CN213426495U - 多频段wcdma小基站板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基站板技术领域，特别涉及多频段WCDMA小基站板，混合信号前端连接于基带处理芯片，射频收发器连接于混合信号前端，发射通道电路和接收通道电路分别连接于射频收发器，基带处理芯片上还连接有用于将WCDMA信令和数据交换给其它网络单元或控制单元的以太网电路和用于提供外部选择使用的频段I/O接口。与现有技术相比，本实用新型的多频段WCDMA小基站板实现了WCDMA多频段支持，在同等处理能力下，还有更低功耗的优势，提供I/O给外置的多个频段功率放大器，只采用一块本实用新型的小基站板组装的整机设备，实现了工作频点在多个频段之间实时切换，节约了基带板数量，满足一些专用通信行业的需求。

Description

多频段WCDMA小基站板

【技术领域】

本实用新型涉及基站板技术领域，特别涉及多频段WCDMA小基站板。

【背景技术】

WCDMA作为一个成熟的通信技术在全球范围内已得到广泛应用。

在国内运营商只拥有Band1(UL:1920-1980MHz，DL:2110-2170MHz)作为商业频谱的情况下，国内已有的基站产品也是只支持这个唯一Band。

在产品国际化的营商环境下，WCDMA产品也需要支持国际上其它主流频段(如Band2，Band4，Band5，Band8和Band10等)。

在一些专用通信领域，如警用安全系统、便携应急系统等，提出更多定制化要求，希望一块板子能支持多个频段的同时，还能给出I/O控制信号，指示多路射频前端共用一块基带板，现有技术的小基站板已经无法满足这些要求。

【实用新型内容】

为了克服上述问题，本实用新型提出一种可有效解决上述问题的多频段WCDMA小基站板。

本实用新型解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种多频段WCDMA小基站板，包括用于进行WCDMA数字信号处理的基带处理芯片、用于进行辅助ADC和DAC的混合信号前端、用于实现多频段WCDMA接收机和发射机功能的射频收发器、发射通道电路和接收通道电路，所述混合信号前端连接于基带处理芯片，射频收发器连接于混合信号前端，发射通道电路和接收通道电路分别连接于射频收发器；所述基带处理芯片上还连接有用于将WCDMA信令和数据交换给其它网络单元或控制单元的以太网电路和用于提供外部选择使用的频段I/O接口。

优选地，所述发射通道电路包括第二低噪声放大器、第三低噪声放大器和发射通道开关，所述第二低噪声放大器、第三低噪声放大器一端分别通过发射通道连接于射频收发器，所述第二低噪声放大器、第三低噪声放大器另一端分别连接于发射通道开关。

优选地，所述发射通道开关连接有TX天线口。

优选地，所述接收通道电路包括接收通道开关、扫频选择开关和第一低噪声放大器，所述接收通道开关通过三个接收通道连接于射频收发器，所述扫频选择开关连接于接收通道开关，所述第一低噪声放大器连接于扫频选择开关。

优选地，所述扫频选择开关连接有RX天线口和SCAN天线口。

优选地，所述多频段WCDMA小基站板还包括GPO电路，所述GPO电路分别连接于接收通道开关、发射通道开关和扫频选择开关。

优选地，所述多频段WCDMA小基站板还内置有用于提供多个不同时钟的时钟模块。

优选地，所述基带处理芯片的型号为PC333。

优选地，所述混合信号前端的型号为AD9963。

优选地，所述射频收发器的型号为ADF4602。

与现有技术相比，本实用新型的多频段WCDMA小基站板具有以下有益效果：

1、实现了WCDMA多频段支持，基本满足全球WCDMA运营商的常用频点，包括欧洲(以Band1，Band8为主)，亚洲、非洲(以Band1，Band5，Band8为主)，和美洲(以Band2，Band4和Band10为主)；

