CN205921592U - 一种一体化中射频数字模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化中射频数字模块，包括近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块。近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块采用相同的结构腔体；近端一体化中射频子模块包括双工器、一路近端下行电路、一路近端上行电路、一路近端上行分集电路、一个滤波器、近端FPGA单元和近端监控单元；远端一体化中射频子模块包括一路远端上行电路、一路远端下行电路、一路远端上行分集电路、一路功放反馈电路、远端FPGA单元和远端监控单元；本实用新型优化了所述子模块结构腔体，一体化程度高，降低了数字光纤直放站近端机和远端机的构成子模块数量，具有低成本、大功率、小体积、低功耗的特点，并且实现了接收分集功能。

Description

一种一体化中射频数字模块

技术领域

本实用新型涉及直放站系统设计技术领域，具体是一种一体化中射频数字模块。

背景技术

直放站是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备，属于同频放大设备。直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。

直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点，可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所，提高通信质量，解决掉话等问题。

我国移动通讯事业的飞速发展，各运营商对移动通信的网络覆盖要求不断提高，对直放站系统要求更低成本，更低功耗，更小的结构以节省空间以及更方便的安装。而现有大部分数字光纤直放站系统不带分集接收功能，而在带分集接收功能的系统中，其结构复杂，模块数量多，并且大部分商用的接收分集直放站采用回退或模拟预失真，不具备CFR削峰功能和DPD数字预失真功能，系统体积大、功耗大、散热不足，其中一部分产品开始集成化，但集成化程度不足，其一体化模块存在数字模拟干扰等问题影响产品可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点或不足，提供一种一体化中射频数字模块，应用于数字光纤直放站系统中，实现接收分集功能，同时使数字光纤直放站产品成本低、体积小、功耗小、散热容易且易于安装。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种一体化中射频数字模块，包括近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块，近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块的结构腔体相同；所述近端一体化中射频子模块包括双工器、一路近端下行电路、一路近端上行电路、一路近端上行分集电路、滤波器、近端FPGA单元和近端监控单元；双工器输入输出端与基站输入输出端相连，双工器输出端与近端下行电路输入端相连，近端下行电路输出端与近端FPGA单元输入端相连，近端FPGA单元输出端与近端上行电路输入端相连，近端上行电路输出端与与双工器输入端相连，近端FPGA单元输出端与近端上行分集电路输入端相连，近端上行分集电路输出端与滤波器输入端相连，滤波器输出端与基站输入端相连；所述远端一体化中射频子模块包括一路远端下行电路、一路远端上行电路、一路远端上行分集电路、一路功放反馈电路、远端FPGA单元和远端监控单元；远端FPGA单元输出端与远端下行电路输入端相连，远端下行电路输出端与功放模块输入端相连，功放模块输出端与双工器输入端相连，双工器输入输出端接天线，双工器输出端与远端上行电路输入端相连，远端上行电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，远端FPGA单元输出端与光纤连接，远端上行分集电路输入端与滤波器输出端相连，远端上行分集电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，功放反馈电路输入端与功放模块输出端相连，功放反馈电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，滤波器输入端接收分集，滤波器输出端与远端上行分集电路输入端相连。

所述一路近端下行电路包含下变频和A/D转换，下变频输入端与双工器输出端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与近端FPGA单元输入端相连。

所述一路近端上行电路和一路近端上行分集电路分别包含D/A转换和上变频，D/A转换输入端与近端FPGA单元输出端相连，D/A转换输出端与上变频输入端相连，一路近端上行电路的上变频输出端与双工器输入端相连，一路近端上行分集电路的上变频输出端与滤波器输入端相连。

所述近端下行电路、近端上行电路、近端上行分集电路的下变频、上变频、上变频的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连。

所述近端下行电路、近端上行电路、近端上行分集电路的A/D、D/A、D/A转换的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连。

所述近端FPGA单元的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连。

所述一路远端下行电路，包含D/A转换和上变频，D/A转换输入端与远端FPGA单元输出端相连，D/A转换输出端与上变频输入端相连，上变频输出端与功放模块输入端相连。

