CN215498932U - 一种微波发射装置及空间分集接收装置和通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供微波发射装置及空间分集接收装置和通信系统，所述的微波发射装置中包括中频微波线路分析仪发送器所述的空间分集接收装置中，包括中频微波线路分析仪接收器；所述的微波通信系统中包括上述微波发射装置和空间分集接收装置。本实用新型中，由于在微波发射装置和接收装置中采用中频微波线路分析仪接收器，利用现有的微波发送机和微波接收机可以实现空间分集接通信。

Description

一种微波发射装置及空间分集接收装置和通信系统

技术领域

本实用新型涉及微波通信领域，特别涉及微波发射装置及空间分集接收装置和通信系统。

背景技术

在微波通信系统中，特别在数字微波通信系统中，为了对抗电磁波严重衰落的状况，包括应对数字微波电路质量危害很大的选择性衰落，往往需要采用分集接收技术。目前国内外大多采用效果比较好的空间分集接收。所谓空间分集接收，就是用两部接收机接收同一发射机的信号。为了获得良好的抗衰落效果，要求两部接收机的天线相距足够远，从而使两接收机的传播路径有较大的差别，以尽量求取两传播衰落情况互不相关，但是，这样一来，两接收机的射频馈线长度差必然比较大。为了不失真地合成两接收机收到的信号，需要对齐绝对时延。假如两个同频信号在有时延差的情况下合成，则合成信号会发生选择性衰落，出现频率凹口问题，等效人为又制造了额外的选择性衰落。

中国发明专利授权公告号授权公告号CN 1579055 B就公开了空间分集接收机及控制其操作的方法，在空间分集接收机中，包括移相装置，用于移位来自第一接收路线的接收信号的相位；电平检测装置，用于检测包括来自所述移相装置的输出和来自第二接收路线的接收信号的组合信号的电平；失真检测装置，用于检测所述组合信号的波形失真；以及控制装置，用于根据所述电平检测装置的输出和所述失真检测装置的输出来控制所述移相装置，所述控制装置根据所述电平检测装置的输出和所述失真检测装置的输出，在最大电平组合处理、同相组合处理和最小幅度偏差型组合处理之间交替切换，其中所述最大电平组合处理为用于使组合信号的电平最大的控制处理；所述同相组合处理为用于彼此同相地组合信号的控制处理；以及所述最小幅度偏差型组合处理为用于使波形失真最小的控制处理，而且，如果来自所述电平检测装置的输出小于预定值，则所述控制装置执行最大电平组合处理。所述控制装置根据所述电平检测装置的输出和所述失真检测装置的输出，可以在最大电平组合处理、同相组合处理、最小幅度偏差型组合处理、以及用于同时执行最小幅度偏差型组合处理和最大电平组合处理的控制处理之间交替地切换。如果来自电平检测装置的输出小于预定值，则控制装置执行最大电平组合处理。如果来自电平检测装置的输出大于预定值且来自失真检测装置的输出大于第一阈值“b”，则控制装置执行最小幅度偏差型组合处理。如果来自电平检测装置的输出大于预定值，来自失真检测装置的输出小于第一阈值“b”且大于第二阈值“a”(“a”＜“b”)，则控制装置执行所述执行最小幅度偏差型组合处理和最大电平组合处理的控制处理。如果来自电平检测装置的输出大于预定值且来自失真检测装置的输出小于第二阈值“a”，则控制装置执行同相组合处理。空间分集接收机还包括相位差检测装置，用于检测移相装置的输出和来自第二接收路线的所接收信号之间的相位差，其中当控制装置执行同相组合处理时，控制装置根据所述相位差控制移相装置。

利用这种结构，即使在通过接收信号的相位旋转而使电平实质上保持不变的区域中，也能够实现用于提高系统稳定性的稳定相位控制。

但是这种空间分集接收机采用了与现有的微波通信系统不同的结构体系，不能充分发挥现有的微波通信技术优势。

实用新型内容

本实用新型针对目前空间分集接收机采用了与现有的微波通信系统不同的结构体系，不能充分发挥现有的微波通信技术优势的不足。提供一种在现有的空间分集接收微波通信系统中进行改进的微波发射装置及空间分集接收装置和通信系统。

本实用新型实现其技术目的技术方案是：一种微波发射装置，包括微波发射机，还包括中频微波线路分析仪发送器，所述的中频微波线路分析仪发送器产生中频信号接所述的微波发射机，所述的微波发射机将中频信号上变频到射频并利用发射天线发射射频信号。

