本實(shí)用新型涉及GSM-R無(wú)線移動(dòng)通信設(shè)備領(lǐng)域，具體是一種具有雙耦合端口的基站雙工模塊。

背景技術(shù)：

雙工器是在濾波器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種專門為解決收、發(fā)共用一副天線的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的射頻器件。在基站中主要使用的是頻段雙工器，將不同頻段的信號(hào)借助同一副天線進(jìn)行發(fā)射和接收，在通信系統(tǒng)中可以提高抗干擾度和保密性。通常情況下，雙工器是由兩個(gè)帶通濾波器和分支接頭組成，具有發(fā)射、接收和天線端口，是一個(gè)三端口網(wǎng)絡(luò)。

雙工器的TX（發(fā)射端）濾波器的基本功能是：（1）從發(fā)射端減少雜散輻射信號(hào)以避免對(duì)其他無(wú)線通信系統(tǒng)的干擾，這些無(wú)線信號(hào)的主要成分是發(fā)射信號(hào)頻率的二、三次諧波和變頻時(shí)產(chǎn)生的鏡像頻率；（2）衰減掉發(fā)射信號(hào)中接收頻段內(nèi)的噪聲，抑制它到接收機(jī)的靈敏度以下，因此必須保持一個(gè)較寬的阻帶以抑制雜散信號(hào)，同時(shí)能維持低的帶內(nèi)插損和承載大功率信號(hào)的能力。

雙工器的RX（接收端）濾波器的基本功能是：（1）避免由于發(fā)射端輸出下行信號(hào)的泄露而造成對(duì)接收機(jī)干擾；（2）減少來(lái)自天線的外部下行信號(hào)的功率泄露，所以需要包含高衰減以及去干擾性能。

雙工器主要的技術(shù)指標(biāo)是帶外抑制、互調(diào)、端口隔離度。

帶外抑制：指模塊在正常工作模式下，收發(fā)通道對(duì)傳輸信號(hào)正常工作頻帶外的信號(hào)的抑制能力。

互調(diào)：當(dāng)工作頻帶內(nèi)有兩個(gè)及以上信號(hào)輸入雙工器后，由于模塊的非線性而在其輸出端口產(chǎn)生的與兩個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)有特定關(guān)系的產(chǎn)物為互調(diào)產(chǎn)物。

端口隔離度：指模塊在正常工作模式下，上行（下行）通道對(duì)下行（上行）通道信號(hào)的抑制能力。

在實(shí)際應(yīng)用中，基站輸出接口及饋線出現(xiàn)未接好、進(jìn)水、松動(dòng)等因素造成駐波時(shí)，若基站具有自動(dòng)檢測(cè)駐波比值，判定告警等級(jí)，若駐波比告警等級(jí)高，可關(guān)閉發(fā)射機(jī)信號(hào)發(fā)射，保護(hù)基站發(fā)射機(jī)不損壞。因此，基站具有駐波檢測(cè)功能很重要，便于維護(hù)和操作。

對(duì)天饋線進(jìn)行測(cè)試主要是通過(guò)測(cè)量其駐波比（VSWR）或回?fù)p（Return Loss）的值和隔離度（Isolation）來(lái)判斷天饋線的安裝質(zhì)量和運(yùn)行情況的好壞。駐波比的計(jì)算公式如下：

前向功率（W）:Pf或Pf（dBw）=10logPf；

反向功率（W）:Pr或Pr（dBw）=10logPr；

回波損耗：ar=10log（Pf/ Pr）=Pf（dBw）- Pr（dBw）；

；

；

回波損耗與駐波比之間的轉(zhuǎn)換公式為：

；

根據(jù)上述公式，可以檢測(cè)基站輸出端口的前向功率和反向功率就行計(jì)算出天饋線的駐波比值，再通過(guò)駐波比判斷駐波告警狀態(tài)。

為了滿足以上檢測(cè)性能，需要對(duì)前向功率和反向功率進(jìn)行采樣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供了一種具有雙耦合端口的基站雙工模塊，可以對(duì)基站發(fā)射的下行信號(hào)進(jìn)行功率采樣，通過(guò)新增的前向耦合端口和反向耦合端口將信號(hào)傳給駐波比檢測(cè)設(shè)備，并由駐波比設(shè)備對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行處理，得出駐波比值等告警判斷值，依此方式提高對(duì)基站安全性的維護(hù)。

