專利名稱：一種直放站的移頻變頻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及GSM和CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的裝置設(shè)備，特別是適用于傳輸距離遠(yuǎn)、信號(hào)覆蓋不到的盲區(qū)或死區(qū)的一種直放站的移頻變頻裝置。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信用戶數(shù)的急劇增加，頻率資源變得相當(dāng)緊缺，小區(qū)制雖然能在相當(dāng)程度上解決頻率資源的緊缺問題，然而每個(gè)小區(qū)都需要配上一個(gè)基站，基站數(shù)量的增加，使得組網(wǎng)、建網(wǎng)的成本及復(fù)雜性均有所提高，且在地形復(fù)雜、建筑林立的地區(qū)等因素使得會(huì)出現(xiàn)信號(hào)覆蓋不到地方，這些通信盲區(qū)或死區(qū)通常要選擇合適的地點(diǎn)組建直放站，以實(shí)現(xiàn)在盲區(qū)或死區(qū)內(nèi)的通信。直放站實(shí)際上是一個(gè)同頻放大的中繼站，現(xiàn)有的直放站多數(shù)為單機(jī)直放站，且無法變頻中繼，這種直放站覆蓋范圍相對(duì)較小、組網(wǎng)不夠靈活；單機(jī)直放站與基站耦合方式單一，只能通過無線接入方式，這種接入方式必然使得頻帶內(nèi)存在有干擾和噪聲信號(hào)，在保證輸出信號(hào)質(zhì)量時(shí)，對(duì)單機(jī)直放站的各模塊要求甚高，甚至無法滿足實(shí)際通信的需求；對(duì)此光纖直放站采用光始端機(jī)和光終端機(jī)配合，通過光纖傳輸解決的損耗和干擾問題，但是光纖直放站成本高昂。因此，在保證通信質(zhì)量的前提下，要求覆蓋面積較大且需要組網(wǎng)靈活的情況下，采用光纖直放站(成本高)和采用單機(jī)直放站(不靈活)都無法滿足實(shí)際通信的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種直放站的移頻變頻裝置，其接入方式靈活，與基站間的接入方式可用無線接入，也可采用耦合器直接耦合接入；其抗干擾能力強(qiáng)，采用普通傳輸電纜直接傳輸信號(hào)，大大避免了各種干擾，提高傳輸距離和質(zhì)量，也提高了頻率利用率和用戶容量，且可以變頻中繼，解決小區(qū)間的同頻干擾問題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種直放站的移頻變頻裝置，含本振頻率發(fā)生器，其特征在于(1)本裝置由始端機(jī)和終端機(jī)組成；(2)始端機(jī)由雙工器、低噪聲放大器、始端機(jī)下變頻器、始端機(jī)上變頻器、功率放大器組成，終端機(jī)由雙工器、低噪聲放大器、終端機(jī)下變頻器、終端機(jī)上變頻器、功率放大器組成；(3)始端機(jī)下變頻器由本振頻率發(fā)生器A、混頻器A和中頻放大器組成，其本振頻率發(fā)生器A采用數(shù)字鎖相式頻率合成器；其混頻器A由非線性器件A和聲表濾波器A組成；(4)終端機(jī)上變頻器由本振頻率發(fā)生器B、混頻器B和聲表濾波器B組成，其本振頻率發(fā)生器B采用數(shù)字鎖相式頻率合成器；其中混頻器B由非線性器件B和帶通濾波器組成；(5)始端機(jī)下變頻器中的本振頻率發(fā)生器A輸出第一本振頻率fo1，fo1和來自基站的輸入頻率fin經(jīng)非線性器件A混頻和聲表濾波器A濾波輸出中頻信號(hào)，由中頻放大器放大該中頻信號(hào)，再經(jīng)傳輸線輸入終端機(jī)上變頻器的聲表濾波器B濾波，經(jīng)濾波后的中頻信號(hào)輸入非線性器件B與來自終端機(jī)上變頻器中本振頻率發(fā)生器B輸出的第二本振頻率fo2進(jìn)行混頻，混頻輸出的信號(hào)經(jīng)帶通濾波器濾波輸出頻率信號(hào)fout，從而解調(diào)為原基站的頻率信號(hào)。
終端機(jī)上變頻器中本振頻率發(fā)生器B輸出的第二本振頻率fo2可根據(jù)需要選擇，使載頻的選擇不受限，即直放站可進(jìn)行變頻中繼；為了有效解調(diào)出原基站的信號(hào)，混頻器A和終端機(jī)上變頻器要求頻率穩(wěn)準(zhǔn)度高于±5*10E-8。
始端機(jī)下變頻器和終端機(jī)上變頻器傳輸中頻信號(hào)的傳輸線為同軸線。
本實(shí)用新型的有益效果是采用同軸線傳輸信號(hào)，抗干擾性強(qiáng)、噪聲引入少，傳輸損耗較小，不受地形影響，可消除通信的通信盲區(qū)(或死區(qū))，信號(hào)覆蓋范圍大，與基站的耦合方式可用無線接入或耦合器耦合，可自由選擇載頻，即可同頻中繼也可變換載頻中繼；通信網(wǎng)絡(luò)組建和優(yōu)化方便容易，且成本相對(duì)較低。