所述一路远端上行电路和一路远端上行分集电路，分别包含A/D转换、下变频、低噪放单元，低噪放单元输出端与下变频输入端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与远端FPGA单元输入端相连，一路远端上行电路的低噪放单元输入端与双工器输出端相连，一路远端上行分集电路的低噪放单元输入端与滤波器的输出端相连。

所述一路功放反馈电路包含反馈功率单元、下变频和A/D转换，反馈功率单元输入端与功放模块输出端相连，反馈功率单元输出端与下变频输入端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与远端FPGA单元输入端相连。

所述远端下行电路、远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的D/A、A/D、A/D、A/D转换的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述远端下行电路、远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的上变频、下变频、下变频、下变频的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的低噪放单元、低噪放单元、反馈功率单元的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述远端FPGA单元的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述的近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块的结构腔体均包括射频电路板、中频电路板、屏蔽腔和基板。

所述射频电路板安装在模块基板上，采用屏蔽腔进行屏蔽。

所述中频电路板采用多层印制电路板，安装在屏蔽腔上部。

本实用新型的相对现有技术的优点及有益效果是：

1.采用本实用新型模块，直接实现数字光纤直放站接收分集功能；

2.近端一体化中射频模块和远端一体化中射频模块采用相同的腔体结构，减少了结构模具，节约模具费用、加工、采购以及生产费用；

3.采用本实用新型模块，数字光纤直放站系统模块数量少，模块间连线少，生产装配调试简单，生产效率高，机箱结构简单；

4.本实用新型模块，采用CFR和DPD技术，全面降低系统功耗，减小产品体积重量，提高数字光纤直放站系统可靠性；

5.本实用新型整体结构适用于CDMA、WCDMA和LTE多种制式数字光纤直放站。

附图说明

图1为近端一体化中射频子模块结构腔体示意图；

图2为远端一体化中射频子模块结构腔体示意图；

图3为本实用新型的近端一体化中射频子模块框图；

图4为本实用新型的远端一体化中射频子模块框图；

图中，001-近端中频电路板，002-近端屏蔽腔，003-近端射频电路板，004-近端基板，005-远端中频电路板，006-远端屏蔽腔，007-远端射频电路板，008-远端基板。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

一种一体化中射频数字模块，包括近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块，近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块的结构腔体相同；所述近端一体化中射频子模块包括双工器、一路近端下行电路、一路近端上行电路、一路近端上行分集电路、滤波器、近端FPGA单元和近端监控单元；双工器输入输出端与基站输入输出端相连，双工器输出端与近端下行电路输入端相连，近端下行电路输出端与近端FPGA单元输入端相连，近端FPGA单元输出端与近端上行电路输入端相连，近端上行电路输出端与与双工器输入端相连，近端FPGA单元输出端与近端上行分集电路输入端相连，近端上行分集电路输出端与滤波器输入端相连，滤波器输出端与基站输入端相连；所述远端一体化中射频子模块包括一路远端下行电路、一路远端上行电路、一路远端上行分集电路、一路功放反馈电路、远端FPGA单元和远端监控单元；远端FPGA单元输出端与远端下行电路输入端相连，远端下行电路输出端与功放模块输入端相连，功放模块输出端与双工器输入端相连，双工器输入输出端接天线，双工器输出端与远端上行电路输入端相连，远端上行电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，远端FPGA单元输出端与光纤连接，远端上行分集电路输入端与滤波器输出端相连，远端上行分集电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，功放反馈电路输入端与功放模块输出端相连，功放反馈电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，滤波器输入端接收分集，滤波器输出端与远端上行分集电路输入端相连。

所述一路近端下行电路包含下变频和A/D转换，下变频输入端与双工器输出端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与近端FPGA单元输入端相连。

所述一路近端上行电路和一路近端上行分集电路分别包含D/A转换和上变频，D/A转换输入端与近端FPGA单元输出端相连，D/A转换输出端与上变频输入端相连，一路近端上行电路的上变频输出端与双工器输入端相连，一路近端上行分集电路的上变频输出端与滤波器输入端相连。

所述近端下行电路、近端上行电路、近端上行分集电路的下变频、上变频、上变频的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连。

