WO2022095817A1

WO2022095817A1 - 信号收发装置、信号放大装置、通信系统的运行方法

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Publication number: WO2022095817A1
Application number: PCT/CN2021/127871
Authority: WO
Inventors: 赵路; 郭阳; 何勃
Original assignee: 中兴通讯股份有限公司
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2022-05-12
Also published as: CN113572493B; EP4220975A1; US20230396284A1; CN113572493A

Abstract

公开了一种信号收发装置，其包括：射频信号收发单元、信号收发控制单元和第一控制信号单元。射频信号收发单元连接在基带接口与至少一个射频接口之间，用于根据基带接口的基带信号产生第一射频信号并向射频接口发送第一射频信号。信号收发控制单元连接射频信号收发单元，用于生成第一控制指令并根据第一控制指令控制射频信号收发单元向射频接口发送第一射频信号。第一控制信号单元连接在信号收发控制单元与信号收发装置的传输接口之间，用于将信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向传输接口发送传第一输信号，并接收来自传输接口的第二传输信号，将第二传输信号转换为第二控制指令，将第二控制指令发送至信号收发控制单元。

Description

信号收发装置、信号放大装置、通信系统的运行方法

技术领域

本公开涉及通信技术领域。

背景技术

随着通信技术的发展，对通信装置(如信号收发装置)的高功率、小体积的需求越来越大。

发明内容

本公开实施例提供一种信号收发装置、信号放大装置以及通信系统的运行方法。

本公开的第一方面公开了一种信号收发装置，其包括：射频信号收发单元、信号收发控制单元和第一控制信号单元。所述射频信号收发单元连接在基带接口与至少一个射频接口之间，用于根据基带接口的基带信号产生第一射频信号并向所述至少一个射频接口发送第一射频信号，以及接收来自所述至少一个射频接口的第二射频信号；所述至少一个射频接口用于通过线缆与信号放大装置的射频接口连接。

所述信号收发控制单元连接所述射频信号收发单元，用于生成第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述射频信号收发单元向所述至少一个射频接口发送第一射频信号，以及接收第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述射频信号收发单元接收来自所述至少一个射频接口的第二射频信号。

所述第一控制信号单元连接在所述信号收发控制单元与信号收发装置的传输接口之间，用于将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号，以及接收来自信号收发装置的传输接口的第二传输信号，将所述第二传输信号转换为第二控制指令，并将第二控制指令发送至所述信号收发控制单元，所述信号收发装置的传输接口用于通过线缆与信号放大装置的传输接口连接。

根据本公开的实施，信号收发控制单元生成第一控制指令包括：确定控制所述射频信号收发单元向射频接口发送第一射频信号的第一时间，并根据所述第一时间与基准脉冲的第一时间差生成第一控制指令。

根据本公开的实施例，第一控制信号单元将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号包括：根据所述信号收发控制单元生成的第一控制指令确定第一施加电压值；在与传输接口连接的线缆上施加具有所述第一施加电压值的第一直流偏置电压，以将所述第一直流偏置电压作为所述第一传输信号发送至所述信号收发装置的传输接口。

根据本公开的实施例，第一控制信号单元将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号包括：将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号，所述第一控制信号单元向信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号相对于所述信号收发控制单元根据所述控制指令控制所述射频信号收发单元发送第一射频信号至少提前预定的传输时延。

根据本公开的实施例，所述至少一个射频接口和所述信号收发装置的传输接口是一体结构。

在一些实施例中，所述至少一个射频接口包括第一射频接口和第二射频接口，射频信号收发单元用于向第一射频接口发送第一射频信号，以及接收来自第二射频接口的第二射频信号。

本公开的第二方面公开了一种信号放大装置，其包括：功率放大器、低噪声放大器、信号放大控制单元和第二控制信号单元。

所述功率放大器连接在天线和信号放大装置的射频接口之间，用于接收来自信号放大装置的射频接口的第一射频信号，并将所述第一射频信号放大后发送至天线；所述信号放大装置的射频接口用于通过线缆与所述信号收发装置的射频接口连接。

所述低噪声放大器连接在天线和信号放大装置的射频接口之间，用于接收来自天线的第二射频信号，并将所述第二射频信号放大后发送至信号放大装置的射频接口。

所述信号放大控制单元连接所述功率放大器和所述低噪声放大器，用于接收第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述功率放大器接收来自信号放大装置的射频接口的第一射频信号，或生成第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述低噪声放大器向射频接口发送第二射频信号。

所述第二控制信号单元连接在所述信号放大控制单元和信号放大装置的传输接口之间，用于将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并向信号放大装置的传输接口发送第二传输信号，或接收来自信号放大装置的传输接口的第一传输信号，将所述第一传输信号转换为第一控制指令，并将第一控制指令发送至所述信号放大控制单元，所述信号放大装置的传输接口用于通过线缆与所述信号收发装置的传输接口连接。

根据本公开的实施例，所述功率放大器和所述低噪声放大器连接的射频接口为同一个射频接口。

根据本公开的实施例，所述功率放大器和所述低噪声放大器与射频接口之间设有切换单元；在所述信号放大控制单元接收到第一控制指令的情况下，所述信号放大控制单元根据第一控制指令控制所述功率放大器接收来自信号放大装置的射频接口的第一射频信号包括：控制所述切换单元，使信号放大装置的射频接口与所述功率放大器连通；在所述低噪声放大器接收到来自天线的第二射频信号的情况下，所述信号放大控制单元根据第二控制指令控制所述低噪声放大器向信号放大装置的射频接口发送第二射频信号包括：控制所述切换单元，使信号放大装置的射频接口与所述低噪声放大器连通。

根据本公开的实施例，所述信号放大控制单元生成第二控制指令包括：确定控制所述低噪声放大器向信号放大装置的射频接口发送第二射频信号的第二时间，并根据所述第二时间与基准脉冲的第二时间差生成第二控制指令。

根据本公开的实施例，所述第二控制信号单元将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并向信号放大装置的传输接口发送第二传输信号包括：根据所述信号放大控制单元生成的第二控制指令确定第二施加电压值；在与信号放大装置的传输接口连接的线缆上施加具有所述第二施加电压值的直流偏置电压，以将所述第二直流偏置电压作为所述第二传输信号发送至所述信号放大装置的传输接口。

根据本公开的实施例，所述第二控制信号单元将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并向信号放大装置的传输接口发送第二传输信号包括：将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号，所述第二控制信号单元向信号放大装置的传输接口发送所述第二传输信号相对于所述信号放大控制单元根据所述第二控制指令控制所述低噪声放大器发送第二射频信号至少提前预定的传输时延。

本公开的第三方面公开了一种通信系统的运行方法，所述通信系统包括如上所述的信号收发装置和如上所述的信号放大装置，其中，所述信号收发装置的射频接口通过线缆连接所述信号放大装置的射频接口，所述信号收发装置的传输接口通过线缆连接所述信号放大装置的传输接口，所述运行方法包括发送过程和接收过程中的至少一者，并且其中，所述发送过程包括：所述信号收发控制单元生成第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述射频信号收发单元向所述功率放大器发送第一射频信号；所述第一控制信号单元将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并将第一传输信号发送至第二控制信号单元；所述第二控制信号单元接收来自所述第一控制信号单元的第一传输信号，将所述第一传输信号转换为第一控制指令，并将第一控制指令发送至所述信号放大控制单元；所述信号放大控制单元接收第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述功率放大器接收来自所述射频信号收发单元的第一射频信号。

