專利名稱：雙塔放中低噪聲放大器的告警監控方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種低噪聲放大器的告警監控裝置，具體地說是一種雙塔頂放大器中低噪聲放大器的告警監控裝置及方法。
背景技術：
塔頂放大器(TMA，簡稱塔放)在基站接收系統前端，即在塔頂部緊靠在接收天線之后增加一個低噪聲放大器，在接收信號進入饋線之前可將接收信號放大，提高上行鏈路信號質量，改善通話可靠性和話音質量，同時擴大小區覆蓋面積。塔頂放大器位置在室外，離基站有一定的距離，連接媒介主要是射頻電纜。塔頂放大器主要由三部分構成低噪聲放大器(LNA)、T形接頭和濾波器。低噪聲放大器是塔頂放大器的核心部件，一般采用單極平衡式結構。基站需要對低噪聲放大器工作狀態進行監控， 獲取的方式一般有以下2種1.電流窗告警方式，這種塔頂放大器不具備通訊功能模塊，塔頂放大器改變基站供電的電流大小，告警時的供電電流越過定義好的告警門限，基站供電電流檢測電路根據電流的大小來判斷塔頂放大器工作狀態。2. AISG 協議(Antenna Interface Standards Group，天線接口標準組織協議)上報方式，這種塔頂放大器具備有通訊功能模塊，可以通過協議上報塔頂放大器的工作狀態。早期的一些基站不具備AISG協議通訊的功能，同時由于電流窗告警方式的塔放在成本上具有優勢，因此電流窗告警方式塔頂放大器依然大量存在。由于低噪聲放大器設計為單極平衡式結構，告警分類2種1.次要告警，低噪聲放大器平衡式結構任意一個放大器損壞，此時，低噪聲放大器下降6個dB。2.嚴重告警，低噪聲放大器平衡式結構2個放大器全部損壞，此時，低噪聲放大器沒有增益。放大器損壞的結果有2種狀態1.過流狀態，即放大管的漏源接近短路。2.欠流狀態，即放大管的漏源接近開路。使用電流窗告警方式的塔頂放大器在處理2種告警時，根據塔頂放大器正常的工作電流來定義次要告警和嚴重告警的電流門限值。如正常工作電流100mA，則定義次要告警電流門限點200mA士 15mA，定義嚴重告警電流門限點350mA士 15mA。塔頂放大器檢測到低噪聲放大器異常時，判斷此時低噪聲放大器是次要告警還是嚴重告警，根據不同的告警等級，塔頂放大器供電負載切換到不同的負載來改變供電電流，而這個負載一般采用的是大功率電阻，通過開關的切換導通，如圖1所示。目前現有的電流窗塔放告警電路存在2個問題1塔放一般都是雙路結構，也就是有2套獨立的LNA模塊，需要基站和塔放告警模塊都要配置2套同樣的電流檢測模塊以及告警模塊，成本上不是最優。
2塔放需要根據LNA失效時的情況，檢測端口電流來分配告警輸出的電流，能夠比較精確越過基站設定的告警門限，因此塔放需要在各個基站端口上設計電流檢測電路，同樣是增加了硬件成本。低噪聲放大器異常工作狀態不同，存在欠流和過流狀態，電流值大小不同，特別是單極平衡式結構在嚴重告警時，2個放大器存在3種狀態第1種是一路過流，一路欠流；第 2種是2路同時欠流；第3種是2路同時過流。塔頂放大器輸入端電壓是10 30V寬電壓輸入，低噪聲放大器供電需要DC/DC的，因此從DC/DC輸入端的電流在嚴重告警時大小不同，第2種狀態電流最小，第3種狀態電流最大。由于DC/DC的轉換，輸出和輸入端電流是不一樣的，所以端口電流檢測需要放在輸入端，也就是DC/DC輸入之前。塔頂放大器的控制器監控到低噪聲放大器發生異常后，采樣端口的輸入電流，再根據設定的告警狀態的電流門限值減去采樣的端口電流值得到需要設定可控恒流源負載的電流值，然后根據電流值換算成可控恒流源負載設定的電壓值。針對以上問題，有必要通過新方案來簡化電流窗告警塔放設計來減少硬件成本， 同時在不改變基站的通過電流檢測方式的硬件設備情況，更方便地獲取塔放告警信息。
發明內容
本發明目的就在于克服上述現有技術的不足而提供一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置及方法，通過將端口電流占空比的變化對應為LNA的告警信息，在不改變現有基站電流識別硬件電路情況下，通過修改軟件來識別脈沖電流波形告警塔放工作狀態。實現本發明目的采用的技術方案是一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監控方法，監控低噪聲放大器的狀態，然后通過單片機根據低噪聲放大器的狀態控制發出占空比電流信號；所述占空比電流信號通過三端基準穩壓器和調整三級管放大器提供。進一步地，所述單片機根據低噪聲放大器的狀態發出占空比電流信號為若A、B 兩路低噪聲放大器均正常，則發出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發出占空比為20% 30%的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發出占空比為 70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發出占空比為0的電流波。進一步地，所述占空比電流信號的開關通過脈沖開關三極管控制。此外，本發明還提供一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置，至少包括用于監控低噪聲放大器狀態的控制器，還包括單片機，根據低噪聲放大器狀態控制發出占空比電流信號；三端基準穩壓器，用于提供穩定的電壓參考；調整三級管放大器，與所述三端基準穩壓器構建閉環控制電路提供穩定的電流。