所述近端下行电路、近端上行电路、近端上行分集电路的A/D、D/A、D/A转换的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连。

所述近端FPGA单元的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连。

所述一路远端下行电路，包含D/A转换和上变频，D/A转换输入端与远端FPGA单元输出端相连，D/A转换输出端与上变频输入端相连，上变频输出端与功放模块输入端相连。

所述一路远端上行电路和一路远端上行分集电路，分别包含A/D转换、下变频、低噪放单元，低噪放单元输出端与下变频输入端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与远端FPGA单元输入端相连，一路远端上行电路的低噪放单元输入端与双工器输出端相连，一路远端上行分集电路的低噪放单元输入端与滤波器的输出端相连。

所述一路功放反馈电路包含反馈功率单元、下变频和A/D转换，反馈功率单元输入端与功放模块输出端相连，反馈功率单元输出端与下变频输入端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与远端FPGA单元输入端相连。

所述远端下行电路、远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的D/A、A/D、A/D、A/D转换的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述远端下行电路、远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的上变频、下变频、下变频、下变频的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的低噪放单元、低噪放单元、反馈功率单元的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述远端FPGA单元的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

所述的近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块的结构腔体均包括射频电路板、中频电路板、屏蔽腔和基板。

所述射频电路板安装在模块基板上，采用屏蔽腔进行屏蔽。

所述中频电路板采用多层印制电路板，安装在屏蔽腔上部。

如图1所示，所述的近端一体化中射频子模块结构腔体，在设计中分为近端中频电路板001和近端射频电路板003，近端射频电路板003采用高频板材，它主要完成射频放大、增益调整和上下变频工作；近端中频电路板001主要完成A/D转换、D/A转换、近端数字处理和CFR削峰功能以及监控功能；所述近端射频电路板003安装在近端基板004上，采用近端屏蔽腔002进行屏蔽，避免干扰和被干扰；所述近端中频电路板001采用多层印制电路板，安装在近端屏蔽腔002上部。

如图2所示，所述的远端一体化中射频子模块，在设计中分为远端中频电路板005和远端射频电路板007，远端射频电路板007采用高频板材，它主要完成射频放大、增益调整和上下变频工作；远端中频电路板005主要完成A/D转换、D/A转换、远端数字处理和DPD数字预失真功能以及监控功能；所述远端射频电路板007安装在远端基板008上，采用远端屏蔽腔006进行屏蔽，避免干扰和被干扰；所述远端中频电路板005采用多层印制电路板，安装在远端屏蔽腔006上部。

所述的近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块采用相同的结构腔体，并且实现了接收分集功能。

如图3所示，所述的近端一体化中射频子模块，它应用在数字光纤直放站近端机中，包含双工器、一路下行电路、一路上行电路、一路上行分集电路、一个上行分集滤波器、近端FPGA单元和近端监控单元。所述下行电路包含下行下变频和A/D转换电路；所述上行电路和上行分集电路，两路独立工作，它们各自包含上行D/A转换和上变频电路；所述近端FPGA单元包含近端数字处理和CFR削峰功能；近端监控单元分别与近端FPGA单元、D/A及A/D转换、上变频及下变频的控制端相连，完成远程通信、近端机模块控制及近远端通信。

如图4所示，所述的远端一体化中射频子模块，它应用在数字光纤直放站远端机中，包括一路上行电路、一路上行分集电路、一路下行电路、一路功放反馈电路、远端FPGA单元和远端监控单元。所述上行电路和上行分集电路，两路独立工作，它们各自包含上行下变频和A/D转换电路；所述下行电路包含下行D/A转换和上变频电路；所述功放反馈电路包含反馈功率单元、下变频和A/D转换电路；所述远端FPGA单元包含远端数字处理和DPD数字预失真功能；远端监控单元分别与远端FPGA单元、D/A及A/D转换、上变频及下变频、低噪放单元、反馈功率单元和功放模块的控制端相连，完成远端机模块控制及远近端通信。

