專利名稱：多制式射頻光傳輸模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于射頻通信設備領域，具體涉及一種集成GSM頻段、DCS頻段、WCDMA頻段三個制式的射頻光傳輸模塊。
背景技術：
當今整個通信領域2G/3G移動通信系統長期共存，多制式的網絡優化設備的覆蓋是各大運營商在未來通信網絡建設中主要考慮的問題。各大運營商在網絡覆蓋中廣泛地采用了直放站進行優化，單制式的直放站在某些區域已不能滿足覆蓋要求，而用多套單制式的直放站進行覆蓋面臨成本高、體積大、效率低以及工程開通繁瑣等問題，而多制式的直放站則可以用一套直放站完成多個制式的網絡覆蓋，具有很強的實用性。射頻光傳輸模塊是模擬光纖直放站上的核心模塊，由于現有的光傳輸模塊都是單制式，因此多制式模擬光纖直放站中須使用多個單制式光傳輸模塊。
發明內容本實用新型的目的是為了減少多制式模擬光纖直放站中的射頻光傳輸模塊的數量，降低多制式模擬光纖直放站的成本、提高多制式模擬光纖直放站的集成度、簡化多制式模擬光纖直放站的結構與安裝，提供一種集成GSM頻段、DCS頻段和WCDMA頻段通信的射頻光傳輸模塊。將GSM頻段、DCS頻段和WCDMA頻段三個制式的射頻傳輸單元集成到一個光模塊當中，提高光模塊的集成度。為實現以上目的，本實用新型所采取的技術方案如下多制式射頻光傳輸模塊，將GSM頻段、DCS頻段、WCDMA頻段的三個制式的鏈路集成在原有的射頻光模塊中，通過光纖傳輸三個制式的信號，其特征在于該射頻光模塊包括GSM射頻傳輸單元、DCS射頻傳輸單元、WCDMA射頻傳輸單元、射頻/光轉換單元、光/射頻信號轉換單元、合路器、分路器、控制單元、FSK通信單元；GSM射頻傳輸單元的下行鏈路的輸出端、DCS射頻傳輸單元的下行鏈路的輸出端、WCDMA射頻傳輸單元的下行鏈路的輸出端分別與合路器的輸入口相連，合路器的輸出口與射頻/光轉換單元輸入端相連，射頻/光轉換單元輸出端通過光纖輸出信號，光/射頻信號轉換單元的輸入端通過光纖輸入信號，光/射頻信號轉換單元輸出端通過一濾波器與分路器的輸入端相連，分路器的輸出端分別與GSM射頻傳輸單元的上行鏈路的輸入端、DCS射頻傳輸單元的上行鏈路的輸入端、WCDMA射頻傳輸單元的上行鏈路的輸入端相連，控制單元分別控制GSM射頻傳輸單元、DCS射頻傳輸單元、WCDMA射頻傳輸單元的射頻衰減器，控制單元控制FSK通信單元。從上述的射頻/光信號轉換單元、光/射頻信號轉換單元和射頻傳輸單元中采樣電壓，經過控制單元的單片機處理，調節光/射信號轉換單元的光功率大小及射頻功率衰減，以控制射頻光傳輸模塊的光功率和射頻輸出功率；GSM射頻傳輸單元、DCS射頻傳輸單元和WCDMA射頻傳輸單元分別進行射頻信號的傳輸；下行鏈路中，合路器將GSM頻段傳輸單元、DCS頻段傳輸單元和WCDMA頻段傳輸進行合路，再進入射頻/光信號轉換單元，轉換為光信號，通過光纖進行傳輸；上行鏈路中，光纖中的射頻信號通過光/射頻信號轉換單元轉換成電信號，經過分路器，GSM頻段射頻信號、DCS頻段射頻信號、WCDMA頻段射頻信號進入各自通道內分別進行傳輸。合路器將下行的GSM射頻信號、DCS射頻信號、WCDMA射頻信號進行合路，合路后的信號進入激光器調制成光信號在光纖中進行傳輸；分路器將上行中的GSM射頻信號、DCS射頻信號、WCDMA射頻信號進行分離，分離出的信號各自進入自己的射頻鏈路中進行傳輸，經上行射頻輸出端口輸出。所述的控制單元包括單片機、485通信單元、ALC控制單元，單片機分別與485通信單元、ALC控制單元相連，ALC控制單元分別與各GSM射頻傳輸單元、DCS射頻傳輸單元及WCDMA射頻傳輸單元的射頻衰減器相連；控制單元通過單片機對ALC控制單元進行監控，完成對射頻功率的控制；485通信單元通過485收發芯片完成與單片機之間的通信。