專利名稱：一種用于調(diào)頻廣播信號中繼放大的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于調(diào)頻廣播信號中繼放大的裝置
背景技術(shù)：
調(diào)頻廣播是通過把音頻信號搭載到高頻載波，用載波頻率的變化描述音頻信號的變化，以使音頻信號得以廣泛傳輸?shù)囊环N方式。從應(yīng)用上，調(diào)頻廣播分為有線調(diào)頻廣播和無線調(diào)頻廣播，有線調(diào)頻廣播利用的傳輸介質(zhì)是同軸電纜，能夠通過已有閉路電視線路，把不同的音頻調(diào)制到不同的調(diào)頻載波上，多路音頻、電視信號、控制信號共用CATV (有線電視)網(wǎng)絡(luò)傳輸，具有節(jié)省成本、施工方便、穩(wěn)定性高、資源利用充分等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于城市、農(nóng)村、旅游景區(qū)等應(yīng)急安全指揮廣播系統(tǒng)的搭建與改造；無線調(diào)頻廣播是將音頻信號通過調(diào)制、放大和發(fā)射等，轉(zhuǎn)換成電磁波利用空氣無線傳輸?shù)姆绞?，其不受地域限制、不受環(huán)境影響、不用繁瑣布線等優(yōu)勢被廣大用戶所喜愛，更具有施工簡單、收聽靈活、擴(kuò)展方便、性價(jià)比高等特點(diǎn)，成為建設(shè)城市、農(nóng)村、旅游景區(qū)緊急安全指揮廣播的主流方案。但是，在山區(qū)、偏遠(yuǎn)農(nóng)村、封閉廠房車間、地下室、地下建筑、公路/鐵路隧道、地鐵、礦井等區(qū)域，由于地形的阻擋，調(diào)頻信號很弱，需要進(jìn)行FM信號的增強(qiáng)，本實(shí)用新型調(diào)頻廣播中繼放大裝置就是用于FM信號的增強(qiáng)，用于解決調(diào)頻廣播系統(tǒng)覆蓋盲區(qū)的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種用于調(diào)頻廣播中繼放大裝置，用于解決調(diào)頻廣播系統(tǒng)覆蓋的盲區(qū)問題，用于增大調(diào)頻廣播系統(tǒng)的覆蓋距離和范圍，特別適合于山區(qū)、偏遠(yuǎn)農(nóng)村、封閉廠房車間、地下室、地下建筑、公路/鐵路隧道、地鐵、礦井等區(qū)域。一種用于調(diào)頻廣播信號中繼放大的裝置，包括施主天線、第一帶通濾波器、低噪放單元、A/D單元、DSP+ FPGA+ MCU單元、D/A、第二帶通濾波器、功率放大單元、重發(fā)天線，所述的DSP+ FPGA+ MCU單元是將數(shù)字信號處理DSP、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和微處理器MCU集成在一起，其特征在于施主天線通過第一帶通濾波器與低噪放單元相連，低噪放單元通過A/D單元與DSP+ FPGA+ MCU單元相連，DSP+ FPGA+ MCU單元通過D/A單元與第二帶通濾波器相連，第二帶通濾波器通過功率放大單元與重發(fā)天線相連，DSP+FPGA+MCU單元分別控制低噪放單元、A/D單元、D/A單元、功率放大單元。本實(shí)用新型所用的第一帶通濾波器、低噪放單元、A/D單元、DSP+FPGA+MCU單元、D/A單元、第二帶通濾波器、功率放大單元均可從市場購買得到。施主天線和重發(fā)天線一般采用定向天線,工作頻段在87 108MHz。第一、第二帶通濾波器的工作頻段在87 108MHz，主要作用是濾除帶外的雜散干擾信號，確保設(shè)備正常工作。低噪放單元噪聲系數(shù)很低，內(nèi)置ALC電路，防止接收信號過大對設(shè)備造成損壞。A/D單元完成FM調(diào)頻信號模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換，將模擬的FM信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，送入到DSP+FPGA+MCU單元內(nèi)。在DSP+FPGA+MCU單元，內(nèi)置了數(shù)字預(yù)失真算法，保證了在多信道同時(shí)放大時(shí)，裝置具有優(yōu)異的線性，大大降低了帶內(nèi)互調(diào)，使得調(diào)頻廣播經(jīng)過中繼放大后，依然保持良好的信息完整性，該裝置在最大輸出功率20W的條件下，其三階互調(diào)產(chǎn)物小于_60dBc。同時(shí)，該裝置還內(nèi)置了同頻干擾抵消算法，可以大大降低施主天線和重發(fā)天線隔離度的要求，可以保證在設(shè)備的增益比隔離度大15dB的條件下，設(shè)備正常工作。干擾抵消功能有效的防止設(shè)備出現(xiàn)自激問題，有效的保護(hù)該設(shè)備裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。