CN206620123U - 具有双耦合端口的基站双工模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种具有双耦合端口的基站双工模块，包括基站设备发射端口TX、基站射频输出天线端口ANT、基站设备接收端口RX、前向耦合端口FC和反向耦合端口RC,上述端口组合形成TX‑ANT端、ANT‑RX端、TX‑FC端和ANT‑RC端。本实用新型可以对基站发射的下行信号进行功率采样，通过新增的前向耦合端口和反向耦合端口将信号传给驻波比检测设备，并由驻波比设备对采样信号进行处理，得出驻波比值等告警判断值，依此方式提高对基站安全性的维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及GSM-R无线移动通信设备领域，具体是一种具有双耦合端口的基站双工模块。
背景技术
双工器是在滤波器的基础上发展起来的一种专门为解决收、发共用一副天线的问题而设计的射频器件。在基站中主要使用的是频段双工器，将不同频段的信号借助同一副天线进行发射和接收，在通信系统中可以提高抗干扰度和保密性。通常情况下，双工器是由两个带通滤波器和分支接头组成，具有发射、接收和天线端口，是一个三端口网络。
双工器的TX（发射端）滤波器的基本功能是：（1）从发射端减少杂散辐射信号以避免对其他无线通信系统的干扰，这些无线信号的主要成分是发射信号频率的二、三次谐波和变频时产生的镜像频率；（2）衰减掉发射信号中接收频段内的噪声，抑制它到接收机的灵敏度以下，因此必须保持一个较宽的阻带以抑制杂散信号，同时能维持低的带内插损和承载大功率信号的能力。
双工器的RX（接收端）滤波器的基本功能是：（1）避免由于发射端输出下行信号的泄露而造成对接收机干扰；（2）减少来自天线的外部下行信号的功率泄露，所以需要包含高衰减以及去干扰性能。
双工器主要的技术指标是带外抑制、互调、端口隔离度。
带外抑制：指模块在正常工作模式下，收发通道对传输信号正常工作频带外的信号的抑制能力。
互调：当工作频带内有两个及以上信号输入双工器后，由于模块的非线性而在其输出端口产生的与两个或多个输入信号有特定关系的产物为互调产物。
端口隔离度：指模块在正常工作模式下，上行（下行）通道对下行（上行）通道信号的抑制能力。
在实际应用中，基站输出接口及馈线出现未接好、进水、松动等因素造成驻波时，若基站具有自动检测驻波比值，判定告警等级，若驻波比告警等级高，可关闭发射机信号发射，保护基站发射机不损坏。因此，基站具有驻波检测功能很重要，便于维护和操作。
对天馈线进行测试主要是通过测量其驻波比（VSWR）或回损（Return Loss）的值和隔离度（Isolation）来判断天馈线的安装质量和运行情况的好坏。驻波比的计算公式如下：
前向功率（W）:Pf或Pf（dBw）=10logPf；
反向功率（W）:Pr或Pr（dBw）=10logPr；
回波损耗：ar=10log（Pf/ Pr）=Pf（dBw）- Pr（dBw）；
；
；
回波损耗与驻波比之间的转换公式为：
；
根据上述公式，可以检测基站输出端口的前向功率和反向功率就行计算出天馈线的驻波比值，再通过驻波比判断驻波告警状态。
为了满足以上检测性能，需要对前向功率和反向功率进行采样。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种具有双耦合端口的基站双工模块，可以对基站发射的下行信号进行功率采样，通过新增的前向耦合端口和反向耦合端口将信号传给驻波比检测设备，并由驻波比设备对采样信号进行处理，得出驻波比值等告警判断值，依此方式提高对基站安全性的维护。
本实用新型包括基站设备发射端口TX、基站射频输出天线端口ANT、基站设备接收端口RX、前向耦合端口FC和反向耦合端口RC,上述端口组合形成TX-ANT端、ANT-RX端、TX-FC端和ANT-RC端。
所述的TX-ANT端由功放输出的下行信号经基站设备发射端口输送到基站射频输出天线端口，通带带宽为下行频段，对通带外的信号进行深抑制度的衰减；ANT-RX端由外部天线输入的上行信号经基站射频输出天线端口输送到基站设备接收端口，通带带宽为上行频段，对通带外的信号进行深抑制度的衰减；TX-FC端由功放输出的下行信号经基站发射端口耦合信号输送到前向耦合端口，并由前向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测，通带带宽为下行频段，FC端对ANT端具有较高的隔离度，使耦合信号不会对天线端造成干扰；ANT-RC端由天线或接口反射的下行信号经基站射频输出天线端口耦合信号输送到反向耦合端口，并由反向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测，通带带宽为下行频段，RC端对TX端具有较高的隔离度，使耦合信号不会对发射端造成干扰。
本实用新型有益效果在于：
1、可以提取基站设备下行的前向功率和反向功率，将采样信号传输到后端检测模块，由检测模块计算出天馈线的驻波比值，再通过驻波比判断基站射频输出天线端口的驻波告警状态，以便对设备进行检测和维护；
2、利用采样的前向功率可以对设备的下行功率值进行实时采样监控；
3、节约基站内部空间，将以前使用的外部驻波采样模块集成到双工器中，实现一体化；
4、高可靠性，利用腔体模块的耦合性能，减少了故障节点，提高基站的维护效率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型结构如图1所示，包括基站设备发射端口TX、基站射频输出天线端口ANT、基站设备接收端口RX、前向耦合端口FC和反向耦合端口RC,上述端口组合形成TX-ANT端、ANT-RX端、TX-FC端和ANT-RC端。
基站双工模块的主要的组成部分如下：
（1）TX-ANT端（基站设备发射端对基站射频输出天线端口）：
由功放输出的下行信号经基站设备发射端口输送到基站射频输出天线端口，通带带宽为下行频段，对通带外的信号进行深抑制度的衰减。