根据本公开的实施例，所述接收过程包括：所述信号放大控制单元生成第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述低噪声放大器发送第二射频信号；所述第二控制信号单元将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并将第二传输信号发送至所述第一控制信号单元；所述第一控制信号单元接收来自所述第二控制信号单元的第二传输信号，将所述第二传输信号转换为第二控制指令，并将第二控制指令发送至所述信号收发控制单元；所述信号收发控制单元接收第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述射频信号收发单元接收来自所述低噪声放大器的第二射频信号。

附图说明

在本公开实施例的附图中：

图1为现有技术中的一种信号收发装置的组成示意图；

图2为根据本公开的实施例的信号收发装置和信号放大装置的组成示意图；

图3为根据本公开的另一实施例的信号收发装置和信号放大装置的组成示意图；

图4为根据本公开的实施例的安装于飞机上的信号收发装置和信号放大装置的示意图；

图5为根据本公开的实施例的通信系统的运行方法的一部分的流程图；

图6为根据本公开的实施例的通信系统的运行方法的一部分的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开实施例的技术方案，下面结合附图对根据本公开的实施例的信号收发装置、信号放大装置以及通信系统的运行方法进行详细描述。

在下文中将参考附图更充分地描述本公开的实施例，但是所示的实施例可以以不同形式来体现，且不应当被解释为限于本公开阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。

本公开实施例的附图用来提供对本公开的实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。通过参考附图对详细示例实施例进行描述，以上和其他特征和优点对本领域技术人员将变得更加显而易见，

本公开的实施例可借助本公开的理想示意图而参考平面图和/或截面图进行描述。因此，可根据制造技术和/或容限来修改示例图示。

在不冲突的情况下，本公开的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。

本公开所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本公开所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列举条目的任何和所有组合。如本公开所使用的单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。如本公开所使用的术语“包括”、“由……制成”，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

除非另外限定，否则本公开所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本公开明确如此限定。

本公开的实施例不限于附图中所示的实施例，而是包括基于制造工艺而形成的配置的修改。因此，附图中例示的区具有示意性属性，并且图中所示区的形状例示了元件的区的具体形状，但并不是旨在限制性的。

图1为现有技术中的一种信号收发装置的组成示意图。

参照图1，信号收发装置(也叫收发信机)由基带单元、数字中频单元、中/射频单元、PA(Power Amplifier，功率放大器)、LNA (Low Noise Amplifier，低噪声放大器)、控制单元、环形器、滤波器等单元构成。

基带单元用于将用户数据调制转换为适用于传输的基带信号，以及将基带信号解调为用户数据。用户数据可以是4G数据或5G数据，基带使用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用技术)将用户数据调制为基带信号，对应的，基带也使用OFDM将基带信号解调为4G数据或5G数据。当然基带单元也可以使用传输单元、控制单元、时钟单元、业务高层单元等可以实现将用户数据转换为基带信号以及将基带信号解调为用户数据的功能单元代替。

数字中频单元连接在基带单元和中/射频单元之间，数字中频单元用于将基带信号进行中频处理，中/射频单元则通过数模转换将经过中频处理的基带信号转换为射频信号。对应的，中/射频单元也可以通过模数转换将射频信号转换为数字射频信号，数字中频单元也可以将数字射频信号转换为基带信号。

功率放大器和低噪声放大器都连接中/射频单元。功率放大器用于将来自中/射频单元的射频信号放大，而低噪声放大器则是将来自天线的信号放大并发送至中/射频单元。

控制单元连接功率放大器和低噪声放大器，用于根据信号收发装置的模式控制功率放大器和低噪声放大器工作。参照图1，信号收发装置的模式为TDD(Time Division Duplexing，时分双工)，当信号收发装置处于发送状态时，控制单元控制功率放大器工作；当信号收发装置处于接收状态时，控制单元控制低噪声放大器工作。

环形器连接功率放大器和低噪声放大器，滤波器连接在环形器和天线之间，环形器用于将信号收发装置到天线的发送通路和天线到信号收发装置的接收通路合并为一条通路，也就是说，环形器将功率放大器放大后的射频信号发送至天线和将来自天线的射频信号发送至低噪声放大器合并至一条线路上实现。滤波器用于对这条合并的通路上传输的信号(包括将功率放大器放大后的射频信号以及来自天线的射频信号)进行滤波。

信号收发装置通过外接天线构成了卫星地面站，实现了向卫星发射信号，同时接收由其它地面站经卫星转发来的信号的功能，适应了绝大部分的应用场景，得到了广泛应用。

但由于基带单元、数字中频单元等大量电路都是数字电路，相对于模拟电路来说，数字电路对温度更加敏感，过高的环境温度可能会影响到数字电路工作状态。此外，由于功率放大效率问题，功率放大器一直是信号收发装置中的大功率消耗器件，它的存在增大了信号收发装置的热耗，功率放大器的发射功率越大，增加的热耗越多，增加的热耗又提升了信号收发装置所在空间的环境温度。这不仅对信号收发装置中组成数字电路的器件的热应力提出了较高的要求，也造成了信号收发装置无法适应于环境温度要求严格(如环境温度较高)的应用场景。

同时，信号收发装置的功率越高，其热耗越大，其所需要的热容量结构体积也越大，相应的，信号收发装置的体积也就越大，导致了信号收发装置不仅无法同时满足高功率、小体积的要求，也无法适应于体积要求严格(如体积受限)的应用场景。

图2为根据本公开的实施例的信号收发装置和信号放大装置的组成示意图。图3为根据本公开的另一实施例的信号收发装置和信号放大装置的组成示意图。

参照图2和图3，根据本公开的实施例的信号收发装置包括：射频信号收发单元、信号收发控制单元和第一控制信号单元。

射频信号收发单元连接在基带接口与至少一个射频接口之间，用于根据基带接口的第一基带信号产生第一射频信号并在信号收发控制单元的控制下向射频接口发送第一射频信号，以及在信号收发控制单元的控制下接收来自射频接口的第二射频信号。射频接口用于通过线缆与信号放大装置的射频接口连接。

信号收发控制单元连接射频信号收发单元，用于生成第一控制指令并根据第一控制指令控制射频信号收发单元向射频接口发送第一射频信号，以及接收信号放大装置发送的第二控制指令并根据第二控制指令控制射频信号收发单元接收来自射频接口的第二射频信号。

第一控制信号单元连接在信号收发控制单元与传输接口之间，用于将信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向传输接口发送第一传输信号，以及接收来自传输接口的第二传输信号，将第二传输信号转换为第二控制指令并将第二控制指令发送至信号收发控制单元。传输接口用于通过线缆与信号放大装置的传输接口连接。

参照图2和图3，根据本公开的实施例的信号收发装置可以是基站或CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)，具有发送和接收两种状态，当其处于发送状态时，可以向与其连接的装置发送信号；当其处于接收状态时，可以从与其连接的装置接收信号。

射频信号收发单元连接在基带接口与射频接口之间，其通过基带接口与基带单元连接，通过射频接口与信号放大装置连接，当信号收发装置处于发送状态时，射频信号收发单元通过基带接口接收基带单元的第一基带信号，将第一基带信号转换为第一射频信号，并在信号收发控制单元的控制下通过射频接口将第一射频信号发送至信号放大装置。对应的，当信号收发装置处于接收状态时，射频信号收发单元在信号收发控制单元的控制下通过射频接口接收来自信号放大装置的第二射频信号，将第二射频信号转换为第二基带信号，并通过基带接口将第二基带信号发送至基带单元。

