本發(fā)明涉及通信電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種td-lte微波功率放大器。

背景技術(shù)：

功率放大器是將無線信號放大以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的可靠傳輸，并保證無線信號的線性度和穩(wěn)定度的一種通信電子器件，其被廣泛應(yīng)用于諸如通信基站、寬帶調(diào)試發(fā)射裝置、雷達(dá)、電子對抗等無線通信系統(tǒng)中。隨著移動通訊網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展日趨成熟，無線網(wǎng)絡(luò)的深度優(yōu)化工作逐漸成為各大運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的重點(diǎn)，提供更具針對性的網(wǎng)絡(luò)深度覆蓋解決方案，也成為各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商開發(fā)新產(chǎn)品的最主要方向；而網(wǎng)絡(luò)深度優(yōu)化的復(fù)雜性主要在于覆蓋場景的多樣性、安裝條件及覆蓋面積的各異性、設(shè)備及安裝維護(hù)成本壓力大、客戶投訴無法快速解決等諸多方面，功率放大器在網(wǎng)絡(luò)深度優(yōu)化的過程中起到了至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)有的功率放大器由于在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面不甚理想，導(dǎo)致其普遍存在覆蓋場景單一、覆蓋面積小、穩(wěn)定性及可靠性差、安裝及開通成本高、抗干擾性差等諸多問題。因此，有必要通過對功率放大器的改進(jìn)來為網(wǎng)絡(luò)深度優(yōu)化提供必要的服務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種td-lte微波功率放大器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種td-lte微波功率放大器，它包括用于接收來自施主基站的下行信號的施主天線、用于將施主天線接收到的下行信號通過主控制器輸送至基帶解碼同步模塊進(jìn)行解碼處理后再返回至主控制器進(jìn)行信號換算處理并對主控制器輸出的下行信號進(jìn)行放大處理的下行放大鏈路、用于將下行放大鏈路輸出的下行信號對外輸送并同時(shí)接收來自通信終端的上行信號的重發(fā)天線以及用于將重發(fā)天線接收到的上行信號通過主控制器輸送至基帶解碼同步模塊進(jìn)行解碼處理后再返回至主控制器進(jìn)行信號換算處理并對主控制器輸出的上行信號進(jìn)行放大處理的上行放大鏈路，所述施主天線將上行放大鏈路輸出的上行信號輸送至施主基站。

優(yōu)選地，所述上行放大鏈路包括通過射頻電纜順序串接的一上行第一功率放大開關(guān)模組、一上行射頻信號衰減模組、一上行第二功率放大開關(guān)模組和一對數(shù)檢波模組，所述對數(shù)檢波模組的兩端并聯(lián)有一上行射頻肖特基二極管模組，所述上行第一功率放大開關(guān)模組的輸入端連接重發(fā)天線，所述對數(shù)檢波模組的輸出端和上行射頻肖特基二極管模組的輸出端同時(shí)通過一上行雙運(yùn)算放大模組與主控制器相連，且所述上行射頻肖特基二極管模組同時(shí)連接施主天線；

所述下行放大鏈路包括通過射頻電纜順序串接的一下行第一功率放大開關(guān)模組、一下行射頻信號衰減模組和一下行第二功率放大開關(guān)模組，所述下行第一功率放大開關(guān)模組的輸入端連接施主天線，所述下行第二功率放大開關(guān)模組的輸出端連接重發(fā)天線并同時(shí)通過順序串接的下行射頻肖特基二極管模組和下行雙運(yùn)算放大模組與下行射頻信號衰減模組相連。

優(yōu)選地，它還包括用于將施主天線與上行射頻肖特基二極管模組的輸出端和下行第一功率放大開關(guān)模組的輸入端相連并受控于主控制器的第一同步控制開關(guān)以及用于將重發(fā)天線與上行第一功率放大開關(guān)模組的輸入端與下行第二功率放大開關(guān)模組的輸出端相連并受控于主控制器的第二同步控制開關(guān)。

優(yōu)選地，所述主控制器包括一可編程邏輯器，所述基帶解碼同步模塊包括一基帶解碼芯片，所述基帶解碼芯片通過一mini-pcie連接器與可編程邏輯器相連。

優(yōu)選地，所述施主天線為八木天線或壁掛板狀天線，所述重發(fā)天線為鞭狀橡皮天線。

優(yōu)選地，它還包括一由金屬材料制成的密閉外殼以及至少一塊封裝于密閉外殼內(nèi)以用于將上行放大鏈路、下行放大鏈路、主控制器和基帶解碼同步模塊集成為一體的集成控制板，所述密閉外殼上設(shè)置有分別用于供施主天線和重發(fā)天線裝配并與集成控制板相連的天線接頭。