（2）ANT-RX端（基站射频输出天线端口对基站设备接收端）：
由外部天线输入的上行信号经基站射频输出天线端口输送到基站设备接收端口，通带带宽为上行频段，对通带外的信号进行深抑制度的衰减。
（3）TX-FC端（基站发射端对前向耦合端口）：
由功放输出的下行信号经基站发射端口耦合信号输送到前向耦合端口，并由前向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测，通带带宽为下行频段，FC端对ANT端具有较高的隔离度，使耦合信号不会对天线端造成干扰。
（4）ANT-RC端（基站射频输出天线端口对反向耦合端口）：
由天线或接口反射的下行信号经基站射频输出天线端口耦合信号输送到反向耦合端口，并由反向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测，通带带宽为下行频段，RC端对TX端具有较高的隔离度，使耦合信号不会对发射端造成干扰。
本实用新型工作原理：
1、双工器模块的基站设备发射端口（TX）接收来自外部的信号并过滤出下行频段的信号由基站射频输出天线端口（ANT）输送到天线或基站接口；
2、双工器模块的基站射频输出天线端口（ANT）接收来自天线或基站接口的上行信号并过滤出上行频段的信号由基站设备接收端口（RX）输送到外部后级的低噪声放大器等模块；
3、双工器模块的前向耦合端口（FC）耦合对外输出经基站设备发射端口（TX）输出到基站射频输出天线端口（ANT）的下行信号；
4、双工器模块的反向耦合端口（RC）耦合对外输出经基站射频输出天线端口（ANT）反射接收的下行信号。
本实用新型功能要求：
1、将上下行不同频段的信号进行分离，并借助同一天线端口进行发射和接收；
2、对基站接口或天线经过的下行信号进行前向和反向的功率采样；
3、将前反向采样的功率输出，以便外部检测模块可以利用采样信号进行驻波等指标的分析检测；
4、在双工模块内嵌双耦合模块，实现一体化模块，设备外形尺寸要求为260*47*74mm3。
接口定义：所有接口SMA-K。
基站双工模块主要技术指标：
双工部分指标
1、频率范围：
基站设备接收端口（RX）：885~889MHz，中心频率fo=887；
基站设备发射端口（TX）：930~934MHz，中心频率fo=932；
2、承载功率：≥80 W；
3、插入损耗：＜0.9 dB；
4、带内波动：＜0.5dB；
5、带外抑制：
基站设备接收端口（RX）：≥20dB@fo±13MHz，≥75dB@925MHz，
≥90dB@928MHz-2000MHz和9KHz-840MHz；
基站设备发射端口（TX）：≥20 @ fo±13MHz，≥75dB@895MHz，
≥90dB@990MHz-2000MHz和9KHz-891MHz；
6、端口隔离：
基站设备接收端口（RX）与基站设备发射端口（TX）之间：≥ 90 dB；
7、互调指标：带外≥140dBc，带内≤100dBc；
8、输入/出电压驻波比：≤1.2；
9、表面要求：表面喷漆，黑色，双工器底部需不喷漆处理，底部平整；
10、工作环境温度： -25～+70℃。
耦合通道指标要求：
1、频率范围：
前向耦合端口（FC）：930-934MHz；
反向耦合端口（RC）：930-934MHz；
2、耦合度：40±1 dB；
3、隔离度：
前向耦合端口（FC）与基站射频输出端口（ANT）隔离度：≥64dB；
反向耦合端口（RC）与基站设备发射端口（TX）隔离度：≥62dB；
4、输入/出电压驻波比：≤1.2；
5、特性阻抗：50Ω；
6、工作环境温度： -25～+70℃。
本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.一种具有双耦合端口的基站双工模块，其特征在于：包括基站设备发射端口TX、基站射频输出天线端口ANT、基站设备接收端口RX、前向耦合端口FC和反向耦合端口RC,上述端口组合形成TX-ANT端、ANT-RX端、TX-FC端和ANT-RC端；所述的TX-ANT端由功放输出的下行信号经基站设备发射端口输送到基站射频输出天线端口，通带带宽为下行频段，对通带外的信号进行深抑制度的衰减；ANT-RX端由外部天线输入的上行信号经基站射频输出天线端口输送到基站设备接收端口，通带带宽为上行频段，对通带外的信号进行深抑制度的衰减；TX-FC端由功放输出的下行信号经基站发射端口耦合信号输送到前向耦合端口，并由前向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测，通带带宽为下行频段；ANT-RC端由天线或接口反射的下行信号经基站射频输出天线端口耦合信号输送到反向耦合端口，并由反向耦合端口输出到检测模块进行驻波的检测，通带带宽为下行频段。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109327239A (zh) * | 2018-10-09 | 2019-02-12 | 南京泰通科技股份有限公司 | 一种内置具有驻波监测功能低噪放的基站双工模块 |
| CN112596111A (zh) * | 2020-11-04 | 2021-04-02 | 普联技术有限公司 | 障碍物识别方法、装置、设备及可读存储介质 |
| CN113473512A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-10-01 | 深圳市广和通无线股份有限公司 | 干扰定位方法 |
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| CN112596111B (zh) * | 2020-11-04 | 2024-02-13 | 普联技术有限公司 | 障碍物识别方法、装置、设备及可读存储介质 |
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