信号收发控制单元连接射频信号收发单元，当信号收发装置处于发送状态时，信号收发控制单元生成用于与信号放大装置工作同步的第一控制指令，并根据第一控制指令控制射频信号收发单元向信号放大装置发送第一射频信号，同时将生成的第一控制指令发送至第一控制信号单元；当信号收发装置处于接收状态时，信号收发控制单元接收第一控制信号单元发送的第二控制指令，同时根据接收到的第二控制指令控制射频信号收发单元接收来自信号放大装置的第二射频信号。

第一控制信号单元连接在信号收发控制单元和传输接口之间，其通过传输接口与信号放大装置连接。当信号收发装置处于发送状态时，第一控制信号单元接收信号收发控制单元生成的第一控制指令，将第一控制指令转换为第一传输信号，并将第一传输信号发送至信号放大装置。当信号收发装置处于接收状态时，第一控制信号单元接收来自信号放大装置的第二传输信号，将第二传输信号转换为第二控制指令，并将第二控制指令发送至信号收发控制单元。

基带信号是指基带单元对用户数据进行调制而得到的信号，根据本公开的实施例的信号收发装置也可以包括基带单元，基带单元用于将第一用户数据调制为第一基带信号，以及在接收到射频信号收发单元发送的第二基带信号后，也可以将第二基带信号解调为第二用户数据。用户数据可以是4G数据或5G数据，基带单元使用OFDM将其调制为基带信号，对应的，基带也使用OFDM将基带信号解调为4G数据或5G数据。

信号收发控制单元不仅可以通过第一信号控制单元向信号放大装置发送第一控制指令，也可以通过第一信号控制单元发送其他信息，如用户心跳、室内温度等通过测量获取的信息、用户资产等通过查询获取的信息、以及警报信息、系统软件最新版本等与系统运行所需要的信息。

射频信号收发单元和第一控制信号单元连接的信号放大装置为同一个信号放大装置，信号放大装置是指可以实现将射频信号放大并发送至天线的装置，其可以是根据本公开的实施例的信号放大装置。射频信号收发单元通过射频接口与信号放大装置的功率放大器和低噪声放大器连接，第一控制信号单元通过传输接口与信号放大装置的第二控制信号单元连接。

射频信号收发单元通过射频接口与信号放大装置连接，射频接口通过线缆与信号放大装置连接，即射频信号收发单元通过线缆与信号放大装置连接。同样的，第一控制信号单元也是通过线缆与信号放大装置连接。也就是说，根据本公开的实施例的信号收发装置和信号放大装置是通过线缆连接的两个独立设备。

由于信号收发装置和信号放大装置通过线缆连接，射频信号的传输可能存在一定的传输时延，为了保证信号收发装置和信号放大装置的收发同步，信号收发控制单元必须和信号放大装置的信号放大控制单元进行“协商”，即通过第一控制信号单元发送第一控制指令或接收第二控制指令。

根据本公开的实施例的信号收发装置通过线缆连接信号放大装置，从而实现将信号放大的器件(如功率放大器和低噪声放大器)从信号收发装置中去除。一方面，功率放大器等大功率器件被去除，信号收发装置的热耗被大大减少，降低了信号收发装置所在空间的环境温度，使得信号收发装置可以适应环境温度较高的应用场景。另一方面，实现信号放大的器件(如功率放大器和低噪声放大器)从信号收发装置中去除，信号收发装置的体积也相应减小，同时由于信号收发装置的热耗的减少，其所需要的热容量结构体积也变小，相应的，信号收发装置的体积也变小，信号收发装置体积的减小，使其可以适应于体积要求严格(如体积受限)的应用场景。

由于与信号放大装置连接的射频信号收发单元和第一控制信号单元都是通过线缆与信号放大装置连接，因此信号放大装置可以放置在距离信号收发装置较远距离的空间，例如，信号放大装置可以放置在天线侧。

信号放大装置被放置在天线侧,信号放大装置到天线的馈线损耗被大大降低,因此信号放大装置可以使用较小的放大倍数放大信号,信号放大装置的热耗被大幅度降。同时，由于信号放大装置的体积相比天线侧的装置的体积要小很多，其被放置在天线侧后，天线侧需增加的空间相比于天线侧原本占用的空间基本可以忽略。

根据本公开的实施例，射频接口和传输接口是一体结构。

根据本公开的实施例，射频接口和传输接口可以使用同一条线缆与信号放大装置连接，连接方式如图2和图3中虚线所示，此外，第一信号控制单元通过另外的线连接射频信号收发单元与信号放大装置连接的线缆。

当射频接口和传输接口使用同一条线缆与信号放大装置连接，即射频信号与传输信号使用同一条线缆发送至信号放大装置时，传输信号可以是RF(Radio Frequency，射频)信号、AM(Amplitude Modulation，调幅)信号、FM(Frequency Modulation，调频)信号、 PM(Phase Modulation，相位调制)信号、OOK(On-Off-Keying，开关键控)信号等可以与射频信号使用相同通路传输的信号。

射频接口和传输接口使用同一条线缆与信号放大装置连接，即射频信号与传输信号使用同一条线缆发送至信号放大装置，可以减少线缆的使用，节省了传输的成本。

根据本公开的实施例，射频接口和传输接口也可以使用不同线缆与信号放大装置连接，连接方式如图2和图3中的实线所示。当射频接口和传输接口使用不同线缆与信号放大装置连接，传输接口为串口、网口等与射频接口不同的物理接口，传输信号使用与射频信号传输线路不同的专用的物理线路进行传输，传输信号可以是UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)、HDLC(High Level Data Link Control，高级数据链路控制)、ETH(以太网)等协议信号。

根据本公开的实施例，射频信号收发单元用于向第一射频接口发送第一射频信号，以及接收来自第二射频接口的第二射频信号。

参照图2，当信号收发装置的工作模式为FDD(Frequency Division Duplexing，频分双工)或全双工时，由于将第一射频信号发送至信号放大装置和接收来自信号放大装置的第二射频信号时，采用不同的频率，因此射频信号收发单元需要使用两个不同的射频接口(即第一射频接口和第二射频接口)通过两条不同的线缆与信号放大装置连接，射频信号收发单元用于通过第一射频接口发送第一射频信号至信号放大装置，通过第二射频接口接收来自信号放大装置的第二射频信号。

当信号放大装置为根据本公开的实施例的信号放大装置时，射频信号收发单元通过一条线缆与信号放大装置中的功率放大器连接，通过另一条线缆与信号放大装置中的低噪声放大器信号连接，当信号收发装置处于发送状态时，与功率放大器连接的线缆工作，以将第一射频信号传输至信号放大装置；当信号收发装置处于接收状态时，与低噪声放大器连接的线缆工作，以接收来自信号放大装置的第二射频信号。

参照图3，当信号收发装置的工作模式为TDD时，由于将射频信号发送至信号放大装置和接收来自信号放大装置的射频信号时，使用相同的频率，因此射频信号收发单元可以通过一个射频接口使用一条线缆与信号放大装置连接。

当信号放大装置为根据本公开的实施例的信号放大装置时，射频信号收发单元通过一条线缆与信号放大装置中的功率放大器和低噪声放大器信号连接，通过第一控制信号单元对射频信号收发单元的控制以及第二控制信号单元对功率放大器和低噪声放大器的控制，实现信号收发装置到信号放大装置的通路与信号放大装置到信号收发装置的通路之间的切换。