進一步地，所述單片機發出占空比信號為若A、B兩路低噪聲放大器均正常，則發出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發出占空比為20% 30% 的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發出占空比為70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發出占空比為0的電流波。進一步地，告警裝置的電流輸入端直接連接在塔放電源輸入端，提供電流波的Δ 值為+60mA，在塔放正常工作電流和告警狀態時電流的基礎上分別增加Δ值。
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更進一步地，雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置還設有脈沖開關控制三極管，其基極與所述單片機連接，集電極與所述三端基準穩壓器的輸出端連接，發射極接地。進一步地，所述脈沖開關控制三極管的基極與單片機之間設有防雷擊防反保護的二極管，集電極與三端基準穩壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。進一步地，所述調整三級管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準穩壓器的輸入端連接，發射極與所述三端基準穩壓器的輸出端連接。進一步地，所述三端基準穩壓器的輸入端接有防雷擊防反保護的二極管；所述調整三級管放大器的集電極與告警電流之間設有防雷擊防反保護的二極管。本發明的目的是通過簡化電流窗告警塔放設計來降低成本，同時不改變現有的基站檢測模塊。本發明提供的方案是把2路告警模塊合并到1路，在同一路可以判斷整個塔放2路LNA告警狀況，同時塔放不需要根據LNA告警不同的電流情況來更改電流告警電路設值，電流變化，是采用電流波形的占空比、脈沖周期寬度以及電流的幅度來與告警信息相對應。使用本發明后，塔放不需要端口檢測電流電路，只需根據LNA告警狀態來設定相應告警電流波形。本發明具有低成本、向下兼容的特點。
圖1是現有電流窗告警塔頂放大器電路結構示意圖。圖2是本發明雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置的電路圖。圖3是脈沖電流告警波形示意圖。
具體實施方案下面結合附圖和具體實施例對本發明技術方案作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本發明的限制。由于塔放寬電壓的10 30V輸入，在整個輸入范圍內要保持基站對電路波形的檢測精度，電流幅度要基本保持恒定，同時要產生電流開啟和關斷的控制方式，保證在各個告警狀態下的占空比的精度。還要考慮此電路在異常情況下使用，如雷擊情況下的高壓和負壓。如圖2所示，雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置包括用于監控低噪聲放大器狀態的控制器、單片機、三端基準穩壓器、調整三級管放大器和脈沖開關控制三極管，其中，調整三級管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準穩壓器的輸入端連接，發射極與所述三端基準穩壓器的輸出端連接。脈沖開關控制三極管的集電極與三端基準穩壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。脈沖開關控制三極管的基極與所述單片機連接，集電極與所述三端基準穩壓器的輸出端連接，發射極接地。三端基準穩壓器的輸入端接有防雷擊防反保護的二極管。脈沖開關控制三極管的基極與單片機之間設有防雷擊防反保護的二極管。調整三級管放大器的集電極與告警電流之間設有防雷擊防反保護的二極管。本電路由核心器件Ul (LM431)三端基準穩壓器、調整三級管放大器Ql (CZT5551)、電流反饋采樣電阻R2\R3\R4以及脈沖開關控制三極管組成，占空比電流信號由單片機給出。D1\D2(BAV70)、D3(MUR320)用于雷擊防反保護。R2\R3\R4阻值由基準穩壓器輸出
52. 5V/60mA = 41. 6ohm。本電路實現簡單易于控制，同時適應寬電壓的范圍。塔放中低噪聲放大器的告警監控方法，包括以下步驟監控低噪聲放大器的狀態， 根據噪聲放大器的狀態控制發出占空比電流信號；并用三端基準穩壓器和調整三級管放大器提供穩定的電流，脈沖開關控制三極管控制電流的開啟和關斷。如圖3所示，本發明使用電流波形的占空比來產生不同告警種類，單片機控制 (MCU Ctrl)發出占空比開關信號為若兩路低噪聲放大器均正常，則發出占空比為45% 55%的電流；若A路低噪聲放大器告警，則發出占空比為20% 30%的電流；若B路低噪聲放大器告警，則發出占空比為70% 80%的電流；若兩路低噪聲放大器均告警，則發出占空比為0電流。脈沖的周期設定為k，幅度設定為60mA，R2\R3\R4為2. 5V/60mA = 41. 6ohm。 電流幅值在塔放正常工作電流和LNA告警狀態電流的基礎上分別增加Δ值，Δ值為-15 15mA。因此即使有LNA損壞的不同狀態造成的端口電流的不同，但是基站依據電路產生的電流波△值變化占空比的不同來判斷告警種類，而且可以把2路合在一路告警電路上識別，這種實現方式減少了一路電流告警模塊電路，同時減少了端口檢測電流的電路。實現了減少成本的需求。也是為了兼容現在有的基站電流檢測能力，便于兼容脈沖電流波形告警塔放的使用。通過以上設定基站可以很容易判斷塔放的告警狀態。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
