CN213880278U - 全频段信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种全频段信息采集装置。该装置包括：回传模块、第一开关模块、FDD1模块、FDD2模块、TDD模块、GSM/CDMA模块、第二开关模块和天线模块；回传模块与第一开关模块连接；第一开关模块和第二开关模块均有四个接口，四个接口分别依次连接FDD1模块、FDD2模块、TDD模块和GSM/CDMA模块。通过在一块基带板上集成4G频段和2G频段的处理模块，开关模块根据接收信号的频段选通相应的模块进行处理，解决在一块电路板上集成全频段采集功能时，存在天线干扰、散热、体积大等问题，实现灵活采用4G频段和2G频段进行信号采集，同时减小采集装置体积、降低装置功耗的效果。

Description

全频段信息采集装置

技术领域

本实用新型实施例涉及通信技术，尤其涉及一种全频段信息采集装置。

背景技术

随着4G通信技术的不断成熟发展，信息采集设备已经广泛应用用于安防、公安、刑侦领域。然而在我国广大的农村及边远地区4G尚未完全覆盖，2G通信技术为这些地方的手机用户提供数字化的话音业务及低速数据业务，发挥重要的作用。

目前业界采用多块基带板组合的方式产生多载波组成的4G采集终端，或者多块基带板组合的方式产生多载波组成的2G采集终端，无法在同一基带板上实现4G和2G同时采集IMIS信息。

如果在一块电路板上集成4G频段和2G频段全网覆盖的采集功能，会存在诸如天线干扰，散热，体积大等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种全频段信息采集装置，以实现全频段信号采集，且信息采集装置体积小、功耗低。

本实用新型实施例提供了一种全频段信息采集装置，包括：第一开关模块、回传模块、FDD1模块、FDD2模块、TDD模块、GSM/CDMA模块、第二开关模块和天线模块；

所述回传模块与所述第一开关模块连接，用于接收基站信号并传输至所述第一开关模块；

所述第一开关模块和所述第二开关模块均有四个接口，所述四个接口分别依次连接所述FDD1模块、所述FDD2模块、所述TDD模块和所述GSM/CDMA模块；所述第一开关模块用于根据所述基站信号的频段接通对应接口，将所述基站信号传输至相应的模块；所述FDD1模块、所述FDD2模块、所述TDD模块和所述GSM/CDMA模块用于将所述基站信号经过处理后得到输出信号，并通过所述第二开关模块传输至所述天线模块；

所述天线模块用于将所述输出信号发射至移动终端或接收来自所述移动终端的射频信号；

所述第二开关模块用于根据所述射频信号的频段接通对应接口，将所述射频信号传输至相应的模块；

所述FDD1模块、所述FDD2模块、所述TDD模块和所述GSM/CDMA模块用于将所述射频信号经过处理后得到输入信号，通过所述第一开关模块传输所述回传模块，所述回传模块将所述输入信号传输至服务器。

可选的，所述FDD1模块包括FDD1基带子模块、信号转换模块和FDD1功放子模块；所述FDD2模块包括FDD2基带子模块、信号转换模块和FDD2功放子模块；所述TDD模块包括TDD基带子模块、信号转换模块和TDD功放子模块；所述GSM/CDMA模块包括GSM/CDMA基带子模块和信号转换模块；

