一种用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，它包括具有中频信号输入端的混频器、中频功率放大器、滤波器、前置推动功率放大器、具有射频输出端的末级功率放大器、AGC控制器、ALC控制器、本振模块和为上述各模块供电的电源模块；所述混频器的信号输出端与所述中频功率放大器的第一信号输入端连接，所述中频功率放大器的第一信号输出端与所述滤波器的信号输入端连接，所述滤波器的信号输出端与所述前置推动功率放大器的信号输入端连接，所述前置推动功率放大器的信号输出端与所述末级功率放大器的第一信号输入端连接。
【专利说明】—种用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及信号发射机领域，特别是涉及一种可以产业化的10GHZ-12GHZ白频谱的高功率宽带发射装置。
【背景技术】
[0002]高功率宽带发射装置，主要应用于广播电视、移动通信等领域。广播电视包含标清、高清、3D和4K电视节目。如果以目前全世界流行的DVB-T(DMB-T)我们将所有的节目都转换成HD的话，那么很多节目因为带宽现状只能从60套SD标清减少到30套，如果以后再升级为超高清4K电视节目，就只能传输10套了。移动通信主要包括GSM(CDMA)、WCDMA(SCDMA)和LTE(3G_4G)。由此可见，可使用的频率资源越来越少，用于需要大量频谱资源的数字电视地面传输系统的发射机几乎没有。而全世界各个顶尖的企业和团队也在探索“白频谱”技术。
[0003]综上所述，传统的高功率宽带发射装置，目前在世界范围内，尚未有用在地面全向无缝覆盖的10GHz-12GHz白频谱高功率宽带发射装置。
实用新型内容
[0004]基于此，针对上述问题，有必要提出一种应用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，可以全向无缝覆盖，用于填补现有技术中的空白。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，它包括具有中频信号输入端的混频器、中频功率放大器、滤波器、前置推动功率放大器、具有射频输出端的末级功率放大器、AGC控制器、ALC控制器、本振模块和为上述各模块供电的电源模块；
[0006]所述混频器的信号输出端与所述中频功率放大器的第一信号输入端连接，所述中频功率放大器的第一信号输出端与所述滤波器的信号输入端连接，所述滤波器的信号输出端与所述前置推动功率放大器的信号输入端连接，所述前置推动功率放大器的信号输出端与所述末级功率放大器的第一信号输入端连接；
[0007]所述本振模块的信号输出端与所述中频功率放大器的第二信号输入端连接，所述中频功率放大器的第二信号输出端与所述AGC控制器的信号输入端连接，所述AGC控制器的信号输出端与所述ALC控制器的信号输入端连接，所述ALC控制器的信号输出端与所述末级功率放大器的第二信号输入端连接。
[0008]本技术方案的工作过程是:混频器接收中频信号，将变频后的中频信号发送至中频功率放大器；中频功率放大器将功率放大后的一部分信号发送至滤波器；滤波器将滤波之后的信号发送至前置推动功率放大器；前置推动功率放大器将二次放大后的信号发送至末级功率放大器；末级功率放大器将三次放大后的信号通过射频输出端输出；另外，中频功率放大器将功率放大后的另一部分信号发送至AGC控制器，AGC控制器将处理后的信号发送至ALC控制器，ALC控制器将处理后的信号发送至末级功率放大器。
[0009]在优选的实施例中，该高功率宽带发射装置还包括过温保护模块，该过温保护模块与所述末级功率放大器连接。目的是防止末级功率放大器因为工作温度过高而损坏。
[0010]在优选的实施例中，该高功率宽带发射装置还包括过流保护模块与所述末级功率放大器连接。目的是防止末级功率放大器因为电流过大而损坏。
[0011]在优选的实施例中，所述末级功率放大器还具有射频测试端。目的是提供一个用于试验的测试端口。
[0012]本实用新型的有益效果是:
[0013](I)可以全向无缝覆盖，可以很好实现大功率发射，传统的其他发射装置仅在几百毫瓦到2W，本实用新型所提供的发射装置可达到40W ；
