專利名稱：數字電視ics同頻轉發器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字電視ICS同頻轉發器。
背景技術：
自激問題一直是無線直放站的工程應用的軟肋。眾所周知，同頻轉發放大器的輸出信號通常由于收發隔離不完全而泄露到輸入端，放大器信號通道和泄露信號通道構成閉環系統，如果環路放大倍數大于1，也就是說當隔離度小于設備系統的增益時，環路就處于自激狀態，輸出功率信號雜亂，對整個工作帶寬形成阻塞干擾，常常造成大面積掉話和無法接入，而導致功放燒壞。
發明內容為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種數字電視ICS同頻轉發器。本實用新型采用以下方案實現一種數字電視ICS同頻轉發器，包括接收天線BS 和發射天線MS,其特征在于外場信號經過所述接收天線BS進入轉發器中的前級濾波器， 對無用信號進行過濾，然后有用信號經過ICS模塊放大，再經過中級濾波器進行濾波后經最后一級功放進行信號放大，放大后的信號再經過后級濾波器濾波后由所述的發射天線MS 發射出去。在本實用新型一實施例中，該轉發器還進一步包括用于監控轉發器各電路參數的監控單元。本實用新型的ICS直放站采用數字處理技術，從無線接收信號中檢測出空間反饋等干擾信號并抵消，從而消除自激和干擾，在提高系統增益同時，降低了設備對隔離度的要求。此外，由于采用了 ICS技術，設備安裝時將不再受制于天線隔離度的要求，收發天線可以使用一根抱桿，天饋安裝簡單，占地小，物業協調方便。
圖1是本實用新型實施例的電路原理框圖。圖2是直放站自激產生的原理示意圖。圖3是本實用新型利用反饋濾波器來抵消空間反饋的原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型做進一步說明。如圖1所示，首先外場信號經過接收天線進入設備中的前級濾波器，對無用信號進行過濾，然后有用信號經過ICS模塊進行放大，再經過中級濾波器進行濾波后經過最后一級功放進行信號放大，放大后的信號再經過后級濾波器濾波后經發射天線發射出去。而其中的抵消隔離度功能則是在ICS模塊中進行。該模塊會將無用的信號進行抵消，抵消后有用信號才能經過中級濾波器進入功放。本實施例中，該轉換器還設置有用于監控轉發器
3各電路參數的監控單元，其可以實現遠程監控。這里值得一提的是，在實際的外場應用當中，如果輸入天線與輸出天線搭的比較近或者兩天線的隔離能力較小的時候。輸出天線發射出來的信號因隔離能力較差，信號又重新再次經過輸入天線和設備進行放大。這樣循環下去對設備造成影響。其實，隔離度是指直放站輸入端口信號對輸出端口信號的衰減度。直放站自激產生的原理如圖2所示，施主天線從發射臺接收頻率為Fl的下行信號，經增益為G的補點器放大后，由重發天線發射出去(同頻信號F1，一部分信號再經過重發天線的后瓣耦合到施主天線的后瓣，再由直放站放大。這樣無線直放站就形成一個潛在的正反饋環路，就會形成自激的現象。通過反復的測試和實踐驗證，隔離度必須滿足以下公式，系統才會穩定而可靠工作。I 一 G彡15dB 其中I為施主天線和重發天線之間的隔離度，G為直放站的增益。下面我們對同頻補點器隔離度的估算進行簡單介紹同頻補點器的隔離度大小與施主天線和重發天線的增益，前后比，旁瓣抑制比，安裝情況及其周圍環境有關，工程估算公式如下Ih=22. 0+201 g (d/ λ ) - (Gd+Gr) + (Xd+Xr) +Lw (水平安裝)其中Ih為兩天線的水平隔離度(單位dB)d為兩天線水平距離(單位米)λ為天線工作波長(單位米)GcUGr分別為施主和重發天線的增益(單位dBi)Xd.Xr分別為施主和重發天線的前后比(單位dB)Lw為阻擋物體損耗(單位dB)兩天線為背對背安裝Iv=28. 