權利要求
1.一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監控方法，其特征在于監控低噪聲放大器的狀態，然后通過單片機根據低噪聲放大器的狀態控制發出占空比電流信號；所述占空比電流信號通過三端基準穩壓器和調整三級管放大器提供。
2.根據權利要求1所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監控方法，其特征在于單片機根據低噪聲放大器的狀態發出的占空比電流信號為若A、B兩路低噪聲放大器均正常，則發出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發出占空比為20% 30%的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發出占空比為70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發出占空比為0的電流波。
3.根據權利要求1或2所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監控方法，其特征在于所述占空比電流信號的開關通過脈沖開關三極管控制。
4.一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置，至少包括用于監控低噪聲放大器狀態的控制器，其特征在于還包括單片機，根據低噪聲放大器狀態控制發出占空比電流信號；三端基準穩壓器，用于提供穩定的電壓參考；調整三級管放大器，與所述三端基準穩壓器構建閉環控制電路提供穩定的占空比電流信號。
5.根據權利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置，其特征在于單片機發出占空比電流信號為若A、B兩路低噪聲放大器均正常，則發出占空比為45% 55%的電流波；若A路低噪聲放大器告警，則發出占空比為20% 30%的電流波；若B路低噪聲放大器告警，則發出占空比為70% 80%的電流波；若A、B兩路低噪聲放大器均告警，則發出占空比為0的電流波。
6.根據權利要求5所述雙塔放中監控低噪聲放大器的告警裝置，其特征在于告警裝置的電流輸入端直接連接在塔放電源輸入端，提供電流波的Δ值為+60mA，在塔放正常工作電流和告警狀態時電流的基礎上分別增加△值。
7.根據權利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置，其特征在于還設有控制占空比電流信號開關的脈沖開關控制三極管，其基極與所述單片機連接，集電極與所述三端基準穩壓器的輸出端連接，發射極接地。
8.根據權利要求7所述塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置，其特征在于所述脈沖開關控制三極管的基極與單片機之間設有防雷擊防反保護的二極管，集電極與三端基準穩壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。
9.根據權利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置，其特征在于所述調整三級管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準穩壓器的輸入端連接，發射極與所述三端基準穩壓器的輸出端連接。
10.根據權利要求4所述雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置，其特征在于所述三端基準穩壓器的輸入端接有防雷擊防反保護的二極管；所述調整三級管放大器的集電極與告警電流之間設有防雷擊防反保護的二極管。
全文摘要
本發明公開了一種雙塔放中低噪聲放大器的告警監控裝置及方法，該裝置包括用于監控低噪聲放大器狀態的控制器、單片機、三端基準穩壓器、調整三級管放大器和脈沖開關控制三極管，其中，調整三級管放大器的集電極與告警電流連接，基極與所述三端基準穩壓器的輸入端連接，發射極與所述三端基準穩壓器的輸出端連接。脈沖開關控制三極管的集電極與三端基準穩壓器的輸出端之間接有電流反饋采樣電阻。本發明根據低噪聲放大器的狀態控制發出占空比電流信號電流波，塔放不需要根據LNA告警狀態下不同的電流情況來更改電流告警電路設值，從而基站可以很容易判斷塔放的告警狀態。
文檔編號H04B17/00GK102394709SQ20111033835
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月31日 優先權日2011年10月31日
發明者張雁 申請人:武漢凡谷電子技術股份有限公司