[0014](2)具备超宽带功能，目前在Ku波段的发射装置的工作物理通道带宽都在几十Mhz以内，本实用新型所提供的发射装置可到1000M的带宽；
[0015](3)在整个1000MHz带宽中具有极佳的线性度；
[0016](4)具备选择性冗余，支持1:1备份配置；附加射频输出状态，背板配置LED ;运行条件内置监测；易于结合远程监测及实时追踪运行状态的控制系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例所述发射装置的电路原理方框图；
[0018]附图标记说明:
[0019]101-混频器，102-中频功率放大器，103-滤波器，104-前置推动功率放大器，105-末级功率放大器，106-AGC控制器，107-ALC控制器，108-本振模块，109-电源模块，110-过温保护模块，111-过流保护模块。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[0021]实施例:
[0022]如图1所示，一种用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，它包括具有中频信号输入端的混频器101、中频功率放大器102、滤波器103、前置推动功率放大器104、具有射频输出端的末级功率放大器105、AGC控制器106、ALC控制器107、本振模块108和为上述各模块供电的电源模块109。
[0023]所述混频器101的信号输出端与所述中频功率放大器102的第一信号输入端连接，所述中频功率放大器102的第一信号输出端与所述滤波器103的信号输入端连接，所述滤波器103的信号输出端与所述前置推动功率放大器104的信号输入端连接，所述前置推动功率放大器104的信号输出端与所述末级功率放大器105的第一信号输入端连接。
[0024]所述本振模块108的信号输出端与所述中频功率放大器102的第二信号输入端连接，所述中频功率放大器102的第二信号输出端与所述AGC控制器106的信号输入端连接，所述AGC控制器106的信号输出端与所述ALC控制器107的信号输入端连接，所述ALC控制器107的信号输出端与所述末级功率放大器105的第二信号输入端连接。
[0025]本实施例中，该高功率宽带发射装置还包括过温保护模块110，该过温保护模块110与所述末级功率放大器105连接。目的是防止末级功率放大器105因为工作温度过高而损坏。
[0026]本实施例中，该高功率宽带发射装置还包括过流保护模块111与所述末级功率放大器105连接。目的是防止末级功率放大器105因为电流过大而损坏。
[0027]本实施例中，所述末级功率放大器105还具有射频测试端。目的是提供一个用于试验的测试端口。
[0028]本实施例所述的发射装置，其工作过程如下:
[0029]混频器101接收中频信号，将变频后的中频信号发送至中频功率放大器102 ;中频功率放大器102将功率放大后的一部分信号发送至滤波器103 ;滤波器103将滤波之后的信号发送至前置推动功率放大器104 ;前置推动功率放大器104将二次放大后的信号发送至末级功率放大器105 ;末级功率放大器105将三次放大后的信号通过射频输出端输出；另夕卜，中频功率放大器102将功率放大后的另一部分信号发送至AGC控制器106，AGC控制器106将处理后的信号发送至ALC控制器107，ALC控制器107将处理后的信号发送至末级功率放大器105。
[0030]本实用新型所述的发射装置，可以很好实现大功率发射，传统的其他发射装置仅在几百毫瓦到2W，本实用新型所提供的发射装置可达到40W ;具备超宽带功能，目前在Ku波段的发射装置的工作带宽最多40Mhz，本实用新型所提供的发射装置可到百兆的带宽；在整个1000MHz带宽中具有极佳的线性度；具备选择性冗余，支持1:1备份配置；附加射频输出状态，背板配置LED ;运行条件内置监测；易于结合远程监测及实时追踪运行状态的控制系统。
[0031]本实用新型所公开的10GHz_12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，还具备以下参数:
[0032]
射频输入频率950 to 1950 MIIz
输出频率10700 to 11700MHz