所述的GSM射頻傳輸單元包括GSM頻段的下行輸入匹配、GSM頻段的下行射頻衰減器、GSM頻段的下行放大電路、射頻功率檢測單元、GSM頻段的上行第一級放大、GSM頻段的上行射頻衰減器、GSM頻段的上行第二級放大電路、GSM頻段的上行輸出阻抗匹配；下行鏈路中，GSM頻段的基站信號通過GSM下行射頻端口進入GSM頻段的下行輸入匹配，GSM頻段的下行輸入匹配依次與GSM頻段的下行射頻衰減器及GSM頻段的下行放大電路相連后進·入合路器，射頻功率檢測單元連接在GSM頻段的下行輸入匹配輸出端，且射頻功率檢測單·元與控制單元的單片機相連；上行鏈路中，從分路器得到的GSM射頻信號進入GSM頻段的上行第一級放大，GSM頻段的上行第一級放大依次與GSM頻段的上行射頻衰減器、GSM頻段的上行第二級放大電路、GSM頻段的上行輸出阻抗匹配相連后輸出GSM射頻信號；GSM頻段的基站信號通過GSM下行射頻端口進入GSM頻段的下行輸入匹配光傳輸模塊，經過匹配、衰減、放大后進行合路；上行鏈路中，從分路器得到的GSM射頻信號經放大、衰減、放大、輸出匹配后進行輸出。所述的DCS射頻傳輸單元包括DCS頻段的下行輸入匹配、DCS頻段的下行射頻衰減器、DCS頻段的下行放大電路、射頻功率檢測單元、DCS頻段的上行第一級放大，DCS頻段的上行射頻衰減器、DCS頻段的上行第二級放大電路、DCS頻段的上行輸出阻抗匹配；DCS頻段的基站信號通過DCS下行射頻端口進入DCS頻段的下行輸入匹配，DCS頻段的下行輸入匹配依次與DCS頻段的下行射頻衰減器及DCS頻段的下行放大電路相連后進入合路器，射頻功率檢測單元連接在DCS頻段的下行輸入匹配輸出端，且射頻功率檢測單元與控制單元的單片機相連；上行鏈路中，從分路器得到的DCS射頻信號進入DCS頻段的上行第一級放大，DCS頻段的上行第一級放大依次與DCS頻段的上行射頻衰減器、DCS頻段的上行第二級放大電路、DCS頻段的上行輸出阻抗匹配相連后輸出DCS射頻信號；下行鏈路中，DCS頻段的基站信號通過DCS下行射頻端口進入光傳輸模塊，經過匹配、衰減、放大后進行合路；上行鏈路中，從分路器得到的DCS射頻信號經放大、衰減、放大、輸出匹配后進行輸出。所述的WCDMA射頻傳輸單元包括=WCDMA頻段的下行輸入匹配、WCDMA頻段的下行射頻衰減器、WCDMA頻段的下行放大電路、射頻功率檢測單元、WCDMA頻段的上行第一級放大，WCDMA頻段的上行射頻衰減器、WCDMA頻段的上行第二級放大電路、WCDMA頻段的上行輸出阻抗匹配；WCDMA頻段的基站信號通過WCDMA下行射頻端口進入WCDMA頻段的下行輸入匹配，WCDMA頻段的下行輸入匹配依次與WCDMAM頻段的下行射頻衰減器及WCDMA頻段的下行放大電路相連后進入合路器，射頻功率檢測單元連接在WCDMA頻段的下行輸入匹配輸出端，且射頻功率檢測單元與控制單元的單片機相連；上行鏈路中，從分路器得到的WCDMA射頻信號進入WCDMA頻段的上行第一級放大，WCDMA頻段的上行第一級放大依次與WCDMA頻段的上行射頻衰減器、WCDMA頻段的上行第二級放大電路、WCDMA頻段的上行輸出阻抗匹配相連后輸出WCDMA射頻信號；下行鏈路中，WCDMA頻段的基站信號通過WCDMA下行射頻端口進入光傳輸模塊，經過匹配、衰減、放大后進行合路；上行鏈路中，從分路器得到的WCDMA射頻信號經放大、衰減、放大、輸出匹配后進行輸出。所述的射頻/光轉換單元包括激光 器、光功率采集單元、光功率控制單元；激光器輸入端與合路器的輸出端相連，在激光器輸出端連接一光功率采集單元，且光功率采集單元與控制單元的單片機相連，激光器通過光纖輸出，激光器上連接一光功率控制單元，且光功率控制單元與控制單元的單片機相連。激光器將射頻信號轉換成光信號進行傳輸，光功率采集單元將激光器當前的發光功率采集好發給控制單元的單片機，單片機通過光功率控制單元來控制激光器的發光功率。