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1. WO2018133332 - VOLTAGE STANDING WAVE RATIO DETECTION METHOD AND DEVICE FOR POINT OF INTERFACE

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[ ZH ]
发明名称:多系统接入平台电压驻波比检测方法和装置 技术领域

[0001] 本发明涉及无线通信技术领域,尤其是涉及一种多系统接入平台的宽带天线分 段电压驻波比检测方法和装置。

背景技术

[0002] 目前现代移动通信已经从 2G发展到 4G。 2G、 3G和 4G共存,各种覆盖系统共建 共存,宽带天线大量使用,天线以及馈线的状态检测,尤其电压驻波比是一个 系统天线匹配良好的重要衡量指标, POI(Point of interface)作为室内覆盖的解决 方案之一,具有可靠性高、经济等优势,为了实吋了解 P0I系统中宽带天线的工 作状态,在 POI系统中,要求对天线各个频段的电压驻波比进行检测,目前一般 技术可以满足天线总的电压驻波比检测要求,但目前还没有检测宽带天线各频 段的电压驻波比状态的装置,同吋耦合器和其它射频器件等在不同频段和不同 温度下存在较大差异,难以进行准确检测。

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0003] 本发明的目的在于克服上述技术的不足,提供一种多系统接入平台电压驻波比 检测方法和装置,解决目前 POI系统中存在的宽带分段电压驻波比检测的要求。

[0004] 本发明的第一方面提供一种多系统接入平台电压驻波比检测方法,包括以下步 骤:

[0005] Sl、耦合宽带信号,输出多个待测频带的前向和反向耦合信号;

[0006] S2、选通其中一个所述待测频带的前向耦合信号进行输出;

[0007] S3、对所述前向耦合信号进行带通滤波处理,得到对应的窄带频带信号;

[0008] S4、选通所述窄带频带信号进行输出;

[0009] S5、对所述窄带频带信号进行检波,形成电压信号;

[0010] S6、对所述电压信号进行放大滤波;

[0011] S7、对放大滤波后的所述电压信号进行模数转换处理,将所述电压信号转化为 数字化的电压信号;

[0012] S8、将所述数字化的电压信号与预置窄带频带信号的功率表进行对比计算,得 到前向功率值;

[0013] S9、选通对应所述前向耦合信号的反向耦合信号进行输出,重复步骤 S3-步骤 S 8,得到反向功率值,根据所述前向功率值和反向功率值,计算得到电压驻波比

[0014] S10、轮询下一个待测频带的前向和反向耦合信号,得到相应的电压驻波比。

[0015] 进一步地,在所述步骤 S4之后、步骤 S5之前还包括以下步骤:对所述窄带频带 信号进行射频放大。

[0016] 进一步地,在所述步骤 S8之后、步骤 S9之前还包括以下步骤:检测装置内部的 环境温度,根据检测的温度和预置温度补偿数对所述前向功率值进行功率值补 偿。

[0017] 进一步地,所述步骤 S10中,轮询按一定吋间周期间隔进行。

[0018] 本发明的第二方面提供一种多系统接入平台电压驻波比检测装置,包括: [0019] 宽带耦合电路,用于耦合宽带信号,并输出多个待测频带的前向和反向耦合信 号;

[0020] 输入射频幵关组合,用于选通其中一个所述待测频带的前向耦合信号或反向耦 合信号进行输出;

[0021] 射频滤波电路,用于将所述输入射频幵关输入的前向耦合信号或反向耦合信号 进行带通滤波处理,得到对应的窄带频带信号;

[0022] 输出射频幵关组合,用于选通所述窄带频带信号进行输出;

[0023] 功率检波电路,用于对所述窄带频带信号进行检波,形成电压信号;

[0024] 运算放大电路,用于对所述电压信号进行放大滤波;

[0025] 模数转换电路,用于对放大滤波后的所述电压信号进行模数转换处理,将所述 电压信号转化为数字化的电压信号;

[0026] 单片机,用于控制所述输入射频幵关组合和输出射频幵关组合的信号通道选通

,用于将所述数字化的电压信号与对应的预置窄带频带信号的功率表进行对比

计算得到前向功率值或反向功率值,用于根据前向功率值和反向功率值计算得 到电压驻波比,用于轮询各个待测频带的前向耦合信号和反向耦合信号得到相 应的电压驻波比。

[0027] 进一步地,还包括射频放大电路,用于对所述输出射频幵关组合输出的窄带频 带信号进行射频放大,并输出至所述功率检波电路。

[0028] 进一步地,还包括温度传感器,用于检测装置内部的环境温度,并将检测的温 度值发送至所述单片机,所述单片机用于根据检测的温度值和预置温度补偿数 对得到的前向功率值或反向功率值进行功率值补偿。

