[实用新型]一种电调天线的射频拉远设备及集成该射频拉远设备的电调天线

说明书

(一)技术领域：

本实用新型涉及一种电调天线的射频拉远设备及集成该射频拉远设备的电调天线。

(二)背景技术：

现有移动通信系统中的无线接入网前端由基站设备和天线馈电部件组成，基站设备一般安装在室内，天线安装在塔顶，见图1所示，它们之间由一段较长的射频同轴电缆连接。同时，在网络运营中为了改善网络通信质量，需要方便地对基站的覆盖范围进行调整，故大量采用电调天线。电调天线的原理是通过控制一个驱动电机，带动移相器移动改变各路信号的相位，故需要一套传动机构及相应的控制设备。上述的传统工作模式存在以下不足：首先，随着新一代移动通信系统采用了较高的频率，射频电缆的损耗将变得很大，而且电缆的成本高，安装困难；第二，随着移动通信网络的不断发展，基站数目密度将逐步增大，基站的选址也将面临较大困难，安装点不但需要适合天线安装的室外环境，还需要有适应室内设备安装的场所，而且天线与室内设备间不能相隔太远；最后，实现电调功能的传动、驱动以及相应的控制装置成本高，可靠性低。

射频拉远技术的出现在一定程度上能较好地解决上述不足，射频拉远技术将基站分为基带共享单元BBU和射频拉远设备RRU两部分，之间通过光纤连接，BBU安装在室内，RRU安装在靠近天线端位置，见图2、图3所示。RRU包括物理接口电路、中频处理电路、A/D及D/A转换电路、变频电路和射频收发模块，物理接口电路通过光纤与基带共享单元BBU连接，射频收发模块通过射频电缆与电调天线连接。电调天线一般独立地安装在建筑物顶部或铁塔，电调天线包含阵元、馈电网络、移相器及其传动结构，移相传动结构由电机及控制链路控制。上述采用射频拉远设备的技术方案并没有根本改变传统基站的工作模式，主要体现在：1)它仍需要大功率的低效率发射功放，故功耗大，成本高，而且在室外工作可靠性低；2)仍需要额外控制电调天线的电机以及相关的复杂的控制部件，故同样存在成本高，可靠性低的不足；3)RRU与天线间仍需要射频电缆连接，存在较大的损耗，而且电缆的成本高，安装困难。4)上行信号由天线阵元接收后，经过馈电及移相网络后，再通过射频电缆馈到RRU的收发模块，信号损耗较大，降低了系统的接收灵敏度。

(三)实用新型内容：

本实用新型的目的是提供了一种结构紧凑，安装更简洁，低功耗的高性能的与电调天线集成的射频拉远设备。

本实用新型的另一目的是提供了一种集成射频拉远设备的电调天线，它的集成了全部或部分RRU功能，使整体性能更优越、安装更简便。

本实用新型与电调天线集成的射频拉远设备是通过以下的技术方案实现的：

一种电调天线的射频拉远设备，包括物理接口电路、中频处理电路、A/D及D/A转换电路、变频电路、合成/分配网络、可控移相器和收发模块，下行信号依次通过物理接口电路、中频处理电路、A/D及D/A转换电路、变频电路、合成/分配网络、可控移相器和收发模块，上行信号依次通过收发模块、可控移相器、合成/分配网络、变频电路、A/D及D/A转换电路、中频处理电路和物理接口电路。

一种电调天线的射频拉远设备，其特征在于：包括物理接口电路、中频处理电路、A/D及D/A转换电路、变频电路、合成/分配网络、收发模块和可控移相器，下行信号依次通过物理接口电路、中频处理电路、A/D及D/A转换电路、变频电路、合成/分配网络、收发模块和可控移相器，上行信号依次通过可控移相器、收发模块、合成/分配网络、变频电路、A/D及D/A转换电路、中频处理电路和物理接口电路。

本实用新型的电调天线的射频拉远设备与现有技术相比，其优点在于：一)每路收发模块中使用小功率功放，代替了原收发模块设计的大功率功放，可显著提高功放效率，降低功耗及硬件成本；第二，由于整体设计降低了功率容量要求，故可采用电可控移相器，并紧邻收发模块，省却了传统的驱动马达及相应的控制装置；三)省却了基站天线与基站设备间造价高、安装困难的粗同轴电缆，给基站的施工、选址等带来很大便利，降低了成本，结构紧凑，并提高了接收灵敏度。四)调节下倾角所需要的可控移相器分别放在相应的接收发射的射频通路，通过信号通路的控制指令实现对可控移相器控制，继而对各阵元的相位控制，方便地实现下倾角的电可调。

上述所述物理接口电路与基站的基带共享单元BBU通过光纤连接，收发模块直接与基站天线的阵元连接，将射频信号的损耗减少到最低，提升信号质量。