[发明专利]射频拉远系统中基于基带功率统计的驻波检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术射频拉远系统领域，尤其涉及一种驻波比检测的系统及方法。

背景技术

驻波比是无线通信领域中一个非常重要的射频参数，用来衡量驻波的大小。驻波是由于传输链路阻抗不匹配引起的，即功放模块传输过来的信号能量没有完全传输出去，有一部分反射回来和发射信号场强叠加就形成了驻波。当链路连接不结实造成接触不良，自然灾害以及人为因素引起的链路断开而影响链路阻抗不匹配，或者是链路设计本身阻抗匹配不良，都会引入驻波。驻波的存在不但直接导致信号功率利用率低，更严重的是反射回来的功率较大时反射功率将会进入功放模块，容易引起自激而烧坏功放模块以及其它器件；反射回来的功率较小时发射功率也会影响天线的接收灵敏度。射频拉远系统的远端机有覆盖天线，要达到好的覆盖效果就有必要对天线口的驻波比进行监测。另外，由于远端覆盖单元远离基站机房，因此当功放到天线口的链路出现异常时，整机一定要有一套自我保护流程，以确保功放以及其它射频器件不被烧坏。

目前，常用的方法是采用定向耦合器分别提取天线口的入射功率和反射功率，并通过功率转换器将入射功率和反射功率转换成对应的直流电压，然后通过AD转换电路采样直流电压，监控就读取采样值与事先存好的电压功率表进行比较，通过查表法判断入射功率和反射功率，然后带入公式计算驻波比。这种方案存在的问题是测试精确度不高，精确度越高存储表越大，这不利于实现。另外，为了检测功率还需一个高精度的AD转换电路，精度要求越高，AD转换电路的成本就越贵，这明显会增加产品的成本。

另外，公开号为CN1925348A(申请号为200610149605.2)的中国发明专利申请公开了一种通过检测数字中频功率直接检测前向功率、反向功率来计算驻波比的方法。此方法是通过切换射频开关对传输线先后执行前向功率、反向功率检测，以获得数字中频的前向功率P_{r_IF}和反向功率P_{f_IF}，并按照输入频率和当前实际温度查找事先已存好的增益表，然后计算出前向功率P_r和反向功率P_f，最后按照理论公式计算出驻波比。此方案存在的问题是为了检测前向功率、反向功率必须专门增加反馈通道以及AD转换电路，同时由于是直接统计数字中频信号的功率，当频率较大时，统计不准确，整个链路随频率不同增益不一样也会影响其精度。另外，此方案中的反馈链路中没有用于温度补偿的元器件，因而反馈链路的增益随温度变化的情况还必须通过查找温度增益表来获取，这也会限制其精度；且对精度要求越高查找表也越大，同样不利于实现；同时为了获取温度值还得增加温度传感器，必然增加产品成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种射频拉远系统中的驻波检测系统及方法，该系统及方法充分利用了射频拉远系统中的DPD(数字预失真)处理子系统的硬件模块，并采用基带功率统计模块来统计平均功率，不但提高了驻波检测精度，还降低了驻波检测的成本。

本发明的目的通过下述技术方案实现：本射频拉远系统中基于基带功率统计的驻波检测系统，包括切换开关、前向功率反馈链路、反向功率读取链路，还包括依次连接的射频反馈链路、模数转换器、数字下变频模块、基带功率统计模块以及监控子系统；所述切换开关分别与前向功率反馈链路、反向功率读取链路、射频反馈链路连接；所述基带功率统计模块用于在监控子系统的控制下对前向功率和反向功率进行统计后计算出平均功率，监控子系统根据所述平均功率计算出驻波比。

在上述驻波检测系统中，所述射频反馈链路包括依次连接的射频滤波器、温补电阻、衰减控制模块、混频器、中频抗混叠滤波器。

所述射频拉远系统包括数字预失真子系统；在上述驻波检测系统中，所述切换开关、模数转换器、射频反馈链路、数字下变频模块分别为数字预失真系统中的射频单刀双掷开关、模数转换器、射频反馈链路、数字下变频模块。

上述驻波检测系统还包括设有用于分离反射信号的反向信号分离耦合四端口网络的双工器；所述前向功率反馈链路、反向功率读取链路分别与反向信号分离耦合四端口网络连接。

所述基带功率统计模块包括依次连接的同步延时计数器、求和样本计数器、统计间隔计数器，以及相连接的积分器和除法器，其中求和样本计数器还与积分器连接，统计间隔计数器还与除法器连接。

本射频拉远系统中基于基带功率统计的驻波检测方法，包括以下步骤：

步骤1.初始化后，在数字预失真处理子系统还未运行，射频信号链路还处于直通状态时，将射频反馈链路的衰减设置成最大值使输入给功放模块的信号最小；