所述FDD1基带子模块、所述FDD2基带子模块、所述TDD基带子模块和所述GSM/CDMA基带子模块用于将所述基站信号转换成IQ信号传送给所述信号转换模块；

所述信号转换模块用于将所述IQ信号转换成模拟信号并在选通的相应信道中进行传输；或将所述模拟信号转换成所述IQ信号；

所述FDD1基带子模块、FDD2基带子模块、TDD基带子模块还用于将所述信号转换模块传输的所述IQ信号转换成数字信号；

所述FDD1功放子模块、所述FDD2功放子模块和所述TDD功放子模块用于对输入或输出的所述模拟信号进行放大。

可选的，所述FDD1功放子模块和FDD2功放子模块包括两条信道，每条信道包括巴伦变压器、功率放大器、滤波器和低噪声放大器；

所述巴伦变压器用于将输出的所述模拟信号的差分信号转换为单端信号；

所述功率放大器用于将所述信号转换模块传输的模拟信号进行放大；

所述滤波器用于对输入或输出的所述模拟信号进行滤波，过滤不需要的杂散信号；

所述低噪声放大器用于将接收来自移动终端的模拟信号进行放大。

可选的，所述FDD1模块和所述FDD2模块还包括双工器，用于将发射和接收的信号隔离，还用于根据所述射频信号或所述输出信号的频段选择相应信道进行传输。

可选的，所述TDD功放子模块包括三条信道，每条信道包括巴伦变压器、功率放大器、低噪声放大器、滤波器；TDD功放子模块还包括滤波器和与三条信道对应的第三开关模块。

可选的，所述FDD1基带子模块、所述FDD2基带子模块、所述TDD基带子模块和所述GSM/CDMA基带子模块还用于扫频，识别系统的最小接入电平。

可选的，所述TDD基带子模块中集成主控子模块，所述TDD基带子模块还通过网络接口模块连接服务器；

所述TDD基带子模块接收服务器命令并通过所述主控子模块进行控制。

可选的，所述GSM/CDMA模块还包括数模转换模块，用于和所述信号转换模块共同作用将所述IQ信号转换成模拟信号；或将所述模拟信号转换成所述IQ信号。

可选的，所述GSM/CDMA模块还包括合路器，所述合路器连接所述第二开关模块和所述信号转换模块与所述数模转换模块，用于将不同载波的信号合成一路传输至所述天线模块进行发射，或者将所述天线模块接收的信号解调出基带信号。

可选的，所述回传模块包括3G回传模块和WIFI回传模块。

本实用新型通过在一块基带板上集成4G频段和2G频段的处理模块，开关模块根据接收信号的频段选择接通相应的模块进行处理，解决在一块电路板上集成4G频段和2G频段全网覆盖的采集功能时，存在天线干扰，散热，体积大等问题，实现在一块基板上灵活采用4G频段和2G频段进行手机信号采集，从而实现手机信号全频段采集的效果，同时实现减小采集装置体积、降低装置功耗和增强产品竞争力的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种全频段信息采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的结构示意图；

图3A为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的FDD1功放子模块的结构示意图；

图3B为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的FDD2功放子模块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的TDD功放子模块的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的GSM/CDMA模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种全频段信息采集装置的结构示意图，如图1所示，一种全频段信息采集装置，包括：回传模块100、第一开关模块200、FDD1(FrequencyDivision Duplexing，频分双工，在本实施例中指中国联通4G通信系统)模块300、FDD2(Long Term Evolution，Frequency Division Duplexing，频分双工，在本实施例中指中国电信4G通信系统)模块400、TDD(Time-Division Duplex，时分双工，在本实施例中指中国移动4G通信系统)模块500、GSM/CDMA(Global System for Mobile Communications，全球移动通信系统；

Code Division Multiple Access，码分多址)模块600、第二开关模块700和天线模块800；

回传模块100与第一开关模块200连接，用于接收基站信号并传输至第一开关模块200。

其中，基站信号包括联通基站信号、移动基站信号和电信基站信号中的一种或多种。

第一开关模块200和第二开关模块700均有四个接口，四个接口分别依次连接FDD1模块300、FDD2模块400、TDD模块500和GSM/CDMA模块600；第一开关模块200用于根据基站信号的频段接通对应接口，将基站信号传输至相应的模块；

FDD1模块300、FDD2模块400、TDD模块500和GSM/CDMA模块600用于将基站信号经过处理后得到输出信号，通过第二开关模块700传输至天线模块800。

当全频段信息采集装置通过回传模块100接收到基站信号并需要向移动终端传输时，第一开关模块200根据接收到的基站信号所属的频段将基站信号传输至相应的模块，即根据基站信号所属的基站传输至对应的模块。具体的，当基站信号为联通基站发出的4G信号时，第一开关模块200接通与FDD1模块300连接的接口，将基站信号传输至FDD1模块300；当基站信号为移动基站发出的4G信号时，第一开关模块200接通与TDD模块500连接的接口，将基站信号传输至TDD模块500；当基站信号为联通基站发出的4G信号时，第一开关模块200接通与TDD模块500连接的接口，将基站信号传输至TDD模块500；当基站信号为2G信号时，第一开关模块200接通与GSM/CDMA模块600连接的接口，将基站信号传输至GSM/CDMA模块600。FDD1模块300、FDD2模块400、TDD模块500和GSM/CDMA模块600用于将接收的基站信号从数字信号转换成模拟信号并进行处理得到输出信号，并选通相应的输出信道用于传输信号，输入信道处于关闭状态；通过第二开关模块700传输至天线模块800。

