CN104301020A - 一种微波自适应通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明的微波自适应通信装置，可以灵活设置，不受地区、环境的限制，在保证不影响基站的正常工作下，能有效延伸基站的覆盖距离，具有优越的覆盖能力，可以稳定的传输信号，不易受干扰的影响，通信可靠性高。

Description

一种微波自适应通信装置

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种微波自适应通信装置。

背景技术

近几年来，移动通信事业在我国发展非常迅速，移动通信网络已基本覆盖全国。但是为了建设优质的移动通信覆盖网络，需要进行基站盲区的覆盖。直放站装置由于其投资小，性能稳定，建站速度快，对环境要求低，安装维护简便，是一种很好的覆盖盲区的设备。

在以往包括基站和直放站建设在内，传输方式有光纤、同轴线等，但是这些传输方式在面对某些区域紧缺的优先传输资源时，限制了直放站组网的灵活性，存在着设备成本高、工程建设复杂、物业协调难度大等弊端。微波作为一种成本相对较低、建站容易的传输方式已经在大网建设中广泛应用。

但是目前的微波通信受环境和传输距离影响较大，装置性能、容量、兼容性、覆盖范围都不高，因此有必要设计更高效的微波转发装置。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种微波自适应通信装置，所述装置包括：

微波传输单元、信道衰落损耗补偿单元、第一转发耦合组分单元、第一转发微波调制解调单元、第一转发中频单元、第一转发射频单元、第一转发电源单元、第一转发控制单元和覆盖天线、第二转发中频单元、第二转发微波调制解调单元、第二转发耦合组分单元、第二转发电源单元和第二转发控制单元；其中，

所述微波传输单元依次通过所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元、所述第一转发射频单元和所述覆盖天线相连接；所述微波传输单元用于发送或接受所述微波信号，以及进行所述微波信号的空间传输，所述信道衰落损耗补偿单元用于同时接收来自多个微波转发单元转发的微波信号，同时进行多路处理，实现对多路信道衰落损耗的补偿，所述第一转发微波调制解调单元用于将从基站接收的前向数据信号和时钟信号合并为转发业务信息或执行反向的分路处理；所述第一转发微波调制解调单元用于微波信号与中频信号的转换，所述第一转发中频单元用于射频与中频的转换、所述第一转发射频单元用于射频信号的覆盖；

所述第一转发电源单元分别与所述微波传输单元、所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元及所述第一转发射频单元连接，用于为上述单元供电；

所述第一转发控制单元分别与所述微波传输单元、所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元及所述第一转发射频单元连接，用于对上述单元的控制；

所述第二转发中频单元通过所述第二转发微波调制解调单元与所述第二转发耦合组分单元相连接，所述第二转发中频单元用于接收所述第一转发射频单元发送的射频信号，以及进行射频与中频的转换，所述第二转发微波调制解调单元用于微波信号与中频信号的转换，所述第二转发耦合组分单元用于将从终端接收的反向数据信号和时钟信号合并为转发业务信息或执行前向分路处理；

所述第二转发电源单元分别与所述第二转发中频单元、所述第二转发微波调制解调单元和所述第二转发耦合组分单元连接，用于为上述单元供电；

所述第二转发控制单元分别与所述第二转发中频单元、所述第二转发微波调制解调单元和所述第二转发耦合组分单元连接，用于对上述单元的控制。

根据本发明的实施方式，所述微波传输单元包括模数/数模转换器、自动增益放大器以及数字微波收发单元，所述模数/数模转换器将要传输的模拟微波信号转换为数字微波信号或者将接收的数字微波信号转换为模拟微波信号，所述自动增益放大器用于对要传输的数字微波信号进行增益放大，所述数字微波收发单元用于收发所述数字微波信号。

根据本发明的优选实施方式，所述信道衰落损耗补偿单元具体包括第一混频器、第一插值单元、第一数控振荡器、第一二次锁相环单元、第二数控振荡器、滤波器、定时偏差获取单元、多路合并单元、第二混频器、第二插值单元、第三数控振荡器、第二二次锁相环单元、第一频率调节器和第二频率调节器；

