一种多载波数字选频射频拉远系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多载波数字选频射频拉远系统，包括数字接入控制单元DAU，以及通过光纤与其相连接的数字射频拉远单元DRU，其特征在于：所述数字接入控制单元DAU由DAU双工器，DAU微控制处理系统，与该DAU微控制处理系统相连接的DAU-ADC转换处理器和DAU上下行开放接口，一端与DAU双工器相连接、另一端则经DAU多载波数字下变频模块与DAU上下行开放接口相连接的DAU射频下变频子系统等结构。本发明的结构非常简单，不仅能实现对多载波信号的大动态和远距离传输，而且还能有效的克服传统多载波数字选频射频拉远系统结构复杂，维修成本较高的缺陷。
【专利说明】[0001] 一种多载波数字选频射频拉远系统
【技术领域】
[0002] 本发明属于移动通信领域，具体是指一种多载波数字选频射频拉远系统。
【背景技术】
[0003] 随着GSM、CDMA、PHS、TD-SCDMA等移动通信网络的推广普及，移动通信用户数量的 急剧增加，移动网络中的话务量也在不断地增加，造成通信网络处于超负荷运转状态，很容 易出现类似于掉线、串音、话音质量不好、难以上网等故障现象。面对日益增长的话务需求， 需要对网络进行不断的扩容以满足容量和覆盖的要求。采用小区分裂的扩容方式有其局限 性，随着站距的不断接近，网络的干扰也在不断的增加，因此当宏蜂窝基站的站距达到一定 程度之后就很难在网络中增加新的基站。直放站作为网络优化产品，可以完善和优化网络 信号覆盖质量，在解决光纤信号室内深度覆盖，解决信号盲区和信号弱区信号覆盖方面都 发挥着重要的作用，在国内外移动通信网络中都得到了广泛的应用。
[0004] 多载波模拟光纤直放站系统是目前实际工程中应用较为广泛的一种形式，它主要 是在单载波模拟光纤直放站系统上进行扩展，由多个声表面滤波器SAW并联组成多载波选 频模块，从而来实现对多载波信号的滤波选频处理。但这样的扩展方式，将会导致出现如下 问题：（1)需要多个声表面滤波器SAW并联，由于声表面滤波器SAW是模拟器件，性能的一 致性不好，调试难度很大，不利于调试和批量生产；（2)由于需要多个声表面滤波器SAW，将 会导致直放站系统的体积扩大，不利于实现直放站系统的小型化和微型化；（3)不便于系 统的扩展，每增加一个载波或信道，就需要多添加一个声表面滤波器SAW，需要改变整个系 统的布局，且增加声表面滤波器SAW的数量，会大大增加系统成本；（4)多个声表面滤波器 SAW之间的隔离度不好或是信号泄漏，都会影响到其他载波的选频处理，从而导致整机系统 性能下降。
[0005] 目前，市面上虽有能解决上述的缺陷的设备，但这些设备结构非常复杂，不仅不能 很好的实现大动态、多载波、混合组网和远距离光纤传输等性能上的要求，而且其性能较 差，稳定性不高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种不仅结构简单，而 且还能确保其具有良好性能的多载波数字选频射频拉远系统。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种多载波数字选频射频拉远系统，包括 数字接入控制单元DAU，以及通过光纤与其相连接的数字射频拉远单元DRU，所述数字接 入控制单元DAU由DAU双工器，DAU微控制处理系统，与该DAU微控制处理系统相连接的 DAU-ADC转换处理器和DAU上下行开放接口，一端与DAU双工器相连接、另一端则经DAU多 载波数字下变频模块与DAU上下行开放接口相连接的DAU射频下变频子系统，一端与DAU 上下行开放接口相连接、另一端经DAU射频上变频子系统与DAU双工器相连接的DAU多载 波数字上变频模块，以及与DAU微控制处理系统相连接的DAU光电转换子系统组成；且所述 的DAU射频上变频子系统还与DAU-ADC转换处理器相连接。
[0008] 所述的数字射频拉远单元DRU由DRU双工器，DRU光电转换子系统，与该DRU光电 转换子系统相连接的DRU微控制处理系统，与该DRU微控制处理系统相连接的DRU-ADC转 换器和DRU上下行开放接口，一端与DRU双工器相连接、另一端顺次经DRU射频下变频子系 统和DRU多载波数字下变频模块后与DRU上下行开放接口相连接的功率放大器I，以及一 端与DRU上下行开放接口相连接、另一端顺次经DRU射频上变频子系统和功率放大器II后 与DRU双工器相连接的DRU多载波数字上变频模块组成；且所述DRU射频上变频子系统还 与DRU-ADC转换处理器相连接；所述DAU光电转换子系统则通过光纤与DRU光电转换子系 统相连接。