根据本公开的实施例，信号收发控制单元生成第一控制指令包括：信号收发控制单元确定控制射频信号收发单元向射频接口发送第一射频信号的第一时间，并根据第一时间与基准脉冲的第一时间差生成第一控制指令。

当信号收发装置处于发送状态时，信号收发控制单元生成用于与信号放大装置工作同步的第一控制指令包括：信号收发控制单元在确定射频信号收发单元向信号放大装置发送第一射频信号的第一时间后，将第一时间相对于基站脉冲的第一时间差作为第一控制指令，并通过第一控制信号单元将第一控制指令发送至信号放大装置。信号收发控制单元和信号放大装置都基于基准脉冲以及第一控制指令中的第一时间差控制第一射频信号的收发。

可以通过信号收发装置向信号放大装置发送周期性指令来获取基准脉冲，例如，可以通过第一控制信号单元向信号放大装置发送周期性指令来获取基准脉冲，从而保证信号收发装置和信号放大装置产生相同的基准脉冲。

当信号放大装置为根据本公开的实施例的信号放大装置时，对应的，当信号收发装置处于接收状态，即信号放大装置处于发送状态时，信号放大装置的信号放大控制单元在确定向信号收发装置中的射频信号收发单元发送第二射频信号的第二时间后，将第二时间相对于基准脉冲的第二时间差作为控制指令，并通过第二控制信号单元将第二控制指令发送至信号收发装置。信号放大控制单元基于基准脉冲以及第二控制指令中的第二时间差控制第二射频信号的发送，信号收发控制单元则基于基准脉冲以及第二控制指令中的第二时间差控制第二射频信号的接收。

通过第一时间与基准脉冲的第一时间差生成第一控制指令并控制第一射频信号的收发以及通过第二时间与基准脉冲的第二时间差生成第二控制指令并控制第二射频信号的收发，可以保证信号收发装置与信号放大装置收发的同步，即当信号收发装置处于发送状态时，信号放大装置处于接收状态，可以接收信号收发装置发送的第一射频信号；当信号收发装置处于接收状态时，信号放大装置处于发送状态，信号收发装置可以接收信号放大装置发送的第二射频信号。

根据本公开的实施例，第一控制信号单元将信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向传输接口发送第一传输信号包括：根据信号收发控制单元生成的第一控制指令确定第一施加电压值；在与传输接口连接的线缆上施加具有第一施加电压值的第一直流偏置电压，以向传输接口发送第一传输信号。

当信号收发装置处于发送状态时，第一控制信号单元将第一控制指令转换为第一传输信号，并将第一传输信号发送至信号放大装置包括：第一控制信号单元根据第一控制指令确定第一施加电压值(如第一预设值)，在线缆(即第一信号控制单元与信号放大装置连接的线缆)上施加具有第一预设值的第一直流偏置电压，将第一直流偏置电压作为第一传输信号发送至信号放大装置。

第一预设值表示信号收发装置处于发送状态，信号放大装置在接收到作为第一传输信号的具有第一预设值的第一直流偏执电压时，切换至接收状态。

信号收发装置和信号放大装置都具有直流隔离功能，可以将直流信号分离出来，因此在接收到增加直流偏置电压的传输信号时，可以将直流信号分离，得到直流偏置电压的电压值，并根据电压值进行收发状态的切换。

当信号放大装置为根据本公开的实施例的信号放大装置时，对应的，当信号收发装置处于接收状态，即信号放大装置处于发送状态时，信号放大装置的第二控制信号单元将第二控制指令转换为第二传输信号，并将第二传输信号发送至信号收发装置包括：第二控制信号单元根据第二控制指令确定第二施加电压值(如第二预设值)，在线缆(即第一信号控制单元与信号放大装置连接的线缆)上施加具有第二预设值的第二直流偏置电压，将第二直流偏置电压作为第二传输信号发送至信号收发装置。

第二预设值是与第一预设值不同的值，表示信号放大装置处于发送状态，信号收发装置在接收到作为第二传输信号的具有第二预设值的第二直流偏执电压时，切换至接收状态。

也就是说，在第一传输信号或第二传输信号的传输过程中，在传输第一传输信号和第二传输信号的线缆上(即第一信号控制单元与信号放大装置连接的线缆)相应地施加第一直流偏置电压或第二直流偏置电压，具有不同电压值的直流偏置电压代表信号收发装置和信号放大装置的状态(如接收状态、发送状态、不工作状态等)。

使用直流偏置电压的不同电压值代表信号收发装置和信号放大装置的不同状态，当信号收发装置或信号放大装置检测到直流偏置电压值后，根据直流偏置电压值，将自身的状态转换至对应的状态，完成信号收发装置与信号放大装置收发的同步。

根据本公开的实施例，第一控制信号单元将信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向信号放大装置发送第一传输信号包括：第一控制信号单元将信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号，第一控制信号单元向传输接口发送第一传输信号相对于信号收发控制单元根据第一控制指令控制射频信号收发单元发送第一射频信号至少提前预定的传输时延。

第一控制信号单元将信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号后，需要根据预定(如预先测量)的信号收发装置与信号放大装置之间的传输时延(第一控制信号单元与信号放大装置中的第二控制信号单元之间的传输时延)，相对于信号收发控制单元根据第一控制指令控制射频信号收发单元发送第一射频信号，至少提前该传输时延，将第一传输信号传输至信号放大装置的第二控制信号单元。

提前发送第一传输信号，可以避免由于传输时延导致当信号收发装置产生的第一传输信号传输至信号放大装置时，信号放大装置已经无法及时根据第一控制指令接收第一射频信号，最终导致信号放大装置接收第一射频信号失败。

当信号放大装置为根据本公开的实施例的信号放大装置时，对应的，第二控制信号单元将信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号后，需要根据预先测量的信号收发装置与信号收发装置之间的传输时延(具体是第一控制信号单元与第二控制信号单元之间的传输时延)，相对于信号放大控制单元根据第二控制指令控制低噪声放大器发送第二射频信号，至少提前该传输时延，将第二传输信号传输至信号收发装置的第一控制信号单元。

与信号收发装置提前发送第一传输信号类似，信号放大装置提前传输时延发送第二传输信号，可以避免由于传输时延，导致当信号放大装置产生的第二传输信号传输至信号收发装置时，信号收发装置已经无法及时根据第二控制指令接收第二射频信号，最终导致信号收发装置接收第二射频信号失败。

参照图2和图3，根据本公开的实施例的信号放大装置包括：功率放大器、低噪声放大器、信号放大控制单元、第二控制信号单元。

功率放大器连接在天线和射频接口之间，用于在信号放大控制单元的控制下接收来自射频接口的第一射频信号，并将第一射频信号放大后发送至天线。射频接口用于通过线缆与信号收发装置的射频接口连接。

低噪声放大器连接在天线和射频接口之间，用于接收来自天线的第二射频信号，将第二射频信号放大，并在信号放大控制单元的控制下将经过放大的第二射频信号(本文中也简称为第二射频信号)发送至射频接口。射频接口用于通过线缆与信号收发装置的射频接口连接。

信号放大控制单元连接功率放大器和低噪声放大器，用于接收第一控制指令并根据第一控制指令控制功率放大器接收来自射频接口的第一射频信号，或生成第二控制指令并根据第二控制指令控制低噪声放大器向射频接口发送第二射频信号。

第二控制信号单元连接在信号放大控制单元和传输接口之间，用于将信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并将第二传输信号发送至传输接口，或接收来自传输接口的第一传输信号，将第一传输信号转换为第一控制指令，并将第一控制指令发送至信号放大控制单元。传输接口用于通过线缆与信号收发装置的传输接口连接。

