CN215734271U - 一种小型5g直放站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种小型5G直放站，包括依次电连接的前向天线、耦合器、第一滤波器、第一射频开关、第一环路饱和保护系统、第二射频开关、第一滤波器、后向天线，与第一射频开关和第二射频开关均电连接的第二环路饱和保护系统和与耦合器、第一射频开关、第二射频开关均电连接的同步电路。本实用新型直接对5G射频信号放大，不需要上下变频，直接进行射频信号直放处理，上下行电路通过同步电路控制导通、关闭，并设置环路饱和保护系统，有效防止环路饱和，将每个电路模块分腔隔离，提高隔离度，防止同频干扰。本直放站工作原理简单，处理高效、产品功耗低、外形尺寸小，适合应用于电梯、小仓库、值班室等小型空间以解决5G信号的盲区问题。

Description

一种小型5G直放站

技术领域

本实用新型涉及无线通信网络技术领域，具体涉及一种小型5G 直放站。

背景技术

5G信号由于频率较高，电波的绕射能力就越弱，在高频段部署的 5G宏基站信号在室内穿墙的时候也会面临较大的链路损耗问题，室内深度覆盖力有限。因为5G网络采用了毫米波技术，它本身是一种穿透力弱，会迅速衰减的电磁波，这决定了它的抗干扰能力弱而加之 5G的信号穿透力差，所以一个普通5G基站的信号覆盖范围一般情况下只有200多米。因此需要直放站来弥补5G信号覆盖不足，扩大基站的覆盖范围，填充覆盖忙去，降低网络覆盖的成本，推动5G发展。

现有的直放站技术、用前向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，再经下变频至中频信号，再移频上变频至射频，经功率放大器放大，由后向天线发射到移动台，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。现有的技术电路相对复杂，工作原理相对复杂。生产制造成本高。

发明内容

本实用新型是为了解决现有直放站电路及工作原理相对复杂，生产制造成本高的问题，提供一种小型5G直放站，直接对5G射频信号放大，不需要上下变频，直接进行射频信号直放处理，上下行电路通过同步电路控制导通、关闭，并设置环路饱和保护系统，有效防止环路饱和，将每个电路模块分腔隔离，提高隔离度，防止同频干扰。本直放站工作原理简单、处理高效、产品功耗低、外形尺寸小，适合应用于电梯、小仓库、值班室等小型空间以解决5G信号的盲区问题。

本实用新型所述的一种小型5G直放站，包括依次电连接的前向天线、耦合器、第一滤波器、第一射频开关、第一环路饱和保护系统、第二射频开关、第二滤波器、后向天线，与第一射频开关、第二射频开关均电连接的第二环路饱和保护系统和与耦合器、第一射频开关、第二射频开关均电连接的同步电路；

第一环路饱和保护系统包括依次电连接的第一低噪声放大器、第一限幅器和第一功率放大器，第一低噪声放大器与第一射频开关电连接，第一功率放大器与第二射频开关电连接；

第二环路饱和保护系统包括依次电连接的第二低噪声放大器、第二限幅器和第二功率放大器，第二低噪声放大器与第二射频开关电连接，第二功率放大器与第一射频开关电连接；

同步电路包括电连接的射频通道和FPGA，射频通道与耦合器电连接，FPGA与第一射频开关和第二射频开关均电连接。

本实用新型所述的一种小型5G直放站，作为优选方式，小型5G 直放站包括第一腔体，耦合器、第一滤波器和第一射频开关设置在第一腔体里。

本实用新型所述的一种小型5G直放站，作为优选方式，小型5G 直放站还包括第二腔体，第一环路饱和保护系统设置在第二腔体里。

本实用新型所述的一种小型5G直放站，作为优选方式，小型5G 直放站还包括第三腔体，第二射频开关和第二滤波器设置在第三腔体里。

本实用新型所述的一种小型5G直放站，作为优选方式，小型5G 直放站还包括第四腔体，第二环路饱保护系统设置在第四腔体里。

本实用新型所述的一种小型5G直放站，作为优选方式，小型5G 直放站还包括第五腔体，同步电路设置在第五腔体里。

前向天线用于接收下行射频信号并输出至耦合器，耦合滤波系统用于将下行射频信号耦合输出至同步电路和第一滤波器，第一滤波器用于接收下行射频信号进行滤波后通过第一射频开关输出至第一低噪声放大器，第一低噪声放大器用于接收下行射频信号并将下行射频信号进行放大后输出至第一限幅器，第一限幅器用于接收下行射频信号并在下行射频信号增益过高时进行抑制后输出至第一功率放大器，第一功率放大器用于接收下行射频信号并进行功率放大后通过第二射频开关输出至第二滤波器，第二滤波器用于接收下行射频信号并进行滤波后输出至后向天线，后向天线用于接收下行射频信号并进行发射；