天线模块800用于将输出信号发射至移动终端或接收来自移动终端的射频信号；

第二开关模块700用于根据射频信号的频段接通对应接口，将射频信号传输至相应的模块；

FDD1模块300、FDD2模块400、TDD模块500和GSM/CDMA模块600用于将射频信号经过处理后得到输入信号，通过第一开关模块200传输回传模块100，回传模块100将输入信号传输至服务器。

当全频段信息采集装置需要采集移动终端的信号时，天线模块800接收不同的移动终端发出的射频信号，第二开关模块700根据接收到的射频信号的频段接通对应接口将射频信号传输至相应的模块，示例性的，联通4G信号、电信4G信号和移动4G信号依次对应传输至FDD1模块300、FDD2模块400和TDD模块500，2G信号传输至GSM/CDMA模块600，灵活采集4G和2G信号；选通相应的输入信道用于传输射频信号，输出信道处于关闭状态，射频信号经过处理后得到输入信号，通过第一开关模块200和回传模块100传输至服务器；其中，输入信号中包括IMIS信息和MAC地址信息。

本实用新型通过在一块基带板上集成4G频段和2G频段的处理模块，开关模块根据接收信号的频段选择接通相应的模块进行处理，解决在一块电路板上集成4G频段和2G频段全网覆盖的采集功能时，产生的天线干扰，散热，体积大等问题，实现在一块基板上灵活采用4G频段和2G频段进行手机信号采集，手机信号采集全频段覆盖的效果，以及实现减小采集装置体积、降低装置功耗和增强产品竞争力的效果。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的结构示意图；图3A为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的FDD1功放子模块的结构示意图；图3B为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的FDD2功放子模块的结构示意图；图4为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的TDD功放子模块的结构示意图；图5为本实用新型实施例二提供的一种全频段信息采集装置的GSM/CDMA模块的结构示意图。

如图2所示，可选的，FDD1模块包括FDD1基带子模块310、信号转换模块320和FDD1功放子模块330；FDD2模块包括FDD2基带子模块410、信号转换模块420和FDD2功放子模块430；TDD模块包括TDD基带子模块510、信号转换模块520和TDD功放子模块530；GSM/CDMA模块包括GSM/CDMA基带子模块610和信号转换模块620；

FDD1基带子模块310、FDD2基带子模块410、TDD模块基带子模块510和GSM/CDMA基带子模块610用于将基站信号转换成IQ信号传送给相应的信号转换模块；

信号转换模块用于将IQ信号转换成模拟信号并在选通的信道中进行传输；或将模拟信号转换成IQ信号；

FDD1基带子模块310、FDD2基带子模块410、TDD模块基带子模块510用于将信号转换模块传输的IQ信号转换成数字信号；

当全频段信息采集装置接收到基站信号并需要向移动终端传输时，FDD1基带子模块310、FDD2基带子模块410和TDD模块基带子模块510与对应的信号转换模块将接收到的基站信号转换成模拟信号并根据频段选择相应信道进行传输；当全频段信息采集装置需要采集移动终端的信号时，信号转换模块与对应的FDD1基带子模块310、FDD2基带子模块410和TDD模块基带子模块510将接收到的模拟信号转换成数字信号并进行进一步处理。

FDD1功放子模块310、FDD2功放子模块410和TDD功放子模块510还用于对输入或输出的模拟信号进行放大。

如图3A和图3B所示，可选的，FDD1功放子模块330包含B1和B3两条信道，FDD2功放子模块430包括B1和B3两条信道，每条信道包括巴伦变压器、功率放大器432、滤波器433和低噪声放大器。

每条信道包括过输入信道和输入信道，输出信道中包括巴伦变压器、功率放大器和滤波器，输入信道包括低噪声放大器和滤波器。本实施例中，如图3A所示，以B1信道为例，输出信道中包括巴伦变压器331、功率放大器332、功率放大器334和滤波器333，巴伦变压器331用于将输出的模拟信号的差分信号转换为单端信号，功率放大器332和功率放大器334用于将信号转换模块传输的模拟信号进行放大，滤波器333用于输出的模拟信号进行滤波，过滤不需要的杂散信号；输入信道包括低噪声放大器335和滤波器336，低噪声放大器335用于将接收来自移动终端的模拟信号进行放大，滤波器336用于输入的模拟信号进行滤波，过滤不需要的杂散信号。B3信道与B1信道的结构和功能相同，在此不再累述。