参照图2和图3，根据本公开的实施例的信号放大装置也具有发送和接收两种状态，信号放大装置的发送状态对应于信号收发装置的接收状态，信号放大装置的接收状态对应于信号收发装置的发送状态。信号放大装置可以连接在信号收发装置(如基站、CPE)和天线之间。当信号放大装置处于发送状态时，可以对来自天线的第二射频信号进行处理并将经处理的第二射频信号(本文中也简称为第二射频信号)发送至信号发送装置。当信号放大装置处于接收状态时，可以从信号收发装置接收第一射频信号，对第一射频信号进行处理，并将经处理的第一射频信号发送至天线。

功率放大器连接在射频接口和天线之间，其通过射频接口与信号收发装置连接，当信号放大装置处于接收状态时，功率放大器通过射频接口接收来自信号收发装置的第一射频信号，在将接收的第一射频信号放大后，将经放大的第一射频信号发送至天线。

低噪声放大器也连接在射频接口与天线之间，其也通过射频接口与信号收发装置连接，当信号放大装置处于发送状态时，低噪声放大器接收来自天线的第二射频信号，在将接收到的第二射频信号放大后，将经放大的第二射频信号发送至信号收发单元。

信号放大控制单元连接功率放大器和低噪声放大器，当信号放大装置处于发送状态时，信号放大控制单元生成用于与信号收发装置工作同步的第二控制指令，并根据第二控制指令控制低噪声放大器向信号收发装置发送第二射频信号，同时将生成的第二控制指令发送至第二控制信号单元；当信号放大装置处于接收状态时，信号放大控制单元接收第一控制信号单元发送的第一控制指令，同时根据接收到的第一控制指令控制功率放大器接收来自信号收发装置的第一射频信号。

第二控制信号单元连接在信号放大控制单元和传输接口之间，其通过传输接口与信号收发装置连接，当信号放大装置处于发送状态时，第二控制信号单元接收信号放大控制单元生成的第二控制指令，将第二控制指令转换为第二传输信号，并将第二传输信号传输至信号收发装置；当信号放大装置处于接收状态时，第二控制信号单元接收来自信号收发装置的第一传输信号，将第一传输信号转换为第一控制指令，将第一控制指令发送至信号放大控制单元。

与根据本公开的实施例的信号收发装置类似，信号放大控制单元不仅可以通过第二信号控制单元向信号收发装置发送第二控制指令，也可以通过第二信号控制单元发送其他信息，具体的如用户心跳、室内温度等通过测量获取的信息、用户资产等通过查询获取的信息、以及警报信息、系统软件最新版本等与系统运行所需要的信息。

功率放大器、低噪声放大器与天线之间还可以包括双工器(或环形器)、滤波器，双工器连接功率放大器和低噪声放大器，滤波器连接在双工器和天线之间，双工器用于将信号放大装置到天线的发送通路和天线到信号放大装置的接收通路合并为一条通路，也就是说，将功率放大器放大后的第一射频信号发送至天线和将来自天线的第二射频信号发送至低噪声放大器合并至一条线路上实现。滤波器用于对这条合并的通路上传输的信号(包括将功率放大器放大后的第一射频信号以及来自天线的第二射频信号)进行滤波。

功率放大器、低噪声放大器、第二控制信号单元连接的信号收发装置为同一个信号收发装置，信号收发装置是指可以实现将第二射频信号转换为第二基带信号，并将第二基带信号发送给基带单元，供基带单元转换为第二用户数据的装置，可以是根据本公开的实施例的信号收发装置。功率放大器和低噪声放大器通过射频接口与信号收发装置的射频信号收发单元连接，第二控制信号单元通过传输接口与信号收发装置的第一控制信号单元连接。

功率放大器、低噪声放大器通过射频接口与信号收发装置连接，射频接口通过线缆与信号收发装置连接，也就是说，功率放大器、低噪声放大器通过线缆与信号放大装置连接。同样的，第二控制信号单元也是通过线缆与信号收发装置连接。

根据本公开的实施例的信号放大装置通过线缆连接信号收发装置，将实现信号放大的器件(如功率放大器和低噪声放大器)从信号收发装置中去除。一方面，功率放大器等大功率器件被去除，信号收发装置的热耗被大大减少，降低了信号收发装置所在空间的环境温度，使得信号收发装置可以适应环境温度较高的应用场景。另一方面，实现信号放大的器件(如功率放大器和低噪声放大器)从信号收发装置中去除，信号收发装置的体积也相应减小，同时由于信号收发装置的热耗的减少，其所需要的热容量结构体积也变小，相应的，信号收发装置的体积也变小，信号收发装置体积的减小，使其可以适应于体积要求严格(如体积受限)的应用场景。

根据本公开的实施例，功率放大器和低噪声放大器连接的射频接口为同一个射频接口。

根据本公开的实施例，功率放大器和低噪声放大器与射频接口之间设有切换单元。

在信号放大控制单元接收到第一控制指令的情况下，信号放大控制单元根据第一指令控制功率放大器接收来自射频接口的第一射频信号包括：控制切换单元，使射频接口与功率放大器导通；

在低噪声放大器接收到来自天线的第二射频信号的情况下，信号放大控制单元根据第二控制指令控制低噪声放大器向射频接口发送第二射频信号包括：控制切换单元，使射频接口与低噪声放大器导通。

参照图2，当信号收发装置和信号放大装置的工作模式为FDD或全双工时，由于将第二射频信号发送至信号收发装置和接收来自信号收发装置的第一射频信号时，采用不同的频率，因此功率放大器、低噪声放大器需要使用不同的线缆与信号收发装置连接，其中一条线缆用于将第二射频信号发送至信号收发装置，另一条线缆用于接收来自信号收发装置的第一射频信号。

当信号收发装置为根据本公开的实施例的信号收发装置时，射频信号收发单元通过一条线缆与功率放大器连接，通过另一条线缆与低噪声放大器信号连接，当信号放大装置处于发送状态时，低噪声放大器与射频信号收发单元连接的线缆工作，将第二射频信号传输至信号收发装置；当信号放大装置处于接收状态时，功率放大器与射频信号收发单元连接的线缆工作，接收来自信号收发装置的第一射频信号。

参照图3，当信号收发装置的工作模式为TDD时，由于将第二射频信号发送至信号收发装置和接收来自信号收发装置的第一射频信号时，使用相同的频率，因此功率放大器、低噪声放大器可以使用一条的线缆与信号收发装置连接。

当信号收发装置为根据本公开的实施例的信号收发装置时，功率放大器和低噪声放大器通过同一个射频接口与射频信号收发单元连接。可以通过在功率放大器和低噪声放大器与该射频接口之间设置切换单元(如开关)，对功率放大器和低噪声放大器进行上下电控制来实现信号收发装置到信号放大装置的通路(即射频信号收发单元到功率放大器的通路)与信号放大装置到信号收发装置的通路(即低噪声放大器到射频信号收发单元的通路)之间的切换。

即当信号放大装置处于发送状态时，信号放大控制单元在控制开关处于关断状态(即射频接口与功率放大器和低噪声放大器的通路都未连通)的同时控制功率放大器下电，并在功率放大器下电完成后，控制开关处于导通状态，在控制开关处于导通状态(即射频接口与功率放大器和低噪声放大器的通路都连通)下，控制低噪声放大器上电并向信号收发装置发送第二射频信号。此时，由于功率放大器已经下电完成，而低噪声放大器在上电，因此功率放大器并不能工作，就相当于射频接口与功率放大器之间并未导通，而低噪声放大器正常工作，相当于其与射频接口之间是导通的。

