TWI385933B - 中頻訊號損耗補償電路 - Google Patents

Description

中頻訊號損耗補償電路

本發明係關於一種中頻訊號損耗補償電路，特別係關於一種在通信系統的室外單元中對中頻訊號損耗進行補償的電路。

請參閱圖1及圖2，現有的通信系統包括室外單元20及室內單元60，兩者之間藉由電纜40連接，室外單元20還與天線10相連，電纜40用於在室內單元60及室外單元20之間傳輸中頻訊號、控制訊號及提供電源。對於通信系統來說，該室外單元20的收發中頻訊號的性能指標直接影響到通信系統的靈敏度，因此室外單元20中負責收發中頻訊號電路的重要性是顯而易見的。

該室外單元20的收發中頻訊號電路包括中頻分離器30、傳送放大器24、升頻器22、降頻器26及接收放大器28，當室內單元60從室外單元20接收訊號時，天線10接收的射頻訊號被送至降頻器26降為中頻訊號，此中頻訊號經接收放大器28進行放大後，送至中頻分離器30再傳送到室內單元60。反之，當室內單元60傳送訊號給室外單元20時，室內單元60發送的中頻訊號藉由中頻分離器30送至傳送放大器24進行中頻訊號放大，最後經升頻器22轉換為射頻訊號輸出至天線10。在此通信系統中，中頻訊號在電纜40或其他負載傳輸過程中會損耗，中頻訊號隨之衰減，並且對衰減的中頻訊號進行放大的傳送放大器24及接收放大器28為固定增益放大 器，只能對中頻訊號進行固定增益放大，不能即時檢測中頻訊號的損耗，無法針對中頻訊號的損耗大小進行可變增益補償。

鑒於以上內容，有必要提供一種中頻訊號損耗補償電路，能即時檢測中頻訊號的損耗，並針對中頻訊號的損耗大小進行可變增益補償。

一種中頻訊號損耗補償電路，設在通信系統的室外單元中，其包括傳送電路、檢測電路、接收電路及控制電路，該檢測電路即時檢測該傳送電路中從室內單元經電纜向室外單元傳送後已損耗的中頻訊號，並將此中頻訊號傳送至該控制電路，該控制電路對接收到的中頻訊號與預先存儲的中頻訊號進行比較，得到中頻訊號損耗大小，進而根據損耗大小控制該傳送電路對此中頻訊號進行可變增益補償，該控制電路還根據損耗大小預先對該接收電路中傳輸的中頻訊號進行可變增益補償。

該中頻訊號損耗補償電路藉由該檢測電路即時檢測中頻訊號的損耗，再藉由該控制電路根據中頻訊號的損耗大小控制該傳送電路及接收電路，實現了對中頻訊號的可變增益補償。

請參閱圖3，本發明中頻訊號損耗補償電路設在通信系統的室外單元中，其較佳實施方式包括傳送電路100、檢測電路200、接收電路300、時鐘電路400、控制電路500、中頻分離器600及雙工器80。

傳送電路100包括傳送功率放大器TA1、TA2、TA3、TA4，濾波器BPF1、BPF5，混頻器Mix1及衰減器102。檢測電路200包括兩功率檢測器204、202。接收電路300包括接收功率放大器RA1、RA2、RA3，濾波器BPF2、BPF6，混頻器Mix2及衰減器302。時鐘電路400包括濾波器BPF3、衰減器404及時鐘分配器402。控制電路500包括多工器502，類比/數位轉換器504，控制器506，數據機508，濾波器BPF4、衰減器510，合成器512及振盪器OSC1、OSC2。

雙工器80的第一端與通信系統的天線90相連，第二端依次藉由傳送電路100中的傳送功率放大器TA4、TA3、TA2，濾波器BPF5，混頻器Mix1，傳送功率放大器TA1，濾波器BPF1及衰減器102與中頻分離器600相連，雙工器80的第三端依次藉由接收電路300中的接收功率放大器RA1、濾波器BPF6、接收功率放大器RA2、混頻器Mix2、接收功率放大器RA3、濾波器BPF2及衰減器302與中頻分離器600相連，時鐘電路400中的時鐘分配器402依次藉由濾波器BPF3及衰減器404與中頻分離器600相連，控制電路500中的多工器502依次藉由類比/數位轉換器504、控制器506、數據機508、濾波器BPF4及衰減器510與中頻分離器600相連，多工器502還與控制器506相連，控制器506還分別與傳送功率放大器TA1、接收功率放大器RA3及合成器512相連，數據機508還與時鐘分配器402相連，振盪器OSC1的一端與混頻器Mix1相連，另一端藉由合成器512與時鐘分配 器402相連，合成器512還藉由振盪器OSC2與混頻器Mix2相連，檢測電路200中的功率檢測器204的一端連接於多工器502，另一端連接於傳送功率放大器TA1及濾波器BPF1之間的節點，功率檢測器202的一端連接於多工器502，另一端接收耦合器(圖未示)從傳送功率放大器TA4輸出端耦合的射頻訊號。