優(yōu)選地，所述集成控制板上還集成有一分別向上行放大鏈路、下行放大鏈路、主控制器和基帶解碼同步模塊供電的電源適配模塊，所述密閉外殼上裝設(shè)有一與電源適配模塊電連接的電源接口。

優(yōu)選地，所述密閉外殼上還設(shè)置有若干個(gè)與集成控制板相連并受控于主控制器的狀態(tài)指示燈。

由于采用了上述方案，本發(fā)明可使信號輸出功率(增益)具有足夠的自動可調(diào)性，從而能夠有效消除室內(nèi)(如地下停車場、電梯等室內(nèi)點(diǎn)式小區(qū)域)信號覆蓋盲區(qū)，為室內(nèi)的用戶提供穩(wěn)定、可靠的無線信號，使用戶在室內(nèi)也能享受高質(zhì)量的個(gè)人通信服務(wù)，達(dá)到信號覆蓋場景多樣、信號覆蓋面積大等優(yōu)點(diǎn)，以為網(wǎng)絡(luò)深度優(yōu)化提供信號處理載體；其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、智能程度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、信號覆蓋范圍廣，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和市場推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)控制原理框圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的上行放大鏈路的電路結(jié)構(gòu)參考圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的下行放大鏈路的電路結(jié)構(gòu)參考圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的全數(shù)字信號處理裝置的電路結(jié)構(gòu)參考圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的電源適配模塊的電路結(jié)構(gòu)參考圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

如圖1至圖6所示，本實(shí)施例提供的一種td-lte微波功率放大器，它包括：

施主天線a，其主要用于與施主基站a進(jìn)行無線通信連接，即：用于接收來自施主基站a的下行信號或者向施主基站a發(fā)射經(jīng)由放大器進(jìn)行功率增益放大輸出的上行信號；

重發(fā)天線b，其主要用于與諸如手機(jī)等通信終端b進(jìn)行無線通信連接，即：用于向信號覆蓋范圍內(nèi)的通信終端b發(fā)射經(jīng)由放大器進(jìn)行功率增益放大輸出的下行信號或者接收來自通信終端b的上行信號；

下行放大鏈路c，其主要用于對施主天線a接收到的下行信號進(jìn)行功率增益放大處理并通過重發(fā)天線b向信號覆蓋范圍內(nèi)的通信終端b進(jìn)行下行信號的發(fā)射；

上行放大鏈路d，其主要用于對重發(fā)天線b接收到的上行信號進(jìn)行功率增益放大處理并通過施主天線a向信號覆蓋范圍內(nèi)的施主基站a進(jìn)行上行信號的發(fā)射；

以及

主要由基帶解碼同步模塊e和主控制器f構(gòu)成的全數(shù)字信號處理裝置，其中，主控制器f首先將經(jīng)由上行放大鏈路d輸入的上行信號或者經(jīng)由下行放大鏈路c輸入的下行信號輸送至基帶解碼同步模塊e內(nèi)進(jìn)行信號解碼處理，然后，主控制器f再對經(jīng)過解碼處理后的上行信號或下行信號進(jìn)行自動換算處理后分別返回至上行放大鏈路d或下行放大鏈路c內(nèi)進(jìn)行功率增益放大，以最終進(jìn)行上行信號或下行信號的發(fā)射輸出。

