專利名稱：一種改進(jìn)的射頻模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種改進(jìn)的射頻模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中射頻模塊性能，尤其涉及一種改進(jìn)的射頻模塊。背景技術(shù)：
射頻模塊作為基站、直放站等通信系統(tǒng)的重要組成部分，其穩(wěn)定性直接影響到整 個(gè)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性，隨著通信行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)它的要求也越來越高。尤其在
3G時(shí)代，為了追求更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜效率，普遍采用線性調(diào)制方式(例如QPSK、 16QAM等方式)，這些調(diào)制方式需要線性度更高的射頻模塊?，F(xiàn)有的射頻模塊由于種 種原因存在功率檢測(cè)準(zhǔn)確度不高、射頻功放的線性度不好、射頻模塊的增益穩(wěn)定性不 好，會(huì)隨溫度的變化而變化等缺陷。
圖1為現(xiàn)有射頻模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，射頻模塊包括信號(hào)輸入端11、功 率放大電路12、硬件補(bǔ)償電路13、監(jiān)控信號(hào)線14、信號(hào)輸出端15、監(jiān)控口 16、監(jiān) 控信號(hào)線17以及射頻屏蔽殼19。
上述現(xiàn)有的射頻模塊存在以下缺陷
1、 射頻模塊的硬件補(bǔ)償電路13中采用的是硬件補(bǔ)償，也就是采用電子元器件本 身的溫度特性來補(bǔ)償。硬件補(bǔ)償主要是調(diào)整功率放大管的柵極電壓。在實(shí)際操作過程 中，由于每個(gè)功率放大管的溫度特性會(huì)存在不一致，且每個(gè)電子元器件本身的溫度特 性也會(huì)存在差異，因此所補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度和可靠性較低，在一定程度上不能滿足射頻模 塊的需要。比如說，硬件補(bǔ)償電路13中的增益補(bǔ)償電路采用的是硬件補(bǔ)償，當(dāng)硬件 補(bǔ)償采用的電子元器件的溫度特性不能和功率放大管需要補(bǔ)償?shù)奶匦酝耆呛系臅r(shí) 候，便會(huì)在不同溫度的時(shí)候出現(xiàn)增益補(bǔ)償偏差的現(xiàn)象。
2、 射頻模塊中的功率放大電路的檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)需要電路補(bǔ)償?shù)牟糠滞ǔ?也是采用硬件補(bǔ)償方法。例如射頻模塊中鏈路的下行輸出功率的大小檢測(cè)采用的是常 用的射頻檢波器件，當(dāng)這個(gè)射頻檢波器件的檢波曲線跟檢波補(bǔ)償器件的補(bǔ)償曲線不一 致的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)下行輸出功率不準(zhǔn)確的現(xiàn)象。在實(shí)際操作過程中，射頻檢波器件的償器件的補(bǔ)償曲線不一致，致使現(xiàn)有的射頻模塊檢測(cè)功率的精
度不是很高， 一般精度誤差在土2dB，當(dāng)補(bǔ)償曲線和檢波曲線嚴(yán)重不一致的時(shí)候，檢 測(cè)出來的誤差甚至高達(dá)土5dB。
3、如圖1所示，現(xiàn)有射頻模塊的監(jiān)控信號(hào)量是從模塊的控制電路/檢測(cè)電路直接 連出，并匯總到監(jiān)控口16。由于這些監(jiān)控信號(hào)量是TTL、 CMOS或模擬量的信號(hào)，容易 互相干擾或受到外界的干擾，導(dǎo)致射頻模塊的性能受到影響。
從以上現(xiàn)有技術(shù)存在的這些缺陷可以看出，我們現(xiàn)在有必要設(shè)計(jì)一種新型的射頻 模塊以提高射頻模塊中補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度、可靠性以及抗干擾的能力。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種利用射頻模塊性能的補(bǔ)償方法后改進(jìn)的射頻模塊， 以提高射頻模塊產(chǎn)品性能，從而進(jìn)一步提高射頻模塊中補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度、可靠性以及抗 干擾的能力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是