當室內單元700向室外單元傳送訊號時，中頻分離器600將從室內單元700接收的中頻訊號分離出來，經衰減器102將此中頻訊號強度與傳送電路100進行匹配，濾波器BPF1濾除此中頻訊號以外的其他訊號，傳送功率放大器TA1對此中頻訊號進行放大，混頻器Mix1將此中頻訊號升頻為射頻訊號，濾波器BPF5濾除此射頻訊號之外的雜頻訊號，然後經傳送功率放大器TA2、TA3、TA4對射頻訊號進行功率放大傳送給雙工器80，雙工器80識別出將要傳送的射頻訊號，傳至天線90。

當室內單元700從室外單元接收訊號時，射頻訊號經天線90傳至雙工器80，雙工器80識別出將要傳送的射頻訊號，送至接收電路300中的接收功率放大器RA1、RA2進行射頻訊號放大，濾波器BPF6濾除此射頻訊號之外的雜頻訊號，混頻器Mix2將此射頻訊號降為中頻訊號，此中頻訊號經接收放大器RA3進行放大，濾波器BPF2濾除此中頻訊號之外的其他訊號，經衰減器302將此中頻訊號強度與中頻分離器600進行匹配並送至中頻分離器600，中頻分離器600將需傳至室內單元700的中頻訊號分離出來，再傳送到室內單元700。

由於訊號在各器件之間傳輸過程中會損耗，訊號會隨之衰減，尤其中頻訊號在室內單元700和室外單元之間的電纜中傳輸的損耗尤為嚴重。檢測電路200可即時檢測中頻訊號的損耗，再藉由控制電路500根據中頻訊號的損耗大小控制傳送電路100及接收電路300，實現對中頻訊號的可變增益補償。其具體工作過程為：檢測電路200的功率檢測器204即時檢測濾波器BPF1輸出的中頻訊號強度，並將此中頻訊號傳送至控制電路500中的多工器502，再送至類比/數位轉換器504將此中頻訊號轉換成數位訊號後送至控制器506，控制器506內預先存儲天線60及室內單元700需接收的訊號功率大小，控制器506對接收到的中頻數位訊號與預先存儲的訊號進行比較進而控制傳送功率放大器TA1的放大倍數，即傳送功率放大器TA1根據中頻訊號的損耗大小對中頻訊號進行了可變增益放大，這樣在傳送電路100中實現了中頻訊號損耗的第一次可變增益補償，即補償訊號從室內單元700經電纜向室外單元傳輸時的損耗。

另外，由於中頻訊號的損耗主要是在電纜傳輸過程中的損耗，因此中頻訊號從室外單元經電纜傳輸給室內單元700時其增益放大率等於中頻訊號從室內單元700經電纜傳輸給室外單元時的增益放大率，此時控制器506還可根據接收到的中頻數位訊號控制接收功率放大器RA3，接收功率放大器RA3可預先根據中頻訊號損耗大小對中頻訊號進行可變增益放大，使得中頻訊號經電纜傳輸給室內單元700時的損耗與增益值相同，這樣在接 收電路300中也實現了對中頻訊號損耗的第一次可變增益補償。

同時，檢測電路200的功率檢測器202也即時檢測耦合器從傳送功率放大器TA4輸出端耦合的射頻訊號強度並送至控制電路500中的多工器502，再藉由類比/數位轉換器504將此射頻訊號轉換成數位訊號後送至控制器506，控制器506控制傳送功率放大器TA1及接收功率放大器RA3的中頻訊號對其預先進行增益放大率調整，實現中頻訊號損耗的第二次可變增益補償。此外在中頻訊號損耗補償電路的整個訊號傳輸過程中，控制電路500中的濾波器BPF4與衰減器510分別起濾波和進行傳輸匹配作用，合成器512用以接收不同頻率的訊號，並分別藉由振盪器OSC1及OSC2進行電平轉換後送至混頻器Mix1及Mix2。時鐘電路400中的時鐘分配器402負責合理分配訊號傳輸的時鐘，濾波器BPF3濾除時鐘訊號之外的其他訊號，衰減器404將此時鐘訊號與時鐘電路400進行匹配。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

