CN213585711U - 一种5gnr时分同步信号放大系统及其放大器 - Google Patents
一种5gnr时分同步信号放大系统及其放大器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种5GNR时分同步信号放大系统及其对应的放大器，放大系统包括：电源模块、5G NR同步模块、5G NR功放模块、室内天线和室外天线，本申请对应的放大系统以及放大器采用时分同步信号传输，通过5G NR同步模块的同步信号输出模块以及MCU控制模块将5G信号进行处理后输出与5G基站信号同步的GPIO指示信号，然后利用5G NR功放模块将GPIO指示信号进行放大再输出，可以实现对5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，提高通信速度，解决5G NR室内信号弱覆盖问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种5GNR时分同步信号放大系统及其放大器。
背景技术
信号放大器是由天线、射频双工器、低噪声放大器、混频器、电调衰减器、滤波器、功率放大器等元器件或模块组成上、下行放大链路。其工作的基本原理是：用前向天线(施主天线)将基站的下行信号接收进直放机，通过低噪放大器将有用信号放大，抑制信号中的噪声信号，提高信噪比(S/N)；再经下变频至中频信号，经滤波器滤波，中频放大，再移频上变频至射频，经功率放大器放大，由后向天线(重发天线)发射到移动台；同时利用后向天线接收移动台上行信号，沿相反的路径由上行放大链路处理：即经过低噪放大器、下变频器、滤波器、中放、上变频器、功率放大器再发射到基站。从而达到基站与移动台的双向通信。目前，信号放大器目前广泛应用在无线通信信号盲区，用于信号放大增强。但是，在5G NR网络基站系统领域，由于5G NR基站网络系统为时分系统，上下行信号在同一频带内传输，普通的非时分同步信号放大器，无法对5G NR基站信号进行有效放大。同时因为5G NR网络的时隙配比结构更多更复杂，5G NR网络系统对同步要求非常高，也为5G NR放大器的研发增加了很大的难度，因此，对于研究一款5GNR时分同步信号放大器成为亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以对5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，提高通信速度，解决5G NR室内信号弱覆盖问题的5GNR时分同步信号放大系统及其放大器。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：
一种5GNR时分同步信号放大系统，所述系统包括：
电源模块：用于为系统提供电源；
5G NR同步模块：用于搜索5G NR无线网络和解析无线信令，获取5G NR无线网络信息；
5G NR功放模块：用于将5G NR的上行和下行信号放大，然后通过室内天线发射出去；
室内天线：用于转发经过放大后的5G NR基站信号；
室外天线：用于接收室外良好的5G基站信号；
所述的电源模块连接5G NR同步模块，用于为5G NR同步模块供电，所述的5G NR功放模块连接5G NR同步模块，用于为5G NR同步模块提供放大后的信号以及将5G NR同步模块发送的信号放大，所述的5G NR功放模块连接室内天线，所述的室内天线连接室外天线。
进一步的，所述的5G NR同步模块包括用于5G多频段的射频收发的射频模块、用于5G终端基带处理的MCU控制模块和用于读取5G芯片的同步时钟信号，输出与5G基站信号同步的GPIO指示信号的同步信号输出模块。
进一步的，所述的MCU控制模块内设置有5G NR终端基带处理芯片，所述的射频模块、MCU控制模块和同步信号输出模块顺序连接。
进一步的，所述的5G NR功放模块包括用于接收同步信号输出模块输出的GPIO指示信号的时钟同步接入端口、用于输入阻抗与GPIO指示信号进行匹配的输入匹配模块、用于接收匹配后的信号并将匹配信号放大的放大电路、用于将放大后的匹配信号输出再由天线发射出去的输出匹配模块和用于为放大电路提供合适的工作电压和电流的直流偏置。
进一步的，所述的直流偏置由电阻网络组成，所述的放大电路内设置有晶体管，所述的电阻网络为晶体管提供合适的工作电压和电流。
进一步的，所述的5G NR无线网络信息包括特定范围的PCI上下行同步信号、TDD上下行同步信号、上下行时隙配比、SINR信息、RSRP信息和PLMN信息。
进一步的，所述的5G NR同步模块与5G NR基站的同步灵敏度≤-115dBm。
进一步的，所述的5G NR功放模块支持2515-2675MHz、3400-3600MHz和1805-1880MHz频段的信号。
一种5GNR时分同步信号放大器，包括本体，所述的本体上设置有发射天线、电源接口、电源开关，所述的本体内设置有用于搜索5G NR无线网络和解析无线信令，获取5G NR无线网络信息的射频控制器、用于5G终端基带处理的5G NR终端基带处理芯片和用于放大GPIO指示信号匹配信号的晶体管，所述的射频控制器连接5G NR终端基带处理芯片，所述的5G NR终端基带处理芯片连接晶体管。