所述的光/射頻信號轉換單元包括光功率采集單元、探測器；探測器通過光纖與激光器輸出端相連，光功率采集單元連接在探測器的輸入端，且光功率采集單元與控制單元的單片機相連。通過探測器將光纖中的光信號轉換為射頻信號，在射頻鏈路上進行傳輸，光功率采集單元采集當前的光功率大小。所述的FSK通信單元包括FSK調制器、下行鏈路的低通濾波器、FSK解調器、上行鏈路的低通濾波器；控制單元的單片機分別與FSK調制器和FSK解調器相連，FSK調制器通過下行鏈路的低通濾波器連接到合路器的輸出端，FSK解調器通過上行鏈路的低通濾波器連接到探測器的輸出端，控制單元的單片機發出的監控數據經FSK調制器進行調制，經下行鏈路的低通濾波器濾波，送入激光器轉換成光信號發送；探測器接收到的FSK信號經上行鏈路的低通濾波器濾波，送入FSK解調器中進行解調，解調后將監控數據發給控制單元的單片機。本實用新型的優點如下本實用新型具有輸入功率自動控制、增益調整、FSK通信、溫度檢測等功能。本實用新型在一個光模塊內實現GSM頻段、DCS頻段、WCDMA頻段的通信，具有高集成度化，能有效減小多制式模擬光纖直放站的體積，簡化直放站的裝配，使多制式模擬光纖直放站易于集中維護和管理。
圖I為本實用新型的原理框圖。圖2為一種基于單制式射頻光模塊的多制式模擬光纖直放站近端的框圖。圖3為一種基于本實用新型的多制式模擬光纖直放站近端的框圖。
具體實施方式
結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
以下結合附圖對本實用新型做進一步說明。由于GSM頻段、DCS頻段、WCDMA頻段信號最終都是在一根光纖中進行傳輸，因此，三個制式的信號不可避免要進行合路與分路。為避免各個制式之間信號的干擾，必須選用具有高隔離度的合路器與分路器。圖I中合路器10與分路器11均為介質多工器，各頻段的隔離度具有60dBc以上。下行三個制式信號分別經過各自的輸入匹配(1、4、7)、射頻衰減器(2、5、8)、放大(3、6、9)后，由合路器11合路后，在一條射頻鏈路上傳輸，如果經過有源器件，將產生二階交調和倍頻信號，部分二階交調和倍頻信號會落在別的通信頻段內，成為雜散，對通信產生干擾。例如1870MHz與940MHz產生的二階交調930MHz，將落在GSM的下行頻段內，930MHz的兩倍頻信號1860MHz，會落在DCS的下行頻段內。為避免二階交調和倍頻惡化，合路之后的鏈路上不能再放置放大器等有源器件器件，二階交調和倍頻僅在激光器中產生，這樣能保證各頻段內的雜散較小。三個制式的下行鏈路的輸入端口都帶有射頻功率檢測單元，提供輸入功率檢測，單片機得到輸入功率的大小后通過ALC控制單元對射頻衰減器進行控制，使輸入功率恒 定。FSK通信信號經低通濾波器12濾除高頻分量后與三個制式的射頻信號一起經激光器進行射頻/光信號轉換，轉換后在光纖中進行傳輸，單片機通過光功率采集單元得到當前的光功率大小，進而通過光功率控制單元對光功率進行調整，可以對激光器的光功率在一定范圍內進行設置，并滿足整個工作溫度范圍內發光功率的要求。上行鏈路中，單片機通過光功率采集單元33采集光功率的大小。光纖中的光信號經探測器16進行光/射頻信號轉換，轉換完成后得到三個制式的射頻信號與FSK通信信號，低通濾波器31用于濾除三個制式的射頻信號，得到FSK信號進入FSK通信芯片進行解調，解調后的監控數據傳給單片機。濾波器17用于濾除FSK通信信號，三個制式的射頻信號經分路器18分路后進入各自的鏈路中進行傳輸。GSM上行信號經第一級放大19、射頻衰減器20、第二級放大21，輸出阻抗匹配22后輸出給基站。DCS上行信號經第一級放大23、射頻衰減器24、第二級放大25，輸出阻抗匹配26后輸出給基站。