CN208904993U - 一种双信道无线宽带传输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双信道无线宽带传输设备，包括依次相连的主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元，主控单元经以太网或串口与用户终端通信，以完成人机交互，所述数字处理单元、信道单元及功放滤波单元均有两组，主控单元分别与两个数字处理单元通信，数字处理单元分别经信道单元与功放滤波单元通信，功放滤波单元连接背负式天线。本实用新型体积小，工作频段覆盖宽，能够实现双信道无线宽带传输，从而为语音、数据、图像、视频业务提供可靠的无线通信链路。

Description

一种双信道无线宽带传输设备

技术领域

本实用新型涉及超短波设备无线通信领域，具体涉及一种双信道无线宽带传输设备。

背景技术

在传统的超短波宽带传输设备设计中，基本上都是单信道设计，集成度不高，频段也较窄；在未来通信设备多信道、小型化、宽带化、模块化的发展趋势下，要求传输设备的体积越来越小、带宽越来越宽，功能集成度越来越高，因此传统设备无法满足此类需求。此外，传统传输设备的工作频段、工作带宽、用户速率等需求是根据不同的应用分段处理的，例如频率划分为30MHz～88MHz，100MHz～400MHz，900～1.2GHz等等；带宽最大为4MHz、速率最高为5Mbit/s。由于不同频段下应用场景不同，所以这种通信设备的波形设计、信道设计差异较大，无法满足通信需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双信道无线宽带传输设备，能够实现双信道无线宽带传输，且工作频段覆盖较宽，从而为语音、数据、图像、视频业务提供可靠的无线通信链路。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种双信道无线宽带传输设备，包括依次相连的主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元，主控单元经以太网或串口与外部设备通信，以完成人机交互，所述数字处理单元、信道单元及功放滤波单元均有两组，主控单元分别与两个数字处理单元通信，数字处理单元分别经信道单元与功放滤波单元通信，功放滤波单元连接背负式天线；

所述信道单元包括发射信道模块、接收信道模块、频率合成模块及信道控制模块，频率合成模块与信道控制模块通信，信道控制模块分别与发射信道模块和接收信道模块通信，发射信道模块和接收信道模块均与数字处理单元和功放滤波单元通信，发射信道模块与接收信道模块复用滤波器、放大器、混频器和射频开关，发射信道模块用于将中频信号变频至工作频率，并完成信号的放大和滤波，接收信道模块用于将接收到的射频信号二次变频至中频信号，及完成信号的放大和滤波，频率合成模块用于为发射信道模块和接收信道模块提供一本振信号和二本振信号。

优选的，所述信道单元还包括温补晶振，温补晶振分别与主控单元和频率合成模块相连。

优选的，所述两个信道单元均包括两个工作频段，分别为30MHz～500MHz和500MHz～2.4GHz，工作带宽为25kHz～25MHz，用户速率为4.8kbit/s～50Mbit/s。

优选的，所述功放滤波单元包括依次相连的增益控制电路、功放电路、第一射频电子开关、分段滤波电路、第二射频电子开关、定向耦合电路及收发电子开关，增益控制电路与信道单元相连，收发电子开关连接背负式天线，所述增益控制电路采用PIN二极管衰减器，分段滤波电路采用集总参数的椭圆函数低通滤波器，收发电子开关用于完成射频信号与公共端的选通与关断。

优选的，所述数字处理单元包括SOC集成芯片、DSP、模数转换器ADC、数模转换器DAC及通信接口，SOC集成芯片经通信接口与主控单元通信，SOC集成芯片分别经模数转换器ADC和数模转换器DAC与信道单元通信，DSP与SOC集成芯片通信，模数转换器ADC用于将信道单元的中频信号转换为数字信号并发送至SOC集成芯片，数模转换器DAC用于将SOC集成芯片的中频信号转换为模拟信号并发送至信道单元。

优选的，还包括电源单元，电源单元包括依次相连的电源滤波器、总控制电路、防反接电路及输出电路，输出电路分别与主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元相连，总控制电路连接外部开关，输出电路采用隔离型DC-DC器。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型采用双信道通信，两个信道均可独立工作，能够实现多个信号同时传输，且信号传输速率快。