进一步的，所述的本体上还设置有室外天线接口。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型对应的放大系统的5G NR同步模块采用时分同步信号传输，通过5GNR同步模块的同步信号输出模块以及MCU控制模块将5G信号进行处理后输出与5G基站信号同步的GPIO指示信号，然后利用5G NR功放模块将GPIO指示信号进行放大再输出，可以实现对5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，提高通信速度，解决5G NR室内信号弱覆盖问题；
2.本实用新型对应的放大系统的5G NR功放模块利用输入匹配模块输入阻抗与GPIO指示信号进行匹配后再通过放大电路放大，使得5G信号的传输准确性更高，可以实现5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，解决5G NR室内信号弱覆盖问题；
3.本实用新型对应的放大器通过5G NR终端基带处理芯片将5G信号进行处理后，通过射频控制器发出到晶体管放大后通过发射天线发出，能够实现5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，解决5G NR室内信号弱覆盖问题。
附图说明
图1是本实用新型对应系统的整体结构示意图；
图2是本实用新型对应系统5G NR同步模块的结构示意图；
图3是本实用新型对应系统5G NR功放模块的结构示意图；
图4是本实用新型对应放大器的结构示意图；
图中：1-本体；2-发射天线；3-电源接口；4-电源开关；5-射频控制器；6-5G NR终端基带处理芯片；7-晶体管；8-室外天线接口；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。在此需要说明的是，下面所描述的本实用新型各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
为了解决现有的放大器和放大系统无法对5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，无法解决5G NR室内信号弱覆盖问题本申请公开了一种5GNR时分同步信号放大系统，如图1，图2，图3所示，所述系统包括：
电源模块：用于为系统提供电源；
5G NR同步模块：用于搜索5G NR无线网络和解析无线信令，获取5G NR无线网络信息；优选的，所述的5G NR同步模块包括用于5G多频段射频收发的射频模块、用于5G终端基带处理的MCU控制模块和用于读取5G芯片的同步时钟信号，输出与5G基站信号同步的GPIO指示信号的同步信号输出模块。优选的，所述的MCU控制模块内设置有5G NR终端基带处理芯片6，所述的射频模块、MCU控制模块和同步信号输出模块顺序连接。5G NR同步模块的作用是采用时分同步信号传输，将5G信号进行转换，首先利用射频模块来5G多频段的射频收发，收到之后通过MCU控制模块的5G NR终端基带处理芯片6进行5G终端基带处理，处理完成后利用同步信号输出模块输出与5G基站信号同步的GPIO指示信号，实现了5G信号的同步转换。
5G NR功放模块：用于将5G NR的上行和下行信号放大，然后通过室内天线发射出去；优选的，所述的5G NR功放模块包括用于接收同步信号输出模块输出的GPIO指示信号的时钟同步接入端口、用于输入阻抗与GPIO指示信号进行匹配的输入匹配模块、用于接收匹配后的信号并将匹配信号放大的放大电路、用于将放大后的匹配信号输出再由天线发射出去的输出匹配模块和用于为放大电路提供合适的工作电压和电流的直流偏置。优选的，所述的直流偏置由电阻网络组成，所述的放大电路内设置有晶体管7，所述的电阻网络为晶体管7提供合适的工作电压和电流。5G NR功放模块的作用是将5G基站信号同步的GPIO指示信号进行匹配后进行放大，具体是通过时钟同步接入端口接收GPIO指示信号，然后利用输入匹配模块输入阻抗与与GPIO指示信号进行匹配以方便进行信号放大，然后利用放大电路将将匹配信号放大，最后通过输出匹配模块将放大后的信号通过室内天线发射出去，与室外天线进行通信。
室内天线：用于转发经过放大后的5G NR基站信号。
室外天线：用于接收室外良好的5G基站信号吗，与5G NR同步模块的射频模块连接。
所述的电源模块连接5G NR同步模块，用于为5G NR同步模块供电，所述的5G NR功放模块连接5G NR同步模块，用于为5G NR同步模块提供放大后的信号以及将5G NR同步模块发送的信号放大，所述的5G NR功放模块连接室内天线，所述的室内天线连接室外天线。
优选的，所述的5G NR无线网络信息包括特定范围的PCI上下行同步信号、TDD上下行同步信号、上下行时隙配比、SINR信息、RSRP信息和PLMN信息。
优选的，所述的5G NR同步模块与5G NR基站的同步灵敏度≤-115dBm。
优选的，所述的5G NR功放模块支持2515-2675MHz、3400-3600MHz和1805-1880MHz频段的信号。
