基站直放站收发信机设计_NS
GSM-R光纤直放站中射频光收发模块设计
Ｘｕ Ｊａ Ｗ ａ ｇ Ｚｈ ｇ ｎ Ｊａ ｇ Ｈａ Ｍ ａ Ｌｉ ｉｎ ｎ ｉｏ ｇ ｉｎ ｎ
（ｎｔｕｉｎｏ Ｆ ａｄＯ － ｓ ｏ ｔｅｓ Ｕ ｉｅｓｙ ａｊ ｇ２ ０９ Ｃ ｉａ Ｉｓｔｔ ｆ —ｎ ＥＩ ，Ｓ ｕｈａｔ ｎｖｒｉ ，Ｎ ｎｉ １０６， ｈｎ ） ｉ ｏ Ｒ Ｃ ｔ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｎ ＲＦ ｏ ｔ ａ ａ ｓｅｖ ｒｍｏ ｕｅｆ ｒＧＳ Ｒ（ Ｍ ．ａｌ ｔｎ ａｄ ｆ ｅ ｐｉ ｅ ｅ ｔｒｉ —ｐｉ ｌ仃 ｎ ｃ ｉｅ ｄ ｌ ｏ Ｍ— ＧＳ ｒｉ）ｓａ ｄ ｒ ｂ ｒｏ ｔ ｒｐ ａｅ Ｓ ｃ ｉ ｃ
ｐｕ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｄ ｎ ｙ ｄｅ ｉ ｎ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｉ ｄ ｐ ｅ ｎ ｒ ｃ ｉ ｅ ａ ｔｔ ｅ ｈ ｉ ｈ ｒ ｌａ ｉｉ ｅ ｕ ｒ － ｔ ｅ ｒ ｄ ｎ ａ ｃ ｓｇ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓａ ｏ ｔｄ ｉ ｅ ｅ ｖ ｒｐ ｒ ｏ ｍｅ ｔｔ ｅ ｈ ｇ ｅ ｉｂ ｌ ｙ ｒ ｑ ｉｅ ｔ
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ＧＳ — 光 纤 直 放 站 中射 频 光 收 发 模 块 设 计 Ｍ Ｒ
徐 建 王 志功 江 汉 马 力
（ 东南 大学射频 与光 电集成电路研 究所 ， 南京 ２ ０９ ） １０ ６
摘要 ： 对铁 路 Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ标准 的光 纤直 放站 中的射 频光 收发 模 块 进 行 了设 计 、 造和 测 试． 发 射 制 光
GSM网络室外直放站的设计
GSM网络室外直放站的设计【摘要】GSM网络室外直放站是GSM网络中非常重要的组成部分，能够有效地扩大网络覆盖范围和提升信号质量。
本文首先介绍了GSM网络室外直放站的原理，包括信号放大和传输原理等。
然后详细说明了室外直放站的组成和设计要点，包括天线、功率放大器等组件的选择和配置。
接着讨论了室外直放站的布局和参数设置，以确保其正常运行和优化网络性能。
指出了GSM网络室外直放站设计的重要性，并展望了未来的发展方向。
本文对GSM网络室外直放站的设计进行了全面的介绍和分析，有助于读者对该技术有更深入的了解和应用。
【关键词】GSM网络, 室外直放站, 设计, 原理, 组成, 要点, 布局, 参数设置, 重要性, 未来发展方向, 总结.1. 引言1.1 背景介绍随着移动通信技术的不断发展，人们对通信网络的需求也越来越大。
在GSM网络中，室外直放站是一个非常重要的组成部分，它能够有效地扩大网络覆盖范围，并提升网络的信号质量，从而提高通信质量和用户体验。
在城市建设、农村通信等各个领域，室外直放站都扮演着非常重要的角色。
在传统的GSM网络中，室外直放站的设计一直是一个重要的课题。
如何根据具体的网络需求和场景特点来设计合适的室外直放站，如何确保其性能稳定和可靠，如何提高网络的传输速率和覆盖范围，这些都是需要认真思考和研究的问题。
本文将对GSM网络室外直放站的设计进行深入探讨，从原理、组成、设计要点、布局以及参数设置等方面展开研究，旨在为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
希望通过本文的研究，能够对GSM网络室外直放站的设计有所启发和提升，为移动通信技术的进步做出贡献。
1.2 研究意义GSM网络室外直放站的设计对于现代通信领域具有重要的意义。
室外直放站作为GSM网络中的重要组成部分，直接关系到通信网络的覆盖范围和通信质量。
通过对GSM网络室外直放站的设计研究，可以有效提高通信网络的覆盖率和通信质量，为用户提供更加稳定和高效的通信服务。
基站收发信台BTS（五）
05.1 概述5.2 系统工作原理5.3 硬件结构5.4 软件结构5.5 系统特点5.6 组网方式1课程目标掌握BTS的工作原理掌握BTS的主要功能掌握BTS的硬件结构了解BTS的软件结构掌握系统特点了解组网方式2基站天线??在所有无线通信系统中天线是收发信机与外界传播媒介之间的接口。