后向天线用于接收上行射频信号并输出至第二滤波器，第二滤波器用于接收上行射频信号并进行滤波后通过第二射频开关输出至第二低噪声放大器，第二低噪声放大器用于接收上行射频信号并将上行射频信号进行放大后输出至第二限幅器，第二限幅器用于接收上行射频信号并在上行射频信号增益过高时进行抑制后输出至第二功率放大器，第二功率放大器用于接收上行射频信号并进行功率放大后通过第一射频开关输出至第一滤波器，第一滤波器用于接收上行射频信号进行滤波后输出至耦合器，耦合器用于接收上行射频信号输出前向天线，前向天线用于接收上行射频信号并发射；

同步电路用于接收耦合器耦合的下行射频信号解算出5G TDD上行时隙信号和5GTDD下行时隙信号并控制第一射频开关和第二射频开关的导通和关闭。

上、下行射频信号均为5G信号，频段为N41、N66、N67和N69；

本实用新型的工作原理为：前向天线(接收)下行接送机。接收射频信号经过滤波器和耦合器，耦合端到同步电路，进行小区搜索，解算上下行时隙，输出时隙控制电平，控制射频开关。直通端经过下行射频开关，下行时隙电平开启射频开关，上行射频开关关闭。输出下行射频信号。后向天线接收射频信号，经过滤波器，上行时隙电平开启上行射频开关，关闭下行射频开关。输出上行射频信号。

应用：分离5G的TDD射频信号的上行和下行，模块化设计，隔离度大。适合各种功率的5G直放站和微功率站的射频前端。

采用分腔设计，提高个模块隔离度。

上下行链路没有使用变频技术，而是信号直放处理，利用独立的同步系统处理TDD，上下行多射频开关组合逻辑隔离度高，每个电路分腔隔离，解决放大器之间环路耦合问题。工作电压5.5V。适用于5G的n41\n66\n69。

本实用新型具有以下优点：

(1)上下行链路没有使用变频技术，而是将5G信号直放处理；

(2)利用独立的同步电路处理TDD，上下行信多射频开关组合逻隔离度高；

(3)通过设置环路饱和系统，解决放大器之间环路耦合问题；

(4)工作电压5.5V，适用于5G的n41\n66\n67\n69频段，适合各种功率的5G直放站和微功率站的射频前端；

(5)产品功耗低、外形尺寸小，适合应用于电梯、小仓库、值班室等小型空间。

附图说明

图1为一种小型5G直放站实施例1结构框图；

图2为一种小型5G直放站实施例2结构框图。

附图标记：

1、前向天线；2、耦合器；3、第一滤波器；4、第一射频开关；5、第一环路饱和保护系统；51、第一低噪声放大器；51、第一限幅器；53、第一功率放大器；6、第二射频开关；7、第二滤波器；8、后向天线；9、第二环路饱和保护系统；91、第二低噪声放大器；92、第二限幅器；93、第二功率放大器；10、同步电路；101、射频通道；102、FPGA。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1所示，一种小型5G直放站，包括依次电连接的前向天线1、耦合器2、第一滤波器3、第一射频开关4、第一环路饱和保护系统5、第二射频开关6、第二滤波器7、后向天线8，与第一射频开关4、第二射频开关6均电连接的第二环路饱和保护系统9和与耦合器2、第一射频开关4、第二射频开关6均电连接的同步电路10；

第一环路饱和保护系统5包括依次电连接的第一低噪声放大器 51、第一限幅器52和第一功率放大器53，第一低噪声放大器51与第一射频开关4电连接，第一功率放大器53与第二射频开关6电连接；

第二环路饱和保护系统9包括依次电连接的第二低噪声放大器 91、第二限幅器92和第二功率放大器93，第二低噪声放大器91与第二射频开关6电连接，第二功率放大器93与第一射频开关4电连接；

同步电路10包括电连接的射频通道101和FPGA102，射频通道 101与耦合器2电连接，FPGA102与第一射频开关4和第二射频开关 6均电连接。

本实用新型的工作原理为：前向天线(接收)下行接送机。接收射频信号经过滤波器和耦合器，耦合端到同步电路，进行小区搜索，解算上下行时隙，输出时隙控制电平，控制射频开关。直通端经过下行射频开关，下行时隙电平开启射频开关，上行射频开关关闭。输出下行射频信号。后向天线接收射频信号，经过滤波器，上行时隙电平开启上行射频开关，关闭下行射频开关。输出上行射频信号。