以上内容描述了本实用新型的基本原理和主要特点。本行业的技术人员应该了解到，在不脱离本实用新型所附权利要求书所限定的精神和范围内，从形式上和细节上对本实用新型作出的变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种一体化中射频数字模块，其特征在于：包括近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块，近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块的结构腔体相同；所述近端一体化中射频子模块包括双工器、一路近端下行电路、一路近端上行电路、一路近端上行分集电路、滤波器、近端FPGA单元和近端监控单元；双工器输入输出端与基站输入输出端相连，双工器输出端与近端下行电路输入端相连，近端下行电路输出端与近端FPGA单元输入端相连，近端FPGA单元输出端与近端上行电路输入端相连，近端上行电路输出端与与双工器输入端相连，近端FPGA单元输出端与近端上行分集电路输入端相连，近端上行分集电路输出端与滤波器输入端相连，滤波器输出端与基站输入端相连；所述远端一体化中射频子模块包括一路远端下行电路、一路远端上行电路、一路远端上行分集电路、一路功放反馈电路、远端FPGA单元和远端监控单元；远端FPGA单元输出端与远端下行电路输入端相连，远端下行电路输出端与功放模块输入端相连，功放模块输出端与双工器输入端相连，双工器输入输出端接天线，双工器输出端与远端上行电路输入端相连，远端上行电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，远端FPGA单元输出端与光纤连接，远端上行分集电路输入端与滤波器输出端相连，远端上行分集电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，功放反馈电路输入端与功放模块输出端相连，功放反馈电路输出端与远端FPGA单元输入端相连，滤波器输入端接收分集，滤波器输出端与远端上行分集电路输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种一体化中射频数字模块，其特征在于：

所述一路近端下行电路包含下变频和A/D转换，下变频输入端与双工器输出端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与近端FPGA单元输入端相连；

所述一路近端上行电路和一路近端上行分集电路分别包含D/A转换和上变频，D/A转换输入端与近端FPGA单元输出端相连，D/A转换输出端与上变频输入端相连，一路近端上行电路的上变频输出端与双工器输入端相连，一路近端上行分集电路的上变频输出端与滤波器输入端相连；

所述近端下行电路、近端上行电路、近端上行分集电路的下变频、上变频、上变频的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连；

所述近端下行电路、近端上行电路、近端上行分集电路的A/D、D/A、D/A转换的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连；

所述近端FPGA单元的输入输出端分别与近端监控单元的输入输出端相连。

3.根据权利要求1所述的一种一体化中射频数字模块，其特征在于：

所述一路远端下行电路，包含D/A转换和上变频，D/A转换输入端与远端FPGA单元输出端相连，D/A转换输出端与上变频输入端相连，上变频输出端与功放模块输入端相连；

所述一路远端上行电路和一路远端上行分集电路，分别包含A/D转换、下变频、低噪放单元，低噪放单元输出端与下变频输入端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与远端FPGA单元输入端相连，一路远端上行电路的低噪放单元输入端与双工器输出端相连，一路远端上行分集电路的低噪放单元输入端与滤波器的输出端相连；

所述一路功放反馈电路包含反馈功率单元、下变频和A/D转换，反馈功率单元输入端与功放模块输出端相连，反馈功率单元输出端与下变频输入端相连，下变频输出端与A/D转换输入端相连，A/D转换输出端与远端FPGA单元输入端相连；

所述远端下行电路、远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的D/A、A/D、A/D、A/D转换的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连；

所述远端下行电路、远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的上变频、下变频、下变频、下变频的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连；

所述远端上行电路、远端上行分集电路、功放反馈电路的低噪放单元、低噪放单元、反馈功率单元的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连；

所述远端FPGA单元的输入输出端分别与远端监控单元的输入输出端相连。

4.根据权利要求1所述的一种一体化中射频数字模块，其特征在于：所述的近端一体化中射频子模块和远端一体化中射频子模块的结构腔体均包括射频电路板、中频电路板、屏蔽腔和基板。

5.根据权利要求4所述的一种一体化中射频数字模块，其特征在于：所述射频电路板安装在模块基板上，采用屏蔽腔进行屏蔽。

6.根据权利要求4所述的一种一体化中射频数字模块，其特征在于：所述中频电路板采用多层印制电路板，安装在屏蔽腔上部。