同一副天线即可以辐射电磁波又可以接收电磁波发射时天线把高频电流转换成电磁波接收时天线把电磁波转换成高频电流。
3天线的工作原理??根据麦克斯韦方程当导线载有交变电流时就可以产生电磁波辐射。
辐射能力与导线长短有关。
??当两根导线距离很近时理想导线上产生的感应电动势相互抵消辐射到两根导线之外的能量很小当两根导线张开一定角度后由于两根导线的电流方向相同产生的感应电动势方向相同向外辐射的能量较大当张开导线的长度与波长可比拟时导线上的电流就大大增加因而就形成较强的辐射。
通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。
两臂长度均对称半波振子是称动通信天线中的基本单元实际的天线是由多个振子组成。
4天线的工作原理??发射机发射机电场ii同轴电缆发射机ii电场发射机iii电场5天馈系统天线塔放天线支架跳线跳线馈线跳线NodeB机柜6天馈系统?? 8避雷器主馈线7/8―5馈线卡6走线架4接地装置3接头密封件绝缘密封胶带PVC绝缘胶带1天线调节支架UMTS板状天线抱杆50114mm2室外馈线9室内超柔馈线7馈线过线窗基站主设备7天线类型??定向天线:板状天线??全向天线??室内帽形天线:吸顶天线??附:图见C:COURSE天线8天线9天线10天线11天线12天线13天线的重要特性天线增益??天线通常是无源器件其增益的概念与一般功率放大器增益的概念不同。
功率放大器具有能量放大作用但天线本身并没有增加所辐射信号的能量它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一个方向。
??增益是天线的重要指标之一它表示天线在某一个方向能量集中的能力相对于特定天线。
中国移动综合代维无线-题库(1)
综合维护无线业务知识题库一、填空题（40）1.防雷设备的更新周期为 6 年。
2.导线线端标准为PE,表示保护地。
3.蓄电池中高电位的电极是正极。
4.“VR LA蓄电池”指的是阀控式密封铅酸蓄电池。
5.TD-SCDMA系统中1个子帧的长度是 5 ms。
难6.GPS接收机两个主要用途为: 定位、导航。
7.天馈线测试仪是用来测量馈线的驻波比。
8.直放站天馈线系统的驻波比测试中，驻波比要求≤ 1.4 。
9.在自由空间传播的信号，GSM1800MHz的衰耗比GSM900MHz 大（大或小）。
10.对于干线放大器、光纤系统、有源分布系统的主机单元设备必须接地，并用16 平方毫米的接地线与建筑物的主地线连接。
11.设备接地的目的是防止静电危害，一般要求接地电阻小于 5 Ω。
12．目前常用的1/2馈线在2000MHZ的百米损耗为10.7 dB。
难13．天线俯仰角也是网络优化调制的一个重要参数，天线俯仰角越小，覆盖越远，天线波瓣图的畸变越小；天线俯仰角越大，天线覆盖越近。
14.馈线入室处必须有回水弯。
回水弯的底部与入室端口的水平高度要低于 10 厘米。
回水弯的弧度要流畅。
同组馈线的回水弯要互相固定。
15.请写出下列单位之间的对应关系：10W = 40 dBm16.GSM网络质量测试主要包括 CQT 和DT两部分。
16.360度全方位发射的天线叫全向天线。
17.43 dBm = 20 W。
18.通信网的三大系统是：基站子系统、传输子系统、交换子系统。
19.单模光纤的标准工作波长为1310nm和1550nm。
难20.在GSM系统中，MSC至BSC的接口称为 A 接口。
21.GSM相邻频道间隔为 200 KHz 。
22.GSM系统中一般设定最大时间提前量为 63 bits，由此得出基站最大覆盖半径为35 km。
难23.在分布系统中常用的无源器件有功分器、耦合器和合路器等。
24.全速率业务信道和半速率业务信道传送数据最快速度为 9.6kbit/s 和4.8 kbit/s 。
GSM网络室外直放站的设计
GSM网络室外直放站的设计GSM网络室外直放站的设计在GSM无线网络中由于各种原因的影响不可能达到完全的无缝隙覆盖，在一些偏远的农村，处于盲区的厂矿公司采纳室外直放站进行覆盖是一种快捷、经济的好办法。
室外直放站系统的设计主要包罗稳定性设计和覆盖设计两个方面。
1．直放站的稳定性分析直放站实际上是一种特别的放大器，在下行链路上，其输入端就是放大器的上行天线接口，输出端就是下行天线接口。
在上行链路上恰与此相反。