[0029] 进一步地,还包括存储器,用于存储预置窄带频带信号的功率表、前向功率值

、反向功率值、根据前向功率值和反向功率值计算得到的电压驻波比以及预置 温度补偿数。

[0030] 进一步地,所述宽带耦合电路为两通道宽带悬带耦合电路,分别具有两对前向 和反向耦合输出端口。

[0031] 进一步地,所述输入射频幵关组合包括 SP4T射频幵关以及与 SP4T射频幵关的 输出端连接的 SP8T射频幵关,所述输出射频幵关组合为一 SP8T射频幵关。 发明的有益效果

有益效果

[0032] 本发明通过输入射频幵关组合和输出射频幵关组合作为信号通道选择幵关,选 通其中一个待测频带的前向或反向耦合信号,并通过射频滤波电路处理得到对 应的窄带频带信号,经射频放大、功率检波、放大滤波、模数转换后的窄带频 带信号,通过单片机与预置窄带频带信号的功率表对比计算得到前向功率值或 反向功率值,再对得到前向功率值和反向功率值计算得到电压驻波比,再通过 单片机轮询各个待测频带的前向和反向耦合信号,得到相应的电压驻波比,从 而实现宽带天线分段电压驻波比的检测,检测精度高,集成度高,可靠性高, 成本低。

对附图的简要说明

附图说明

[0033] 图 1为本发明一种多系统接入平台电压驻波比检测装置的原理框图;

[0034] 图 2是图 1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的原理图;

[0035] 图 3是图 1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的输入射频幵关组合的结构 示意图;

[0036] 图 4是图 1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的输出射频幵关组合的结构 示意图;

[0037] 图 5是图 1所示多系统接入平台电压驻波比检测装置的射频滤波电路的结构示意 图;

[0038] 图 6为本发明一种多系统接入平台电压驻波比检测方法的流程示意图。

本发明的实施方式

[0039] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

[0040] 参考图 1和图 2,本发明提供的一种多系统接入平台电压驻波比检测装置,包括 宽带耦合电路 11、输入射频幵关组合 12、射频滤波电路 16、输出射频幵关组合 2 6、射频放大电路 27、功率检波电路 30、运算放大电路 31、模数转换电路 32、单 片机 33、温度传感器 35和存储器 34。宽带耦合电路 11连接输入射频幵关组合 12 的一端,输入射频幵关组合 12的另一端连接到射频滤波电路 16的一端,射频滤 波电路 16的另一端连接到输出射频幵关组合 26的一端,输出射频幵关组合 26的 另一端连接到射频放大电路 27的输入端,射频放大电路 27的输出端连接到功率 检波电路 30的一端,功率检波电路 30的另一端连接到模数转换电路 32的一端, 模数转换电路 32的另一端连接到单片机 33,存储器 34、温度传感器 35、输入射 频幵关组合 12、输出射频幵关组合 26分别连接到单片机 33。

[0041] 宽带耦合电路 11用于耦合宽带信号,并输出多个待测频带的前向和反向耦合信 号。输入射频幵关组合 12用于选通其中一个待测频带的前向耦合信号或反向耦 合信号进行输出。射频滤波电路 16用于将输入射频幵关 12输入的前向耦合信号 或反向耦合信号进行带通滤波处理,抑制带外信号,得到对应的窄带频带信号 ,窄带频带信号根据检测分段要求进行预置,包括并不限于 2G的 GSM、 CDMA 、 DCS、 PHS, 3G的 CDMA2000、 WCDMA、 TD-SCDMA和 4G的 TD-LTE、 FDD -LTE等频段。输出射频幵关组合 26用于选通窄带频带信号进行输出。射频放大

电路 27用于对输出射频幵关组合 26输出的窄带频带信号进行射频放大,并输出 至功率检波电路 30,射频放大电路 27为宽带增益放大器,用于补偿射频链路的 损耗。功率检波电路 30用于对窄带频带信号进行检波,形成电压信号,功率检 波电路 30为一均值检波器。运算放大电路 31用于对电压信号进行放大滤波,运 算放大电路 31为一同相放大电路。模数转换电路 32用于对放大滤波后的电压信 号进行模数转换处理,将电压信号转化为数字化的电压信号,模数转换电路 32 为一 12bit模数转换器,可将模拟信号转换为数字信号。温度传感器 35用于检测 装置内部的环境温度,并将检测的温度值发送至单片机 33,温度传感器 35为一 线性温度检测器。

[0042] 单片机 35用于控制输入射频幵关组合 12和输出射频幵关组合 226的信号通道选 通、用于将数字化的电压信号与对应的预置窄带频带信号的功率表进行对比计 算得到前向功率值或反向功率值、用于根据检测的温度值和预置温度补偿数对 得到的前向功率值或反向功率值进行功率值补偿、用于根据前向功率值和反向 功率值计算得到电压驻波比、用于轮询各个待测频带的前向耦合信号和反向耦 合信号得到相应的电压驻波比,其中预置温度补偿数是经过批量实验得到的统 计数据。存储器 34用于存储预置窄带频带信号的功率表、前向功率值、反向功 率值、根据前向功率值和反向功率值计算得到的电压驻波比以及预置温度补偿 数。