一種改進(jìn)的射頻模塊，包括一射頻屏蔽殼，該射頻屏蔽殼體內(nèi)設(shè)有的功率放大電 路、補(bǔ)償電路，功率放大電路、補(bǔ)償電路依序串接在信號(hào)主鏈路上，所述射頻屏蔽殼 體外設(shè)有射頻模塊的監(jiān)控口，其特征在于所述的補(bǔ)償電路為軟硬件補(bǔ)償電路，所述 射頻屏蔽殼體內(nèi)還設(shè)有模塊監(jiān)控電路，功率放大電路與軟硬件補(bǔ)償電路之間、軟硬件 補(bǔ)償電路與模塊監(jiān)控電路之間分別由監(jiān)控信號(hào)線連接，模塊監(jiān)控電路則與監(jiān)控口通過 RS-485總線連接。
進(jìn)一步地，所述的軟硬件補(bǔ)償電路包括射頻功率檢測(cè)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路和第一、第二射頻電路隔離器；其中射頻功率檢測(cè)電路的輸入端連接所述功 率放大電路，輸出端和第一射頻隔離器相連，第一射頻隔離器同時(shí)還和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 的輸出端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端和模塊監(jiān)控電路相連；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端 和模塊監(jiān)控電路相連，輸出端和第二射頻隔離器相連，第二射頻隔離器還連接所述功 率放大電路。
進(jìn)一步地，所述的模塊監(jiān)控電路包括CPU、晶振、RS-485轉(zhuǎn)換器和溫度傳感器；其中晶振和CPU中的參考時(shí)鐘引腳相連接，RS-485轉(zhuǎn)換器與CPU中的收發(fā)信號(hào)線相 連接。
進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述模塊監(jiān)控電路中的CPU相連，另一 端與模塊監(jiān)控電路中的溫度傳感器連接；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端亦和所述模塊監(jiān) 控電路中的CPU相連。
進(jìn)一步地，所述射頻模塊的監(jiān)控口包含把模塊監(jiān)控電路中的監(jiān)控信號(hào)連接到射頻 模塊外圍的控制裝置的數(shù)據(jù)連接器，該數(shù)據(jù)連接器與模塊監(jiān)控電路中輸出的RS-485 總線連接。
進(jìn)一步地，所述的功率放大電路包含功率放大器和定向耦合器，其中功率放大器 的輸入端連接信號(hào)輸入端，功率放大器的輸出端連接定向耦合器，同時(shí)功率放大器與 第二射頻隔離器連接、定向耦合器與射頻功率檢測(cè)電路的輸入端連接。
本實(shí)用新型提供的改進(jìn)的射頻模塊，主要采用全新的軟硬件補(bǔ)償電路和模塊監(jiān)控 電路替代了原來的硬件控制補(bǔ)償電路，通過預(yù)設(shè)在補(bǔ)償電路的補(bǔ)償表格或公式/算法 所得的數(shù)據(jù)對(duì)射頻模塊進(jìn)行智能化補(bǔ)償，可以準(zhǔn)確且容易地調(diào)節(jié)器件的各種特性指 標(biāo)，提高了射頻模塊的補(bǔ)償精度和準(zhǔn)確度，同時(shí)采用RS-485總線的輸出方式，由于 RS-485總線是差分電平方式，消除了信號(hào)量之間的干擾；且模塊信號(hào)量轉(zhuǎn)換成了數(shù) 據(jù)量傳送，避免了外界干擾信號(hào)的引入，增強(qiáng)了射頻模塊的可靠性和抗干擾的能力； 并且由于射頻模塊采用上述結(jié)構(gòu)的監(jiān)控方式，可以采用電腦等工具自動(dòng)調(diào)試和測(cè)試， 提高了生產(chǎn)的效率。


