[发明专利]一种实现4G及5G TDD双向信道模拟器自动收发隔离的装置

说明书

本发明公开了一种实现4G及5G TDD双向信道模拟器自动收发隔离的装置，包括第一SPDT和耦合器，端口1通过第一SPDT，切换发射信号和接收信号，发射信号经过第二SPDT传输到端口2，接收信号经过第三SPDT传输到端口3，端口1到端口3的通道，经过耦合器，再放大后送入检波器，得到检波电压，经过比较器后输出高低电平信号，传送给端口4。本发明可以实现快速收发双向通道切换，尤其适用于宽频带4G TD‑LTE及TD‑LTE‑A双向信道模拟器，5G TDD双向信道模拟器，以及其他TDD宽频带双向收发的信道模拟。

技术领域

本发明涉及一种隔离装置，具体是一种实现4G及5G TDD双向信道模拟器自动收发隔离的装置。

背景技术

目前，TD-LTE及TD-LTE-Advanced是4G主流无线通信技术。随着MIMO技术的演进，无线通信变得越来越复杂。无线信道是复杂多变信号的物理通道，存在着多径衰落、噪声等影响通信性能的不利因素，而这些都是通信系统研究必须重点考虑的问题。信道模拟器对无线信道有较好的近似模拟效果，可大大的缩短研发周期，减少基站与终端外场的测试。随着大规模多天线和高频技术的应用，5G信道模拟将成为5G基站和终端测试的重要工具，但实现难度也更大。在信道模拟器的系统中，射频部分包括了发射机和接收机。传统的信道模拟器发射机和接收机是分开的，包含两个端口：输入口及输出口。见图1。

从专利[201410263448.7]及专利[201410189336.7]可以看出，传统信道模拟器中的发射机频率范围0.4～6GHz，功率范围-120～-10dBm；接收机频率范围0.4～6GHz，功率范围-50～+15dBm。

MIMO信道模拟器技术正从单向往双向演进。单向信道模拟的天线端口只能工作于收或发中的一种，不能同时进行收发，实际每个端口要么连接射频发射通道，要么连接射频接收通道。单向信道模拟用于移动通信系统测试时，只支持下行或只支持上行，如果要同时支持上下行交互，只能再增加一台信道模拟器。图2中展示了下行测试，从基站发射信号，经过信道模拟机，终端接收信号。双向信道模拟的射频端口连接了接收和发射通道，可以同时进行上下行测试，具有明显的技术优势和应用价值。

如果想要实现双向测试，即信道模拟器支持基站和终端均可以发射或接收信号，则必须外接环行器，否则无法满足基站与终端的双向测试，如图3所示。而一般的环行器，使用频带都比较窄，且隔离度也不是很高。这就大大的限制了信道模拟器的使用灵活性，增加了测试时间，同时也意味着信道模拟器的性能指标的降低。普通的环行器，如2.5～2.7GHz，隔离度约25dB，这就意味着：信道模拟器只能用2.5～2.7GHz，如需使用信道模拟器测试其他频点，则需要更换环行器，给测试带来了极大的不方便性；同时，当发射机发射-10dBm信号时，接收机最小可接收的信号被牵制在，＜-35dBm的信号则完全被发射信号干扰，接收机无法分辨接收到的哪个才是真正的有用的信号。

如果使用频带宽的环行器，如2～4GHz，则隔离度指标会降低，且价格非常昂贵。即使频带继续加宽，也很难实现0.4～6GHz全频段范围。

可见，传统的信道模拟器，测试起来比较麻烦，且无法满足双向测试，受外接环行器的影响，频带被限制的非常窄，接收功率和发射功率无法满量程，无法实现真正意义上的大动态范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现4G及5G TDD双向信道模拟器自动收发隔离的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种实现4G及5G TDD双向信道模拟器自动收发隔离的装置，包括第一SPDT和耦合器，端口1通过第一SPDT，切换发射信号和接收信号，发射信号经过第二SPDT传输到端口2，接收信号经过第三SPDT传输到端口3，端口1到端口3的通道，经过耦合器，再放大后送入检波器，得到检波电压，经过比较器后输出高低电平信号，传送给端口4。