其中第一混频器的第一输入端口连接外部的第一多路支路，第一混频器的第二输出端口分别连接第一插值单元的第一输入端口和第一二次锁相环单元的第一输入端口；第一二次锁相环单元的第二输出端口连接第一数控振荡器的第三输入端口；第一数控振荡器的第一输出端口、第二输出端口分别一一连接第一混频器的第三输入端口、第四输入端口；第二混频器的第一输入端口连接外部的第二多路支路，第二混频器的第二输出端口分别连接第二插值单元的第一输入端口和第二二次锁相环单元的第一输入端口；第二二次锁相环单元的第二输出端口连接第三数控振荡器的第三输入端口；第三数控振荡器的第一输出端口、第二输出端口分别一一连接第二混频器的第三输入端口、第四输入端口；第一插值单元的第二输出端口连接第一频率调节器的第一输入端口；第一频率调节器的第二输出端口连接定时偏差获取单元的第一输入端口；第二插值单元的第二输出端口连接第二频率调节器的第一输入端口；第二频率调节器的第二输出端口连接定时偏差获取单元的第二输入端口；定时偏差获取单元的第三输出端口连接滤波器的第二输入端口；滤波器的第一输出端口连接第二数控振荡器的第三输入端口；第二数控振荡器的第一输出端口连接第一插值单元的第三输入端口；第二数控振荡器的第二输出端口连接第二插值单元的第三输入端口；第一频率调节器的第三输出端口连接多路合并单元的第一输入端口；第二频率调节器的第三输出端口连接多路合并单元的第二输入端口；多路合并单元的第三输出端口连接外部检测信号输出。

本发明的微波自适应通信装置，可以灵活设置，不受地区、环境的限制，在保证不影响基站的正常工作下，能有效延伸基站的覆盖距离，具有优越的覆盖能力，可以稳定的传输信号，不易受干扰的影响，通信可靠性高。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的微波自适应通信装置结构示意图；

附图2示出了根据本发明实施方式的微波传输单元结构示意图；

附图3示出了根据本发明实施方式的信道衰落损耗补偿单元结构示意图；

附图4示出了根据本发明实施方式的第一频率调节器结构示意图；

附图5示出了根据本发明实施方式的自动增益放大器结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种微波自适应通信装置，如附图1所示，所述装置包括：微波传输单元、信道衰落损耗补偿单元、第一转发耦合组分单元、第一转发微波调制解调单元、第一转发中频单元、第一转发射频单元、第一转发电源单元、第一转发控制单元和覆盖天线、第二转发中频单元、第二转发微波调制解调单元、第二转发耦合组分单元、第二转发电源单元和第二转发控制单元；其中，

所述微波传输单元依次通过所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元、所述第一转发射频单元和所述覆盖天线相连接；所述微波传输单元用于发送或接受所述微波信号，以及进行所述微波信号的空间传输，所述信道衰落损耗补偿单元用于同时接收来自多个微波转发单元转发的微波信号，同时进行多路处理，实现对多路信道衰落损耗的补偿，所述第一转发微波调制解调单元用于将从基站接收的前向数据信号和时钟信号合并为转发业务信息或执行反向的分路处理；所述第一转发微波调制解调单元用于微波信号与中频信号的转换，所述第一转发中频单元用于射频与中频的转换、所述第一转发射频单元用于射频信号的覆盖；

所述第一转发电源单元分别与所述微波传输单元、所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元及所述第一转发射频单元连接，用于为上述单元供电；

所述第一转发控制单元分别与所述微波传输单元、所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元及所述第一转发射频单元连接，用于对上述单元的控制；

所述第二转发中频单元通过所述第二转发微波调制解调单元与所述第二转发耦合组分单元相连接，所述第二转发中频单元用于接收所述第一转发射频单元发送的射频信号，以及进行射频与中频的转换，所述第二转发微波调制解调单元用于微波信号与中频信号的转换，所述第二转发耦合组分单元用于将从终端接收的反向数据信号和时钟信号合并为转发业务信息或执行前向分路处理；

所述第二转发电源单元分别与所述第二转发中频单元、所述第二转发微波调制解调单元和所述第二转发耦合组分单元连接，用于为上述单元供电；

所述第二转发控制单元分别与所述第二转发中频单元、所述第二转发微波调制解调单元和所述第二转发耦合组分单元连接，用于对上述单元的控制。

根据本发明的实施方式，如附图2所示，所述微波传输单元包括模数/数模转换器、自动增益放大器以及数字微波收发单元，所述模数/数模转换器将要传输的模拟微波信号转换为数字微波信号或者将接收的数字微波信号转换为模拟微波信号，所述自动增益放大器用于对要传输的数字微波信号进行增益放大，所述数字微波收发单元用于收发所述数字微波信号。不同于现有技术中的模拟微波信号传输，本发明的微波传输单元采用数字微波信号传输，大大降低了模拟信号传输受环境影响大的缺陷，并且通过自动增益放大器的设计，使发送的微波信号更强，可以显著提高装置容量和覆盖距离。