2、采用WCDMA专用射频收发器ADF4602，比其它通用宽频收发器，对每个支持频段的WCDMA信号都实现了优化处理，射频指标更优；本实用新型采用的基带处理芯片(PC333)、混合信号前端(AD9963)和射频收发器(ADF4602)组合，在同等处理能力下，还有更低功耗的优势；

3、通过专用的扫频接口(SCAN)，使用本实用新型组装的基站设备，可实现自扫描、自配置功能；

4、通过专用的频段I/O接口，提供给外置的多个频段功率放大器，只采用一块本实用新型的小基站板组装的整机设备，实现了工作频点在多个频段之间实时切换，节约了基带板数量，控制复杂度和整机成本，满足一些专用通信行业的需求。

【附图说明】

图1为本实用新型多频段WCDMA小基站板的电路结构框图；

图2为本实用新型多频段WCDMA小基站板的射频收发器的多通道接收、发射电路原理图；

图3为本实用新型多频段WCDMA小基站板的接收通道开关电路原理图；

图4为本实用新型多频段WCDMA小基站板的扫频选择开关、扫频通路与天线接口、和接收天线接口电路原理图；

图5为本实用新型多频段WCDMA小基站板的发射通道开关和发射天线接口电路原理图；

图6为本实用新型多频段WCDMA小基站板的两个发射通道、和发射功率放大电路原理图；

图7为本实用新型多频段WCDMA小基站板的内部控制GPO电路原理图；

图8为本实用新型多频段WCDMA小基站板的频段I/O接口电路原理图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本实用新型的多频段WCDMA小基站板，包括基带处理芯片、混合信号前端、射频收发器、发射通道电路和接收通道电路，所述混合信号前端连接于基带处理芯片，射频收发器连接于混合信号前端，发射通道电路和接收通道电路分别连接于射频收发器。所述基带处理芯片用于进行WCDMA数字信号处理；所述混合信号前端用于进行辅助ADC和DAC，利于降低功耗；所述射频收发器用于实现多频段WCDMA接收机和发射机功能，以及实现接收滤波器功能。

所述发射通道电路包括第二低噪声放大器、第三低噪声放大器和发射通道开关，所述第二低噪声放大器、第三低噪声放大器一端分别通过发射通道连接于射频收发器，所述第二低噪声放大器、第三低噪声放大器另一端分别连接于发射通道开关，第二低噪声放大器、第三低噪声放大器用于分别放大高频段发射信号和低频段发射信号，再将这两路发射信号通过二选一的发射通道开关发射出去。所述发射通道开关连接有TX天线口(J9-SMA)，用于对外发射信号。

所述接收通道电路包括接收通道开关、扫频选择开关和第一低噪声放大器，所述接收通道开关通过三个接收通道连接于射频收发器，所述扫频选择开关连接于接收通道开关，所述第一低噪声放大器连接于扫频选择开关。所述接收通道开关用于将接收信号通过三选一方式选择最优的一路进入射频收发器进行信号处理，三个接收信号通路分别是高频段1、高频段2和低频段。所述扫频选择开关通过二选一方式，将扫频信号或正常接收信号连入接收通道电路中。所述第一低噪声放大器实现扫频信号的放大功能。所述扫频选择开关连接有RX天线口(J7-SMA)和SCAN天线口(J8-SMA)，用于环境中的WCDMA信号接入。

所述基带处理芯片上还连接有以太网电路和频段I/O接口，所述以太网电路用于将WCDMA信令和数据交换给其它网络单元或控制单元，所述频段I/O接口用于提供外部选择使用。

所述基带处理芯片的型号为PC333；所述混合信号前端的型号为AD9963；所述射频收发器的型号为ADF4602；所述第一低噪声放大器的型号为BGU8052；所述第二低噪声放大器的型号为BGU8051；所述第三低噪声放大器的型号为BGU8052；所述接收通道开关的型号为PE42641；所述扫频选择开关的型号为PE4259；所述发射通道开关的型号为PE4259；所述以太网电路的型号为KSZ8041NL。