当信号放大装置处于接收状态时，信号放大控制单元在控制开关处于关断状态的同时控制低噪声放大器下电，并在低噪声放大器下电完成后，控制开关处于导通状态，在控制开关处于导通状态下，控制功率放大器上电并接收来自信号收发装置的第一射频信号。此时，由于低噪声放大器已经下电完成，而功率放大器在上电，因此低噪声放大器并不能工作，就相当于射频接口与低噪声放大器之间并未导通，而功率放大器正常工作，相当于其与射频接口之间是导通的。

通过在功率放大器和低噪声放大器与射频接口之间设置有开关实现信号放大装置接收状态和发送状态的切换，电路设计简单，易于实现。

根据本公开的实施例，信号放大控制单元生成第二控制指令包括：确定控制低噪声放大器向射频接口发送第二射频信号的第二时间，并根据第二时间与基准脉冲的第二时间差生成第二控制指令。

当信号放大装置处于发送状态时，信号放大装置的信号放大控制单元在确定控制低噪声放大器向射频信号收发单元发送第二射频信号的第二时间后，将第二时间相对于基站脉冲的第二时间差作为第二控制指令，并通过第二控制信号单元将第二控制指令发送至信号收发装置，信号放大控制单元基于基准脉冲以及第二控制指令中的第二时间差控制低噪声放大器发送第二射频信号，信号收发控制单元则基于基准脉冲以及第二控制指令中的第二时间差控制第二射频信号的接收。

当信号放大装置处于接收状态，即信号收发装置处于发送状态时，信号收发装置在确定射频信号收发单元向信号放大装置发送第一射频信号的第一时间后，将第一时间相对于基站脉冲的第一时间差作为第一控制指令，并通过第一控制信号单元将第一控制指令发送至信号放大装置，信号收发控制单元基于基准脉冲以及第一控制指令中的第一时间差控制第一射频信号的发送，而信号放大装置基于基准脉冲以及第一控制指令中的第一时间差控制第一射频信号的接收。

通过第一时间与基准脉冲的第一时间差生成第一控制指令并控制第一射频信号的收发以及通过第二时间与基准脉冲的第二时间差生成第二控制指令并控制第二射频信号的收发，可以保证信号收发装置与信号放大装置收发的同步，即当信号收发装置处于发送状态时，信号放大装置处于接收状态，信号放大装置可以接收信号收发装置发送的第一射频信号；当信号收发装置处于接收状态时，信号放大装置处于发送状态，信号收发装置可以接收信号放大装置发送的第二射频信号。

根据本公开的实施例，第二控制信号单元将信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并将第二传输信号发送至传输接口包括：根据信号放大控制单元生成的第二控制指令确定第二施加电压值；在与传输接口连接的线缆上施加具有第二施加电压值的第二直流偏置电压，以向传输接口发送第二传输信号。

当信号放大装置处于发送状态时，第二控制信号单元将第二控制指令转换为第二传输信号，并将第二传输信号发送至信号收发装置包括：第二控制信号单元根据第二控制指令确定第二施加电压值(如第二预设值)，在线缆(即第一信号控制单元与信号放大装置连接的线缆)上增加具有第二预设值的第二直流偏置电压，将第二直流偏置电压作为第二传输信号发送至信号收发装置。

第二预设值表示信号放大装置处于发送状态，信号收发装置在接收到作为第二传输信号的具有第二预设值的第二直流偏执电压时，切换至接收状态。

当信号放大装置处于接收状态，即，信号接收装置处于发送状态时，信号收发装置的第一控制信号单元将第一控制指令转换为第一传输信号并将第一传输信号发送至信号放大装置包括：第一控制信号单元根据第一控制指令确定第一施加电压值(如第一预设值)，在线缆(即第一信号控制单元与信号放大装置连接的线缆)上施加具有第一预设值的第一直流偏置电压，将第一直流偏置电压作为第一传输信号发送至信号放大装置。

根据本公开的实施例，第二控制信号单元将信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并将第二传输信号发送至传输接口包括：第二控制信号单元将信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号，第二控制信号单元向传输接口发送第二传输信号相对于信号放大控制单元根据第二控制指令控制低噪声放大器发送第二射频信号至少提前预定的传输时延。

第二控制信号单元将信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号后，需要根据预先测量的信号收发装置与信号收发装置之间的传输时延(第一控制信号单元与第二控制信号单元之间的传输时延)，相对于信号放大控制单元根据第二控制指令控制低噪声放大器发送第二射频信号，至少提前该传输时延，将第二传输信号传输至信号收发装置的第一控制信号单元。

与信号收发装置提前发送第一传输信号类似，信号放大装置提前传输时延发送第二传输信号，可以避免由于传输时延导致当信号放大装置产生的第二传输信号传输至信号收发装置时，信号收发装置已经无法及时根据第二控制指令接收第二射频信号，最终导致信号收发装置接收第二射频信号失败。

根据本公开的实施例的信号收发装置和信号放大装置，可以用于对设备体积、散热、功耗、供电有特殊限制的场景，比如飞机、高铁等。

信号收发装置可以设计为信号处理机的一部分，用于进行信号处理，为用户提供服务，安装在飞机、高铁等的设备安装区；信号放大装置与天线(如卫星天线、雷达天线、对地通讯天线等)可以设计为一体设备，一起安装在飞机、高铁等体表附近。

图4为根据本公开的实施例的安装于飞机上的信号收发装置和信号放大装置的示意图。

参照图4，以信号收发装置和信号放大装置组成飞机机载设备(如卫星接收机、机载对地通讯接收机、雷达接收机等)为例具体说明。

信号收发装置被设置为信号处理机，由于其发热少、体积小，因此可以安装在飞机的电子舱、货舱、行李舱等区域。信号放大装置与天线设计为一体，安装在对设备体积、功耗等限制少的飞机机体表面。

信号处理机与天线之间使用线缆(如射频线缆)连接，即信号收发装置和信号放大装置使用线缆连接。信号处理机与天线之间还设置有滤波器，可以隔离两者之间的相互干扰，同时，信号处理机和天线都带直流隔离功能，射频信号收发单元设计为射频芯片，用于向功率放大器发送第一射频信号，即将第一射频信号耦合在射频线缆上，使其可以通过射频线缆传输，以及接收低噪声放大器发送的第二射频信号。

当信号收发装置需要发送第一射频信号，信号放大装置需要接收第一射频信号时，信号收发控制单元在确定射频信号收发单元向功率放大器发送第一射频信号的第一时间后，将第一时间相对于基站脉冲的第一时间差作为第一控制指令，通过第一控制信号单元将第一控制指令发送至信号放大装置的第二控制信号单元。第一控制信号单元根据第一控制指令控制射频信号收发单元，在与基准脉冲具有第一时间差的时间点，向信号放大装置的功率放大器发送第一射频信号；第二控制信号单元在接收到第一控制信号单元的第一传输信号后，将其转换为第一控制指令，并根据第一控制指令中的第一时间差，在与基准脉冲具有第一时间差的时间点，控制功率放大器处于工作状态，以接收来自射频信号收发单元发送的第一射频信号。