圖1為現(xiàn)有射頻模塊的結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型射頻模塊的結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的目的在于提供一種對(duì)改進(jìn)之后的射頻模塊。 以下結(jié)合具體實(shí)施例以及附圖詳述本實(shí)用新型。圖2為本實(shí)用新型所提供改進(jìn)后射頻模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，其結(jié)構(gòu)包括 一射頻屏蔽殼29，射頻屏蔽殼29的殼體外設(shè)有射頻模塊的監(jiān)控口 26,射頻屏蔽殼 29的殼體內(nèi)設(shè)有依序串接在信號(hào)主鏈路上的功率放大電路22和軟硬件補(bǔ)償電路23， 射頻屏蔽殼29的殼體內(nèi)還設(shè)有模塊監(jiān)控電路24，功率放大電路"與軟硬件補(bǔ)償電 路23之間、軟硬件補(bǔ)償電路23與模塊監(jiān)控電路24之間分別由監(jiān)控信號(hào)線27連接， 模塊監(jiān)控電路24則與監(jiān)控口通過RS-485總線28連接。本實(shí)用新型模塊結(jié)構(gòu)中，射 頻模塊的信號(hào)由信號(hào)輸入端21導(dǎo)入再經(jīng)由信號(hào)輸出端25輸出至相應(yīng)的鏈路上。
更加具體地，軟硬件補(bǔ)償電路23包括射頻功率檢測(cè)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路和第一、第二射頻電路隔離器；其中射頻功率檢測(cè)電路的輸入端連接所述功 率放大電路，輸出端和第一射頻隔離器的一端相連，第一射頻隔離器的另一端和模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端和模塊監(jiān)控電路相連；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 的輸入端和模塊監(jiān)控電路相連，輸出端和第二射頻隔離器的一端相連，第二射頻隔離 器的另一端連接所述功率放大電路。在軟硬件補(bǔ)償電路23中，射頻功率檢測(cè)電路檢 測(cè)從定向耦合器送過來的采集射頻信號(hào)并將之轉(zhuǎn)換成一定比例的電壓值，經(jīng)過射頻電 路隔離送給模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路再把采集到的電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù) 送到連接MCU的數(shù)據(jù)總線上去；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路從和MCU相連的數(shù)據(jù)總線上獲取數(shù)據(jù)， 并把這個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一定比例的電壓值，該電壓值經(jīng)過射頻電路隔離器控制射頻功率 放大器中的功放管的柵極電壓。
更加具體地，功率放大電路22包含功率放大器和定向耦合器，其中功率放大器 的輸入端連接信號(hào)輸入端21,功率放大器的輸出端連接定向耦合器，同時(shí)功率放大 器與軟硬件補(bǔ)償電路23中的第二射頻隔離器連接、定向耦合器與軟硬件補(bǔ)償電路23 中的射頻功率檢測(cè)電路的輸入端連接。
其中，功率放大電路22中的功率放大器的柵極電壓控制功率;j文大器的放大倍數(shù)， 調(diào)整整個(gè)射頻模塊的增益。定向耦合器直接連接在功率放大電路的輸出端，起到從主 鏈路上耦合出部分射頻信號(hào)用來采樣檢測(cè)。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型射頻模塊結(jié)構(gòu)中的模塊監(jiān)控電路24包括MCU、晶振、RS-485 轉(zhuǎn)換器和溫度傳感器；其中MCU中有預(yù)設(shè)增益、功率等補(bǔ)償表格的軟件程序，用以完
6成軟件查詢補(bǔ)償表格；晶振和MCU中的參考時(shí)鐘引腳相連接，作用是給MCU提供工作 的參考時(shí)鐘；RS- 485轉(zhuǎn)換器和MCU中的收發(fā)信號(hào)線相連接，作用是把MCU的 TTL/CM0S電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS-485差分電平信號(hào)。