本實(shí)用新型包括基站設(shè)備發(fā)射端口TX、基站射頻輸出天線端口ANT、基站設(shè)備接收端口RX、前向耦合端口FC和反向耦合端口RC,上述端口組合形成TX-ANT端、ANT-RX端、TX-FC端和ANT-RC端。

所述的TX-ANT端由功放輸出的下行信號(hào)經(jīng)基站設(shè)備發(fā)射端口輸送到基站射頻輸出天線端口，通帶帶寬為下行頻段，對(duì)通帶外的信號(hào)進(jìn)行深抑制度的衰減；ANT-RX端由外部天線輸入的上行信號(hào)經(jīng)基站射頻輸出天線端口輸送到基站設(shè)備接收端口，通帶帶寬為上行頻段，對(duì)通帶外的信號(hào)進(jìn)行深抑制度的衰減；TX-FC端由功放輸出的下行信號(hào)經(jīng)基站發(fā)射端口耦合信號(hào)輸送到前向耦合端口，并由前向耦合端口輸出到檢測(cè)模塊進(jìn)行駐波的檢測(cè)，通帶帶寬為下行頻段，F(xiàn)C端對(duì)ANT端具有較高的隔離度，使耦合信號(hào)不會(huì)對(duì)天線端造成干擾；ANT-RC端由天線或接口反射的下行信號(hào)經(jīng)基站射頻輸出天線端口耦合信號(hào)輸送到反向耦合端口，并由反向耦合端口輸出到檢測(cè)模塊進(jìn)行駐波的檢測(cè)，通帶帶寬為下行頻段，RC端對(duì)TX端具有較高的隔離度，使耦合信號(hào)不會(huì)對(duì)發(fā)射端造成干擾。

本實(shí)用新型有益效果在于：

1、可以提取基站設(shè)備下行的前向功率和反向功率，將采樣信號(hào)傳輸?shù)胶蠖藱z測(cè)模塊，由檢測(cè)模塊計(jì)算出天饋線的駐波比值，再通過(guò)駐波比判斷基站射頻輸出天線端口的駐波告警狀態(tài)，以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)；

2、利用采樣的前向功率可以對(duì)設(shè)備的下行功率值進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣監(jiān)控；

3、節(jié)約基站內(nèi)部空間，將以前使用的外部駐波采樣模塊集成到雙工器中，實(shí)現(xiàn)一體化；

4、高可靠性，利用腔體模塊的耦合性能，減少了故障節(jié)點(diǎn)，提高基站的維護(hù)效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括基站設(shè)備發(fā)射端口TX、基站射頻輸出天線端口ANT、基站設(shè)備接收端口RX、前向耦合端口FC和反向耦合端口RC,上述端口組合形成TX-ANT端、ANT-RX端、TX-FC端和ANT-RC端。

基站雙工模塊的主要的組成部分如下：

（1）TX-ANT端（基站設(shè)備發(fā)射端對(duì)基站射頻輸出天線端口）：

由功放輸出的下行信號(hào)經(jīng)基站設(shè)備發(fā)射端口輸送到基站射頻輸出天線端口，通帶帶寬為下行頻段，對(duì)通帶外的信號(hào)進(jìn)行深抑制度的衰減。

（2）ANT-RX端（基站射頻輸出天線端口對(duì)基站設(shè)備接收端）：

由外部天線輸入的上行信號(hào)經(jīng)基站射頻輸出天線端口輸送到基站設(shè)備接收端口，通帶帶寬為上行頻段，對(duì)通帶外的信號(hào)進(jìn)行深抑制度的衰減。

（3）TX-FC端（基站發(fā)射端對(duì)前向耦合端口）：

由功放輸出的下行信號(hào)經(jīng)基站發(fā)射端口耦合信號(hào)輸送到前向耦合端口，并由前向耦合端口輸出到檢測(cè)模塊進(jìn)行駐波的檢測(cè)，通帶帶寬為下行頻段，F(xiàn)C端對(duì)ANT端具有較高的隔離度，使耦合信號(hào)不會(huì)對(duì)天線端造成干擾。

