装置使用。

本装置实时监测输入口的射频信号功率，并根据需要将自身的ID和功率值通过射频信号发射出去，实现准确定位与实时监控。

基于RF-DC转换电路，将射频信号转换成直流电压，结构简单，不受外界电源分布的限制，可能大规模进行运用。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是能量采集单元的原理图；

图中：1是第一耦合单元，2是第二耦合单元，3是能量采集单元，4是功分单元，5是射频通信单元，6是功率监测单元，7是CPU单元，8是射频输入口，9是射频输出口。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。

如图1所示，一种室内覆盖系统的无源监测装置，包括第一耦合单元1、第二耦合单元2、能量采集单元3、功分单元4、射频通信单元5、功率监测单元6和CPU单元7；第一耦合单元1的输入口、输出口为室内覆盖系统的无源监测装置的射频输入口8、射频输出口9；第一耦合单元1的耦合口与第二耦合单元2的输入口相连接，第二耦合单元2的输出口与能量采集单元3相连接，能量采集单元3向CPU单元7、射频通信单元5、功率检测单元提供电源；第二耦合单元2的耦合口与功分单元4的输入口相连接，功分单元4的第一输出口与功率监测单元6相连接，功分单元4的第二输出口与射频通信单元5相连接，CPU单元7通过数据线与射频通信单元5和功率监测单元6相连接。

本实用新型同时提供了一种室内覆盖系统的无源监测的方法，步骤如下：

1）射频信号经第一耦合单元1直接输出至射频输出口9，同时经耦合口输出，与第二耦合单元2的输入口相连；

2）射频信号经第二耦合单元2的输出口与能量采集单元3相连接，同时经耦合口输出至功分单元4；

3）能量采集单元3将射频信号转换成电压，向CPU单元7、射频通信单元5、功率检测单元6提供电源。

所述的第一耦合单元1为能量获取器件和信息上传的通道，第一耦合单元1的输入输出口即是本装置的射频输入口8和射频输出口9。耦合端为本装置与室内分布系统沟通的窗口，也是能量获取的关键窗口。为减小对室内分布系统的影响，第一耦合器耦合量根据系统的实际情况选择，取值范围为5~15dB。

所述的第二耦合单元2也是能量获取器件和信息上传的通道，第二耦合单元2实现能量的不平均分配，直通端与能量采集单元3相连接，保证能量获取单元能够获取足够的能量，耦合端口与功分单元4的输入口相连。

射频信号经能量采集单元3转换成为直流电压。所述的能量采集单元3是RF-DC转换电路，用于将射频信号转换成直流电压，对装置内的CPU单元7、射频通信单元5、功率检测单元提供电源。

所述的直流电压经整流升压器调整为不小于1.8V的直流电压。如图2所示，BAT63-07W为高频整流芯片，将射频信号转为直流信号Power1，直流信号Power1采用C106电容滤波，稳压二极管D104保护，防止升压芯片的输入电压过高，损坏后级器件。直流信号Power1经过升压芯片BQ25504将电压升压到1.8v以上，升压后的能量给电容充电，并作为设备的电源。为保证能量的有效使用，电源的输出Power2采用一定的占空比，保证能量采集单元3存储的能量足够设备长期工作。

所述的功分单元4是用来将从第二耦合单元2输入的射频信号分成两路，一路为功率监测单元6提供监测信号，一路为射频通信单元5的射频信号提供发射通道。

功率监测单元6包括检波管，通过检波管实现射频检波；检测输入功率检测单元6的射频信号功率，并将监测的模拟数据发送至CPU单元7，由CPU单元7对模拟数据进行模数转换，记录功率值，通过运算得出输入本装置的功率值。

射频通信单元5用来接收来自功分单元4的射频信号，解调成基带信号，并将信号发给CPU单元7，CPU单元7对信号进行分析，若为查询指令则将ID和功率值通过射频通信单元5发送。射频通信单元5将接收到的ID和功率值信息调制为射频信号，射频信号经射频口从功分单元4发射。

射频通信单元5包括无线数传模块，本实施例中，所述的无线数传模块采用芯片CC1101实现，用来接收来自功分单元4的射频信号，解调成基带信号，并将信号发给CPU单元7，CPU单元7对信号进行分析，若为查询指令则将ID和功率值通过射频通信单元5发送。射频通信单元5将接收到的ID和功率值信息调制为射频信号，射频信号经射频口从功分单元4发射。

所述的室内覆盖系统的无源监测装置的输出口与天线相连接，室内覆盖系统的无源监测装置的输入口接收室内分布系统的射频信号。

所述的CPU单元7为无源监测装置的核心部分，用来接收指令，分析指令，并做出相应的反馈。

上述实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作对本实用新型的限定。只要是依据本实用新型的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本实用新型的权利要求的范围内。

Claims

1.一种室内覆盖系统的无源监测装置，其特征在于，包括第一耦合单元、第二耦合单元、能量采集单元、功分单元、射频通信单元、功率监测单元和CPU单元；第一耦合单元的输入口、输出口为室内覆盖系统的无源监测装置的射频输入口、射频输出口；第一耦合单元的耦合口与第二耦合单元的输入口相连接，第二耦合单元的输出口与能量采集单元相连接，能量采集单元向CPU单元、射频通信单元、功率检测单元提供电源；第二耦合单元的耦合口与功分单元的输入口相连接，功分单元的第一输出口与功率监测单元相连接，功分单元的第二输出口与射频通信单元相连接，CPU单元通过数据线与射频通信单元和功率监测单元相连接。

2.根据权利要求1所述的室内覆盖系统的无源监测装置，其特征在于，所述的能量采集单元是RF-DC转换电路，用于将射频信号转换成直流电压。

3.根据权利要求2所述的室内覆盖系统的无源监测装置，其特征在于，所述的RF-DC转换电路与整流升压器相连，直流电压输出不小于1.8V。

4.根据权利要求3所述的室内覆盖系统的无源监测装置，其特征在于，所述的整流升压器与电压限幅器相连。

5.根据权利要求1所述的室内覆盖系统的无源监测装置，其特征在于，功率监测单元包括检波管，通过检波管实现射频检波；检测输入功率检测单元的射频信号功率，并将监测的模拟数据发送至CPU单元，由CPU单元对模拟数据进行模数转换，记录功率值，通过运算得出输入本装置的功率值。

6.根据权利要求1所述的室内覆盖系统的无源监测装置，其特征在于，射频通信单元包括无线数传模块，用来接收来自功分单元的射频信号，解调成基带信号，并将信号发给CPU单元，CPU单元对信号进行分析，若为查询指令则将ID和功率值通过射频通信单元发送；射频通信单元将接收到的ID和功率值信息调制为射频信号，射频信号经射频口从功分单元发射。

7.根据权利要求1所述的室内覆盖系统的无源监测装置，其特征在于，所述的室内覆盖系统的无源监测装置的输出口与天线相连接，室内覆盖系统的无源监测装置的输入口接收室内分布系统的射频信号。