专利名称：高频放大电路的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及无线通讯领域，具体涉及高频放大电路。
背景无线电信系统利用射频(RF)信号在用户之间传输信号。典型的无线系统包括多个通过移动交换中心(MSC)连接到公共交换电话网(PSTN)的基站。每个基站包括多个通常与发射塔相关联的无线收发信机。这样设置每个基站，使其覆盖通称为“小区”的地理区域。每个基站与无线终端通信，例如与位于其地理区域或小区内的蜂窝电话，传呼机，以及其它无线单元通信。
基站包括多个模块，它们处理与诸如蜂窝电话、传呼机等无线终端通信的射频信号。典型的基站模块包括例如混频器、放大器、滤波器、传输线、天线以及其它合适的电路。基站的每个模块这样设计，允许基站根据它支持的业务，与使用多个可能频带之一的无线终端通信。
世界范围内提供各种无线业务。对于每种业务，批准频谱中一个或者多个特定频带用于提供该业务。例如，在美国，蜂窝电话业务一般在824-849兆赫(MHz)和869-894Mhz频带可用，而个人通信业务(PCS)在1850-1990MHz频率范围提供。通常，所提供的每种业务使用自己的一组基站。这样做部分因为这个事实由于发射信号的频率差异，各种业务的信号具有不同的范围。但是，当在同一业务区域中引入使用不同频带的第二业务时，这并不允许业务提供商充分利用第一业务所用的现有基础设施。
由于上述原因，以及下述其它原因，以下所述原因在阅读和理解本说明后将对本领域的技术人员而言变得显而易见，因此在技术上需要在单个地理区域内实现使用频谱的不同部分的业务的改进。
发明概述上述无线网络的问题和其它问题由本发明的实施例加以解决，且将通过阅读和研究以下说明予以理解。本发明的实施例提供一种放大电路，它可选地放大与第一业务相关的频带中的信号，并不加放大地让与第二业务相关的第二频带中的信号通过，这样，基站就可以同时支持基本同空间的地理区域上的第一和第二业务。
更具体地讲，在一个实施例中，提供无线基站的放大电路。放大电路包括第一端口，用于将信号传送到天线并从天线接收信号；以及第二端口，用于将信号传送到基站并从基站接收信号。放大电路还包括第一路径和第二路径，各路径连接在第一和第二端口之间。第一路径包括至少一个带通滤波器和一个放大器，用于通过和放大第一频带中的上游信号。第二路径包括滤波器，它阻止第一频带中的上游信号，并让至少第二频带中的上游信号和至少第三和第四频带中的下游信号通过。
附图简要描述
图1是配置了根据本发明的论述构造的放大电路的基站的天线的配置实施例框图。
图2是包括根据本发明的论述的放大电路的基站实施例框图。
图3是包括具有根据本发明的论述的高频放大电路的基站的无线系统框图。
图4是包括多个级联的根据本发明的论述的放大电路的基站的另一实施例框图。
详细描述在以下详细描述中，参照构成描述一部分的附图，并且附图中显示可以实施本发明的具体说明性实施例的说明。对这些实施例作足够详尽的描述，以使本领域的那些技术人员能够实现本发明，应理解，可以使用其它实施例，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可进行逻辑、机械和电气上的改变。因此，以下详细描述不应理解成限制性的。
图1是具有放大电路的基站的天线的配置实施例框图，放大电路总的用100表示，它根据本发明的论述构造。放大电路100适于用作支持在至少两个不同频带中的业务的系统的无线基站中的塔顶放大器，例如以下这些业务中的任意两种高级移动电话业务(AMPS)、北欧移动电话(NMT)业务、全接入通信系统(TACS)、使用时分多址(TDMA)的数字蜂窝，如全球移动通信系统(GSM)或者码分多址(CDMA)，数字个人通信业务(PCS)，或者任何其它的无论现有的或者以后开发的合适的无线通信业务。对本说明书而言，术语“上游”指从无线终端到基站的通信，而术语“下游”指从基站到无线终端的通信。
放大电路100只放大基站收到的上游频谱的一部分，例如所支持业务之一的上游频带。通过这种有选择的放大，放大电路100改善了使用较高频带业务中基站收发信机的接收机部分处的信噪比，结果基站可以支持更大地理区域上的业务。当提供充分放大时，每个基站提供对同空间的地理区域上的两种业务的覆盖。这样，放大电路100允许业务提供商使用相同的基站支持两种或者多种使用不同频带的不同业务，即使来自无线终端的用于这些业务的不同频率的传输在基站接收时可能具有不同强度。
放大电路100处理天线102收到的信号。放大电路100分别包括第一和第二路径104和106。第一路径104有选择地放大与第一业务相关的上游频带中的信号。在一个实施例中，第一路径104有选择地放大工作在约1850到1990MHz频率范围中的个人通信业务(PCS)信号。在其它实施例中，第一路径104放大与其它所选的无论是现有的还是以后创建的业务相关的频带中的信号。第二路径106有选择地让与至少一种其它业务相关的上游频带中的信号通过。第二路径106还让第一和至少一种其它业务的下游信号通过。在一个实施例中，这种其它业务包括传统的蜂窝业务，例如使用800和900MHz之间频率范围中的模拟AMPS。