在DSP+FPGA+MCU單元，內(nèi)置了多通道濾波器算法，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)50個(gè)以上數(shù)字調(diào)頻廣播信道選擇；可以實(shí)現(xiàn)高抑制度的調(diào)頻廣播多信道選擇，能將每個(gè)廣播信道的鄰道抑制做到60dB以上，具有優(yōu)異的信道選擇性。在DSP+FPGA+MCU單元，內(nèi)置了完善的監(jiān)控告警功能，能夠有效的監(jiān)控和協(xié)調(diào)DSP、FPGA、低噪放單元、功率放大單元等單元的工作，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。 經(jīng)過DSP+FPGA+MCU單元后，數(shù)字信號經(jīng)過D/A單元轉(zhuǎn)換，又轉(zhuǎn)換成FM信號，進(jìn)入到第二帶通濾波器中，完成雜散干擾信號的濾波，最后進(jìn)入到功率放大單元中。在功率放大單元中，將FM信號放大到需要的電平，一般在O. 1W — 20W之間，工作頻段在87 108MHz之間。在功率放大單元的內(nèi)部，內(nèi)置了 ALC電路、故障保護(hù)電路、過流告警電路、隔離器等，能夠有效保護(hù)功率放大單元的正常工作。功率放大之后，進(jìn)入到重發(fā)天線，由重發(fā)天線完成FM調(diào)頻廣播信號盲區(qū)的覆蓋。本實(shí)用新型通過數(shù)字化處理，可以實(shí)現(xiàn)高抑制度的調(diào)頻廣播信道選擇，具有優(yōu)異的信道選擇性。該裝置的DSP+FPGA+MCU單元還內(nèi)置了數(shù)字預(yù)失真算法，保證了在多廣播信道同時(shí)放大時(shí)，具有優(yōu)異的線性性能，大大降低了帶內(nèi)互調(diào)，使得調(diào)頻廣播經(jīng)過中繼放大后，依然保持良好的信息完整性。同時(shí)，該裝置的DSP+FPGA+MCU單元還內(nèi)置了同頻干擾抵消算法，可以大大降低對施主天線和重發(fā)天線隔離度的要求，防止設(shè)備出現(xiàn)自激問題，有效的保護(hù)該裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。該裝置廣泛適用于山區(qū)、地鐵、隧道、礦井、地下建筑等調(diào)頻廣播信號覆蓋盲區(qū)的場所，保證調(diào)頻廣播的良好覆蓋。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖I所示，本實(shí)用新型包括一副施主天線20、第一帶通濾波器21、低噪放單元22、A/D單元23、DSP+FPGA+MCU單元24、D/A單元25、第二帶通濾波器26、功率放大單元27、重發(fā)天線28，所述的DSP+ FPGA+ MCU單元24是將數(shù)字信號處理DSP、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和微處理器MCU集成在一起，施主天線20通過第一帶通濾波器21與低噪放單元22相連,低噪放單元22通過A/D單元23與DSP+ FPGA+ MCU單元24相連，DSP+ FPGA+ MCU單元24通過D/A單元25與第二帶通濾波器26相連，第二帶通濾波器26通過功率放大單元27與重發(fā)天線28相連，DSP+FPGA+MCU單元24分別控制低噪放單元22、A/D單元23、D/A單元25、功率放大單元27。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)調(diào)頻廣播信號的中繼放大功能。本實(shí)用新型的DSP+FPGA+MCU單元24、第一帶通濾波器21、低噪放單元22、A/D單元23、D/A單元25、第二帶通濾波器26、功率放大單元27均可從市場購買得到。在山區(qū)、偏遠(yuǎn)農(nóng)村、封閉廠房車間、地下室、地下建筑、公路/鐵路隧道、地鐵、礦井等FM調(diào)頻廣播覆蓋盲區(qū)，通過儀器測試評估、地點(diǎn)/地形勘測，挑選好FM調(diào)頻廣播中繼器的安裝位置，架設(shè)好施主天線和重發(fā)天線，施主天線和重發(fā)天線要選用定向天線，要做好防雷、三防等措施。通過儀表測試車施主天線和重發(fā)天線的隔離度，設(shè)置中繼器的增益和廣播信道數(shù)，確保整機(jī)增益小于隔離度+15dB，如果不滿足，要調(diào)整天線，或增加隔離網(wǎng)等。通過施主天線20接收FM信號，工作頻段在87 108MHz，進(jìn)入到第一帶通濾波器21，第一帶通濾波器的工作頻段在87 108MHz，主要作用是濾除帶外的雜散干擾信號，確保設(shè)備正常工作。濾波之后，F(xiàn)M調(diào)頻廣播信號進(jìn)入到低噪放單元22，該低噪放單元噪聲系數(shù)很低， 可以保證設(shè)備具有良好的靈敏度，其內(nèi)置ALC電路，防止接收信號過大對設(shè)備造成損壞，該單元受DSP+FPGA+MCU單元控制。經(jīng)過低噪放單元22放大和點(diǎn)平調(diào)整之后，進(jìn)入到A/D單元23，完成FM調(diào)頻信號模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換，將模擬的FM信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，送入到DSP+FPGA+MCU單元24內(nèi)。