專利名稱：一種調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及調(diào)頻廣播信號(hào)通過近端機(jī)及光纖傳輸拉遠(yuǎn)至多臺(tái)遠(yuǎn)端機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，主要是ー種調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往的調(diào)頻廣播功率增強(qiáng)器系統(tǒng)，即調(diào)頻廣播直放站，它實(shí)際上是ー個(gè)單向無線放大器，收發(fā)信號(hào)在同一機(jī)體上完成，通過調(diào)整收發(fā)天線的方向和角度來提高其有限的隔離度，以達(dá)到調(diào)頻廣播信號(hào)在某一盲區(qū)覆蓋的目的。目前調(diào)頻廣播直放站的主要用途是覆蓋調(diào)頻廣播信號(hào)的盲區(qū)，它的接收天線和發(fā)射天線同時(shí)裝在直放站的ー個(gè)機(jī)體上，所以信號(hào)收發(fā)之間隔離度有限；若隔離度較差，使得收發(fā)信號(hào)相互干擾，容易產(chǎn)生自激，使得直放站難以起到覆蓋信號(hào)盲區(qū)的真正作用，所以在調(diào)頻廣播信號(hào)覆蓋網(wǎng)的工程建設(shè)中直放站的良好隔離度對(duì)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋起到很重要的·作用。而本專利的調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)能夠使近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)之間拉開5公里以上的距離來實(shí)現(xiàn)較好的隔離度。本實(shí)用新型明顯改善以往調(diào)頻廣播直放站的隔離度，本實(shí)用新型的調(diào)頻廣播光纖直放站是利用方向性接收天線將調(diào)頻廣播信號(hào)接收到近端機(jī)，對(duì)調(diào)頻廣播信號(hào)進(jìn)行濾波放大，并通過光模塊進(jìn)行電/光轉(zhuǎn)換，輸出光調(diào)制信號(hào)，再通過光纜把光調(diào)制信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端機(jī)，遠(yuǎn)端機(jī)通過光收模塊進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，解調(diào)成射頻信號(hào)后，經(jīng)帶通濾波器濾波送入射頻單元進(jìn)行功率放大，再用方向性發(fā)射天線發(fā)射到需覆蓋的區(qū)域。由于調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)接收天線和發(fā)射天線之間的距離(等于光纖傳輸距離)很遠(yuǎn)，至少五公里以上，所以隔離度可以做得相當(dāng)好。這樣不僅解決隔離度問題，而且可全向覆蓋。所以選址靈活方便，而信號(hào)傳輸不受地理?xiàng)l件限制，特別適應(yīng)于鋼筋封閉建筑內(nèi)、地形復(fù)雜的山區(qū)等信號(hào)盲區(qū)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決了上述的隔離度技術(shù)問題，提供一種調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅保持調(diào)頻廣播直放站的功能，而且有效地提高了調(diào)頻廣播直放站收發(fā)之間隔離度；在覆蓋信號(hào)的工程實(shí)際應(yīng)用中，近端機(jī)可通過光分路器拖帶多個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)，能解決多點(diǎn)覆蓋問題。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，主要包括接收天線、近端機(jī)、光纜、遠(yuǎn)端機(jī)以及發(fā)射天線，近端機(jī)輸出的光信號(hào)通過光纜長(zhǎng)距離傳輸給多個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)；其中接收天線，用于接收來自主發(fā)射臺(tái)的調(diào)頻廣播信號(hào)；近端機(jī)，主要包括低噪聲濾波放大器、電光轉(zhuǎn)換模塊、光分路器、調(diào)制解調(diào)器、近端中央處理器和開關(guān)電源，用于將輸入調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行濾波放大后調(diào)制成光信號(hào)；近端中央處理器用于近端機(jī)各模塊數(shù)據(jù)參數(shù)的管理與控制；調(diào)制解調(diào)器用于近端機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控；遠(yuǎn)端機(jī)，由光電轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動(dòng)與接ロ、功放、遠(yuǎn)端中央處理器和供電電源組成，其射頻鏈路是用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，然后進(jìn)行功率放大，其中包括功放驅(qū)動(dòng)電路和射頻參數(shù)檢測(cè)電路，最終輸出足夠功率信號(hào)由發(fā)射天線發(fā)射出去；發(fā)射天線，用于調(diào)頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，以覆蓋目標(biāo)區(qū)域。