本實(shí)施例的放大器利用施主天線a、重發(fā)天線b、放大鏈路以及全數(shù)字信號處理裝置可組成一信號延伸覆蓋系統(tǒng)，通過對施主天線a接收的且來自施主基站a的下行信號進(jìn)行信號解碼、信號適應(yīng)性換算和調(diào)制以及放大增益處理后以重發(fā)天線b對外發(fā)射出去，來實(shí)現(xiàn)基站信號的延伸覆蓋分布；并同時(shí)通過對重發(fā)天線b接收的且來自信號覆蓋范圍內(nèi)的通信終端b的上行信號進(jìn)行信號解碼、信號適應(yīng)性換算和調(diào)制以及放大增益處理后以施主天線a對外發(fā)射出去，來實(shí)現(xiàn)終端信號的延伸覆蓋分布；以此，利用全數(shù)字信號處理裝置所具備的工作參數(shù)自動調(diào)整的特點(diǎn)以及天線a的類型的劃分，可使信號輸出功率(增益)具有足夠的自動可調(diào)性，從而能夠有效消除室內(nèi)(如地下停車場、電梯等室內(nèi)點(diǎn)式小區(qū)域或由地理環(huán)境等因素造成室外點(diǎn)式小區(qū)域)信號覆蓋盲區(qū)，為室內(nèi)的用戶提供穩(wěn)定、可靠的無線信號，使用戶在室內(nèi)也能享受高質(zhì)量的個(gè)人通信服務(wù)，達(dá)到信號覆蓋場景多樣、信號覆蓋面積大等優(yōu)點(diǎn)，以為網(wǎng)絡(luò)深度優(yōu)化提供信號處理載體。

為保證對上行信號以及下行信號的調(diào)制及功率放大的處理效果，同時(shí)最大限度地簡化整個(gè)放大器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例的上行放大鏈路d包括通過射頻電纜順序串接的一上行第一功率放大開關(guān)模組d1、一上行射頻信號衰減模組d2、一上行第二功率放大開關(guān)模組d3和一對數(shù)檢波模組d4，在對數(shù)檢波模組d4的兩端并聯(lián)有一上行射頻肖特基二極管模組d5，上行第一功率放大開關(guān)模組d1的輸入端連接重發(fā)天線b，對數(shù)檢波模組d4的輸出端和上行射頻肖特基二極管模組d5的輸出端同時(shí)通過一上行雙運(yùn)算放大模組d6與主控制器f相連，且上行射頻肖特基二極管模組d5同時(shí)連接施主天線a；而下行放大鏈路c則包括通過射頻電纜順序串接的一下行第一功率放大開關(guān)模組c1、一下行射頻信號衰減模組c2和一下行第二功率放大開關(guān)模組c3，下行第一功率放大開關(guān)模組c1的輸入端連接施主天線a，下行第二功率放大開關(guān)模組c3的輸出端連接重發(fā)天線b并同時(shí)通過順序串接的下行射頻肖特基二極管模組c4和下行雙運(yùn)算放大模組c5與下行射頻信號衰減模組c2相連。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，上行放大鏈路d的具體電路結(jié)構(gòu)可參考圖2和圖4進(jìn)行設(shè)置，即：

上行第一功率放大開關(guān)模組d1主要由諸如ag50型的有源偏置放大器u7、諸如sf9083型的功率開關(guān)器f3以及相配合的諸如電阻、電容等電子元器件構(gòu)成；

上行射頻信號衰減模組d2主要由諸如hsmp-3816型的射頻信號衰減器d2以及配合外圍的電阻、電容等電子元器件構(gòu)成；

上行第二功率放大開關(guān)模組d3主要由順序串接的諸如ag50型的有源偏置放大器u2、諸如sf9083型的功率開關(guān)器f5、諸如ag41型的有源偏置放大器u4、諸如sf9083型的功率開關(guān)器f1、諸如ag41型的有源偏置放大器u1以及配合外圍的電阻、電容、電感等電源元器件構(gòu)成；

對數(shù)檢波模組d4主要由順序串接的諸如sf9704型功率開關(guān)器f2和f4、諸如hmc713ms8e型的對數(shù)檢波器u6以及配合外圍的電容、電阻等電子元器件構(gòu)成；

上行射頻肖特基二極管模組d5主要由順序串接的諸如hmc789型的有源偏置放大器u3、諸如hsms-2850型的肖特基二極管d3以及配合外圍的電阻、電容等電子元器件構(gòu)成；

上行雙運(yùn)算放大模組d6主要由一lm393d型雙運(yùn)算放大器u9并配合外圍的電阻、電容等電子元器件構(gòu)成。

下行放大鏈路c的具體電路結(jié)構(gòu)可參考圖3進(jìn)行設(shè)置，即：

下行第一功率放大開關(guān)模組c1主要由諸如ag50型的有源偏置放大器u16、諸如sf9083型的功率開關(guān)器f8以及相配合的諸如電阻、電容等電子元器件構(gòu)成；；

