CN215734273U - 一种可远程控制的5g直放站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可远程控制的5G直放站,包括前向天线、耦合滤波系统、第一射频开关、第一低噪声放大器、第一环路饱和保护系统、第一耦合器、第二射频开关、第一滤波器、后向天线，与第二射频开关另一端依次电连接的第二低噪声放大器、第二环路饱和保护系统、第二耦合器，同步电路和网络管理系统。本实用新型不需要上下变频，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，防止同频干扰，设置网络管理系统，便于多个直放站的管理。本直放站工作原理简单，处理高效，成本相对低且可制造性强，适合大规模生产生以解决写字楼、地下大面积停车场、复杂地下通道的5G信号的盲区问题。

Description

一种可远程控制的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，具体涉及一种可远程控制的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，防止同频干扰，设置网络管理系统，便于多个直放站的管理。本直放站工作原理简单，处理高效，成本相对低且可制造性强，适合大规模生产生以解决写字楼、地下大面积停车场、复杂地下通道的5G信号的盲区问题。

本实用新型提供一种可远程控制的5G直放站，包括依次电连接的前向天线、耦合滤波系统、第一射频开关、第一低噪声放大器、第一环路饱和保护系统、第一耦合器、第二射频开关、第一滤波器、后向天线，与第二射频开关另一端依次电连接的第二低噪声放大器、第二环路饱和保护系统、第二耦合器，与耦合滤波系统、第一射频开关、第二射频开关均电连接的同步电路和与第一耦合器、第二耦合器、同步电路均电连接的网管系统，第二耦合器与第一耦合器电连接；

第一环路饱和保护系统包括依次电连接的第一限幅器和第一功率放大器，第一限幅器与第一低噪声放大器电连接，第一功率放大器与第二耦合器电连接；

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

网管系统包括电连接的处理器、存储器和通讯模块，处理器与第一耦合器、第二耦合器和同步电路均电连接。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，网管系统用于对5G直放站的下行射频信号、上行射频信号进行检测和控制、控制5G直放站休眠或关机；

通讯模块为无线通讯装置，通讯模块与终端连通，终端为以下任意一种：手机、计算机或平板。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，还包括设置在5G直放站内部与处理器电连接的温度传感器，温度传感器用于测量5G直放站的温度并生成温度信号传输至处理器，处理器用于检测温度信号并生成温度信息传输至通讯模块，通讯模块用于将温度信息传输至终端。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，同步电路包括电连接的射频通道和FPGA，射频通道与耦合滤波系统电连接，FPGA与第一射频开关、第二射频开关和处理器均电连接；

第一滤波器的滤波频段为N41、N77、N78和N79。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，第一环路饱和保护系统还包括与第一限幅器电连接的第三驱动放大器，第三驱动放大器与第一低噪声放大器电连接；

第二环路饱和保护系统还包括与第二限幅器电连接的第四驱动放大器，第四驱动放大器与第二低噪声放大器电连接。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，耦合滤波系统包括电连接的第三耦合器和第二滤波器，第三耦合器与前向天线和同步电路均电连接，第二滤波器与第一射频开关电连接；

第二滤波器的滤波频段为N41、N77、N78和N79。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，耦合滤波系统包括电连接的第三耦合器和第二滤波器，第二滤波器与前向天线电连接，第三耦合器与第一射频开关和同步电路电连接；

第二滤波器的滤波频段为N41、N77、N78和N79。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，第一射频开关与第一低噪声放大器之间电连接第三射频开关，第三射频开关与同步电路电连接并在同步电路的控制下导通和关闭；

第二射频开关与第二低噪声放大器之间设置第四射频开关，第四射频开关与同步电路电连接并在同步电路的控制下导通和关闭。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式，第一低噪声放大器与第一环路饱和保护系统之间电连接第一驱动放大器；

第二低噪声放大器与第二环路饱和保护系统之间电连接第二驱动放大器。

本实用新型所述的一种可远程控制的5G直放站，作为优选方式， 5G直放站外壳内包括分隔设置的第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体和第五腔体；

第一低噪声放大器和第一驱动放大器设置在第一腔体里，第一环路饱和保护系统设置在第二腔体里，第二低噪声放大器和第二驱动放大器设置在第三腔体里，第二环路饱保护系统设置在第四腔体里，同步电路设置在第五腔体里。

工作原理为：前向天线(接收)下行接送机。接收射频信号经过第二滤波器和第三耦合器，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，经过第一滤波器，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。