本地振荡器频率9750 MHz
输入接口WR75
输入信号-30 ?ο-10 dBm
输出电平+46dBm ? IdB压缩(PI dB)
3 dB p-p, <= I,000 MHz
增益平稳度I dB p-P, <=500 MlIz
0.5 dB p—P，<= 40 MIIz
[0033]
输入回波损耗，最小ISdB
输出回波损部€，最小20dB
噪声因素，最大1dBS)最大增益
三界互调，最大3 SdBc
带内杂散电平，最大-50dBc?最大功率
带外杂散电平，最大-50dBc5)最大功率
100 Hz: — 60 dBc
I kHz: - 65 dBc
相位噪声街氏消_
10 kHz: - 75 dBc
100 kHz - 85 dBct
通过 IP/以太网管理 10/100Base-T (RJ-45);
管理_
为监控和配置开关提供S丽Pv.2代理
RS — 232 和 RS — 422串行
90 to260 VAC, 50/60 IIz
相关的电性能丽1500瓦
工作温度O到+5 (TC
[0034]下面实用新型结合本技术方案的内容，更进一步说明与本实用新型创造有关的内容。
[0035]一、为何要研发用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置
[0036]随着无线通信的飞速发展，放眼全世界，目前的骨干通信网络的现状是:
[0037]1.业务种类越来越多
[0038]越来越多的广播电视节目需要传输。
[0039]在模拟技术时代，只有很少的几套模拟电视节目需要在空中开路发射，那么采用工作在VHF(170-450M)UHF(470-860Mhz)的米波/分米波传输即可，每传I套节目就需要8MHZ的带宽，随着节目数量的增多，开辟使用了工作在S band:2500-2700Mhz的MMDS(国际ITU指定用于广播电视传输的频段)，最多可以传输25套PAL节目。
[0040]随着数字电视技术的发展，尤其是其中的图像编码压缩和数字调制两个关键技术的完善，使得每8Mhz的带宽即可传输8套标清节目，4套10801的HD节目。这样，在中国各个城市建设了 DMB-T国标地面无线数字电视传输系统，40Mhz传输大约60套标清节目。在国外则采用DVB-T，40M传60套标清节目。频带仍然限定在最多40Mhz。
[0041]2.移动通信网络越来越多
[0042]每个国家基于平衡市场的原则，至少都存在2个以上的移动通信运营商，而不同的移动通信网络必须工作在不同的频率范围。所以，频率也被占用得更多。
[0043]3.WIFI (WIMAX)越来越多
[0044]随着个人无线移动数据的接入增多，工作在2.4G, 5.SG的无线路由器越来越多。
[0045]4.数据吞吐量越来越大
[0046]广播电视:标清-高清-3D-4K。试想，以目前全世界流行的DVB-T (DMB-T)如果我们在所有的节目都转换成HD的话，那么很多节目因为带宽现状只能从60套SD标清减少到30套，如果以后再升级为超高清4K电视节目，就只能传输10套了，而这一改变都将是必将很快来到(目前日本NHK已经开始在卫星传输4K电视了)。
[0047]移动通信:GSM(CDMA) -WCDMA (SCDMA) -LTE (3G-4G)。
[0048]中国已经宣布原来ITU指定给广播电视传输使用的2500-2700MHZ频带让给4G移动通信使用。全世界其他国家也已经在准备实施4G
[0049]WIFI (WIMAX):工作在2.4G or5.8G的个人无线WIFI热点也在大面积的建设中。
[0050]所以，可使用的频率资源越来越少，用于需要大量频谱资源的数字电视地面传输系统的发射机几乎没有。
[0051]目前已经采取的解决方式
[0052]有线:FTTH。但是，投资巨大，建设周期长，甚至在有些私产保护严格的地方不可能实施。
[0053]无线:DBS。但是:投资大(发射一颗卫星转发器耗资过亿，寿命最多15年)。
[0054]令人兴奋的是，也许正是为了弥补光缆FFTH和卫星DBS的不足GOOGLE正在实施的GOOGLE气球网络计划。
[0055]Google实施该计划的原因:
[0056]1.发射卫星转发器的投入太大；
[0057]2.卫星的寿命只有15年；