0+40lg(d/ λ ) + Lw (垂直安裝)其中Iv為兩天線的垂直隔離度(單位dB)d為兩天線垂直距離(單位dB)λ為天線工作波長(單位米)。如圖3所示，圖3是本實用新型利用反饋濾波器來抵消空間反饋的原理示意圖。本實用新型的反饋控制器采用相關處理得到空間反饋和正向傳輸鏈路組合的閉環的傳輸特性，利用反饋濾波器來抵消空間反饋。其中主要實現抵消隔離度的功能部分是在ICS模塊里實現的。該模塊采用統一的硬件平臺，對于不同的工作頻段模塊大小、外型及對外接口都是一樣的，同時模塊內部使用的PCB也是一樣的，除了少數與頻段相關的器件(如VC0、濾波器等)外，絕大部分器件都是相同的。ICS模塊內部集成了低噪放、變頻器、頻綜、AD/DA、FPGA 數字選頻器等，都在一個模塊內部實現，結構緊湊小巧，易于和現有的直放站整機集成。是一塊數模混合板，內部有很多高速數字器件，在結構緊湊小巧的情況下仍然實現了模塊的低噪聲系數和低雜散發射，易于實現直放站的整機射頻指標。ICS模塊靜態增益富余可達 25dB以上，動態增益富余可達15dB以上(這里的靜態增益富余是指模塊輸入輸出端口加固定衰減的情況，動態增益富余是指實際無線環境的情況)。因為當外場信號場強多強、抵消隔離度能力過大時，這個時候進入功放的有效功率相對就會比較小。而ICS模塊的ATT能夠有效的將后級增益加大，從而達到最大功率的覆蓋。另外，ICS模塊采用純FPGA的方案來進行反饋信道估計和自適應反饋信號抵消，完全并行處理，比傳統的FPGA+DSP的處理能力大大增強，能夠實時快速跟蹤無線環境的變化，確保直放站系統能夠長期可靠穩定工作， 完全可以保證無線信號的質量。同樣，本數字電視ICS同頻轉發器加入了 DPD技術。具有自校的DPD技術減少了人工手動校正所需要花費的時間。而且采用DPD技術來提高功放效率，從而提高整個直放站設備的電源效率，有效節約能源。ICS直放站和模擬直放站相比，數字直放站能更好地適用多頻點、多制式、寬帶等要求，而具有ICS功能的直放站更能極大地降低工程安裝費用，提高設備的穩定性，所花的代價僅僅是需要更大的FPGA芯片，或更快的DSP器件。隨著IC價格的下降，這部分硬件成本增加在整機成本中所占的比例微乎其微。所以，ICS會成為無線數字直放站的必備功能， 在通信網絡中普及應用。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權利要求1.一種數字電視ICS同頻轉發器，包括接收天線BS和發射天線MS，其特征在于外場信號經過所述接收天線BS進入轉發器中的前級濾波器，對無用信號進行過濾，然后有用信號經過ICS模塊放大，再經過中級濾波器進行濾波后經最后一級功放進行信號放大，放大后的信號再經過后級濾波器濾波后由所述的發射天線MS發射出去。
2.根據權利要求1所述的數字電視ICS同頻轉發器，其特征在于進一步包括用于監控轉發器各電路參數的監控單元。
專利摘要本實用新型涉及一種數字電視ICS同頻轉發器，包括接收天線BS和發射天線MS，其特征在于外場信號經過所述接收天線BS進入轉發器中的前級濾波器，對無用信號進行過濾，然后有用信號經過ICS模塊放大，再經過中級濾波器進行濾波后經最后一級功放進行信號放大，放大后的信號再經過后級濾波器濾波后由所述的發射天線MS發射出去。本實用新型的ICS直放站采用數字處理技術，從無線接收信號中檢測出空間反饋等干擾信號并抵消，從而消除自激和干擾，在提高系統增益同時，降低了設備對隔離度的要求。此外，由于采用了ICS技術，設備安裝時將不再受制于天線隔離度的要求，收發天線可以使用一根抱桿，天饋安裝簡單，占地小，物業協調方便。
文檔編號H04N5/38GK202190334SQ201120323560
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者李騰 申請人:福建三元達通訊股份有限公司