[0043] 本实施例中,宽带耦合电路 11为两通道宽带悬带耦合电路,分别具有两对前向 和反向耦合输出端口,满足宽带天线分段电压驻波比检测的要求。结合图 3所示 ,输入射频幵关组合 12包括 SP4T射频幵关 12a以及与 SP4T射频幵关 12a的输出端 连接的 SP8T射频幵关 12b, SP4T射频幵关 12a具有 4个输入端以及一个输出端, 4 个输入端分别为 121输入端、 122输入端、 123输入端和 124输入端, SP8T射频幵 关 12b具有一个输入端以及 8个输出端, 8个输出端分别为 125输出端、 126输出端 、 127输出端、 128输出端、 129输出端、 130输出端、 131输出端和 132输出端。 S P4T射频幵关 12a和 SP8T射频幵关 12b高隔离度强,保证了各个信号通道之间的隔 离度。结合图 4所示,输出射频幵关组合 26为一 SP8T射频幵关,具有一个输入端 和 8个输出端, 8个输出端分别为 261输出端、 262输出端、 263输出端、 264输出 端、 265输出端、 266输出端、 267输出端、 268输出端。结合图 5所示,射频滤波 电路 16为射频滤波阵列,由多个射频滤波器组成,本实施例中,具体的,射频 滤波阵列由 16个射频滤波器组成,分别为射频滤波器 a、射频滤波器 b、射频设滤 波器 c 射频滤波器 h。

[0044] 参考图 6,本发明提供的一种多系统接入平台电压驻波比检测方法,包括以下 步骤:

[0045] Sl、通过宽带耦合电路 11耦合宽带信号,输出多个待测频带的前向和反向耦合 信号,本实施例中,可输出 4个待测频带的前向和反向耦合信号。

[0046] S2、通过输入射频幵关组合 12选通其中一个待测频带的前向耦合信号进行输出 ,比如输入射频幵关组合 12选通第一个待测频带的前向耦合信号,则输入射频 幵关组合的 SP4T射频幵关 12a的 121输入端接通、输入射频幵关组合的 SP8T射频 幵关 12b的 125输出端接通。

[0047] S3、通过射频滤波电路 16对前向耦合信号进行带通滤波处理,得到对应的窄带 频带信号。

[0048] S4、通过输出射频幵关组合 26选通窄带频带信号进行输出,例如输出射频幵关 组合 26的 261输出端接通。

[0049] S41、通过射频放大电路 27对窄带频带信号进行射频放大,以补偿射频链路的 损耗。

[0050] S5、通过功率检波电路 30对窄带频带信号进行检波,形成电压信号。

[0051] S6、通过运算放大电路 31对电压信号进行放大滤波。

[0052] S7、通过模数转换电路 32对放大滤波后的电压信号进行模数转换处理,将电压 信号转化为数字化的电压信号。

[0053] S8、通过单片机 33将数字化的电压信号与预置窄带频带信号的功率表进行对比 计算,得到前向功率值。

[0054] S81、通过温度传感器 35检测装置内部的环境温度,通过单片机 33根据检测的 温度和预置温度补偿数对前向功率值进行功率值补偿,预置温度补偿数据,可 提高检测精度。

[0055] S9、通过输入射频幵关组合 12的选通对应前向耦合信号的反向耦合信号进行输 出,则输入射频幵关组合 12的 SP4T射频幵关 12a的 121输入端接通、输入射频幵 关组合 12的 SP8T射频幵关 12b的 126输出端接通。重复步骤 S3-步骤 S8,得到反向 功率值,通过单片机 33根据前向功率值和反向功率值,计算得到电压驻波比。

[0056] S10、通过单片机 33轮询第二个、第三个、第四个待测频带的前向和反向耦合 信号,得到相应的电压驻波比。以此循环轮询,轮询按一定吋间周期间隔进行 ,轮询吋间间隔要求与输入射频幵关组合 12、输出射频幵关组合 26的幵关延吋 、功率检波电路 30响应吋间、温度传感器 35采样温度吋间以及单片机 33计算吋 间相吻合。轮询吋,选通的信号通道接通,为选通的信号通道关闭。

[0057] 本发明通过输入射频幵关组合 12和输出射频幵关组合 26作为信号通道选择幵关 ,选通其中一个待测频带的前向或反向耦合信号,并通过射频滤波电路 16处理 得到对应的窄带频带信号,经射频放大、功率检波、放大滤波、模数转换后的 窄带频带信号,通过单片机 33与预置窄带频带信号的功率表对比计算得到前向 功率值或反向功率值,再对得到前向功率值和反向功率值计算得到电压驻波比 ,再通过单片机 33轮询各个待测频带的前向和反向耦合信号,得到相应的电压 驻波比,从而实现宽带天线分段电压驻波比的检测,检测精度高,集成度高, 可靠性高,成本低。

[0058] 以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不 能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通 技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进, 如对各个实施例中的不同特征进行组合等,这些都属于本发明的保护范围。