[0058]3.维护成本极高；
[0059]4.卫星轨道位置是政治资源，每个国家的轨位是由国际组织分配的，有限的，不是想发卫星就可以发，想发多少就发多少。
[0060]而漂浮在平流层的气球，等同于降低位置的卫星转发器，这样既可以不受限制的想发多少就发多少，同时，可以让更多的客户处于视距接收范围(因为微波都要求是视距传输，即发射和接收之间不能有阻挡)。
[0061]但是，该项目仍有以下不足:
[0062]1.物理传输带宽不足:由于其采用了目前已知的2.4G，5.8G WIMAX传输技术，带宽不足百兆，仅可以用于数据接入，不能承载大量的HD，3D, 4K的数字电视广播。
[0063]2.同样面临各国的领空问题
[0064]3.虽然相对于发射卫星的投资较小，但是对于致力于投资广电电信的私营公司甚至是欠发达国家级运营商来说认识一笔不小的投资。
[0065]支架安装的MDSA固态功能模(SSPB)在波束频率范围内运行，支撑MVDDS系统，并在1000MHz带宽内具有高线性度的特点，使其在同类产品中脱颖而出。MDSA SSPB包括波束功率放大器、上变频器、监控系统(M&C)、电源及冷却系统。SSPB系统具备强大的监控功能。模块中配备有一个微型处理器，可以处理接收自放大模块的信号并将它传送至控制器，反之亦然。SSPB具有内置冗余功能，两个功率放大器可与冗余组结合，并在1:1的冗余配置中运行。
[0066]由于最先进的反馈式预失真校正校正技术的采用，使得用于10GHz_12GHz白频谱的高功率宽带发射装置具有以下特点:
[0067]大功率:目前在Ku band有的大功率发射机也仅是用于卫星上行站，而工作频率在13/14G。10-12G目前市场其他的产品发射功率尽在几百毫瓦到2W，而本实用新型所提供的发射机可达到40W ；
[0068]超宽带:目前在Ku波段的发射机的工作带宽也至多40Mhz，没有单台发射机可到百兆的带宽；
[0069]在整个1000MHz带宽中具有极佳的线性度；
[0070]选择性冗余，支持1:1备份配置；
[0071]附加射频输出状态，背板配置LED ；
[0072]运行条件内置监测；
[0073]易于结合远程监测及实时追踪运行状态的控制系统；
[0074]5RU机架安装箱。
[0075]以上所述实施例仅表达了本实用新型的【具体实施方式】，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于10GHZ-12GHZ白频谱的高功率宽带发射装置，其特征在于，它包括具有中频信号输入端的混频器、中频功率放大器、滤波器、前置推动功率放大器、具有射频输出端的末级功率放大器、AGC控制器、ALC控制器、本振模块和为上述各模块供电的电源模块； 所述混频器的信号输出端与所述中频功率放大器的第一信号输入端连接，所述中频功率放大器的第一信号输出端与所述滤波器的信号输入端连接，所述滤波器的信号输出端与所述前置推动功率放大器的信号输入端连接，所述前置推动功率放大器的信号输出端与所述末级功率放大器的第一信号输入端连接； 所述本振模块的信号输出端与所述中频功率放大器的第二信号输入端连接，所述中频功率放大器的第二信号输出端与所述AGC控制器的信号输入端连接，所述AGC控制器的信号输出端与所述ALC控制器的信号输入端连接，所述ALC控制器的信号输出端与所述末级功率放大器的第二信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，其特征在于，该高功率宽带发射装置还包括过温保护模块，该过温保护模块与所述末级功率放大器连接。
3.根据权利要求1或2所述的用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，其特征在于，该高功率宽带发射装置还包括过流保护模块与所述末级功率放大器连接。
4.根据权利要求3所述的用于10GHz-12GHz白频谱的高功率宽带发射装置，其特征在于，所述末级功率放大器还具有射频测试端。
【文档编号】H04B1/04GK204031127SQ201420455099
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】杨钦 申请人:四川泰立科技有限公司