GSM上行信號經第一級放大27、射頻衰減器28、第二級放大29，輸出阻抗匹配30后輸出給基站。每條鏈路上的射頻衰減器用來單獨調節各個鏈路的增益。圖2與圖3分別是兩種多制式模擬光纖直放站的近端框圖。圖2需采用三個單制式的射頻光傳輸模塊，安裝和維護都比較繁瑣，而圖3采用多制式集成射頻光傳輸模塊，一個模塊實現以往三個模塊的功能，簡單實用。以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，并小用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.多制式射頻光傳輸模塊，將GSM頻段、DCS頻段、WCDMA頻段的三個制式的鏈路集成在原有的射頻光模塊中，通過光纖傳輸三個制式的信號，其特征在干該射頻光模塊包括GSM射頻傳輸単元、DCS射頻傳輸単元、WCDMA射頻傳輸単元、射頻/光轉換單元、光/射頻信號轉換單元、合路器、分路器、控制單元、FSK通信単元；GSM射頻傳輸単元的下行鏈路的輸出端、DCS射頻傳輸單元的下行鏈路的輸出端、WCDMA射頻傳輸單元的下行鏈路的輸出端分別與合路器的輸入口相連，合路器的輸出ロ與射頻/光轉換單元輸入端相連，射頻/光轉換單元輸出端通過光纖輸出信號，光/ 射頻信號轉換單元的輸入端通過光纖輸入信號，光/射頻信號轉換單元輸出端通過ー濾波器與分路器的輸入端相連，分路器的輸出端分別與GSM射頻傳輸単元的上行鏈路的輸入端、DCS射頻傳輸単元的上行鏈路的輸入端、WCDMA射頻傳輸単元的上行鏈路的輸入端相連，控制單元分別控制GSM射頻傳輸単元、DCS射頻傳輸単元、WCDMA射頻傳輸単元的射頻衰減器，控制單元控制FSK通信単元。
2.根據權利要求I所述的多制式射頻光傳輸模塊，其特征在于所述的控制単元包括單片機(36)、485通信單元(34)、ALC控制單元(35)，單片機(36)分別與485通信單元(34)、ALC控制單元(35)相連，ALC控制單元(35)分別與各GSM射頻傳輸單元、DCS射頻傳輸單元及WCDMA射頻傳輸単元的射頻衰減器相連。
3.根據權利要求I所述的多制式射頻光傳輸模塊，其特征在于所述的GSM射頻傳輸単元包括GSM頻段的下行輸入匹配(I)、GSM頻段的下行射頻衰減器(2)、GSM頻段的下行放大電路(3)、射頻功率檢測單元、GSM頻段的上行第一級放大(19)、GSM頻段的上行射頻衰減器(20)、GSM頻段的上行第二級放大電路(21)、GSM頻段的上行輸出阻抗匹配(22);下行鏈路中，GSM頻段的基站信號通過GSM下行射頻端ロ進入GSM頻段的下行輸入匹配(1)，GSM頻段的下行輸入匹配(I)依次與GSM頻段的下行射頻衰減器(2)及GSM頻段的下行放大電路(3)相連后進入合路器，射頻功率檢測單元連接在GSM頻段的下行輸入匹配(I)輸出端，且射頻功率檢測單元與控制單元的單片機相連；上行鏈路中，從分路器得到的GSM射頻信號進入GSM頻段的上行第一級放大(19)，GSM頻段的上行第一級放大(19)依次與GSM頻段的上行射頻衰減器(20)、GSM頻段的上行第二級放大電路(21)、GSM頻段的上行輸出阻抗匹配(22)相連后輸出GSM射頻信號。
4.根據權利要求I所述的多制式射頻光傳輸模塊，其特征在于所述的DCS射頻傳輸単元包括DCS頻段的下行輸入匹配(4)、DCS頻段的下行射頻衰減器(5)、DCS頻段的下行放大電路出)、射頻功率檢測單元、DCS頻段的上行第一級放大(23)，DCS頻段的上行射頻衰減器(24)、DCS頻段的上行第二級放大電路(25)、DCS頻段的上行輸出阻抗匹配(26) ；DCS頻段的基站信號通過DCS下行射頻端ロ進入DCS頻段的下行輸入匹配(4)，DCS頻段的下行輸入匹配(4)依次與DCS頻段的下行射頻衰減器(5)及DCS頻段的下行放大電路(6)相連后進入合路器，射頻功率檢測單元連接在DCS頻段的下行輸入匹配(4)輸出端，且射頻功率檢測單元與控制單元的單片機相連；上行鏈路中，從分路器得到的DCS射頻信號進入DCS頻段的上行第一級放大(23)，DCS頻段的上行第一級放大(23)依次與DCS頻段的上行射頻衰減器(24)、DCS頻段的上行第二級放大電路(25)、DCS頻段的上行輸出阻抗匹配(26)相連后輸出DCS射頻信號。