所述的近端機(jī)中低噪濾波放大器把輸入調(diào)頻信號(hào)放大后，其輸出功率電平達(dá)到電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入功率電平的要求；電光轉(zhuǎn)換模塊把調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過光調(diào)制后，通過光分路器和光纜傳輸拉遠(yuǎn)到各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)；拉遠(yuǎn)的距離一般在5公里以上，拖帶遠(yuǎn)端機(jī)的個(gè)數(shù)要根據(jù)電光轉(zhuǎn)換模塊發(fā)射的光功率大小、光分路器衰減和光纜衰減而定。所述遠(yuǎn)端中央處理器用于遠(yuǎn)端機(jī)各模塊數(shù)據(jù) 參數(shù)的管理與控制，并把這些數(shù)據(jù)參數(shù)送給光接收模塊進(jìn)行射頻調(diào)制和光調(diào)制，然后通過光鏈路傳輸給近端機(jī)，通過近端機(jī)調(diào)制解調(diào)器GPRS功能監(jiān)控遠(yuǎn)端機(jī)。本實(shí)用新型有益的效果是本實(shí)用新型涉及的調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)在該領(lǐng)域內(nèi)具有以下特點(diǎn)1、該拉遠(yuǎn)系統(tǒng)能覆蓋發(fā)射臺(tái)所不能覆蓋的區(qū)域，特別是多山地帶或鋼筋封閉建筑內(nèi)使用該直放站進(jìn)行信號(hào)覆蓋，效果好、投資少。2、可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋需要，近端機(jī)可同時(shí)拖帶幾個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)工作，所以應(yīng)用非常靈活。3、隨著近年光纖傳輸技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，光纖轉(zhuǎn)發(fā)器可做到性能穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)能滿足調(diào)頻廣播信號(hào)傳輸規(guī)范要求，而且具有GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，能真正實(shí)現(xiàn)無人值守。4、該系統(tǒng)在原理上采用新型的電路結(jié)構(gòu)(如采用32位CPU的ARM芯片等)，繼承以前調(diào)頻廣播轉(zhuǎn)發(fā)功能，近、遠(yuǎn)端機(jī)的距離拉遠(yuǎn)使隔離度得到很大改善。5、近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)外殼采用相同的野外型密封鑄鋁結(jié)構(gòu)，適宜安裝在(電線)桿或墻上，安裝和維護(hù)都非常方便。

圖I是本實(shí)用新型的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型中近端機(jī)原理框圖；圖3是本實(shí)用新型中遠(yuǎn)端機(jī)原理框圖；圖4是本實(shí)用新型近端機(jī)中的低噪濾波放大器電路圖；圖5是本實(shí)用新型近端機(jī)中的低噪濾波放大器接ロ電路圖；圖6是本實(shí)用新型近、遠(yuǎn)端中央處理器電路圖；圖7是本實(shí)用新型近端機(jī)中的調(diào)制解調(diào)器電路圖；圖8是本實(shí)用新型遠(yuǎn)端機(jī)中的驅(qū)動(dòng)電路圖；圖9是本實(shí)用新型遠(yuǎn)端機(jī)中的驅(qū)動(dòng)的接ロ電路圖；圖10是本實(shí)用新型遠(yuǎn)端機(jī)中功放電路圖；圖11是本實(shí)用新型遠(yuǎn)端機(jī)中功放的接ロ電路圖；圖12是本實(shí)用新型近端機(jī)接線圖；圖13是本實(shí)用新型遠(yuǎn)端機(jī)接線圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及舉例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的舉例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型涉及調(diào)頻廣播信號(hào)通過近端機(jī)及光纖傳輸拉遠(yuǎn)至多臺(tái)遠(yuǎn)端機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)，其主要由接收天線、近端機(jī)、光纖(多路)、多臺(tái)遠(yuǎn)端機(jī)和相應(yīng)發(fā)射天線組成(見圖I框圖)。