（2）信道单元的工作频段分为30MHz～500MHz和500MHz～2.4GHz，可完成不同应用场景下的应用需求，从而为语音、数据、图像、视频业务提供可靠的无线通信链路。

（3）本实用新型采用模块化设计，便于各单元功能设计及后期的故障定位和维护，各个单元之间的接口数量少，从而提高了设计效率，增加了可维修性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型所述数字处理单元的原理框图；

图3为本实用新型所述信道单元的原理框图；

图4为本实用新型所述功放滤波单元的原理框图；

图5为本实用新型所述电源单元的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型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实用新型的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1至图5所示，本实用新型所述的一种双信道无线宽带传输设备，包括依次相连的主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元，主控单元经以太网或串口与外部设备通信，以完成人机交互，数字处理单元、信道单元及功放滤波单元均有两组，主控单元分别与两个数字处理单元通信，数字处理单元分别经信道单元与功放滤波单元通信，功放滤波单元连接背负式天线，主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元均连接电源单元。

主控单元包括微处理器及分别与微处理器相连的显示器、音频处理电路和接口电路，音频处理电路经接口电路连接外部设备，显示器有两个，分别与微处理器相连，主控单元用于完成人机交互。在本实施例中，主控单元采用Xilinx公司的Zynq7020处理器，显示器采用分辨率为192点×80点的oled显示屏。主控单元的工作过程为现有技术，不再赘述。

数字处理单元对信号进行编码和调制，并将数字发射中频信号转换成模拟发射中频信号，数字处理单元包括SOC集成芯片、DSP、模数转换器ADC、数模转换器DAC及通信接口，SOC集成芯片经通信接口与主控单元通信，SOC集成芯片分别经模数转换器ADC和数模转换器DAC与信道单元通信，DSP与SOC集成芯片通信，模数转换器ADC用于将信道单元的中频信号转换为数字信号并发送至SOC集成芯片，数模转换器DAC用于将SOC集成芯片的中频信号转换为模拟信号并发送至信道单元。在本实施例中，SOC集成芯片采用Xilinx公司的Zynq7045芯片，DSP采用TMS320C6655数字信号处理器。

信道单元包括发射信道模块、接收信道模块、频率合成模块、信道控制模块及温补晶振，温补晶振分别与主控单元和频率合成模块相连，频率合成模块与信道控制模块通信，信道控制模块分别与发射信道模块和接收信道模块通信，发射信道模块和接收信道模块均与数字处理单元和功放滤波单元通信，发射信道模块与接收信道模块复用滤波器、放大器、混频器和射频开关，从而减少设备的体积和重量，发射信道模块用于将中频信号变频至工作频率，并完成信号的放大和滤波，接收信道模块用于将接收到的射频信号二次变频至中频信号，及完成信号的放大和滤波，频率合成模块用于为发射信道模块和接收信道模块提供一本振信号和二本振信号，信道控制模块用于完成控制信号解析、发射信号环路控制及接收信号自动增益调节。在本实施例中，信道控制模块采用Xilinx公司的XC6SLX45-3CSG324I芯片，频率合成模块采用频率合成芯片LMX2592。

两个信道单元均包括两个工作频段，分别为30MHz～500MHz和500MHz～2.4GHz，工作带宽为25kHz～25MHz，用户速率为4.8kbit/s～50Mbit/s，两个信道单元的信息分别在两个显示器上显示，从而满足信道主要参数及状态的显示功能。

功放滤波单元包括依次相连的增益控制电路、功放电路、第一射频电子开关、分段滤波电路、第二射频电子开关、定向耦合电路及收发电子开关，增益控制电路与信道单元相连，收发电子开关连接背负式天线，增益控制电路采用PIN二极管衰减器，用于调整功放滤波电路的功率增益，分段滤波电路采用集总参数的椭圆函数低通滤波器，用于滤除功放输出射频信号中的谐波分量，收发电子开关用于完成射频信号与公共端的选通与关断。