5.根據權利要求I所述的多制式射頻光傳輸模塊，其特征在于所述的WCDMA射頻傳輸單元包括=WCDMA頻段的下行輸入匹配(7)、WCDMA頻段的下行射頻衰減器(8)、WCDMA頻段的下行放大電路(9)、射頻功率檢測單元、WCDMA頻段的上行第一級放大(27)，WCDMA頻段的上行射頻衰減器( 28) 、WCDMA頻段的上行第二級放大電路(29)、WCDMA頻段的上行輸出阻抗匹配(30) ；WCDMA頻段的基站信號通過WCDMA下行射頻端ロ進入WCDMA頻段的下行輸入匹配(7)，WCDMA頻段的下行輸入匹配(7)依次與WCDMAM頻段的下行射頻衰減器⑶及WCDMA頻段的下行放大電路(9)相連后進入合路器，射頻功率檢測單元連接在WCDMA頻段的下行輸入匹配(7)輸出端，且射頻功率檢測單元與控制單元的單片機相連；上行鏈路中，從分路器得到的WCDMA射頻信號進入WCDMA頻段的上行第一級放大(27)，WCDMA頻段的上行第一級放大(27)依次與WCDMA頻段的上行射頻衰減器(28)、WCDMA頻段的上行第二級放大電路(29)、WCDMA頻段的上行輸出阻抗匹配(30)相連后輸出WCDMA射頻信號。
6.根據權利要求I所述的多制式射頻光傳輸模塊，其特征在于所述的射頻/光轉換単元包括激光器(11)、光功率采集單元(14)、光功率控制單元(15);激光器輸入端與合路器的輸出端相連，在激光器輸出端連接一光功率采集單元(14)，且光功率采集單元(14)與控制單元的單片機相連，激光器通過光纖輸出，激光器上連接一光功率控制單元(15)，且光功率控制單元(15)與控制單元的單片機相連。
7.根據權利要求I所述的多制式射頻光傳輸模塊，其特征在干所述的光/射頻信號轉換單元包括光功率采集單元(33)、探測器(16);探測器(16)通過光纖與激光器輸出端相連，光功率采集單元(33)連接在探測器的輸入端，且光功率采集單元(33)與控制單元的單片機相連。
8.根據權利要求I所述的多制式射頻光傳輸模塊，其特征在于所述的FSK通信単元包括FSK調制器(13)、下行鏈路的低通濾波器(12)、FSK解調器(32)、上行鏈路的低通濾波器(31);控制單元的單片機分別與FSK調制器(13)和FSK解調器(32)相連，FSK調制器(13)通過下行鏈路的低通濾波器(12)連接到合路器的輸出端，FSK解調器(32)通過上行鏈路的低通濾波器(31)連接到探測器的輸出端。
專利摘要本實用新型涉及一種多制式射頻光傳輸模塊，將GSM頻段、DCS頻段、WCDMA頻段集成到一個光傳輸模塊當中，使得一個光傳輸模塊能完成三個模塊的功能，提高了模塊的集成度。集成了三個制式的射頻光模塊使多制式模擬光纖直放站將不再需要使用多個光模塊，從根本上簡化了多制式光纖直放站的結構和裝配，開創了多制式模擬光纖直放站高度集成的新時代。本實用新型具有輸入功率自動控制、增益調整、FSK通信、溫度檢測等功能。本實用新型在一個光模塊內實現GSM頻段、DCS頻段、WCDMA頻段的通信，具有高集成度化，能有效減小多制式模擬光纖直放站的體積，簡化直放站的裝配，使多制式模擬光纖直放站易于集中維護和管理。
文檔編號H04B10/29GK202424726SQ20112053035
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者劉玉明, 劉理中, 武長榮, 江鵬 申請人:武漢虹信通信技術有限責任公司