在DSP+FPGA+MCU單元，內(nèi)置了數(shù)字預(yù)失真算法，保證了在多信道同時(shí)放大時(shí)，裝置具有優(yōu)異的線性，大大降低了帶內(nèi)互調(diào)，使得調(diào)頻廣播經(jīng)過中繼放大后，依然保持良好的信息完整性，該裝置在最大輸出功率20W的條件下，其三階互調(diào)產(chǎn)物小于-60dBc。同時(shí)，該裝置還內(nèi)置了同頻干擾抵消算法，可以大大降低施主天線和重發(fā)天線隔離度的要求，可以保證在設(shè)備的增益比隔離度大15dB的條件下，設(shè)備正常工作。干擾抵消功能有效的防止設(shè)備出現(xiàn)自激問題，有效的保護(hù)該設(shè)備裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。在DSP+FPGA+MCU單元24，內(nèi)置了多通道濾波器算法，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)50個(gè)以上數(shù)字調(diào)頻廣播信道的選擇；可以實(shí)現(xiàn)高抑制度的調(diào)頻廣播多信道選擇，能將每個(gè)廣播信道的鄰道抑制做到60dB以上，具有優(yōu)異的信道選擇性。在DSP+FPGA+MCU單元24，內(nèi)置了完善的監(jiān)控告警功能，能夠有效的監(jiān)控和協(xié)調(diào)DSP，F(xiàn)PGA，低噪放單元，功率放大器等單元模塊的工作，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。經(jīng)過DSP+FPGA+MCU單元24后，數(shù)字信號經(jīng)過D/A單元25轉(zhuǎn)換，又轉(zhuǎn)換成FM信號，進(jìn)入到第二帶通濾波器26中，完成雜散干擾信號的濾波，最后進(jìn)入到功率放大單元27中。在功率放大單元27中，將FM信號放大到需要的電平，一般在O. OlW 20W之間，工作頻段在87 108MHz之間。在功率放大單元的內(nèi)部，內(nèi)置了 ALC電路、故障保護(hù)電路、過流告警電路、隔離器等，能夠有效保護(hù)功率放大單元的正常工作，該單元受DSP+FPGA+MCU單元控制。功率放大之后，進(jìn)入到重發(fā)天線28，由重發(fā)天線完成FM調(diào)頻廣播信號盲區(qū)的覆
至JHL ο表I是FM調(diào)頻廣播中繼器主要參數(shù)指標(biāo)，根據(jù)應(yīng)用場景的不同，指標(biāo)會有所調(diào)整。表I FM調(diào)頻廣播中繼器主要參數(shù)指標(biāo)
權(quán)利要求1.一種用于調(diào)頻廣播信號中繼放大的裝置，包括施主天線、第一帶通濾波器、低噪放單元、A/D單元、DSP+ FPGA+ MCU單元、D/A、第二帶通濾波器、功率放大單元、重發(fā)天線，所述的DSP+ FPGA+ MCU單元是將數(shù)字信號處理DSP、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和微處理器MCU集成在一起，其特征在于施主天線通過第一帶通濾波器與低噪放單元相連，低噪放單元通過A/D單元與DSP+ FPGA+ MCU單元相連，DSP+ FPGA+ MCU單元通過D/A單元與第二帶通濾波器相連，第二帶通濾波器通過功率放大單元與重發(fā)天線相連，DSP+FPGA+MCU單元分別控制低噪放單元、A/D單元、D/A單元、功率放大單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于調(diào)頻廣播信號中繼放大的裝置，結(jié)構(gòu)為施主天線通過第一帶通濾波器與低噪放單元相連，低噪放單元通過A/D單元與DSP+ FPGA+ MCU單元相連，DSP+ FPGA+ MCU單元通過D/A單元與第二帶通濾波器相連，第二帶通濾波器通過功率放大單元與重發(fā)天線相連，DSP+FPGA+MCU單元分別控制低噪放單元、A/D單元、D/A單元、功率放大單元，所述的DSP+ FPGA+ MCU單元是將數(shù)字信號處理DSP、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA和微處理器MCU集成在一起。本實(shí)用新型通過數(shù)字化處理，可實(shí)現(xiàn)高抑制度的調(diào)頻廣播信道選擇，具有優(yōu)異的信道選擇性。該裝置廣泛適用于山區(qū)、地鐵、隧道、礦井、地下建筑等調(diào)頻廣播信號覆蓋盲區(qū)的場所，保證調(diào)頻廣播的良好覆蓋。
文檔編號H04B7/155GK202713304SQ20122037053
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者趙輝, 金鋒, 張文珍 申請人:武漢安德瑞科技有限公司