雙工器‧‧‧80

天線‧‧‧90

傳送電路‧‧‧100

檢測電路‧‧‧200

功率檢測器‧‧‧202、204

衰減器‧‧‧102、302、404、510

接收電路‧‧‧300

時鐘電路‧‧‧400

時鐘分配器‧‧‧402

控制電路‧‧‧500

多工器‧‧‧502

類比/數位轉換器‧‧‧504

控制器‧‧‧506

數據機‧‧‧508

合成器‧‧‧512

中頻分離器‧‧‧600

室內單元‧‧‧700

接收功率放大器‧‧‧RA1、RA2、RA3

混頻器‧‧‧Mix1、Mix2

傳送功率放大器‧‧‧TA1-TA4

濾波器‧‧‧BPF1-BPF6

振盪器‧‧‧OSC1、OSC2

圖1係現有通信系統的示意圖。

圖2係圖1中室外單元的收發中頻訊號電路的原理圖。

圖3係本發明中頻訊號損耗補償電路的較佳實施方式的原理圖。

雙工器‧‧‧80

天線‧‧‧90

傳送電路‧‧‧100

檢測電路‧‧‧200

功率檢測器‧‧‧202、204

衰減器‧‧‧102、302、404、510

接收電路‧‧‧300

時鐘電路‧‧‧400

時鐘分配器‧‧‧402

控制電路‧‧‧500

多工器‧‧‧502

類比/數位轉換器‧‧‧504

控制器‧‧‧506

數據機‧‧‧508

合成器‧‧‧512

中頻分離器‧‧‧600

室內單元‧‧‧700

接收功率放大器‧‧‧RA1、RA2、RA3

混頻器‧‧‧Mix1、Mix2

傳送功率放大器‧‧‧TA1-TA4

濾波器‧‧‧BPF1-BPF6

振盪器‧‧‧OSC1、OSC2

Claims (6)

1. 一種中頻訊號損耗補償電路，設在通信系統的室外單元中，其包括傳送電路、檢測電路、接收電路及控制電路，該檢測電路即時檢測該傳送電路中從室內單元經電纜向室外單元傳送後已損耗的中頻訊號，並將此中頻訊號傳送至該控制電路，該控制電路對接收到的中頻訊號與預先存儲的中頻訊號進行比較，得到中頻訊號損耗大小，進而根據損耗大小控制該傳送電路對此中頻訊號進行可變增益補償，該控制電路還根據損耗大小預先對該接收電路中傳輸的中頻訊號進行可變增益補償。
2. 如申請專利範圍第1項所述之中頻訊號損耗補償電路，其中該傳送電路包括依次順序連接的第一衰減器，第一濾波器，第一傳送功率放大器，第一混頻器，第二濾波器，第二、第三及第四傳送功率放大器，該第一衰減器還藉由該室外單元的中頻分離器與室內單元相連，該第四傳送功率放大器還藉由該室外單元的雙工器與天線相連。
3. 如申請專利範圍第2項所述之中頻訊號損耗補償電路，其中該接收電路包括依次順序連接的第一接收功率放大器，第三濾波器，第二接收功率放大器，第二混頻器，第三接收功率放大器，第四濾波器及第二衰減器，該第二衰減器還藉由該室外單元的中頻分離器與室內單元相連，該第一傳送功率放大器還藉由該室外單元的雙工器與天線相連。
4. 如申請專利範圍第3項所述之中頻訊號損耗補償電路，其中該控制電路包括合成器，第一、第二振盪器，依次順 序連接的多工器、類比/數位轉換器、控制器、數據機、第五濾波器及第三衰減器，該多工器還與該控制器相連，該控制器還分別與該第一傳送功率放大器、該第三接收功率放大器及該合成器相連，該第一振盪器的一端與該第一混頻器相連，該第一振盪器的另一端與該合成器相連，該合成器還藉由該第二振盪器與該第二混頻器相連。
5. 如申請專利範圍第4項所述之中頻訊號損耗補償電路，其中該檢測電路包括第一功率檢測器及第二功率檢測器，該第一功率檢測器的一端連接於該多工器，另一端連接於該第一傳送功率放大器及該第一濾波器之間的節點，該第二功率檢測器的一端連接於該多工器，另一端接收耦合器從該第四傳送功率放大器輸出端耦合的射頻訊號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之中頻訊號損耗補償電路，其中該中頻訊號損耗補償電路還包括時鐘電路，該時鐘電路包括依次順序連接的第四衰減器、第六濾波器及時鐘分配器，該時鐘分配器還分別與該數據機及該合成器相連，該第四衰減器還藉由該室外單元的中頻分離器與室內單元相連。