所述多频段WCDMA小基站板还包括电源模块，用于实现电源接口、保护、滤波和变压功能，给各个芯片和电路提供对应的电源。所述多频段WCDMA小基站板还内置有时钟模块，用于提供多个不同的时钟信号满足各个芯片需求。所述多频段WCDMA小基站板还包括GPO电路，所述GPO电路分别连接于接收通道开关、发射通道开关和扫频选择开关，用于实现对开关的控制。

所述基带处理芯片将WCDMA信令和业务数据，处理为WCDMA编码后的数字信号，送到混合信号前端处理为四路调制TX信号(ITXP、ITXN、QTXP、QTXN)，再送到射频收发器转换为WCDMA射频信号，根据工作频点选择进入高频段发射通道(TXHB)或低频段发射通道(TXLB)，再经过对应的第二低噪声放大器、第三低噪声放大器放大TX信号，通过发射通道开关从TX天线口(J9-SMA)发送出去；环境中的WCDMA信号，由RX天线口(J7-SMA)和SCAN天线口(J8-SMA)进入扫频选择开关，在WCDMA工作状态时，扫频选择开关将RX天线口信号连接进入公共接收通道；在扫频工作状态时，扫频选择开关将SCAN天线口信号连接进入公共接收通道；公共接收通道的射频信号在进入接收通道开关时，根据当前的工作(或扫频)频点，被连接进入三个接收通道(RXLB，RXHB1，RXHB2)之一的优选通道中，接下来在射频收发器中转换为WCDMA IQ信号，再通过混合信号前端处理为WCDMA编码数字信号，最后进入基带处理芯片解码为WCDMA信令或业务数据。

请参阅图2，射频收发器有两个射频发射脚TXHBRF和TXLBRF，对应连接两个发射通道：高频段发射通道TXRF，和低频段发射通道TXLBRF。射频收发器有三个射频接收脚RXHB1RF、RXHB2RF和RXLBRF，对应连接三个接收通道：高频段1接收通道RXHB1、高频段2接收通道RXHB2，和低频段接收通道RXLB。

射频收发器有四个数字输入脚TXBBI、TXBBIB、TXBBQ、TXBBQB，对应连接从混合信号前端来的四路TX-IQ信号:ITXP、ITXN、QTXP、QTXN。射频收发器有四个数字输出脚RXBBI、RXBBIB、RXBBQ、RXBBQB，对应连接送去混合信号前端的四路RX-IQ信号:IRXP、IRXN、QRXP、QRXN。

射频收发器有四个GPIO脚：GPIO1、GPIO2、GPIO3、GPIO4，通过GPO1、GPO2、GPO3和GPO4控制电路及其组合，用来控制接收通道开关、扫频选择开关、发射通道开关，以及控制第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第三低噪声放大器的功能。

请参阅图3，三个接收通道RXHB1、RXHB2、RXLB分别连接到射频选择开关的三个射频选择脚(RF2、RF1、RF4)上。射频选择开关在GPO1和GPO2的组合控制下，将RF2、RF1和RF4分别与公共射频脚ANT连通。

请参阅图4，射频天线口J7-SMA，作为接收(RX)天线口，其电路连接到射频选择开关的射频选择脚RF1上；射频天线口J8-SMA，作为扫频(SCAN)天线口，其电路经过第一低噪声放大器的处理后，连接到U42-PE4259的射频选择脚RF2上。射频选择开关在SCAN-CTR的控制下，将RF1和RF2分别与公共射频脚RFC连通。该公共射频脚RFC与图3的射频选择开关的公共射频脚ANT通过电路连通。

请参阅图5，射频天线口J9-SMA，作为发射(TX)天线口，其电路连接到射频选择开关的公共射频脚RFC上。U190-PE4259在TX-BAN1的控制下，RFC分别与射频选择脚RF1、RF2连通。

请参阅图6，低频段发射通道TXLBRF，其电路经过低噪声放大器BGU8051的处理后，连接到图5的射频选择开关U190-PE4259的RF1脚；高频段发射通道TXRF，其电路经过低噪声放大器U45-BGU8052的处理后，连接到图5的射频选择开关U190-PE4259的RF2脚。