第一环路饱和保护系统和第二环路饱和保护系统抑制过高增益，防止环路饱和。

功放后级耦合器获取上行和下行功率。由温度传感器获取电路的工作温度。同步电路除了解算上下行时隙，提供频点锁定和非锁定信号指示电平(高电平)。电源监控电路获取工作电源状态信息。所有的信息连接检测和控制系统。通过、蓝牙、网口和计算机或手机APP 连接，可以远程检测产品的工作状态并进行管理。包括温度、电源状态、信号强度、频点。可以控制直放站主机休眠或关机，节能减排。

应用于复杂环境的5G信号覆盖，如写字楼，地下大面积停车场，复杂地下通道，需要多直放站补点，用计算机和APP管理每个点的直放站。

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，防止同频干扰；

(4)通过分腔隔离，有效提高隔离度，同时防止同频干扰；

(5)设置网关系统，在需要多个直放站补点时，可以远程监测产品的工作状态进行管理，控制直放站主机休眠或关机，节能减排。

(6)工作电压5.5V，适用于5G的n41\n77\n78\n79频段，适合各种功率的5G直放站和微功率站的射频前端。

附图说明

图1为一种可远程控制的5G直放站实施例1结构示意图；

图2为一种可远程控制的5G直放站实施例2结构示意图；

图3为一种可远程控制的5G直放站实施例3结构示意图。

附图标记：

1、前向天线；2、耦合滤波系统；21、第三耦合器；22、第二滤波器；3、第一射频开关；4、第一低噪声放大器；5、第一环路饱和保护系统；51、第一限幅器；52、第一功率放大器；53、第三驱动放大器；6、第一耦合器；7、第二射频开关；8、第一滤波器；9、后向天线；10、第二低噪声放大器；11、第二环路饱和保护系统；111、第二限幅器；112、第二功率放大器；113、第四驱动放大器；12、第二耦合器；13、同步电路；131、射频通道； 132、FPGA；14、网管系统；141、处理器；142、存储器；143、通讯模块；15、第三射频开关；16、第四射频开关；17、第一驱动放大器；18、第二驱动放大器。

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，一种可远程控制的5G直放站，包括依次电连接的前向天线1、耦合滤波系统2、第一射频开关3、第一低噪声放大器4、第一环路饱和保护系统5、第一耦合器6、第二射频开关7、第一滤波器8、后向天线9，与第二射频开关7另一端依次电连接的第二低噪声放大器10、第二环路饱和保护系统11、第二耦合器12，与耦合滤波系统2、第一射频开关3、第二射频开关7均电连接的同步电路13和与第一耦合器6、第二耦合器12、同步电路13均电连接的网管系统 14，第二耦合器12与第一射频开关3电连接；

第一环路饱和保护系统5包括依次电连接的第一限幅器51和第一功率放大器52，第一限幅器51与第一低噪声放大器4电连接，第一功率放大器52与第一耦合器6电连接；

第二环路饱和保护系统11包括依次电连接的第二限幅器111和第二功率放大器112，第二限幅器111与第二低噪声放大器10电连接，第二功率放大器112与第二耦合器12电连接

网管系统14包括电连接的处理器141、存储器142和通讯模块 143，处理器141与第一耦合器6、第二耦合器12和同步电路13均电连接。

实施例2

如图2所示，一种可远程控制的5G直放站，包括依次电连接的前向天线1、耦合滤波系统2、第一射频开关3、第三射频开关15、第一低噪声放大器4、第一驱动放大器17、第一环路饱和保护系统5、第一耦合器6、第二射频开关7、第一滤波器8、后向天线9，与第二射频开关7另一端依次电连接的第四射频开关16、第二低噪声放大器10、第二驱动放大器18、第二环路饱和保护系统11、第二耦合器12，与耦合滤波系统2、第一射频开关3、第二射频开关7、第三射频开关15、第四射频开关16均电连接的同步电路13和与第一耦合器6、第二耦合器12、同步电路13均电连接的网管系统14，第二耦合器12与第一射频开关3电连接；

耦合滤波系统2包括电连接的第三耦合器21和第二滤波器22，第三耦合器21与前向天线1和同步电路13均电连接，第二滤波器22 与第一射频开关3电连接；

第二滤波器22的滤波频段为N41、N77、N78和N79；

第一环路饱和保护系统5包括依次电连接的第三驱动放大器53、第一限幅器51和第一功率放大器52，第三驱动放大器53与第一低噪声放大器4电连接；

第一限幅器51与第一低噪声放大器4电连接，第一功率放大器 52与第一耦合器6电连接；

第一滤波器8的滤波频段为N41、N77、N78和N79；

第二环路饱和保护系统11包括依次电连接的第四驱动放大器 113、第二限幅器111和第二功率放大器112，第二功率放大器112 与第二耦合器12电连接，第四驱动放大器113与第二低噪声放大器 10电连接；