近端機(jī)其原理框圖如圖2所示，它主要由低噪濾波放大器、電光轉(zhuǎn)換模塊、光分路器、調(diào)制解調(diào)器、近端中央處理器和開關(guān)電源組成。其主要任務(wù)是將調(diào)頻廣播信號(hào)經(jīng)過濾波放大調(diào)制成光信號(hào)，再通過多路光纖傳輸?shù)蕉嗯_(tái)遠(yuǎn)端機(jī)，也就是完成電光轉(zhuǎn)換任務(wù)。低噪濾波放大器的實(shí)施電路如圖4、圖5所示，圖4為低噪濾波放大電路，圖5是它的監(jiān)控接ロ電路，它們組成低噪濾波放大器模塊整體電路。其輸入端IUl為第一級(jí)放大器，要求低噪聲放大，保證整個(gè)模塊噪聲系數(shù)達(dá)到< 3dB的設(shè)計(jì)要求；1U2和1U4為ニ個(gè)30dB數(shù)控衰減器，以供整個(gè)系統(tǒng)調(diào)節(jié)增益大小所需；1U3、1U5為第二、三級(jí)放大，以彌補(bǔ)數(shù)控衰減器的增益衰
減，達(dá)到下一級(jí)足夠輸入電平；1F1為87MHz 107MHz頻率范圍的20MHz聲表帶通濾波器，1U6UU7為第四、五級(jí)放大，以彌補(bǔ)聲表帶通濾波器的増益衰減；IDl為Pin管與其外圍電路組成射頻衰減器，通過1R29. 1R30. 1R31電阻網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)藕合給IUll檢測(cè)器，經(jīng)IUlO運(yùn)放比較限幅，其輸出直接控制IDl等組成的射頻衰減器的衰減量，起到AGC限幅的作用。圖5是低噪濾波放大器的接ロ電路圖。U7是ー款CPU單片機(jī)，它具有8個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換I/O ロ，集成度高、低成本、速度快(指令執(zhí)行時(shí)間6倍于標(biāo)準(zhǔn)8051器件)。UlO是E2PR0N器件，配合U7存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。U9用于數(shù)模轉(zhuǎn)換，在此輸出電壓可設(shè)置自動(dòng)增益控制的起控電壓。U5用于485接ロ轉(zhuǎn)232。Ul和U2是MOS開關(guān)，直接開關(guān)某路直流電源，可受控于單片機(jī)。圖6是中央處理器ARM板的電路圖。整體圍繞32位微處理芯片Ul通過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)及相關(guān)運(yùn)算。來自光模塊接ロ、本地串口和MODEM(調(diào)制解調(diào)器)接ロ的數(shù)據(jù)通過U3、U4進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；同樣來自J23、J24插座的外部數(shù)據(jù)信號(hào)通過U18、U19集成電路485轉(zhuǎn)232后與Ul單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與通信，以實(shí)現(xiàn)近端機(jī)或遠(yuǎn)端機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制及查詢等項(xiàng)目的遠(yuǎn)程管理。本ARM有串ロ擴(kuò)展(U6)功能和以太網(wǎng)通信功能(U5)。同時(shí)具備I2C總線的連接ロ(Ull)，以適應(yīng)各種接ロ的連接。圖7是調(diào)制解調(diào)器電路圖，它必須插入MODEM才能工作，J5是貓的連接插ロ ；U1用于電平匹配，U3是MODEM的電源開關(guān)，可受控于單片機(jī)。圖8是遠(yuǎn)端機(jī)中的功放驅(qū)動(dòng)電路圖，其主要作用是將光電轉(zhuǎn)換的調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行放大，以達(dá)到足夠的輸出功率來驅(qū)動(dòng)后級(jí)的功放。IUl為驅(qū)動(dòng)放大，它的輸入端串聯(lián)了由IDl等組成的AGC衰減器，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端機(jī)輸出限幅。圖9是驅(qū)動(dòng)接ロ電路，其工作原理與圖5基本相同。圖10是純功放電路，從結(jié)構(gòu)上來看，它是由ニ個(gè)LDMOS (Q1、Q2)功放管和前后ニ個(gè)PCB3dB藕合器組成，形成典型平衡放大結(jié)構(gòu)，Q1、Q2功放管前后的多級(jí)LC電路起到匹配濾波作用，以實(shí)現(xiàn)FM頻段(87MHz 107MHz)功率放大。圖11是遠(yuǎn)端機(jī)功放輸出電路，3IS01是輸出隔離器，起到反射功率隔離的作用；在隔離器前串接的是PCB藕合器，其藕合度為35dB，為3U1、3U2芯片提供檢測(cè)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)輸出功率AGC限幅。圖12為近端機(jī)接線圖，它具體反映了近端機(jī)中各模塊之間的信號(hào)線、數(shù)據(jù)線及電源線的連接關(guān)系；詳見以下連接表I。