当信号收发装置需要接收第二射频信号，信号放大装置需要发送第二射频信号时，信号放大控制单元在确定低噪声放大器向射频信号收发单元发送第二射频信号的第二时间后，将第二时间相对于基站脉冲的第二时间差作为第二控制指令，通过第二控制信号单元将第二控制指令发送至第一控制信号单元。第二控制信号单元根据第二控制指令控制低噪声放大器在与基准脉冲具有第二时间差的时间点处于工作状态，以向射频信号收发单元发送第二射频信号。第一控制信号单元在接收到第二控制信号单元的第二传输信号后，将其转换为第二控制指令，并根据第二控制指令中的第二时间差，在与基准脉冲具有第二时间差的时间点，控制射频信号收发单元接收来自低噪声放大器发送的第二射频信号。

若射频信号收发单元通过一条线缆与功率放大器连接，通过另一条线缆与低噪声放大器连接(即处于FDD或全双工工作模式)，当信号收发装置需要发送第一射频信号，信号放大装置需要接收第一射频信号时，功率放大器与射频信号收发单元连接的线缆工作；当信号收发装置需要接收第二射频信号，信号放大装置需要发送第二射频信号时，低噪声放大器与射频信号收发单元连接的线缆工作。

若射频信号收发单元通过一条线缆与功率放大器和低噪声放大器二者连接(即处于TDD工作模式)，在功率放大器和低噪声放大器与该射频接口之间设置控制开关，当信号收发装置需要发送第一射频信号，信号放大装置需要接收第一射频信号时，信号放大控制单元在控制开关处于关断状态的同时控制低噪声放大器下电，并在低噪声放大器下电完成后，控制开关处于导通状态，在控制开关处于导通状态下，控制功率放大器上电。当信号收发装置需要接收第二射频信号，信号放大装置需要发送第二射频信号时，信号放大控制单元在控制开关处于关断状态的同时控制功率放大器下电，并在功率放大器下电完成后，控制开关处于导通状态，在控制开关处于导通状态下，控制低噪声放大器上电。

第一传输信号和第二传输信号应提前传输时延(第一控制信号单元与第二控制信号单元之间的传输时延)发送。

若第一控制信号单元和射频信号收发单元使用同一条线缆与信号放大装置连接时，第一控制信号单元和第二信号控制单元可以设计为OOK调制芯片，用于将第一控制指令或第二控制指令调制为OOK信号，或将OOK信号解调为第二控制指令或第二控制指令。

若第一控制信号单元和射频信号收发单元使用不同线缆与信号放大装置连接时，第一控制信号单元和第二信号控制单元可以设计为具有与射频信号收发单元的射频芯片不同的工作频率的射频芯片，用于将第一控制指令或第二控制指令调制为与射频信号收发单元发送和接收的第一射频信号或第二射频信号频率不同的射频信号，或将与射频信号收发单元发送和接收的第一射频信号或第二射频信号频率不同的射频信号解调为第一控制指令或第二控制指令。

第一控制指令或第二控制也可以通过在传输第一传输信号或第二传输信号的线缆上施加第一直流偏置电压或第二直流偏置电压进行传输。

当信号收发装置需要发送第一射频信号，信号放大装置需要接收第一射频信号时，第一控制信号单元将第一控制指令调制为易于传输的第一传输信号，在向第二控制信号单元发送第一传输信号的同时，在传输第一传输信号的线缆上施加具有第一预设值的第一直流偏置电压，以标识信号收发装置处于发送状态。第二控制信号单元在接收到作为第一传输信号的具有第一预设值的第一直流偏置电压后，将第一直流偏置电压转换为第一控制指令，并将第一控制指令发送至信号放大控制单元。

当信号放大装置需要发送第二射频信号，信号收发装置需要接收第二射频信号时，第二控制信号单元将第二控制指令调制为易于传输的第二传输信号，在向第一控制信号单元发送第二传输信号的同时，在传输第二传输信号的线缆上施加具有第二预设值的第二直流偏置电压，以标识信号收发装置处于接收状态。第一控制信号单元在接收到作为第二传输信号的具有第二预设值的第二直流偏置电压后，将第二直流偏置电压转换为第二控制指令，并将第二控制指令发送至信号收发控制单元。

连接信号收发装置和信号放大装置之间线缆负载的第一直流偏置电压或第二直流偏置电压还可以用于给信号放大装置或天线供电。

信号处理机还可以通过传输第一传输信号和第二传输信号的通路，与天线进行各种数据传输，如对天线进行版本升级、告警查询、心跳检测、资产查询、故障检测等操作，从而保证信号处理机和天线实现一个设备的整体功能。

图5为根据本公开的实施例的通信系统的运行方法的流程图。图6为根据本公开的另一实施例的通信系统的运行方法的流程图。

根据本公开的实施例的通信系统包括如上所述的信号收发装置和信号放大装置。信号收发装置的射频接口通过线缆连接信号放大装置的射频接口，信号收发装置的传输接口通过线缆连接信号放大装置的传输接口。该通信系统的运行方法包括相对于信号收发装置的发送过程和接收过程中至少一者。如图5所示，发送过程包括步骤S101至S104。

在步骤S101，信号收发装置的信号收发控制单元生成第一控制指令并根据第一控制指令控制信号收发装置的射频信号收发单元向信号放大装置的功率放大器发送第一射频信号。

在步骤S102，信号收发装置的第一控制信号单元将信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并将第一传输信号发送至信号放大装置的第二控制信号单元。

在步骤S103，第二控制信号单元接收来自第一控制信号单元的第一传输信号，将第一传输信号转换为第一控制指令，并将第一控制指令发送至信号放大装置的信号放大控制单元。

在步骤S104，信号放大控制单元接收第一控制指令并根据第一控制指令控制信号放大装置的功率放大器接收来自射频信号收发单元的第一射频信号。

如图6所示，接收过程包括步骤S201至S204。

在步骤S201，信号放大控制单元生成第二控制指令并根据第二控制指令控制信号放大装置的低噪声放大器发送第二射频信号。

在步骤S202，第二控制信号单元将信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并将第二传输信号发送至第一控制信号单元。

在步骤S203，第一控制信号单元接收来自第二控制信号单元的第二传输信号，将第二传输信号转换为第二控制指令，并将第二控制指令发送至信号收发控制单元。

在步骤S204，信号收发控制单元接收第二控制指令并根据第二控制指令控制射频信号收发单元接收来自低噪声放大器的第二射频信号。

本公开实施例的种通信系统的运行方法中，信号放大装置通过线缆连接信号收发装置，将实现信号放大的器件(如功率放大器和低噪声放大器)从信号收发装置中去除。一方面，功率放大器等大功率器件被去除，信号收发装置的热耗被大大减少，降低了信号收发装置所在空间的环境温度，使得信号收发装置可以适应环境温度较高的应用场景。另一方面，实现信号放大的器件(如功率放大器和低噪声放大器)从信号收发装置中去除，信号收发装置的体积也相应减小，同时由于信号收发装置的热耗的减少，其所需要的热容量结构体积也变小，相应的，信号收发装置的体积也变小，信号收发装置体积的减小，使其可以适应于体积要求严格(如体积受限)的应用场景。

本公开已经公开了示例实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义，并且不用于限制的目的。在一些实例中，对本领域技术人员显而易见的是，除非另外明确指出，否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特性和/或元素，或可与其他实施例相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求阐明的本公开的范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。