连接第一路径104用于从天线102接收上游信号。第一路径104包括第一带通滤波器108、放大器110和第二带通滤波器112。第一和第二带通滤波器108和112各自包括一个通带，各通带设计成让与第一业务相关的频谱中的一部分中的信号通过。第一带通滤波器108、放大器110和第二带通滤波器112串联在与天线102(“天线端口”)相关的第一端口和与基站收发信机(“基站端口”)通信的放大电路100的第二端口之间。
第二路径106包括带阻滤波器114。带阻滤波器114设计为阻止与第一业务相关的频带中的上游信号通过。因此，带阻滤波器114还设计成使至少一个其它业务的上游频带中的信号通过，以及让第一和至少一个其它业务的下游频带中的信号通过。
在工作时，放大电路100接收并有选择地放大无线网络中基站处的上游信号，以及接收下游信号并让其通过。在一个实施例中，由放大电路100接收的上游信号包括来自与第一和第二业务相关的无线终端的信号。来自第一较高频业务的上游信号在第一路径104中通过并放大，而第二较低频业务的信号由路径106传送。而且，基站处产生的两种业务的下游信号由第二路径106传送。
在第一路径104中，第一带通滤波器108让与第一业务相关的上游频带中的上游信号通过。这些信号在放大器110中放大。而且，第二带通滤波器112让所放大的信号通过并对其滤波。
在第二路径106中，带阻滤波器114让与第一业务相关的上游频带之外的频率中上游和下游方向的信号通过。因此，带阻滤波器114不经放大，让与至少一种其它业务相关的上游频带以及第一和至少一种其它业务的下游频带中的信号通过。
注意，本说明书中所用术语“带阻滤波器”指的是这样一种滤波器，它有选择地阻止一种业务的所选频带，并允许其它业务的上游和下游频带通过。因此，带阻滤波器不必具有一直到直流(DC)的通带。实际上，带阻滤波器的有效带宽可以在某些实施例中通过将天线端口直流接地而加以限制，以防止雷击。在多数情况下，如果带阻滤波器让除了所选的例如1850-1910MHz上游频带之外的500到2500MHz范围内的信号通过，这就足够了。
图2是基站实施例的框图，基站总的用200表示，它包括根据本发明论述的放大电路204。基站200通过包括放大电路204，有利地支持覆盖同空间的地理范围上使用不同频带的多种业务。
放大电路204包括第一和第二路径206和208。第一和第二路径206和208各自连接到天线202。而且，第一和第二路径206和208各自通过共用的馈电电缆211连接到收发信机210。注意，连接馈电电缆212用于把来自收发信机210的下游信号传送到天线202。收发信机210提供基站200的输出。应理解，收发信机210包括任何合适的根据所选无论现有的还是以后发展的无线标准的接收机和发射机，用于处理信号。在一个实施例中，第一路径206包括放大第一业务的频带中的信号的放大器，而第二路径204不经放大，通过第二业务的至少第二频带中的上游信号。而且，第二路径204不经放大，同时通过第一和第二业务的下游信号。在一个实施例中，放大电路204根据图1所示放大电路100的论述而构造。
图3是无线系统框图，总的用300表示，它包括具有根据本发明的论述的高频放大电路的基站304-1，…，304-N。无线系统300包括移动交换中心302，它将基站304-1，…，304-N连接到公共交换电话网(PSTN)306。无线系统300利用公用的一组基站304-1，…，304-N有利地支持至少两种具有不同频带的业务，其中每个基站为两种业务的同一地理区域服务。基站304-1，…，304-N各自包括高频放大电路，例如图1中的放大电路100。该放大电路有选择地放大与第一业务相关的第一频带中的上游信号，如与个人通信业务(PCS)相关的频带中的上游信号，以及有选择地让与诸如模拟蜂窝业务等第二业务相关的第二频带中的上游信号以及两种业务的下游信号通过。应理解，在其它实施例中，无线系统300利用业务所用公共的一组基站304-1，…，304-N支持任何合适的业务组合。
图4是基站的另一实施例的框图，总的用400表示，它包括多个级联的根据本发明的论述的放大器406-1，…，406-N。在该实施例中，基站400通过提供级联的放大器406-1，…，406-N，从而支持多达(N+1)种业务。各放大器406-1，…，406-N可选地放大所选业务的上游频带，让其它业务的上游频带通过，以及让这些业务中的每个业务的下游频带通过。
收发信机408接收和发送基站400的信号。应理解，收发信机408包括任何合适的根据所选无论现有的还是以后发展的无线标准的接收机和发射机，用于处理信号。在一个实施例中，放大器406-1，…，406-N根据图1所示放大电路100的论述构造。