同步电路13包括电连接的射频通道131和FPGA132，射频通道 131与耦合滤波系统2电连接，FPGA132与第一射频开关3、第二射频开关7和处理器141均电连接；

网管系统14包括电连接的处理器141、存储器142和通讯模块 143，处理器141与第一耦合器6、第二耦合器12和同步电路13均电连接；

网管系统14用于对5G直放站的下行射频信号、上行射频信号进行检测和控制、控制5G直放站休眠或关机；

通讯模块143为无线通讯装置，通讯模块143与终端连通，终端为以下任意一种：手机、计算机或平板；

5G直放站内部与处理器141电连接的温度传感器，温度传感器用于测量5G直放站的温度并生成温度信号传输至处理器141，处理器 141用于检测温度信号并生成温度信息传输至通讯模块143，通讯模块143用于将温度信息传输至终端；

5G直放站外壳内包括分隔设置的第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体和第五腔体；

第一低噪声放大器4和第一驱动放大器17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，第二低噪声放大器10和第二驱动放大器18设置在第三腔体里，第二环路饱保护系统11设置在第四腔体里，同步电路13设置在第五腔体里。

实施例3

如图2所示，一种可远程控制的5G直放站，包括依次电连接的前向天线1、耦合滤波系统2、第一射频开关3、第三射频开关15、第一低噪声放大器4、第一驱动放大器17、第一环路饱和保护系统5、第一耦合器6、第二射频开关7、第一滤波器8、后向天线9，与第二射频开关7另一端依次电连接的第四射频开关16、第二低噪声放大器10、第二驱动放大器18、第二环路饱和保护系统11、第二耦合器12，与耦合滤波系统2、第一射频开关3、第二射频开关7、第三射频开关15、第四射频开关16均电连接的同步电路13和与第一耦合器6、第二耦合器12、同步电路13均电连接的网管系统14，第二耦合器12与第一射频开关3电连接；

耦合滤波系统2包括电连接的第三耦合器21和第二滤波器22，第二滤波器22与前向天线1电连接，第三耦合器21与第一射频开关 3和同步电路13电连接；

第二滤波器22的滤波频段为N41、N77、N78和N79；

第一环路饱和保护系统5包括依次电连接的第三驱动放大器53、第一限幅器51和第一功率放大器52，第三驱动放大器53与第一低噪声放大器4电连接；

第一限幅器51与第一低噪声放大器4电连接，第一功率放大器 52与第一耦合器6电连接；

第一滤波器8的滤波频段为N41、N77、N78和N79；

第二环路饱和保护系统11包括依次电连接的第四驱动放大器 113、第二限幅器111和第二功率放大器112，第二功率放大器112 与第二耦合器12电连接，第四驱动放大器113与第二低噪声放大器 10电连接；

同步电路13包括电连接的射频通道131和FPGA132，射频通道 131与耦合滤波系统2电连接，FPGA132与第一射频开关3、第二射频开关7和处理器141均电连接；

网管系统14包括电连接的处理器141、存储器142和通讯模块 143，处理器141与第一耦合器6、第二耦合器12和同步电路13均电连接；

网管系统14用于对5G直放站的下行射频信号、上行射频信号进行检测和控制、控制5G直放站休眠或关机；

通讯模块143为无线通讯装置，通讯模块143与终端连通，终端为以下任意一种：手机、计算机或平板；

5G直放站内部与处理器141电连接的温度传感器，温度传感器用于测量5G直放站的温度并生成温度信号传输至处理器141，处理器 141用于检测温度信号并生成温度信息传输至通讯模块143，通讯模块143用于将温度信息传输至终端；

5G直放站外壳内包括分隔设置的第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体和第五腔体；

第一低噪声放大器4和第一驱动放大器17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，第二低噪声放大器10和第二驱动放大器18设置在第三腔体里，第二环路饱保护系统11设置在第四腔体里，同步电路13设置在第五腔体里。

实施例1-3的工作原理为：前向天线1(接收)下行接送机。接收射频信号经过第二滤波器22和第三耦合器21，耦合端到同步电路13，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3接收射频信号，经过第一滤波器8，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。

第一环路饱和保护系统5和第二环路饱和保护系统11抑制过高增益，防止环路饱和。

通过输入电平控制功放改变输出功率。功放后级耦合器获取上行和下行功率。由温度传感器获取电路的工作温度。同步电路除了解算上下行时隙，提供频点锁定和非锁定信号指示电平(高电平)。电源监控电路获取工作电源状态信息。所有的信息连接检测和控制系统。通过、蓝牙、网口和计算机或手机APP连接，可以远程检测产品的工作状态进行管理。包括温度、电源状态、信号强度、频点。可以通过网管系统控制直放站主机休眠或关机，节能减排。

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 (10)