Claims

一种信号收发装置，包括：

射频信号收发单元、信号收发控制单元和第一控制信号单元，

其中，所述射频信号收发单元连接在基带接口与至少一个射频接口之间，用于根据所述基带接口的基带信号产生第一射频信号并向所述至少一个射频接口发送所述第一射频信号，以及接收来自所述至少一个射频接口的第二射频信号；所述至少一个射频接口用于通过线缆与信号放大装置的射频接口连接，

所述信号收发控制单元连接所述射频信号收发单元，用于生成第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述射频信号收发单元向所述至少一个射频接口发送所述第一射频信号，以及接收第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述射频信号收发单元接收来自所述至少一个射频接口的第二射频信号，并且

所述第一控制信号单元连接在所述信号收发控制单元与所述信号收发装置的传输接口之间，用于将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为第一传输信号并向所述信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号，以及接收来自所述信号收发装置的传输接口的第二传输信号，将所述第二传输信号转换为所述第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述信号收发控制单元，所述信号收发装置的传输接口用于通过线缆与所述信号放大装置的传输接口连接。
根据权利要求1所述的信号收发装置，其中，所述信号收发控制单元生成所述第一控制指令包括：

确定控制所述射频信号收发单元向所述至少一个射频接口发送所述第一射频信号的第一时间，并根据所述第一时间与基准脉冲的第一时间差生成所述第一控制指令。
根据权利要求1所述的信号收发装置，其中，所述第一控制信号单元将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为所述第一传输信号并向所述信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号包括：

根据所述信号收发控制单元生成的第一控制指令确定第一施加电压值；

在与所述信号收发装置的传输接口连接的线缆上施加具有所述第一施加电压值的第一直流偏置电压，以将所述第一直流偏置电压作为所述第一传输信号发送至所述信号收发装置的传输接口。
根据权利要求1所述的信号收发装置，其中，所述第一控制信号单元将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为所述第一传输信号并向所述信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号包括：

将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为所述第一传输信号，所述第一控制信号单元向所述信号收发装置的传输接口发送所述第一传输信号相对于所述信号收发控制单元根据所述第一控制指令控制所述射频信号收发单元发送所述第一射频信号至少提前预定的传输时延。
根据权利要求1所述的信号收发装置，其中，所述至少一个射频接口和所述信号收发装置的传输接口是一体结构。
根据权利要求1所述的信号收发装置，其中，所述至少一个射频接口包括第一射频接口和第二射频接收，所述射频信号收发单元用于向所述第一射频接口发送所述第一射频信号，以及接收来自所述第二射频接口的第二射频信号。
一种信号放大装置，包括：

功率放大器、低噪声放大器、信号放大控制单元和第二控制信号单元，

其中，所述功率放大器连接在天线和所述信号放大装置的射频接口之间，用于接收来自所述信号放大装置的射频接口的第一射频信号，并将所述第一射频信号放大后发送至所述天线，所述信号放大装置的射频接口用于通过线缆与信号收发装置的射频接口连接，

所述低噪声放大器连接在所述天线和所述信号放大装置的射频接口之间，用于接收来自天线的第二射频信号，并将所述第二射频信号放大后发送至所述信号放大装置的射频接口，

所述信号放大控制单元连接所述功率放大器和所述低噪声放大器，用于接收第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述功率放大器接收来自所述信号放大装置的射频接口的第一射频信号，或生成第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述低噪声放大器向所述信号放大装置的射频接口发送第二射频信号，并且

所述第二控制信号单元连接在所述信号放大控制单元和所述信号放大装置的传输接口之间，用于将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为第二传输信号并向所述信号放大装置的传输接口发送所述第二传输信号，或接收来自所述信号放大装置的传输接口的第一传输信号，将所述第一传输信号转换为所述第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述信号放大控制单元，所述信号放大装置的传输接口用于通过线缆与所述信号收发装置的传输接口连接。
根据权利要求7所述的信号放大装置，其中，所述功率放大器和所述低噪声放大器连接的射频接口为同一个射频接口。
根据权利要求8所述的信号放大装置，其中，所述功率放大器和所述低噪声放大器与射频接口之间设有切换单元；

在所述信号放大控制单元接收到所述第一控制指令的情况下，所述信号放大控制单元根据所述第一控制指令控制所述功率放大器接收来自所述信号放大装置的射频接口的第一射频信号包括：控制所述切换单元，使所述信号放大装置的射频接口与所述功率放大器连通；

在所述低噪声放大器接收到来自所述天线的第二射频信号的情况下，所述信号放大控制单元根据所述第二控制指令控制所述低噪声放大器向所述信号放大装置的射频接口发送所述第二射频信号包括：控制所述切换单元，使所述信号放大装置的射频接口与所述低噪声放大器连通。
根据权利要求7所述的信号放大装置，其中，所述信号放大控制单元生成所述第二控制指令包括：

确定控制所述低噪声放大器向所述信号放大装置的射频接口发送所述第二射频信号的第二时间，并根据所述第二时间与基准脉冲的第二时间差生成所述第二控制指令。
根据权利要求7所述的信号放大装置，其中，所述第二控制信号单元将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为所述第二传输信号并向所述信号放大装置的传输接口发送所述第二传输信号包括：

根据所述信号放大控制单元生成的第二控制指令确定第二施加电压值；

在与所述信号放大装置的传输接口连接的线缆上施加具有所述第二施加电压值的第二直流偏置电压，以将所述第二直流偏置电压作为所述第二传输信号发送至所述信号放大装置的传输接口。
根据权利要求7所述的信号放大装置，其中，所述第二控制信号单元将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为所述第二传输信号并向所述信号放大装置的传输接口发送所述第二传输信号包括：

将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为所述第二传输信号，所述第二控制信号单元向所述信号放大装置的传输接口发送所述第二传输信号相对于所述信号放大控制单元根据所述第二控制指令控制所述低噪声放大器发送所述第二射频信号至少提前预定的传输时延。
一种通信系统的运行方法，所述通信系统包括如权利要求1至6任意一项所述的信号收发装置和如权利要求7至12任意一项所述的信号放大装置，其中，所述信号收发装置的射频接口通过线缆连接所述信号放大装置的射频接口，所述信号收发装置的传输接口通过线缆连接所述信号放大装置的传输接口，所述运行方法包括相对于所述信号收发装置的发送过程和接收过程中的至少一者，并且

其中，所述发送过程包括：

所述信号收发控制单元生成所述第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述射频信号收发单元向所述功率放大器发送所述第一射频信号；

所述第一控制信号单元将所述信号收发控制单元生成的第一控制指令转换为所述第一传输信号并将所述第一传输信号发送至第二控制信号单元；

所述第二控制信号单元接收来自所述第一控制信号单元的第一传输信号，将所述第一传输信号转换为所述第一控制指令，并将所述第一控制指令发送至所述信号放大控制单元；

所述信号放大控制单元接收所述第一控制指令并根据所述第一控制指令控制所述功率放大器接收来自所述射频信号收发单元的第一射频信号。
根据权利要求13所述的运行方法，

其中，所述接收过程包括：

所述信号放大控制单元生成所述第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述低噪声放大器发送所述第二射频信号；

所述第二控制信号单元将所述信号放大控制单元生成的第二控制指令转换为所述第二传输信号并将所述第二传输信号发送至所述第一控制信号单元；

所述第一控制信号单元接收来自所述第二控制信号单元的第二传输信号，将所述第二传输信号转换为所述第二控制指令，并将所述第二控制指令发送至所述信号收发控制单元；

所述信号收发控制单元接收所述第二控制指令并根据所述第二控制指令控制所述射频信号收发单元接收来自所述低噪声放大器的第二射频信号。