在一个实施例中，连接放大器406-1，…，406-N用于允许将放大器406-1处接收的直流电通过放大器链传送到放大器406-(N-1)。直流电从收发信机408经馈电电缆410提供。放大器406-1，…，406-(N-1)分别由来自收发信机408的这个直流电供电，并把该直流电沿放大器链传送到放大器406-(N-1)。
放大器406-N用更常规的方式供电。具体讲，放大器406-N的天线端口耦合接地，以防止雷击。放大器406-N还包括偏置T电路，该电路从与放大器406-(N-1)的连接消除直流电。这个特性利用了这个事实用于放大器406-1，…，406-(N-1)的带阻滤波器并非固有的直流接地，因此如果放大器的端口都不接地，则它可以传送直流电。
结论尽管本说明书中对具体实施例进行了说明和描述，但本领域的普通技术人员会理解，经计算能够取得同样目的的任何装置可以替代所示的具体实施例。本申请旨在覆盖对本发明的任何改变或者变化。例如，本申请不限于这里确定的业务。在其它实施例中，放大电路100作用于任何两种业务的信号，其中一种业务工作于较高频率。
权利要求
1.一种用于无线基站的放大电路，所述放大电路包括第一端口，用于将信号传送到天线并从天线接收信号；第二端口，用于将信号传送到基站并从基站接收信号；第一路径，连接在所述第一和第二端口之间，所述第一路径包括至少一个带通滤波器和一个放大器，用于通过和放大第一频带中的上游信号；以及第二路径，连接在所述第一和第二端口之间，所述第二路径包括滤波器，它阻止所述第一频带中的上游信号，并让至少第二频带中的上游信号和至少第三和第四频带中的下游信号通过。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于所述第一路径包括第一带通滤波器，它具有从所述第一端口接收上游信号的输入端，所述第一带通滤波器让所述第一频带中的信号通过；放大器，它连接到所述第一带通滤波器，用于放大所述第一频带中的所述通过信号；以及第二带通滤波器，它连接到所述放大器，用于将所述第一频带中的信号传送到所述第二端口。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于所述第一带通滤波器让1850和1990兆赫之间的信号通过。
4.如权利要求2所述的电路，其特征在于所述第一带通滤波器让具有分配给个人通信业务的频率的信号通过。
5.如权利要求2所述的电路，其特征在于所述第二路径包括带阻滤波器，用于阻止具有分配给个人通信业务(PCS)的频率的信号。
6.如权利要求1所述的电路，其特征在于所述第一频带高于所述第二频带。
7.一种用于无线系统的基站电路，所述基站电路支持使用至少第一和第二频带的业务，所述电路包括天线；至少一个放大电路，所述放大电路包括第一路径，连接到所述天线，所述第一路径包括至少一个带通滤波器和一个放大器，用于通过和放大所述第一频带中的上游信号；以及第二路径，与所述第一路径并联，所述第二路径包括滤波器，用于阻止所述第一频带中的上游信号，并让至少所述第二频带中的上游信号通过，以及让下游信号通过；以及收发信机，连接到所述放大电路的第一和第二路径，适于接收至少所述第一和第二频带中的上游信号，以及发送至少第三和第四频带中的下游信号。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于所述第一路径包括第一带通滤波器，具有接收来自所述天线的上游信号的输入端，所述第一带通滤波器让所述第一频带中的信号通过；放大器，连接到所述第一频带滤波器，所述放大器放大所述第一频带中的所述通过信号；以及第二带通滤波器，连接到所述放大器，用于让所述第一频带中的信号通过。
9.如权利要求8所述的电路，其特征在于所述第一带通滤波器让1850和1990兆赫之间的信号通过。
10.如权利要求8所述的电路，其特征在于所述第一带通滤波器让具有分配给个人通信业务(PCS)的频率的信号通过。
11.如权利要求8所述的电路，其特征在于所述第二路径包括带阻滤波器，它阻止具有分配给个人通信业务(PCS)的频率的信号。
12.如权利要求7所述的电路，其特征在于所述收发信机通过上游和下游信号的单个馈电电缆连接到所述放大电路。
13.如权利要求7所述的电路，其特征在于所述收发信机通过单个馈电电缆与所述天线进行上游和下游信号通信。
14.如权利要求7所述的电路，其特征在于所述放大电路包括多个放大电路，这些放大电路级联在一起，允许有选择地放大与不同业务相关的上游频带。