1.一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：包括依次电连接的前向天线(1)、耦合滤波系统(2)、第一射频开关(3)、第一低噪声放大器(4)、第一环路饱和保护系统(5)、第一耦合器(6)、第二射频开关(7)、第一滤波器(8)、后向天线(9)，与所述第二射频开关(7)另一端依次电连接的第二低噪声放大器(10)、第二环路饱和保护系统(11)、第二耦合器(12)，与所述耦合滤波系统(2)、所述第一射频开关(3)、所述第二射频开关(7)均电连接的同步电路(13)和与所述第一耦合器(6)、所述第二耦合器(12)、所述同步电路(13)均电连接的网管系统(14)，所述第二耦合器(12)与所述第一射频开关(3)电连接；

所述第一环路饱和保护系统(5)包括依次电连接的第一限幅器(51)和第一功率放大器(52)，所述第一限幅器(51)与所述第一低噪声放大器(4)电连接，所述第一功率放大器(52)与所述第一耦合器(6)电连接；

所述第二环路饱和保护系统(11)包括依次电连接的第二限幅器(111)和第二功率放大器(112)，所述第二限幅器(111)与所述第二低噪声放大器(10)电连接，所述第二功率放大器(112)与所述第二耦合器(12)电连接；

所述网管系统(14)包括电连接的处理器(141)、存储器(142)和通讯模块(143)，所述处理器(141)与所述第一耦合器(6)、第二耦合器(12)和所述同步电路(13)均电连接。

2.根据权利要求1所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：

所述网管系统(14)用于对5G直放站的下行射频信号、上行射频信号进行检测和控制、控制所述5G直放站休眠或关机；

所述通讯模块(143)为无线通讯装置，所述通讯模块(143)与终端连通，所述终端为以下任意一种：手机、计算机或平板。

3.根据权利要求2所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：还包括设置在所述5G直放站内部与所述处理器(141)电连接的温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：所述同步电路(13)包括电连接的射频通道(131)和FPGA(132)，所述射频通道(131)与所述耦合滤波系统(2)电连接，所述FPGA(132)与所述第一射频开关(3)、所述第二射频开关(7)和所述处理器(141)均电连接；

所述第一滤波器(8)的滤波频段为N41、N77、N78和N79。

5.根据权利要求1所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：所述第一环路饱和保护系统(5)还包括与所述第一限幅器(51)电连接的第三驱动放大器(53)，所述第三驱动放大器(53)与所述第一低噪声放大器(4)电连接；

所述第二环路饱和保护系统(11)还包括与所述第二限幅器(111)电连接的第四驱动放大器(113)，所述第四驱动放大器(113)与所述第二低噪声放大器(10)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：所述耦合滤波系统(2)包括电连接的第三耦合器(21)和第二滤波器(22)，所述第三耦合器(21)与所述前向天线(1)和所述同步电路(13)均电连接，所述第二滤波器(22)与所述第一射频开关(3)电连接；

所述第二滤波器(22)的滤波频段为N41、N77、N78和N79。

7.根据权利要求1所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：所述耦合滤波系统(2)包括电连接的第三耦合器(21)和第二滤波器(22)，所述第二滤波器(22)与所述前向天线(1)电连接，所述第三耦合器(21)与所述第一射频开关(3)和所述同步电路(13)电连接；

所述第二滤波器(22)的滤波频段为N41、N77、N78和N79。

8.根据权利要求1所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：所述第一射频开关(3)与所述第一低噪声放大器(4)之间电连接第三射频开关(15)，所述第三射频开关(15)与所述同步电路(13)电连接并在所述同步电路(13)的控制下导通和关闭；

所述第二射频开关(7)与所述第二低噪声放大器(10)之间设置第四射频开关(16)，所述第四射频开关(16)与所述同步电路(13)电连接并在所述同步电路(13)的控制下导通和关闭。

9.根据权利要求1所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：所述第一低噪声放大器(4)与所述第一环路饱和保护系统(5)之间电连接第一驱动放大器(17)；

所述第二低噪声放大器(10)与所述第二环路饱和保护系统(11)之间电连接第二驱动放大器(18)。

10.根据权利要求9所述的一种可远程控制的5G直放站，其特征在于：5G直放站外壳内包括分隔设置的第一腔体、第二腔体、第三腔体、第四腔体和第五腔体；

所述第一低噪声放大器(4)和所述第一驱动放大器(17)设置在所述第一腔体里，所述第一环路饱和保护系统(5)设置在所述第二腔体里，所述第二低噪声放大器(10)和所述第二驱动放大器(18)设置在所述第三腔体里，所述第二环路饱保护系统(11)设置在所述第四腔体里，所述同步电路(13)设置在所述第五腔体里。

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