如图3B所示，以B1信道为例，输出信道中包括巴伦变压器431、功率放大器432、功率放大器434和滤波器433，巴伦变压器431用于将输出的模拟信号的差分信号转换为单端信号，功率放大器432和功率放大器434用于将信号转换模块传输的模拟信号进行放大，滤波器433用于输出的模拟信号进行滤波，过滤不需要的杂散信号；输入信道包括低噪声放大器435和滤波器436，低噪声放大器435用于将接收来自移动终端的模拟信号进行放大，滤波器436用于输入的模拟信号进行滤波，过滤不需要的杂散信号。B3信道与B1信道的结构和功能相同，在此不再累述。

可选的，FDD1模块和FDD2模块还包括双工器，用于将发射和接收的信号隔离，还用于根据射频信号或输出信号的频段选择相应信道进行传输。

双工器由两组不同频率的带通滤波器组成，双工器将发射和接收的信号进行隔离，使得发射和接收的信号通过输入信道和输入信道分别进行传输，以防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰；双工器根据输入的射频信号或输出信号的频段选择相应信道进行传输。

如图4所示，可选的，TDD功放子模块包括B38、B39和B40三条信道，每条信道包括巴伦变压器531、功率放大器532、低噪声放大器534和滤波器535；TDD功放子模块还包括滤波器537和与三条信道对应的第三开关模块536。

示例性的，以B38信道为例，第三开关模块536连接B38信道，当传输的信号符合B38信道的频段时，滤波器537和第三开关模块536根据频段选通B38信道；B38信道包括过输出信道和输入信道，输出信道和输入信道相互独立，互不干扰；输出信道中包括巴伦变压器531、功率放大器532和功率放大器533，巴伦变压器531用于将输出的模拟信号的差分信号转换为单端信号，功率放大器532和功率放大器533用于将信号转换模块传输的模拟信号进行放大；输入信道包括低噪声放大器534和滤波器535，低噪声放大器534用于将接收来自移动终端的模拟信号进行放大，滤波器535用于输入的模拟信号进行滤波，过滤不需要的杂散信号。

B39信道和B40信道与B38信道的结构和功能相同，在此不再累述。

可选的，FDD1基带子模块、FDD2基带子模块、TDD模块基带子模块和GSM/CDMA基带子模块还用于扫频，识别系统的最小接入电平。

在全频段信息采集装置使用前需要进行扫频测试，识别系统的最小接入电平，当信号大于最小接入电平时，才能接入系统，避免了通信质量差造成资源浪费。

可选的，TDD基带子模块中集成主控子模块，TDD基带子模块还通过网络接口模块连接服务器；

TDD基带子模块接收服务器命令并通过主控子模块进行控制。

TDD基带子模块作为核心板，在接收到服务器命令后通过主控子模块进行数据汇集和转发，从而控制其他模块。

如图5所示，可选的，GSM/CDMA模块600还包括数模转换模块630，用于和信号转换模块620共同作用将IQ信号转换成模拟信号；或将模拟信号转换成IQ信号。

GSM/CDMA模块600为2G信号处理模块，目前国内的2G网络为中国移动、中国联通的GSM制式和中国电信的CDMA制式；当全频段信息采集装置接收到2G基站的信号时，经过FPGA芯片基带处理，发送至数模转换模块630和信号转换模块620，数模转换模块630将中国电信的2G基站信号转换成IQ信号，信号转换模块620将中国移动和中国联通的2G基站信号转换成IQ信号。

可选的，GSM/CDMA模块600还包括合路器640，合路器640连接第二开关模块(未示出)和信号转换模块620与数模转换模块630，用于将不同载波的信号合成一路传输至天线模块(未示出)进行发射，或者将天线模块接收的信号解调出基带信号。

当全频段信息采集装置接收到基站信号并需要向移动终端传输时，接收到的中国移动和中国联通的基站信号经过处理后生成输出信号，通过合路器640进行信号合成，合成的一路信号传输至天线模块进行发射；天线模块接收来自移动终端的信号，然后通过功分器分别输送给信号转换模块620，解调出基带信号进行进一步处理。

可选的，回传模块包括3G回传模块和WIFI回传模块。

本实用新型通过在一块基带板上集成4G频段和2G频段的处理模块，开关模块和滤波模块根据接收信号的频段选择接通相应模块的信道进行处理，可灵活选择载波，解决在一块电路板上集成4G频段和2G频段全网覆盖的采集功能时，存在天线干扰、散热、体积大等问题，实现在一块基板上灵活采用4G频段和2G频段进行手机信号采集，从而实现手机信号采集全频段覆盖的效果，以及实现减小采集装置体积、降低装置功耗和增强产品竞争力的效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种全频段信息采集装置，其特征在于，包括：回传模块、第一开关模块、FDD1模块、FDD2模块、TDD模块、GSM/CDMA模块、第二开关模块和天线模块；