实施例2

如图2所示，一种小型5G直放站，包括依次电连接的前向天线1、耦合器2、第一滤波器3、第一射频开关4、第一环路饱和保护系统5、第二射频开关6、第二滤波器7、后向天线8，与第一射频开关4、第二射频开关6均电连接的第二环路饱和保护系统9和与耦合器2、第一射频开关4、第二射频开关6均电连接的同步电路10；

第一环路饱和保护系统5包括依次电连接的第一低噪声放大器 51、第一限幅器52和第一功率放大器53，第一低噪声放大器51与第一射频开关4电连接，第一功率放大器53与第二射频开关6电连接；

第二环路饱和保护系统9包括依次电连接的第二低噪声放大器 91、第二限幅器92和第二功率放大器93，第二低噪声放大器91与第二射频开关6电连接，第二功率放大器93与第一射频开关4电连接；

同步电路10包括电连接的射频通道101和FPGA102，射频通道 101与耦合器2电连接，FPGA102与第一射频开关4和第二射频开关 6均电连接；

小型5G直放站包括第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体和第五腔体，耦合器2、第一滤波器3和第一射频开关4设置在第一腔体里，第一环路饱和保护系统5设置在第二腔体里，第二射频开关 6和第二滤波器7设置在第三腔体里，第二环路饱保护系统9设置在第四腔体里，同步电路10设置在第五腔体里。

本装置输入动态范围-70dBm至-45dBm，上下行链路分别增益 50dB。最大输出功率5dBm；最小输出-20dBm，隔离度60dB。

实施例1、2的工作原理为：前向天线(接收)下行接送机。接收射频信号经过滤波器和耦合器，耦合端到同步电路，进行小区搜索，解算上下行时隙，输出时隙控制电平，控制射频开关。直通端经过下行射频开关，下行时隙电平开启射频开关，上行射频开关关闭。输出下行射频信号。后向天线接收射频信号，经过滤波器，上行时隙电平开启上行射频开关，关闭下行射频开关。输出上行射频信号。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种小型5G直放站，其特征在于：包括依次电连接的前向天线(1)、耦合器(2)、第一滤波器(3)、第一射频开关(4)、第一环路饱和保护系统(5)、第二射频开关(6)、第二滤波器(7)、后向天线(8)，与所述第一射频开关(4)、所述第二射频开关(6)均电连接的第二环路饱和保护系统(9)和与所述耦合器(2)、所述第一射频开关(4)、所述第二射频开关(6)均电连接的同步电路(10)；

所述第一环路饱和保护系统(5)包括依次电连接的第一低噪声放大器(51)、第一限幅器(52)和第一功率放大器(53)，所述第一低噪声放大器(51)与所述第一射频开关(4)电连接，所述第一功率放大器(53)与所述第二射频开关(6)电连接；

所述第二环路饱和保护系统(9)包括依次电连接的第二低噪声放大器(91)、第二限幅器(92)和第二功率放大器(93)，所述第二低噪声放大器(91)与所述第二射频开关(6)电连接，所述第二功率放大器(93)与所述第一射频开关(4)电连接；

所述同步电路(10)包括电连接的射频通道(101)和FPGA(102)，所述射频通道(101)与所述耦合器(2)电连接，所述FPGA(102)与所述第一射频开关(4)和所述第二射频开关(6)均电连接。

2.根据权利要求1所述的一种小型5G直放站，其特征在于：小型5G直放站包括第一腔体，所述耦合器(2)、所述第一滤波器(3)和所述第一射频开关(4)设置在所述第一腔体里。

3.根据权利要求1所述的一种小型5G直放站，其特征在于：所述小型5G直放站还包括第二腔体，所述第一环路饱和保护系统(5)设置在所述第二腔体里。

4.根据权利要求1所述的一种小型5G直放站，其特征在于：所述小型5G直放站还包括第三腔体，所述第二射频开关(6)和所述第二滤波器(7)设置在所述第三腔体里。

5.根据权利要求1所述的一种小型5G直放站，其特征在于：所述小型5G直放站还包括第四腔体，所述第二环路饱保护系统(9)设置在所述第四腔体里。

6.根据权利要求1所述的一种小型5G直放站，其特征在于：所述小型5G直放站还包括第五腔体，所述同步电路(10)设置在所述第五腔体里。

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