本实用新型还提供了一种空间分集接收装置，包括具有相同本振信号的主微波接收机和分集微波接收机；还包括中频微波线路分析仪接收器；所述的主微波接收机和分集微波接收机分别将接收的射频信号下变频到中频信号通过时分中频开关接所述的中频微波线路分析仪接收器。

进一步的，上述的空间分集接收装置中：所述的时分中频开关包括接收端分别是所述的主微波接收机和分集微波接收机的中频输出端的二选一开关K1及控制电路，所述的控制电路包括以运算放大器U1为核心的第一比较器，以运算放大器U2为核心的第二比较器，-12V的工作电源接第一比较器中的运算放大器U1的反相端，第一比较器中的运算放大器U1的同相端接第二比较器中的运算放大器U2的反相端，第二比较器中的运算放大器U2的同相端接地；

第一比较器中的运算放大器U1的同相端和第二比较器中的运算放大器U2的反相端相连的公共端接扫描控制频率信号。

进一步的，上述的空间分集接收装置中：所述的扫描控制频率信号由所述中频微波线路分析仪接收器提供，采用所述中频微波线路分析仪接收器的50Hz扫描输出接口提供50Hz扫描信号。

最后本实用新型还提供了一种微波通信系统，该微波通信包括上述微波发射装置和空间分集接收装置。

本实用新型中，由于在微波发射装置和接收装置中采用中频微波线路分析仪接收器，利用现有的微波发送机和微波接收机可以实现空间分集接通信。

另外，在市电突然停电时，还可以使用蓄电池坚持一下。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

附图1是本实用新型空间分集接收时延差测量系统的结构图。

附图2是本实用新型的中频开关的信号控制结构图。

附图3是本实用新型实施例1的中频开关的电路图.

附图4是本实用新型空间分集接收时延差测量系统实测时的群时延特性图。

具体实施方式

本实施例是一种空间分集接收的微波数字通信系统，包括微波数字发射装置，微波数字空间分集接收装置，如图1所示：

微波发射装置包括微波发射机，还包括中频微波线路分析仪发送器，中频微波线路分析仪发送器产生中频信号接所述的微波发射机，微波发射机将中频信号上变频到射频并利用发射天线发射射频信号。

微波数字空间分集接收装置包括具有相同本振信号的主微波接收机和分集微波接收机；还包括中频微波线路分析仪接收器；主微波接收机和分集微波接收机分别将接收的射频信号下变频到中频信号通过时分中频开关接所述的中频微波线路分析仪接收器。时分中频开关如图2所示，包括接收端分别是所述的主微波接收机和分集微波接收机的中频输出端的二选一开关K1及控制电路，所述的控制电路包括以运算放大器U1为核心的第一比较器，以运算放大器U2为核心的第二比较器，12V的工作电源接第一比较器中的运算放大器U1的反相端，第一比较器中的运算放大器U1的同相端接第二比较器中的运算放大器U2的反相端，第二比较器中的运算放大器U2的同相端接地；第一比较器中的运算放大器U1的同相端和第二比较器中的运算放大器U2的反相端相连的公共端接扫描控制频率信号。扫描控制频率信号由所述中频微波线路分析仪接收器提供，采用所述中频微波线路分析仪接收器的50Hz扫描输出接口提供50Hz扫描信号。

本实用新型微波数字空间分集接收装置，接收时的发送信号是由处于异地的微波发射机发送的，由微波线路分析仪发送器调制的中频信号。该空微波数字空间分集接收装置接收射频信号并在中频微波线路分析仪接收器30上显示整个系统的两根群时延特性曲线。微波数字空间分集接收装置包括主微波接收机10、分集微波接收机20、中频微波线路分析仪接收器30、本振电路40及中频开关50，其中，主微波接收机10和分集微波接收机20均与本振电路40连接，借此共用一个本振可以保证两接收的中频信号同频。通过中频开关50，可以以50Hz的速率轮流测出两根中频群时延特性，两个群时延的差值(见图4)，体现了两中频信号的时延差，其通过第一中频输入端与主微波接收机10连接，通过第二中频输入端与分集微波接收机20连接，借此可以精确测量主接收信号及分集接收信号的时延差。优选的，中频开关50与中频微波线路分析仪接收器30输入端相互连接，借此，中频开关50可以将测得的信号的时延差显示在中频微波线路分析仪接收器30的显示屏上，进而得到两信号的时延差值。