權(quán)利要求1.一種調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，其特征在于主要包括接收天線、近端機(jī)、光纜、遠(yuǎn)端機(jī)以及發(fā)射天線，近端機(jī)輸出的光信號(hào)通過光纜長(zhǎng)距離傳輸給多個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)；其中接收天線，用于接收來自主發(fā)射臺(tái)的調(diào)頻廣播信號(hào)；近端機(jī)，主要包括低噪聲濾波放大器、電光轉(zhuǎn)換模塊、光分路器、調(diào)制解調(diào)器、近端中央處理器和開關(guān)電源，用于將輸入調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行濾波放大后調(diào)制成光信號(hào)；近端中央處理器用于近端機(jī)各模塊數(shù)據(jù)參數(shù)的管理與控制；調(diào)制解調(diào)器用于近端機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控；遠(yuǎn)端機(jī)，由光電轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動(dòng)與接口、功放、遠(yuǎn)端中央處理器和供電電源組成，其射頻鏈路是用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，然后進(jìn)行功率放大，其中包括功放驅(qū)動(dòng)電路和射頻參數(shù)檢測(cè)電路，最終輸出足夠功率信號(hào)由發(fā)射天線發(fā)射出去；發(fā)射天線，用于調(diào)頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，以覆蓋目標(biāo)區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述的近端機(jī)中低噪濾波放大器把輸入調(diào)頻信號(hào)放大后，其輸出功率電平達(dá)到電光轉(zhuǎn)換模塊的輸入功率電平的要求；電光轉(zhuǎn)換模塊把調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過光調(diào)制后，通過光分路器和光纜傳輸拉遠(yuǎn)到各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)；拉遠(yuǎn)的距離在5公里以上，拖帶遠(yuǎn)端機(jī)的個(gè)數(shù)要根據(jù)電光轉(zhuǎn)換模塊發(fā)射的光功率大小、光分路器衰減和光纜衰減而定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述遠(yuǎn)端中央處理器用于遠(yuǎn)端機(jī)各模塊數(shù)據(jù)參數(shù)的管理與控制，并把這些數(shù)據(jù)參數(shù)送給光接收模塊進(jìn)行射頻調(diào)制和光調(diào)制，然后通過光鏈路傳輸給近端機(jī)，通過近端機(jī)調(diào)制解調(diào)器GPRS功能監(jiān)控遠(yuǎn)端機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種調(diào)頻廣播光纖直放站拉遠(yuǎn)系統(tǒng)，包括接收天線、近端機(jī)、光纜、遠(yuǎn)端機(jī)以及發(fā)射天線，近端機(jī)輸出的光信號(hào)通過光纜長(zhǎng)距離傳輸給多個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)；近端機(jī)包括低噪聲濾波放大器、電光轉(zhuǎn)換模塊、光分路器、調(diào)制解調(diào)器、近端中央處理器和開關(guān)電源，用于將輸入調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行濾波放大后調(diào)制成光信號(hào)；遠(yuǎn)端機(jī)由光電轉(zhuǎn)換模塊、驅(qū)動(dòng)與接口、功放、遠(yuǎn)端中央處理器和供電電源組成，用于將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，然后進(jìn)行功率放大由發(fā)射天線發(fā)射出去。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是該系統(tǒng)不僅保持調(diào)頻廣播直放站的功能，而且有效地提高了調(diào)頻廣播直放站收發(fā)之間隔離度；在覆蓋信號(hào)的工程實(shí)際應(yīng)用中，近端機(jī)可通過光分路器拖帶多個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)，能解決多點(diǎn)覆蓋問題。
文檔編號(hào)H04B10/29GK202475433SQ20122003786
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月7日
發(fā)明者陳哲 申請(qǐng)人:三維通信股份有限公司