根据本发明的优选实施方式，如附图3所示，所述信道衰落损耗补偿单元具体包括第一混频器、第一插值单元、第一数控振荡器、第一二次锁相环单元、第二数控振荡器、滤波器、定时偏差获取单元、多路合并单元、第二混频器、第二插值单元、第三数控振荡器、第二二次锁相环单元、第一频率调节器和第二频率调节器；

作为例子的，本发明选取两个多路支路，分别对应两个微波转发单元传输的支路，但是本领域技术人员明了，本发明并不仅限于两个支路；

其中第一混频器的第一输入端口连接外部的第一多路支路，第一混频器的第二输出端口分别连接第一插值单元的第一输入端口和第一二次锁相环单元的第一输入端口；第一二次锁相环单元的第二输出端口连接第一数控振荡器的第三输入端口；第一数控振荡器的第一输出端口、第二输出端口分别一一连接第一混频器的第三输入端口、第四输入端口；第二混频器的第一输入端口连接外部的第二多路支路，第二混频器的第二输出端口分别连接第二插值单元的第一输入端口和第二二次锁相环单元的第一输入端口；第二二次锁相环单元的第二输出端口连接第三数控振荡器的第三输入端口；第三数控振荡器的第一输出端口、第二输出端口分别一一连接第二混频器的第三输入端口、第四输入端口；第一插值单元的第二输出端口连接第一频率调节器的第一输入端口；第一频率调节器的第二输出端口连接定时偏差获取单元的第一输入端口；第二插值单元的第二输出端口连接第二频率调节器的第一输入端口；第二频率调节器的第二输出端口连接定时偏差获取单元的第二输入端口；定时偏差获取单元的第三输出端口连接滤波器的第二输入端口；滤波器的第一输出端口连接第二数控振荡器的第三输入端口；第二数控振荡器的第一输出端口连接第一插值单元的第三输入端口；第二数控振荡器的第二输出端口连接第二插值单元的第三输入端口；第一频率调节器的第三输出端口连接多路合并单元的第一输入端口；第二频率调节器的第三输出端口连接多路合并单元的第二输入端口；多路合并单元的第三输出端口连接外部检测信号输出。

如附图4所示，所述第一频率调节器(第二频率调节器结构相同)由前馈滤波器、抽头加权模块、加法器、量化器、减法器、反馈抽头模块、反馈滤波器和判决输出模块组成；其中内插器的第二输出端口连接前馈滤波器的第一输入端口；前馈滤波器的第二输出端口连接加法器的第一输入端口；前馈滤波器的第三输出端口连接抽头加权模块的第一输入端口；前馈滤波器的第四输入端口连接抽头加权模块的第二输出端口；抽头加权模块的第三输入端口连接减法器的第一输出端口；加法器的第三输入端口连接反馈滤波器的第三输出端口；加法器的第二输出端口连接量化器的第一输入端口；量化器的第二输出端口连接判决输出模块的第一输入端口；减法器的第二输入端口连接量化器的第二输出端口；减法器的第三输入端口连接加法器的第二输出端口；反馈抽头模块的第一输出端口连接反馈滤波器的第一输入端口；反馈抽头模块的第二输入端口连接反馈滤波器的第二输出端口；反馈抽头模块的第三输入端口连接减法器的第一输出端口；反馈滤波器的第四输入端口连接量化器的第二输出端口；判决输出模块的第二输出端口接多路合并单元的输入端口。

根据本发明的优选实施方式，如附图5所示，所述微波传输单元的自动增益放大器具体包括：一级中频滤波器、一级可变增益放大器、二级中频滤波器、二级混频器单元、低通滤波器和二级可变增益放大器；其中一级中频滤波器对一级混频器单元送来的高中频信号进行带通滤波处理，处理完成后将信号送给一级可变增益放大器；一级可变增益放大器对一级中频滤波器送来的信号进行功率放大处理，放大后的信号送给二级中频滤波器；二级中频滤波器将一级可变增益放大器送来的信号进行带通滤波处理，处理完成后将信号送给二级混频器单元；二级混频器单元将二级中频滤波器滤波处理后的信号与中频本振信号进行混频，获得低中频信号送给低通滤波器；低通滤波器对二级混频器单元送来的低中频信号做低通滤波处理，处理完成后将信号送给二级可变增益放大器；二级可变增益放大器对低通滤波器送来的信号进行功率放大处理后送给外部作进一步的处理，其中二级可变增益放大器可对其输出的信号进行功率检测，检测获得的信号反馈给二级可变增益放大器和一级可变增益放大器的增益控制端口，使它们根据中频信号的大小具有可变的增益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种微波自适应通信装置，所述装置包括：微波传输单元、信道衰落损耗补偿单元、第一转发耦合组分单元、第一转发微波调制解调单元、第一转发中频单元、第一转发射频单元、第一转发电源单元、第一转发控制单元和覆盖天线、第二转发中频单元、第二转发微波调制解调单元、第二转发耦合组分单元、第二转发电源单元和第二转发控制单元；其中，