[0009] 为了确保使用效果，所述的DAU微控制处理系统由控制芯片U1，与该控制芯片U1 相连接的变压器T1，与控制芯片U1和变压器T1相连接的DAU电源转换电路，以及设置在变 压T1副边上的输出接口 I、输出接口 II和输出接口III组成；所述输出接口 I与DAU-ADC转 换处理器相连接，输出接口 II与DAU上下行开放接口相连接，输出接口ΙΠ 则与DAU光电转换 子系统相连接。
[0010] 所述的DAU电源转换电路为交流整流电路，其由二极管桥式整流电路D4,以及可 控晶闸管D1、二极管D2和二极管D3组成；所述二极管桥式整流电路D4的输出端则经变压 器T1的原边线圈L1后与控制芯片U1的SW管脚相连接；二极管D3的N极与控制芯片U1 的VCC管脚相连接，其P极则经变压器T1的原边线圈L2后接地；而可控晶闸管D1、二极管 D2串接后则与变压器T1的原边线圈L1相并联。
[0011] 进一步地，所述的DRU微控制处理系统由控制芯片U2,与该控制芯片U2相连接的 变压器T2,与控制芯片U2和变压器T2相连接的DRU电源转换电路，以及设置在变压T2副 边上的输出接口 I、输出接口 II和输出接口III组成；所述输出接口 I与DRU-ADC转换处理 器相连接，输出接口 II与DRU上下行开放接口相连接，输出接口ΙΠ 则与DRU光电转换子系统 相连接。
[0012] 所述的DRU电源转换电路为交流整流电路，其由二极管桥式整流电路D4,以及可 控晶闸管D1、二极管D2和二极管D3组成；所述二极管桥式整流电路D4的输出端则经变压 器T2的原边线圈L1后与控制芯片U2的SW管脚相连接；二极管D3的N极与控制芯片U2 的VCC管脚相连接，其P极则经变压器T2的原边线圈L2后接地；而可控晶闸管D1、二极管 D2串接后则与变压器T2的原边线圈L1相并联。
[0013] 本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： (1)本发明的结构非常简单，不仅能实现对多载波信号的大动态和远距离传输，而且还 能有效的克服传统多载波数字选频射频拉远系统结构复杂，维修成本较高的缺陷。
[0014] (2)本发明采用数字滤波的方法，可以将滤波器的带内波动做的很小，带外抑制做 的很高，以优化信号滤波的性能，从而提高射频拉远系统的性能。
[0015] (3)本发明的集成度较高，可以在保持硬件平台不变的情况下，只需要修改系统中 的软件，就完全可以做到兼容任意制式的多载波射频拉远系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的数字接入控制单元DAU的原理结构示意图。
[0017] 图2为本发明的数字射频拉远单元DRU的原理结构示意图。
[0018] 图3为本发明的DAU微控制处理系统结构示意图。
[0019] 图4为本发明的DRU微控制处理系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不 限于此。
[0021] 本发明的多载波数字选频射频拉远系统包括数字接入控制单元DAU和通过光纤 与其相连接的数字射频拉远单元DRU两个大的系统。
[0022] 其中，数字接入控制单元DAU的结构如图1所示，其包括有DAU双工器、DAU微控 制处理系、DAU-ADC转换处理器、DAU上下行开放接口、DAU多载波数字下变频模块、DAU上 下行开放接口、DAU射频下变频子系统、DAU射频上变频子系统、DAU多载波数字上变频模块 及DAU光电转换子系统。数字射频拉远单元DRU的结构如图2所示，其包括有DRU双工器、 DRU光电转换子系统、DRU微控制处理系统、DRU-ADC转换器、DRU上下行开放接口、DRU射频 下变频子系统、DRU多载波数字下变频模块、功率放大器I、DRU射频上变频子系统、功率放 大器II及DRU多载波数字上变频模块。
[0023] DAU微控制处理系统的结构如图3所示，即其由控制芯片U1，与该控制芯片U1相 连接的变压器T1，与控制芯片U1和变压器T1相连接的DAU电源转换电路，以及设置在变压 T1副边上的输出接口 I、输出接口 II和输出接口III组成。其中，DAU电源转换电路为交流整 流电路，其由二极管桥式整流电路D4,以及可控晶闸管D1、二极管D2和二极管D3组成。连 接时，二极管桥式整流电路D4的四个接头共同形成一个交流电源输入端和整流后的输出 端。为了确保效果，在该二极管桥式整流电路D4的输出端之间还串接有电容C1。该二极 管桥式整流电路D4的输出端经变压器T1的原边线圈L1后与控制芯片U1的SW管脚相连 接；二极管D3的N极与控制芯片U1的VCC管脚相连接，其P极则经变压器T1的原边线圈 L2后接地。可控晶闸管D1和二极管D2相互串接后与变压器T1的原边线圈L1相并联。