更好的是，中频开关50还通过一信号线与中频微波线路分析仪接收器30的50Hz扫频输出口连接，该50Hz信号是中频微波线路分析仪本身从接收异地的中频微波线路分析仪发送器的扫频信号中提取出来，所以借此以中频微波线路分析仪接收器30的50Hz扫描信号作为中频开关50的触发信号，控制中频开关50，因此，可以获得稳定的时延差图形。如图2和图4所示。本实用新型的中频开关50达到的指标如下：接通损耗：＜0.3dB；切断隔离度：＞90dB；接通和切断时输入，输出端回波损耗＞26dB(70±15MHz)；接通时带内波动＜0.2dB(70±15MHz)；开关切换时间＜5ms。

图3是中频开关一实施例的电路图，下面结合该图具体说明其原理及工作过程。

从微波线路分析仪接收器30后面板的50Hz扫描信号端口引出至图3的“50Hz扫描信号，输入1Vpp”端口。然后进入两个比较器(LM358)的输入端。比较器在此的作用是将50Hz正弦波扫描信号，变成两个重复频率为50Hz的方波，该方波的幅度可以用220K电位器微调。用比较器输出的方波控制由两个3CG5晶体管做成的开关驱动电路。优选的，两个3CG5的集电极可以输出近似0V或-12V的方波信号作为后面中频开关的控制信号，后面中频开关电路，由“中频输入I”和“中频输入II”，分别连接主微波接收机10的中频(IF)输出端和分集微波接收机20的中频(工F)的输出端，如图1所示，中频开关50的“中频输出”接到中频微波线路分析仪接收器30的中频输入口。参见图3，当T₁3CG5截止，其集电极为-12V时，T₂3CG5必然饱和，其集电极必近似为0V(地)，此时中频开关50为上-12V、下0V的控制信号使PIN二极管D₂、D₃截止，使“中频输入I”至“中频输出”切断，同时使PIN二极管D₁、D₄导通。进而使D₅、D₈导通，使“中频输入II”至“中频输出”连通，D₇、D₆也同时截止。相反的，当T₁3CG5饱和时，T₂3CG5为截止，中频开关50上部近似0V，底部为-12V，借此使D₂、D₃导通，D₅、D₈截止，“中频输入I”至“中频输出”连通，“中频输入工I”至“中频输出”切断。借此实现“单刀双掷”中频开关50的功能。该中频开关50的特点是切断和接通时，输入和输出的阻抗均为50欧姆，保证了电路在任何时间都是匹配的。

在本实用新型的实测应用中，在中频微波线路分析仪接收器30的显示屏上显示的群时延差如图4所示。中频开关50连通时，损耗约0.3dB，切断时隔离度达90dB。同时，不论中频开关50连接还是切断，对于3个接口“中频输入I”“中频输入II”和“中频输出”均为50Ω阻抗，回波损耗均达到26dB以上。

综上所述，本实用新型为了精确测出主接收信号与分集接收信号的时延差，通过在空间分集接收系统中加一中频开关，该中频开关与主微波接收机和分集微波接收机均连接，通过中频微波线路分析仪测群时延的功能，可以精确测出主接收信号与分集接收信号的时延差，进而可以通过计算得到所需延时电缆的长度，然后将该延时电缆接入到分集接收系统中，借此可以使空间分集接收系统正常工作并获得良好的抗衰落效果。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种微波发射装置，包括微波发射机，其特征在于：还包括中频微波线路分析仪发送器，所述的中频微波线路分析仪发送器产生中频信号接所述的微波发射机，所述的微波发射机将中频信号上变频到射频并利用发射天线发射射频信号。

2.一种空间分集接收装置，包括具有相同本振信号的主微波接收机和分集微波接收机；其特征在于：还包括中频微波线路分析仪接收器；所述的主微波接收机和分集微波接收机分别将接收的射频信号下变频到中频信号通过时分中频开关接所述的中频微波线路分析仪接收器。

3.根据权利要求2所述的空间分集接收装置，其特征在于：所述的时分中频开关包括接收端分别是所述的主微波接收机和分集微波接收机的中频输出端的二选一开关K1及控制电路，所述的控制电路包括以运算放大器U1为核心的第一比较器，以运算放大器U2为核心的第二比较器，-12V的工作电源接第一比较器中的运算放大器U1的反相端，第一比较器中的运算放大器U1的同相端接第二比较器中的运算放大器U2的反相端，第二比较器中的运算放大器U2的同相端接地；

第一比较器中的运算放大器U1的同相端和第二比较器中的运算放大器U2的反相端相连的公共端接扫描控制频率信号。

4.根据权利要求3所述的空间分集接收装置，其特征在于：所述的扫描控制频率信号由所述中频微波线路分析仪接收器提供，采用所述中频微波线路分析仪接收器的50Hz扫描输出接口提供50Hz扫描信号。

5.一种微波通信系统，其特征在于：包括权利要求1的微波发射装置和权利要求2的空间分集接收装置。

Images