电源单元包括依次相连的电源滤波器、总控制电路、防反接电路及输出电路，输出电路分别与主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元相连，电源滤波器用于抑制共模干扰和差模干扰，总控制电路连接外部开关，用于开关机，防反接电路用于防止因接错供电电源极性而导致电源单元烧毁或损坏，输出电路采用隔离型DC-DC器用于开关机。其中，总控制电路、防反接电路及输出电路均为现有技术，不再赘述。

当设备发射信号时，来自外部设备的信号经以太网或串口发送至主控单元，经主控单元处理后发送至数字处理单元，由数字处理单元对信号进行编码和调制，并将数字发射中频信号转换成模拟发射中频信号，送至信道单元，经过两次变频、放大和滤波后变为发射频信号，再由功放滤波单元进一步放大、滤波后，由背负式天线发射出去。

当设备接收信号时，功放滤波单元首先对接收到的射频信号进行滤波处理，送至信道单元，通过信道单元进行自动增益控制和两次变频，产生模拟接收中频信号，模拟接收中频信号送至数字处理单元，经数字处理单元转换变为数字基带信号，并依次完成信号的解调和译码，送至主控单元，最后经以太网或串口发送至外部设备。主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元对信号进行处理的过程均为现有技术，不再赘述。

本实用新型体积小，工作频段覆盖宽，能够实现双信道无线宽带传输，从而为语音、数据、图像、视频业务提供可靠的无线通信链路。

Claims (6)

1.一种双信道无线宽带传输设备，其特征在于：包括依次相连的主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元，主控单元经以太网或串口与外部设备通信，以完成人机交互，所述数字处理单元、信道单元及功放滤波单元均有两组，主控单元分别与两个数字处理单元通信，数字处理单元分别经信道单元与功放滤波单元通信，功放滤波单元连接背负式天线；

所述信道单元包括发射信道模块、接收信道模块、频率合成模块及信道控制模块，频率合成模块与信道控制模块通信，信道控制模块分别与发射信道模块和接收信道模块通信，发射信道模块和接收信道模块均与数字处理单元和功放滤波单元通信，发射信道模块与接收信道模块复用滤波器、放大器、混频器和射频开关，发射信道模块用于将中频信号变频至工作频率，并完成信号的放大和滤波，接收信道模块用于将接收到的射频信号二次变频至中频信号，及完成信号的放大和滤波，频率合成模块用于为发射信道模块和接收信道模块提供一本振信号和二本振信号。

2.如权利要求1所述的一种双信道无线宽带传输设备，其特征在于：所述信道单元还包括温补晶振，温补晶振分别与主控单元和频率合成模块相连。

3.如权利要求2所述的一种双信道无线宽带传输设备，其特征在于：所述两个信道单元均包括两个工作频段，分别为30MHz～500MHz和500MHz～2.4GHz，工作带宽为25kHz～25MHz，用户速率为4.8kbit/s～50Mbit/s。

4.如权利要求1所述的一种双信道无线宽带传输设备，其特征在于：所述功放滤波单元包括依次相连的增益控制电路、功放电路、第一射频电子开关、分段滤波电路、第二射频电子开关、定向耦合电路及收发电子开关，增益控制电路与信道单元相连，收发电子开关连接背负式天线，所述增益控制电路采用PIN二极管衰减器，分段滤波电路采用集总参数的椭圆函数低通滤波器，收发电子开关用于完成射频信号与公共端的选通与关断。

5.如权利要求1所述的一种双信道无线宽带传输设备，其特征在于：所述数字处理单元包括SOC集成芯片、DSP、模数转换器ADC、数模转换器DAC及通信接口，SOC集成芯片经通信接口与主控单元通信，SOC集成芯片分别经模数转换器ADC和数模转换器DAC与信道单元通信，DSP与SOC集成芯片通信，模数转换器ADC用于将信道单元的中频信号转换为数字信号并发送至SOC集成芯片，数模转换器DAC用于将SOC集成芯片的中频信号转换为模拟信号并发送至信道单元。

6.如权利要求5所述的一种双信道无线宽带传输设备，其特征在于：还包括电源单元，电源单元包括依次相连的电源滤波器、总控制电路、防反接电路及输出电路，输出电路分别与主控单元、数字处理单元、信道单元及功放滤波单元相连，总控制电路连接外部开关，输出电路采用隔离型DC-DC器。