本申请还公开了一种5GNR时分同步信号放大器，如图4所示，包括本体1，所述的本体1上设置有发射天线2、电源接口3、电源开关4，所述的本体1内设置有用于搜索5G NR无线网络和解析无线信令，获取5G NR无线网络信息的射频控制器5、用于5G终端基带处理的5GNR终端基带处理芯片6和用于放大GPIO指示信号匹配信号的晶体管7，所述的射频控制器5连接5G NR终端基带处理芯片6，所述的5G NR终端基带处理芯片6连接晶体管7。本实用新型对应的放大器通过5G NR终端基带处理芯片6将5G信号进行处理后，通过射频控制器5发出到晶体管7放大后通过发射天线2发出，能够实现5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，解决5G NR室内信号弱覆盖问题。本申请对应的一种5GNR时分同步信号放大器系对应系统的硬件，通过将本申请的对应系统集成到硬件中，完成放大器的制备，具体是发射天线2对应本申请系统中的室内天线，而射频控制器5对应本申请系统中的5G NR同步模块的射频模块，5G NR终端基带处理芯片6对应的是MCU控制模块，而晶体管7对应的是5G NR功放模块的放大电路。通过电源接口3给整个放大器供电，通过电源开关4进行开关控制，实现5GNR时分同步信号放大。优选的，所述的本体上还设置有室外天线接口8。通过室外天线接口8可以连接室外天线，进行通信。
本申请对应的放大系统以及放大器采用时分同步信号传输，通过5G NR同步模块的同步信号输出模块以及MCU控制模块将5G信号进行处理后输出与5G基站信号同步的GPIO指示信号，然后利用5G NR功放模块将GPIO指示信号进行放大再输出，可以实现对5G NR网络无线信号的上行、下行信号进行有效放大，提高通信速度，解决5G NR室内信号弱覆盖问题。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。
Claims (10)
1.一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于，所述系统包括：
电源模块：用于为系统提供电源；
5G NR同步模块：用于搜索5G NR无线网络和解析无线信令，获取5G NR无线网络信息；
5G NR功放模块：用于将5G NR的上行和下行信号放大，然后通过室内天线发射出去；
室内天线：用于转发经过放大后的5G NR基站信号；
室外天线：用于接收室外的5G基站信号；
所述的电源模块连接5G NR同步模块，用于为5G NR同步模块供电，所述的5G NR功放模块连接5G NR同步模块，用于为5G NR同步模块提供放大后的信号以及将5G NR同步模块发送的信号放大，所述的5G NR功放模块连接室内天线，所述的室内天线连接室外天线。
2.根据权利要求1所述的一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于：所述的5G NR同步模块包括用于5G多频段的射频收发的射频模块、用于5G终端基带处理的MCU控制模块和用于读取5G芯片的同步时钟信号，输出与5G基站信号同步的GPIO指示信号的同步信号输出模块。
3.根据权利要求2所述的一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于：所述的MCU控制模块内设置有5G NR终端基带处理芯片，所述的射频模块、MCU控制模块和同步信号输出模块顺序连接。
4.根据权利要求1所述的一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于：所述的5G NR功放模块包括用于接收同步信号输出模块输出的GPIO指示信号的时钟同步接入端口、用于输入阻抗与GPIO指示信号进行匹配的输入匹配模块、用于接收匹配后的信号并将匹配信号放大的放大电路、用于将放大后的匹配信号输出再由天线发射出去的输出匹配模块和用于为放大电路提供工作电压和电流的直流偏置。
5.根据权利要求4所述的一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于：所述的直流偏置由电阻网络组成，所述的放大电路内设置有晶体管，所述的电阻网络为晶体管提供工作电压和电流。
6.根据权利要求1所述的一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于：所述的5G NR无线网络信息包括PCI上下行同步信号、TDD上下行同步信号、上下行时隙配比、SINR信息、RSRP信息和PLMN信息。
7.根据权利要求1所述的一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于：所述的5G NR同步模块与5G NR基站的同步灵敏度≤-115dBm。
8.根据权利要求1所述的一种5GNR时分同步信号放大系统，其特征在于：所述的5G NR功放模块支持2515-2675MHz、3400-3600MHz和1805-1880MHz频段的信号。
9.一种5GNR时分同步信号放大器，包括本体，其特征在于，所述的本体上设置有发射天线、电源接口、电源开关，所述的本体内设置有用于搜索5G NR无线网络和解析无线信令，获取5G NR无线网络信息的射频控制器、用于5G终端基带处理的5G NR终端基带处理芯片和用于放大GPIO指示信号匹配信号的晶体管，所述的射频控制器连接5G NR终端基带处理芯片，所述的5G NR终端基带处理芯片连接晶体管。
10.根据权利要求9所述的一种5GNR时分同步信号放大器，其特征在于：所述的本体上还设置有室外天线接口。
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| CN202023024060.7U CN213585711U (zh) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 一种5gnr时分同步信号放大系统及其放大器 |
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