軟硬件補(bǔ)償電路23中的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端(即數(shù)據(jù)端)和上述模塊監(jiān)控電 路24中的MCU相連，另一端與模塊監(jiān)控電路24中的溫度傳感器連接；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路 的輸入端亦和所述模塊監(jiān)控電路中的MCU相連。溫度傳感器工作的時(shí)候，把險(xiǎn)測(cè)到的 射頻模塊內(nèi)部的溫度轉(zhuǎn)換成電壓值，并把這個(gè)電壓值送到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電 路將此電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)并送到MCU。這樣就完成了溫度采集的過程。
本射頻模塊工作時(shí)，模塊監(jiān)控電路中的溫度傳感器實(shí)時(shí)采集射頻模塊內(nèi)部的溫 度，并把采集到的溫度數(shù)據(jù)送到MCU中；MCU中的軟件程序運(yùn)行，該軟件程序會(huì)根據(jù) 采集到的當(dāng)前溫度，查詢存儲(chǔ)在程序中的增益補(bǔ)償表格或根據(jù)預(yù)設(shè)的公式/算法進(jìn)行 計(jì)算，并把查詢得到或計(jì)算得到的補(bǔ)償數(shù)據(jù)送到補(bǔ)償電路中；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路從和MCU 相連的數(shù)據(jù)總線上獲取補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并把這個(gè)補(bǔ)償數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一定比例的電壓值，該電 壓值經(jīng)過射頻電路隔離器控制射頻功率放大器中的功放管的柵極電壓，進(jìn)而起到控制 功率放大管的放大倍數(shù)的作用，從而實(shí)現(xiàn)控制整個(gè)射頻模塊的增益和調(diào)整了射頻模塊 的線性度，從而達(dá)到減小射頻模塊增益和線性度受環(huán)境溫度影響的作用；同時(shí)，在射 頻功率檢測(cè)時(shí)，MCU中的軟件程序運(yùn)行，該軟件程序會(huì)根據(jù)采集到的當(dāng)前溫度，查詢 存儲(chǔ)在程序中的功率補(bǔ)償表格或根據(jù)預(yù)設(shè)的公式/算法進(jìn)行計(jì)算，，并把查詢得到或計(jì) 算得到的補(bǔ)償數(shù)據(jù)修正檢測(cè)到的射頻功率值，從而達(dá)到減小射頻模塊功率檢測(cè)準(zhǔn)確度 受環(huán)境溫度影響的作用。
進(jìn)一步地，所述射頻模塊的監(jiān)控口 26包含把模塊監(jiān)控電路24中的監(jiān)控信號(hào)連接 到射頻模塊外圍的控制裝置的數(shù)據(jù)連接器，該數(shù)據(jù)連接器與模塊監(jiān)控電路中輸出的 RS-485總線28連接。數(shù)據(jù)連接器的作用是把監(jiān)控模塊的監(jiān)控信號(hào)通過RS-485總線 28送至外圍的控制裝置。
本實(shí)用新型提供的射頻模塊主要采用軟硬件補(bǔ)償電路和模塊監(jiān)控電路可控的軟 硬件結(jié)合的方法替代了純硬件控制補(bǔ)償電路，提高了射頻模塊的補(bǔ)償?shù)木群蜏?zhǔn)確 度，同時(shí)采用RS-485總線的輸出方式，由于RS-485總線是差分電平方式，消除了信
7號(hào)量之間的干擾；且模塊信號(hào)量轉(zhuǎn)換成了數(shù)據(jù)量傳送，避免了外界干擾信號(hào)的引入， 增強(qiáng)了射頻模塊的可靠性和抗干擾的能力；并且由于射頻^t塊采用上述結(jié)構(gòu)的監(jiān)控方 式，可以采用電腦等工具自動(dòng)調(diào)試和測(cè)試，提高了生產(chǎn)的效率。
以上所述的僅是本實(shí)用新型方法與裝置的較佳實(shí)施方式，其描述較為具體和詳 細(xì)，并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍 內(nèi)，利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出若干改動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，這些都 屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種改進(jìn)的射頻模塊，包括一射頻屏蔽殼，該射頻屏蔽殼體內(nèi)設(shè)有的功率放大電路、補(bǔ)償電路，功率放大電路、補(bǔ)償電路依序串接在信號(hào)主鏈路上，所述射頻屏蔽殼體外設(shè)有射頻模塊的監(jiān)控口，其特征在于所述的補(bǔ)償電路為軟硬件補(bǔ)償電路，所述射頻屏蔽殼體內(nèi)還設(shè)有模塊監(jiān)控電路，功率放大電路與軟硬件補(bǔ)償電路之間、軟硬件補(bǔ)償電路與模塊監(jiān)控電路之間分別由監(jiān)控信號(hào)線連接，模塊監(jiān)控電路則與監(jiān)控口通過RS-485總線連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的射頻模塊，其特征在于所述的軟硬件補(bǔ) 償電路包括射頻功率檢測(cè)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和第一、第二射頻電路 隔離器；其中射頻功率檢測(cè)電路的輸入端連接所述功率放大電路，輸出端和第一射頻 隔離器相連，第一射頻隔離器同時(shí)還和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的 輸出端和模塊監(jiān)控電路相連；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端和模塊監(jiān)控電路相連，輸出端和 第二射頻隔離器相連，第二射頻隔離器還連接所述功率放大電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種改進(jìn)的射頻模塊，其特征在于所述的模塊 監(jiān)控電路包括CPU、晶振、RS-485轉(zhuǎn)換器和溫度傳感器；其中晶振和CPU中的參考時(shí) 鐘引腳相連接，RS-485轉(zhuǎn)換器與CPU中的收發(fā)信號(hào)線相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種改進(jìn)的射頻模塊，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電 路的輸出端和所述模塊監(jiān)控電路中的CPU相連，另一端與模塊監(jiān)控電路中的溫度傳感 器連接；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端亦和所述模塊監(jiān)控電路中的CPU相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種改進(jìn)的射頻模塊，其特征在于所述射頻模塊的 監(jiān)控口包含數(shù)據(jù)連接器，該數(shù)據(jù)連接器與模塊監(jiān)控電路中輸出的RS-485總線連接。
6、根據(jù)權(quán)利要求2或4或5所述的一種改進(jìn)的射頻模塊，其特征在于所述的 功率放大電路包含功率放大器和定向耦合器，其中功率放大器的輸入端連接信號(hào)輸入 端，功率放大器的輸出端連接定向耦合器，同時(shí)功率放大器與第二射頻隔離器連接、 定向耦合器與射頻功率檢測(cè)電路的輸入端連接。
專利摘要一種改進(jìn)的射頻模塊，包括一射頻屏蔽殼，射頻屏蔽殼體內(nèi)設(shè)的功率放大電路、補(bǔ)償電路，功率放大電路、補(bǔ)償電路依序串接在信號(hào)主鏈路上，射頻屏蔽殼體外設(shè)有射頻模塊的監(jiān)控口，補(bǔ)償電路為軟硬件補(bǔ)償電路，射頻屏蔽殼體內(nèi)還設(shè)有模塊監(jiān)控電路，功率放大電路與軟硬件補(bǔ)償電路之間、軟硬件補(bǔ)償電路與模塊監(jiān)控電路之間分別由監(jiān)控信號(hào)線連接，模塊監(jiān)控電路則與監(jiān)控口通過RS-485總線連接；本實(shí)用新型采用軟硬件補(bǔ)償電路和模塊監(jiān)控電路結(jié)合的結(jié)構(gòu)替代了純硬件補(bǔ)償電路，通過補(bǔ)償表格或公式/算法所得的數(shù)據(jù)對(duì)射頻模塊進(jìn)行智能化補(bǔ)償，提高了射頻模塊的補(bǔ)償準(zhǔn)確度、可靠性以及抗干擾的能力，RS-485總線是差分電平方式，消除了信號(hào)量之間的干擾。
文檔編號(hào)H04B1/00GK201282450SQ20082020789
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者李承勝, 璐 陳 申請(qǐng)人:深圳國(guó)人通信有限公司