请参阅图7，GPO3和GPO4控制电路，连接可编程译码器SN74LVC139的输入脚A和B，生成新的控制电路SCAN-CTR、TX-BAN1和TX-BAN5，其后SCAN-CTR电路被分别连接到图4的扫频选择开关U42-PE429和扫频通道的低噪声放大器U44-BGU8052上，作为控制逻辑使用；其后TX-BAN1电路被分别连接到图5的发射通道开关U190-PE4259和图6的高频段发射通道的低噪声放大器U45-BGU8052上；其后TX-BAN5电路被连接道图6的低频段发射通道的低噪声放大器BGU8051上。

请参阅图8，从基带处理芯片PC333的两个可编程控制脚sd_gpio1和sd_gpio2分别引出电路BAND_ID0和BAND_ID1，通过J31接口提供对外部连接。

与现有技术相比，本实用新型的多频段WCDMA小基站板具有以下有益效果：

1、实现了WCDMA多频段支持，基本满足全球WCDMA运营商的常用频点，包括欧洲(以Band1，Band8为主)，亚洲、非洲(以Band1，Band5，Band8为主)，和美洲(以Band2，Band4和Band10为主)；

2、采用WCDMA专用射频收发器ADF4602，比其它通用宽频收发器，对每个支持频段的WCDMA信号都实现了优化处理，射频指标更优；本实用新型采用的基带处理芯片(PC333)、混合信号前端(AD9963)和射频收发器(ADF4602)组合，在同等处理能力下，还有更低功耗的优势；

3、通过专用的扫频接口(SCAN)，使用本实用新型组装的基站设备，可实现自扫描、自配置功能；

4、通过专用的频段I/O接口，提供给外置的多个频段功率放大器，只采用一块本实用新型的小基站板组装的整机设备，实现了工作频点在多个频段之间实时切换，节约了基带板数量，控制复杂度和整机成本，满足一些专用通信行业的需求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.多频段WCDMA小基站板，其特征在于，包括用于进行WCDMA数字信号处理的基带处理芯片、用于进行辅助ADC和DAC的混合信号前端、用于实现多频段WCDMA接收机和发射机功能的射频收发器、发射通道电路和接收通道电路，所述混合信号前端连接于基带处理芯片，射频收发器连接于混合信号前端，发射通道电路和接收通道电路分别连接于射频收发器；

所述基带处理芯片上还连接有用于将WCDMA信令和数据交换给其它网络单元或控制单元的以太网电路和用于提供外部选择使用的频段I/O接口。

2.如权利要求1所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述发射通道电路包括第二低噪声放大器、第三低噪声放大器和发射通道开关，所述第二低噪声放大器、第三低噪声放大器一端分别通过发射通道连接于射频收发器，所述第二低噪声放大器、第三低噪声放大器另一端分别连接于发射通道开关。

3.如权利要求2所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述发射通道开关连接有TX天线口。

4.如权利要求2所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述接收通道电路包括接收通道开关、扫频选择开关和第一低噪声放大器，所述接收通道开关通过三个接收通道连接于射频收发器，所述扫频选择开关连接于接收通道开关，所述第一低噪声放大器连接于扫频选择开关。

5.如权利要求4所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述扫频选择开关连接有RX天线口和SCAN天线口。

6.如权利要求4所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述多频段WCDMA小基站板还包括GPO电路，所述GPO电路分别连接于接收通道开关、发射通道开关和扫频选择开关。

7.如权利要求1所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述多频段WCDMA小基站板还内置有用于提供多个不同时钟的时钟模块。

8.如权利要求1所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述基带处理芯片的型号为PC333。

9.如权利要求1所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述混合信号前端的型号为AD9963。

10.如权利要求1所述的多频段WCDMA小基站板，其特征在于，所述射频收发器的型号为ADF4602。

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