圖1為本實(shí)用新型移變頻裝置單一鏈路原理圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例整機(jī)系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例整機(jī)系統(tǒng)上行和下行鏈路模型圖。
圖中1.始端機(jī)下變頻器，2.終端機(jī)上變頻器，3.本振頻率發(fā)生器A，4.本振頻率發(fā)生器B，5.混頻器A，6.混頻器B，7.非線性器件A，8.非線性器件B，9.聲表濾波器A，10.帶通濾波器，11.中頻放大器，12.同軸線，13.聲表濾波器B，14.施主天線，15.重發(fā)天線。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和本實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1所示，一種直放站的移頻變頻裝置，含本振頻率發(fā)生器，本裝置由始端機(jī)和終端機(jī)組成；始端機(jī)下變頻器1由本振頻率發(fā)生器A3、混頻器A5和中頻放大器11組成，其混頻器A5由非線性器件A7和聲表濾波器A9組成；終端機(jī)上變頻器2由本振頻率發(fā)生器B4、混頻器B6和聲表濾波器B13組成，其中混頻器B6由非線性器件B8和帶通濾波器10組成；本振頻率發(fā)生器A3由頻率選擇開關(guān)1、高穩(wěn)定晶振1、鎖相環(huán)(PLL)1、R分頻器1(固定分頻器)、M固定分頻器1和N1可變分頻器組成，本振頻率發(fā)生器B4由頻率選擇開關(guān)2、高穩(wěn)定晶振2、鎖相環(huán)(PLL)2、R分頻器2(固定分頻器)、M固定分頻器2和N2可變分頻器組成；鎖相環(huán)(PLL)1由鑒相器(PD1)、低通濾波器(LF1)和壓控振蕩器(VCO1)組成；鎖相環(huán)(PLL)2由鑒相器(PD2)、低通濾波器(LF2)和壓控振蕩器(VCO2)組成。始端機(jī)下變頻器1中設(shè)有中頻放大器11和由非線性器件A7、聲表濾波器A9組成的下行混頻器A5，其作用是將來自基站信號(hào)處理成中頻信號(hào)，并用傳輸線即同軸線12傳輸；終端機(jī)上變頻器2設(shè)有聲表濾波器B13和由非線性器件B8、帶通濾波器10組成的上行混頻器B6，其作用是同頻中繼或變換載頻中繼。
始端機(jī)下變頻器中的本振頻率發(fā)生器A3輸出第一本振頻率fo1，fo1和來自基站的輸入頻率fin經(jīng)非線性器件A7混頻和聲表濾波器A9濾波輸出中頻信號(hào)，由中頻放大器11放大該中頻信號(hào)，再經(jīng)同軸線12輸入終端機(jī)上變頻器2的聲表濾波器B13濾波，經(jīng)濾波后的中頻信號(hào)輸入非線性器件B8與來自終端機(jī)上變頻器2中本振頻率發(fā)生器B4輸出的第二本振頻率fo2進(jìn)行混頻，混頻輸出的信號(hào)經(jīng)帶通濾波器10濾波輸出頻率信號(hào)fout，從而解調(diào)為原基站的頻率信號(hào)。
混頻器A5和終端機(jī)上變頻器2要求頻率穩(wěn)準(zhǔn)度高于5*10E-8，使得始端機(jī)的第一本振頻率fo1和第二本振頻率fo2的頻偏在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，從而解調(diào)出來自基站的頻率信號(hào)，進(jìn)行同頻中繼。終端機(jī)上變頻器2中本振頻率發(fā)生器B4輸出的第二本振頻率fo2可根據(jù)需要選擇，為了避免微蜂窩小區(qū)間的同頻或鄰頻干擾問題，可根據(jù)需要進(jìn)行變換載頻中繼。
以二載頻為例，如圖1、圖2和圖3所示，整機(jī)系統(tǒng)由始端機(jī)和終端機(jī)組成，移變頻裝置和雙工器、低噪聲放大器及功率放大器連接；始端機(jī)下變頻器1與終端機(jī)下變頻器功能相同，始端機(jī)上變頻器與終端機(jī)的上變頻器2功能相同，始端機(jī)下變頻器1和終端機(jī)上變頻器2通過同軸線12連接，終端機(jī)下變頻器和始端機(jī)上變頻器通過同軸線12連接。