下行射頻信號衰減模組c2主要由諸如hsmp-3816型的射頻信號衰減器d9以及配合外圍的電阻、電容等電子元器件構(gòu)成；

下行第二功率放大開關(guān)模組c3主要由順序串接的諸如ag41型的有源偏置放大器u20、諸如sf9083型的功率開關(guān)器f7、諸如ag41型的有源偏置放大器u19、諸如sf9083型的功率開關(guān)器f6、諸如ag41型的有源偏置放大器u18以及配合外圍的電阻、電容、電感等電源元器件構(gòu)成；

下行射頻肖特基二極管模組c4主要由順序串接的諸如hmc789型的有源偏置放大器u17、諸如hsms-2850型的肖特基二極管d8以及配合外圍的電阻、電容等電子元器件構(gòu)成；

下行雙運(yùn)算放大模組c5主要由一lm358型雙運(yùn)算放大器u15并配合外圍的電阻、電容等電子元器件構(gòu)成。

為保證對上行信號和下行信號的傳輸路徑進(jìn)行開關(guān)控制，本實(shí)施例的放大器還包括用于將施主天線a與上行射頻肖特基二極管模組d5的輸出端和下行第一功率放大開關(guān)模組c1的輸入端相連并受控于主控制器f的第一同步控制開關(guān)g以及用于將重發(fā)天線b與上行第一功率放大開關(guān)模組d1的輸入端與下行第二功率放大開關(guān)模組c3的輸出端相連并受控于主控制器f的第二同步控制開關(guān)h；其中，同步控制開關(guān)的具體電路結(jié)構(gòu)可參考圖4進(jìn)行設(shè)置，即：主要由一諸如k112型晶體時(shí)鐘振蕩器u12或u11并配合外圍的電阻、電容等電子元器件構(gòu)成。

為最大限度地保證整個(gè)放大器的對信號處理穩(wěn)定性并提高放大器的智能效果，本實(shí)施例的主控制器f包括一諸如epm570t100c5型的可編程邏輯器u13，而基帶解碼同步模塊e則包括一基帶解碼芯片(其可根據(jù)具體情況采用市面上主流的基帶解碼芯片)，基帶解碼芯片通過一mini-pcie連接器u8與可編程邏輯器u13相連。

為避免放大器對施主基站a產(chǎn)生負(fù)面影響，本實(shí)施例的施主天線a和重發(fā)天線b盡量使用窄波束、高增益的天線；其中，施主天線a優(yōu)選為八木天線或壁掛板狀天線，而重發(fā)天線b則優(yōu)選為鞭狀橡皮天線。由此，不但可以提高施主信號的選擇性，避免介入過多的基站信號，也能避免上行鏈路所產(chǎn)生的噪音對基站信號的干擾。

為能夠保證放大器能夠長期穩(wěn)定的工作，并且便于現(xiàn)場安裝，降低安裝及開通維護(hù)的成本，如圖6所示，本實(shí)施例的放大器還包括一由諸如鋁等金屬材料制成的密閉外殼1以及至少一塊封裝于密閉外殼1內(nèi)以用于將上行放大鏈路d、下行放大鏈路c、主控制器f和基帶解碼同步模塊e集成為一體的集成控制板(圖中未示出)，在密閉外殼1上設(shè)置有分別用于供施主天線a和重發(fā)天線b裝配并與集成控制板相連的天線接頭2。由此，利用金屬外殼不但可以實(shí)現(xiàn)對放大器內(nèi)部線路板或者電子元器件的密封保護(hù)，而且使放大器具有良好的散熱性能；另外，利用密閉外殼1也可為放大器的硬性及便利安裝提供條件。

為便于放大器與市電進(jìn)行連接以進(jìn)行正常的信號傳輸工作，在集成控制板上還集成有一分別向上行放大鏈路d、下行放大鏈路c、主控制器f和基帶解碼同步模塊c供電的電源適配模塊k(其具體電路結(jié)構(gòu)可參考圖5進(jìn)行設(shè)置)，同時(shí)在密閉外殼1上裝設(shè)有一與電源適配模塊k電連接的電源接口3(如dc接口)。

另外，為能夠直觀地觀察到放大器的工作狀態(tài)或異常狀態(tài)，在密閉外殼1上還設(shè)置有若干個(gè)與集成控制板相連并受控于主控制器f的狀態(tài)指示燈4(其可具體數(shù)量及功能可依據(jù)電源指示、工作狀態(tài)指示以及故障報(bào)警指示等進(jìn)行分配)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。