所述回传模块与所述第一开关模块连接，用于接收基站信号并传输至所述第一开关模块；

所述第一开关模块和所述第二开关模块均有四个接口，所述四个接口分别依次连接所述FDD1模块、所述FDD2模块、所述TDD模块和所述GSM/CDMA模块；所述第一开关模块用于根据所述基站信号的频段接通对应接口，将所述基站信号传输至相应的模块；所述FDD1模块、所述FDD2模块、所述TDD模块和所述GSM/CDMA模块用于将所述基站信号经过处理后得到输出信号，并通过所述第二开关模块传输至所述天线模块；

所述天线模块用于将所述输出信号发射至移动终端或接收来自所述移动终端的射频信号；

所述第二开关模块用于根据所述射频信号的频段接通对应接口，将所述射频信号传输至相应的模块；

所述FDD1模块、所述FDD2模块、所述TDD模块和所述GSM/CDMA模块用于将所述射频信号经过处理后得到输入信号，通过所述第一开关模块传输所述回传模块，所述回传模块将所述输入信号传输至服务器。

2.根据权利要求1所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述FDD1模块包括FDD1基带子模块、信号转换模块和FDD1功放子模块；所述FDD2模块包括FDD2基带子模块、信号转换模块和FDD2功放子模块；所述TDD模块包括TDD基带子模块、信号转换模块和TDD功放子模块；所述GSM/CDMA 模块包括GSM/CDMA基带子模块和信号转换模块；

所述FDD1基带子模块、所述FDD2基带子模块、所述TDD基带子模块和所述GSM/CDMA基带子模块用于将所述基站信号转换成IQ信号传送给所述信号转换模块；

所述信号转换模块用于将所述IQ信号转换成模拟信号并在选通的相应信道中进行传输；或将所述模拟信号转换成所述IQ信号；

所述FDD1基带子模块、所述FDD2基带子模块、所述TDD基带子模块还用于将所述信号转换模块传输的所述IQ信号转换成数字信号；

所述FDD1功放子模块、所述FDD2功放子模块和所述TDD功放子模块用于对输入或输出的所述模拟信号进行放大。

3.根据权利要求2所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述FDD1功放子模块和所述FDD2功放子模块包括两条信道，每条信道包括巴伦变压器、功率放大器、滤波器和低噪声放大器；

所述巴伦变压器用于将输出的所述模拟信号的差分信号转换为单端信号；

所述功率放大器用于将所述信号转换模块传输的模拟信号进行放大；

所述滤波器用于对输入或输出的所述模拟信号进行滤波，过滤不需要的杂散信号；

所述低噪声放大器用于将接收来自移动终端的模拟信号进行放大。

4.根据权利要求2所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述FDD1模块和所述FDD2模块还包括双工器，用于将发射和接收的信号隔离，还用于根据所述射频信号或所述输出信号的频段选择相应信道进行传输。

5.根据权利要求2所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述TDD 功放子模块包括三条信道，每条信道包括巴伦变压器、功率放大器、低噪声放大器和滤波器；TDD功放子模块还包括滤波器和与三条信道对应的第三开关模块。

6.根据权利要求2所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述FDD1基带子模块、所述FDD2基带子模块、所述TDD基带子模块和所述GSM/CDMA基带子模块还用于扫频，识别系统的最小接入电平。

7.根据权利要求2所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述TDD基带子模块中集成主控子模块，所述TDD基带子模块还通过网络接口模块连接服务器；

所述TDD基带子模块接收服务器命令并通过所述主控子模块进行控制。

8.根据权利要求2所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述GSM/CDMA模块还包括数模转换模块，用于和所述信号转换模块共同作用将所述IQ信号转换成模拟信号；或将所述模拟信号转换成所述IQ信号。

9.根据权利要求8所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述GSM/CDMA模块还包括合路器，所述合路器连接所述第二开关模块和所述信号转换模块与所述数模转换模块，用于将不同载波的信号合成一路传输至所述天线模块进行发射，或者将所述天线模块接收的信号解调出基带信号。

10.根据权利要求1所述的全频段信息采集装置，其特征在于，所述回传模块包括3G回传模块和WIFI回传模块。

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