（4）ANT-RC端（基站射頻輸出天線端口對(duì)反向耦合端口）：

由天線或接口反射的下行信號(hào)經(jīng)基站射頻輸出天線端口耦合信號(hào)輸送到反向耦合端口，并由反向耦合端口輸出到檢測(cè)模塊進(jìn)行駐波的檢測(cè)，通帶帶寬為下行頻段，RC端對(duì)TX端具有較高的隔離度，使耦合信號(hào)不會(huì)對(duì)發(fā)射端造成干擾。

本實(shí)用新型工作原理：

1、雙工器模塊的基站設(shè)備發(fā)射端口（TX）接收來(lái)自外部的信號(hào)并過(guò)濾出下行頻段的信號(hào)由基站射頻輸出天線端口（ANT）輸送到天線或基站接口；

2、雙工器模塊的基站射頻輸出天線端口（ANT）接收來(lái)自天線或基站接口的上行信號(hào)并過(guò)濾出上行頻段的信號(hào)由基站設(shè)備接收端口（RX）輸送到外部后級(jí)的低噪聲放大器等模塊；

3、雙工器模塊的前向耦合端口（FC）耦合對(duì)外輸出經(jīng)基站設(shè)備發(fā)射端口（TX）輸出到基站射頻輸出天線端口（ANT）的下行信號(hào)；

4、雙工器模塊的反向耦合端口（RC）耦合對(duì)外輸出經(jīng)基站射頻輸出天線端口（ANT）反射接收的下行信號(hào)。

本實(shí)用新型功能要求：

1、將上下行不同頻段的信號(hào)進(jìn)行分離，并借助同一天線端口進(jìn)行發(fā)射和接收；

2、對(duì)基站接口或天線經(jīng)過(guò)的下行信號(hào)進(jìn)行前向和反向的功率采樣；

3、將前反向采樣的功率輸出，以便外部檢測(cè)模塊可以利用采樣信號(hào)進(jìn)行駐波等指標(biāo)的分析檢測(cè)；

4、在雙工模塊內(nèi)嵌雙耦合模塊，實(shí)現(xiàn)一體化模塊，設(shè)備外形尺寸要求為260*47*74mm3。

接口定義：所有接口SMA-K。

基站雙工模塊主要技術(shù)指標(biāo)：

雙工部分指標(biāo)

1、頻率范圍：

基站設(shè)備接收端口（RX）：885~889MHz，中心頻率fo=887；

基站設(shè)備發(fā)射端口（TX）：930~934MHz，中心頻率fo=932；

2、承載功率：≥80 W；

3、插入損耗：＜0.9 dB；

4、帶內(nèi)波動(dòng)：＜0.5dB；

5、帶外抑制：

基站設(shè)備接收端口（RX）：≥20dB@fo±13MHz，≥75dB@925MHz，

≥90dB@928MHz-2000MHz和9KHz-840MHz；

基站設(shè)備發(fā)射端口（TX）：≥20 @ fo±13MHz，≥75dB@895MHz，

≥90dB@990MHz-2000MHz和9KHz-891MHz；

6、端口隔離：

基站設(shè)備接收端口（RX）與基站設(shè)備發(fā)射端口（TX）之間：≥ 90 dB；

7、互調(diào)指標(biāo)：帶外≥140dBc，帶內(nèi)≤100dBc；

8、輸入/出電壓駐波比：≤1.2；

9、表面要求：表面噴漆，黑色，雙工器底部需不噴漆處理，底部平整；

10、工作環(huán)境溫度： -25～+70℃。

耦合通道指標(biāo)要求：

1、頻率范圍：

前向耦合端口（FC）：930-934MHz；

反向耦合端口（RC）：930-934MHz；

2、耦合度：40±1 dB；

3、隔離度：

前向耦合端口（FC）與基站射頻輸出端口（ANT）隔離度：≥64dB；

反向耦合端口（RC）與基站設(shè)備發(fā)射端口（TX）隔離度：≥62dB；

4、輸入/出電壓駐波比：≤1.2；

5、特性阻抗：50Ω；

6、工作環(huán)境溫度： -25～+70℃。

本實(shí)用新型具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。