15.一种有选择地放大至少第一和第二无线业务的上游信号的方法，所述方法包括接收信号；让所述接收信号的第一频带通过；放大所述接收信号的所述第一频带；以及不经放大让所述接收信号的至少一个其它频带通过。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于接收信号包括接收第一和第二无线业务的信号。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于接收信号包括接收第一和第二频带中的信号，其中所述第一频带的频率比所述第二频带的频率高。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于让所述第一频带通过包括让1850和1990兆赫之间的频带通过。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于让至少一个其它频带通过包括让1000兆赫以下的频带通过。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于还包括有选择地放大所接收到的其它频带中的信号。
21.一种用于无线基站的放大电路，所述放大电路包括第一端口，适于将信号传送到天线并从天线接收信号，所述信号包括分别与一个不同业务相关联的至少第一和第二频带中的上游信号，其中所述第一频带的频率比所述第二频带的频率高；第二端口，适于将信号传送到基站并从基站接收信号；第一路径包括第一带通滤波器，连接到所述第一端口，所述第一带通滤波器让所述第一频带中的上游信号通过并阻止所述第二频带中的上游信号，放大器，连接到所述第一频带滤波器，所述放大器放大所述第一频带中的信号，以及第二带通滤波器，连接到所述放大器，所述第二带通滤波器把所述第一频带中的上游信号传送到所述第二端口；第二路径，连接在所述第一和第二端口之间，所述第二路径包括带阻滤波器，它阻止所述第一频带中的信号，并让所述第二频带中的至少上游信号通过，以及让所述第二端口处接收的下游信号通过。
22.如权利要求21所述的电路，其特征在于所述第一频带包括高于1800兆赫的频带，而所述第二频带包括低于1000兆赫的频带。
23.如权利要求21所述的电路，其特征在于所述第一和第二带通滤波器的通带在频率上与所述带阻滤波器的阻带重叠。
24.一种无线系统，包括移动交换中心，适于连接到公共交换电话网；多个基站，与所述移动交换中心有通信连接，适于利用至少两种业务之一与无线终端通信；以及其中每个基站支持其地理区域内的所述至少两种业务。
25.如权利要求24所述的无线系统，其特征在于每个基站包括放大电路，所述放大电路放大从用于所述业务之一的无线终端接收的信号，并不经放大让来自用于其它业务的其它无线终端的信号通过，以及把下游信号传送给所述无线终端。
26.如权利要求24所述的无线系统，其特征在于每个基站适于为所述至少两种业务中的第一业务所用的第一频带以及为所述至少两种业务中的第二业务所用的第二频带中的无线终端传送上游信号。
27.如权利要求26所述的无线系统，其特征在于所述第一频带高于1800兆赫，而所述第二频带低于1000兆赫。
28.一种用于放大第一和第二无线业务的上游信号的方法，所述方法包括接收信号；让所述接收信号的第一频带通过；放大所述接收信号的所述第一频带；不经放大让所述接收信号的至少一个其它频带通过，所述的至少一个其它频带的频率比所述第一频带的频率低；以及把所述第一频带和所述至少一个其它频带组合成一个传输信号。
29.一种基站，包括天线；多个放大电路，它们连接到所述天线并串行连接，每个放大电路适于有选择地放大所选业务的所选频带中的上游信号，并让下游信号和其它上游信号通过；馈电电缆，连接到所述串联的多个上游放大电路中的第一放大电路；以及至少一个收发信机，连接到所述馈电电缆，适于通过所述天线为多个业务传送信号。
30.如权利要求29所述的基站，其特征在于所述多个上游放大电路中的第一放大电路通过所述馈电电缆接收直流电压，并把所述直流电压传递到所述多个上游放大电路中的至少另一放大电路。
31.如权利要求29所述的基站，其特征在于所述多个放大电路中的每个电路包括第一和第二路径，其中所述第一路径有选择地放大所选的上游频带，以及所述第二路径让所述所选频带之外的上游和下游信号通过。
32.如权利要求29所述的基站，其特征在于所述多个放大电路中的最后一个电路包括直流接地的天线端口。
全文摘要
提供一种用于无线基站的放大电路。放大电路包括适于与天线交换信号的第一端口和适于与基站交换信号的第二端口。放大电路还包括第一路径和第二路径，其中各路径连接在所述第一和第二端口之间。第一路径包括让第一频带中上游信号通过的至少一个带通滤波器和对该信号放大的放大器。第二路径包括阻止第一频带中上游信号，并让至少第二频带中的上游信号和至少第三和第四频带中的下游信号通过的滤波器。
文档编号H04B1/04GK1483241SQ01820122
公开日2004年3月17日 申请日期2001年10月10日 优先权日2000年10月10日
发明者E·沃波拉, E 沃波拉 申请人:Adc长途电讯有限公司