所述微波传输单元依次通过所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元、所述第一转发射频单元和所述覆盖天线相连接；所述微波传输单元用于发送或接受所述微波信号，以及进行所述微波信号的空间传输，所述信道衰落损耗补偿单元用于同时接收来自多个微波转发单元转发的微波信号，同时进行多路处理，实现对多路信道衰落损耗的补偿，所述第一转发微波调制解调单元用于将从基站接收的前向数据信号和时钟信号合并为转发业务信息或执行反向的分路处理；所述第一转发微波调制解调单元用于微波信号与中频信号的转换，所述第一转发中频单元用于射频与中频的转换、所述第一转发射频单元用于射频信号的覆盖；

所述第一转发电源单元分别与所述微波传输单元、所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元及所述第一转发射频单元连接，用于为上述单元供电；

所述第一转发控制单元分别与所述微波传输单元、所述信道衰落损耗补偿单元、所述第一转发耦合组分单元、所述第一转发微波调制解调单元、所述第一转发中频单元及所述第一转发射频单元连接，用于对上述单元的控制；

所述第二转发中频单元通过所述第二转发微波调制解调单元与所述第二转发耦合组分单元相连接，所述第二转发中频单元用于接收所述第一转发射频单元发送的射频信号，以及进行射频与中频的转换，所述第二转发微波调制解调单元用于微波信号与中频信号的转换，所述第二转发耦合组分单元用于将从终端接收的反向数据信号和时钟信号合并为转发业务信息或执行前向分路处理；

所述第二转发电源单元分别与所述第二转发中频单元、所述第二转发微波调制解调单元和所述第二转发耦合组分单元连接，用于为上述单元供电；

所述第二转发控制单元分别与所述第二转发中频单元、所述第二转发微波调制解调单元和所述第二转发耦合组分单元连接，用于对上述单元的控制。

2.一种如权利要求1所述的装置，所述微波传输单元包括模数/数模转换器、自动增益放大器以及数字微波收发单元，所述模数/数模转换器将要传输的模拟微波信号转换为数字微波信号或者将接收的数字微波信号转换为模拟微波信号，所述自动增益放大器用于对要传输的数字微波信号进行增益放大，所述数字微波收发单元用于收发所述数字微波信号。

3.一种如权利要求1所述的装置，所述信道衰落损耗补偿单元具体包括第一混频器、第一插值单元、第一数控振荡器、第一二次锁相环单元、第二数控振荡器、滤波器、定时偏差获取单元、多路合并单元、第二混频器、第二插值单元、第三数控振荡器、第二二次锁相环单元、第一频率调节器和第二频率调节器；

其中第一混频器的第一输入端口连接外部的第一多路支路，第一混频器的第二输出端口分别连接第一插值单元的第一输入端口和第一二次锁相环单元的第一输入端口；第一二次锁相环单元的第二输出端口连接第一数控振荡器的第三输入端口；第一数控振荡器的第一输出端口、第二输出端口分别一一连接第一混频器的第三输入端口、第四输入端口；第二混频器的第一输入端口连接外部的第二多路支路，第二混频器的第二输出端口分别连接第二插值单元的第一输入端口和第二二次锁相环单元的第一输入端口；第二二次锁相环单元的第二输出端口连接第三数控振荡器的第三输入端口；第三数控振荡器的第一输出端口、第二输出端口分别一一连接第二混频器的第三输入端口、第四输入端口；第一插值单元的第二输出端口连接第一频率调节器的第一输入端口；第一频率调节器的第二输出端口连接定时偏差获取单元的第一输入端口；第二插值单元的第二输出端口连接第二频率调节器的第一输入端口；第二频率调节器的第二输出端口连接定时偏差获取单元的第二输入端口；定时偏差获取单元的第三输出端口连接滤波器的第二输入端口；滤波器的第一输出端口连接第二数控振荡器的第三输入端口；第二数控振荡器的第一输出端口连接第一插值单元的第三输入端口；第二数控振荡器的第二输出端口连接第二插值单元的第三输入端口；第一频率调节器的第三输出端口连接多路合并单元的第一输入端口；第二频率调节器的第三输出端口连接多路合并单元的第二输入端口；多路合并单元的第三输出端口连接外部检测信号输出。