[0024] 所述输出接口 I则由二极管D5和电容C4组成，其中，二极管D5的P极与变压器 T1副边的线圈L3的同名端相连接，其N极则经电容C4后与变压器T1副边的线圈L3的非 同名端相连接，而电容C4的两端则为用于与DAU-ADC转换处理器相连接的输出接口 I。
[0025] 输出接口 II由二极管D6和电容C5组成，其中，二极管D6的P极与变压器T1副边 的线圈L4的同名端相连接，其N极则经电容C5后与变压器T1副边的线圈L4的非同名端 相连接，而电容C5的两端则为用于与DAU上下行开放接口相连接的输出接口 II。
[0026] 输出接口III由二极管D7、电容C6、可控二极管D8、光耦01E及电阻R组成。其中， 二极管D7的P极与变压器T1副边的线圈L5的同名端相连接，其N极则经电容C6后与变 压器T1副边的线圈L5的非同名端相连接。同时，电阻R的一端与光耦01E连接后，其另一 端则与电容C6的正极相连接；而可控二极管D8的一端与电容C6的负极相连接、另一端则 直接与电阻R的另一端相连接。电容C6的两端则为用于与DAU光电转换子系统相连接的 输出接口 III。
[0027] 连接时，DAU双工器与基站相连接，以确保基站通过该DAU双工器能进行数据交 换。而DAU双工器的输出端则经DAU射频下变频子系统和DAU多载波数字下变频模块后与 DAU上下行开放接口相连接。而DAU多载波数字上变频模块的输入端则与DAU上下行开放 接口相连接，其输出端则经DAU射频上变频子系统后与DAU双工器相连接。同时，该DAU射 频上变频子系统还与DAU-ADC转换处理器相连接。
[0028] 所述的数字射频拉远单元DRU的结构如图2所述，即其由DRU双工器、DRU光电转 换子系统、DRU微控制处理系统、DRU-ADC转换器、DRU上下行开放接口、DRU射频下变频子 系统、DRU多载波数字下变频模块、功率放大器I、DRU射频上变频子系统、功率放大器II及 DRU多载波数字上变频模块组成。
[0029] 连接时，DRU光电转换子系统直接与DRU微控制处理系统相连接，而DRU双工器的 输出端则与天线相连接。从DRU双工器输出的信号依次经功率放大器I、DRU射频下变频 子系统和DRU多载波数字下变频模块后进入到DRU上下行开放接口；反之，进入到DRU上下 行开放接口中的数据信号可以经DRU多载波数字上变频模块、DRU射频上变频子系统和功 率放大器II后进入到DRU双工器，最后由天线进行发射。此时，DRU射频下变频子系统要与 DRU-ADC转换处理器相连接。
[0030] DRU微控制处理系统的结构如图4所示，即其由控制芯片U2,与该控制芯片U2相 连接的变压器T2,与控制芯片U2和变压器T2相连接的DRU电源转换电路，以及设置在变压 T2副边上的输出接口 I、输出接口 II和输出接口III组成。其中，DRU电源转换电路为交流整 流电路，其由二极管桥式整流电路D4,以及可控晶闸管D1、二极管D2和二极管D3组成。连 接时，二极管桥式整流电路D4的四个接头共同形成一个交流电源输入端和整流后的输出 端。为了确保效果，在该二极管桥式整流电路D4的输出端之间还串接有电容C1。该二极 管桥式整流电路D4的输出端经变压器T2的原边线圈L1后与控制芯片U2的SW管脚相连 接；二极管D3的N极与控制芯片U2的VCC管脚相连接，其P极则经变压器T2的原边线圈 L2后接地。可控晶闸管D1和二极管D2相互串接后与变压器T2的原边线圈L1相并联。
[0031] 所述输出接口 I则由二极管D5和电容C4组成，其中，二极管D5的P极与变压器 T2副边的线圈L3的同名端相连接，其N极则经电容C4后与变压器T2副边的线圈L3的非 同名端相连接，而电容C4的两端则为用于与DRU-ADC转换处理器相连接的输出接口 I。
[0032] 输出接口 II由二极管D6和电容C5组成，其中，二极管D6的P极与变压器T2副边 的线圈L4的同名端相连接，其N极则经电容C5后与变压器T2副边的线圈L4的非同名端 相连接，而电容C5的两端则为用于与DRU上下行开放接口相连接的输出接口 II。