如圖3，整機(jī)系統(tǒng)的下行和上行鏈路模型圖中，fa＝f3-45(MHz)，fb＝f4-45(MHz)，fc＝f1-45(MHz)，fd＝f2-45(MHz)；以下行通道為例，系統(tǒng)工作時(shí)，面向基站BS的始端機(jī)的施主天線14接收來自基站BS的下行信號(hào)(935MHz～954MHz或954MHz～960MHz)f1、f2，f1、f2經(jīng)始端機(jī)低噪聲放大器放大后輸入始端機(jī)下變頻器1(下行通道下變頻)輸出兩路中頻信號(hào)F1、F2，F(xiàn)1、F2再經(jīng)中放(中頻放大)合路后送至同軸線12上傳輸，在終端機(jī)處，將接收到的中頻信號(hào)分成兩路，分別為F1、F2再經(jīng)終端機(jī)上變頻器2(下行通道上變頻)，就輸出所需要的下行信號(hào)f3、f4，f3、f4不一定與f1、f2同頻，可以是其他下行頻道，這樣就打破傳統(tǒng)GSM直放站只作為同頻中繼的單一功能，即賦予了可作為同頻中繼，又可作為變頻系統(tǒng)的雙重功能，有利于通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，為了保證良好的選擇性和抑制度，信號(hào)f3、f4先經(jīng)過濾波后，再經(jīng)功率放大器放大，由重發(fā)天線15發(fā)射給移動(dòng)臺(tái)MS，從而達(dá)到信號(hào)覆蓋服務(wù)區(qū)的目的；類似的上行通道，終端機(jī)重發(fā)天線15接收來自移動(dòng)臺(tái)MS的上行信號(hào)經(jīng)終端機(jī)的雙工器、低噪聲放大器、終端機(jī)下變頻器(上行通道下變頻)合路處理后，通過同軸線12傳輸至始端機(jī)上變頻器(上行通道上變頻)，始端機(jī)上變頻器將上行中頻信號(hào)變頻后解調(diào)輸出相應(yīng)的上行信號(hào)，經(jīng)功率放大器放大后，再由施主天線14發(fā)射給基站BS進(jìn)行處理。
權(quán)利要求1.一種直放站的移頻變頻裝置，含本振頻率發(fā)生器，其特征在于(1)本裝置由始端機(jī)和終端機(jī)組成；(2)始端機(jī)由雙工器、低噪聲放大器、始端機(jī)下變頻器、始端機(jī)上變頻器、功率放大器組成，終端機(jī)由雙工器、低噪聲放大器、終端機(jī)下變頻器、終端機(jī)上變頻器、功率放大器組成；(3)始端機(jī)下變頻器由本振頻率發(fā)生器A、混頻器A和中頻放大器組成，其本振頻率發(fā)生器A采用數(shù)字鎖相式頻率合成器；其混頻器A由非線性器件A和聲表濾波器A組成；(4)終端機(jī)上變頻器由本振頻率發(fā)生器B、混頻器B和聲表濾波器B組成，其本振頻率發(fā)生器B采用數(shù)字鎖相式頻率合成器；其中混頻器B由非線性器件B和帶通濾波器組成；(5)始端機(jī)下變頻器中的本振頻率發(fā)生器A輸出第一本振頻率fo1，fo1和來自基站的輸入頻率fin經(jīng)非線性器件A混頻和聲表濾波器A濾波輸出中頻信號(hào)，由中頻放大器放大該中頻信號(hào)，再經(jīng)傳輸線輸入終端機(jī)上變頻器的聲表濾波器B濾波，經(jīng)濾波后的中頻信號(hào)輸入非線性器件B與來自終端機(jī)上變頻器中本振頻率發(fā)生器B輸出的第二本振頻率fo2進(jìn)行混頻，混頻輸出的信號(hào)經(jīng)帶通濾波器濾波輸出頻率信號(hào)fout，從而解調(diào)為原基站的頻率信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直放站的移頻變頻裝置，其特征在于所述混頻器A和終端機(jī)上變頻器要求頻率穩(wěn)準(zhǔn)度高于±5*10E-8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直放站的移頻變頻裝置，其特征在于所述的傳輸線為同軸線。
專利摘要一種直放站的移頻變頻裝置，由始端機(jī)和終端機(jī)組成，始端機(jī)由雙工器、低噪聲放大器、始端機(jī)下變頻器、始端機(jī)上變頻器、功率放大器組成，終端機(jī)由雙工器、低噪聲放大器、終端機(jī)下變頻器、終端機(jī)上變頻器、功率放大器組成；始端機(jī)下變頻器的終端機(jī)上變頻器用同軸線連接，終端機(jī)下變頻器的始端機(jī)上變頻器用同軸線連接；其有益效果是通過移頻和變頻而用同軸線傳輸信號(hào)，抗干擾性強(qiáng)、噪聲引入少，傳輸損耗較小，不受地形影響，可消除通信的通信盲區(qū)(或死區(qū))，信號(hào)覆蓋范圍大，與基站的耦合方式可用無線接入或耦合器耦合，可自由選擇載頻，即可同頻中繼也可變換載頻中繼；通信網(wǎng)絡(luò)組建和優(yōu)化方便容易，且成本相對(duì)較低。
文檔編號(hào)H04B1/40GK2622968SQ0321743
公開日2004年6月30日 申請(qǐng)日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者羅燦輝, 傅海, 鄭國(guó)明, 陳海明, 張舒 申請(qǐng)人:廈門廈華特力通科技有限公司