[0033] 输出接口III由二极管D7、电容C6、可控二极管D8、光耦01E及电阻R组成。其中， 二极管D7的P极与变压器T2副边的线圈L5的同名端相连接，其N极则经电容C6后与变 压器T2副边的线圈L5的非同名端相连接。同时，电阻R的一端与光耦01E连接后，其另一 端则与电容C6的正极相连接；而可控二极管D8的一端与电容C6的负极相连接、另一端则 直接与电阻R的另一端相连接。电容C6的两端则为用于与DRU光电转换子系统相连接的 输出接口 III。
[0034] 为了确保使用效果，本发明中的控制芯片U1和控制芯片2均采用AP8012、AP8022 或VIPer22x型集成控制芯片。
[0035] 如上所述，便可较好的实现本发明。
【权利要求】
1. 一种多载波数字选频射频拉远系统，包括数字接入控制单元DAU，以及通过光纤与 其相连接的数字射频拉远单元DRU，其特征在于：所述数字接入控制单元DAU由DAU双工 器，DAU微控制处理系统，与该DAU微控制处理系统相连接的DAU-ADC转换处理器和DAU上 下行开放接口，一端与DAU双工器相连接、另一端则经DAU多载波数字下变频模块与DAU上 下行开放接口相连接的DAU射频下变频子系统，一端与DAU上下行开放接口相连接、另一端 经DAU射频上变频子系统与DAU双工器相连接的DAU多载波数字上变频模块，以及与DAU 微控制处理系统相连接的DAU光电转换子系统组成；且所述的DAU射频上变频子系统还与 DAU-ADC转换处理器相连接； 所述的数字射频拉远单元DRU由DRU双工器，DRU光电转换子系统，与该DRU光电转换 子系统相连接的DRU微控制处理系统，与该DRU微控制处理系统相连接的DRU-ADC转换器 和DRU上下行开放接口，一端与DRU双工器相连接、另一端顺次经DRU射频下变频子系统 和DRU多载波数字下变频模块后与DRU上下行开放接口相连接的功率放大器I，以及一端 与DRU上下行开放接口相连接、另一端顺次经DRU射频上变频子系统和功率放大器II后与 DRU双工器相连接的DRU多载波数字上变频模块组成；且所述DRU射频上变频子系统还与 DRU-ADC转换处理器相连接；所述DAU光电转换子系统则通过光纤与DRU光电转换子系统 相连接。
2. 根据权利要求1所述的一种多载波数字选频射频拉远系统，其特征在于，所述的DAU 微控制处理系统由控制芯片U1，与该控制芯片U1相连接的变压器T1，与控制芯片U1和变 压器T1相连接的DAU电源转换电路，以及设置在变压T1副边上的输出接口 I、输出接口 II 和输出接口III组成；所述输出接口 I与DAU-ADC转换处理器相连接，输出接口 II与DAU上下 行开放接口相连接，输出接口ΙΠ则与DAU光电转换子系统相连接。
3. 根据权利要求2所述的一种多载波数字选频射频拉远系统，其特征在于，所述的DAU 电源转换电路为交流整流电路，其由二极管桥式整流电路D4,以及可控晶闸管D1、二极管 D2和二极管D3组成；所述二极管桥式整流电路D4的输出端则经变压器T1的原边线圈L1 后与控制芯片U1的SW管脚相连接；二极管D3的N极与控制芯片U1的VCC管脚相连接，其 P极则经变压器T1的原边线圈L2后接地；而可控晶闸管D1、二极管D2串接后则与变压器 T1的原边线圈L1相并联。
4. 根据权利要求1所述的一种多载波数字选频射频拉远系统，其特征在于，所述的DRU 微控制处理系统由控制芯片U2,与该控制芯片U2相连接的变压器T2,与控制芯片U2和变 压器T2相连接的DRU电源转换电路，以及设置在变压T2副边上的输出接口 I、输出接口 II 和输出接口III组成；所述输出接口 I与DRU-ADC转换处理器相连接，输出接口 II与DRU上下 行开放接口相连接，输出接口ΙΠ 则与DRU光电转换子系统相连接。
5. 根据权利要求4所述的一种多载波数字选频射频拉远系统，其特征在于，所述的DRU 电源转换电路为交流整流电路，其由二极管桥式整流电路D4,以及可控晶闸管D1、二极管 D2和二极管D3组成；所述二极管桥式整流电路D4的输出端则经变压器T2的原边线圈L1 后与控制芯片U2的SW管脚相连接；二极管D3的N极与控制芯片U2的VCC管脚相连接，其 P极则经变压器T2的原边线圈L2后接地；而可控晶闸管D1、二极管D2串接后则与变压器 T2的原边线圈L1相并联。
【文档编号】H04B10/2575GK104104446SQ201410313749
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】刘霖, 杨先明 申请人:宁波摩米创新工场电子科技有限公司