同时它又是一种上下行天线之间存在暗号耦合的反馈放大器，按照放大器的稳定性理论，要使放大器稳定须满足幅度平衡条件：AF＜1式中A为放大器的开环增益，F为放大器反馈系数，同时还要满足反馈暗号与输入暗号同相，这称之为相位平衡条件。
下面对直放站的稳定性进行分析。
直放站是上下行暗号都放大的双向放大器，一般上行增益要比下行增益小几dB，只要下行放大器稳定就能保证整个直放站的稳定，直放站的稳定性分析实际上就是下行链路的稳定性分析。
由于无线暗号的多径传播，直放站系统中的重发暗号经过反馈路径总有某些暗号重量与输入暗号同相，要使系统稳定必需从幅度平衡条件考虑。
将AF＝1表明为dB形式：G－L=0或G＝L（1）G为放大器的开环增益即直放站主设备两天线接口之间的增益，L为反馈路径的损耗，暗号从下行天线接口至上行天线接口之间的损耗。
一般情况下直放站的最大增益是固定的，它等于设备内各放大环节最大增益之和。
在实际应用中，设备并非工作于最大增益状态，而是在满足覆盖要求的增益下运行，称之为工作增益（Gw）。
Gw=Po-Pi（2）其中Po为直放站的输出功率（两载频设备一般在33dB右左），Pi为设备输入功率。
Po=Poa-Gtx（3）Pi=Pia Grx（4）Gtx、Grx分别为上行和下行天线的增益，Poa、Pia分别为整个直放站系统（含天线）的输出和输入的暗号功率。
按照以上关系，幅度平衡条件Gw－L<0，可表示为Po-Pi<L，或Po-Pia-Grx<L（5）上式中L是直放站设备输入口和输出口之间的隔离度，即由收发信天线的增益和天线间的空间隔离两部分组成，L=L空间-(Gtx Grx)可见，直放站系统的稳定性与直放站的输入暗号强度Pi，输出暗号强度Po，收发信天线隔离度L三个因素有直接关系，其中Po是已知的，L与收发信天线间的传播环境和收发信天线的增益有关，Pi由基站到直放站间的传播环境有关。
第8章_直放站系统设计
FPGA系统设计
1
8.1直放站FPGA系统设计
直放站可以增强网络覆盖及网络覆盖质量，可以显著 降低运营商的覆盖成本。直放站（中继器）属于同频 放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强 的一种无线电发射中转设备。直放站的基本功能就是 一个射频信号功率增强器。直放站在下行链路中，由 施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波 器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经 功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路径 中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方 式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到 基地站与手机的信号传递。
FPGA系统设计
以下的章节将重点介绍最常用的抽取内插，上下变频， 选频等数字信号处理实现方法。 数据的抽取和内插。 由于在无线通信中，信号的带宽一般比较宽，如： GSM在国内是30MHz（每载波200kHz），CDMA是 10MHz（每载波1.2288MHz）WCDMA是60MHz（每 载波5MHz），TD-SCDMA目前国内使用的A频段 15MHz（每载波1.6MHz）。在采样定理中我们知道 ，要完全恢复信号，对信号的采样速率必须大于等于 2倍的信号带宽。而在工程中为达到更好的性能，一 般会留一定的余量，比如3~4倍甚至更高。因此一般 ADC的采样率一般都会比较高。
FPGA系统设计
在Tools菜单下，选择MegaWizard Plug-In Manager选项
FPGA系统设计
选择Create a new custom megafunction variation创 建一个新的IP；
FPGA系统设计
在左边的导航栏中展开I/O文件夹，选ALTDDIO_IN， 这个就是专门用于DDR输入转换的，下面的 ALTDDIO_OUT则是用于输出的。在右手边的选项中根 据自己的需要选择要生产的语言类型和产生的IPCore路 径和名称；
GSM直放站工程设计原理new
GSM 直放站工程设计原理1) 站址选择和定位为了扩大基站的覆盖范围，直放站应放在基站的覆盖区边界处,使用路测仪在地面测出的基站信号强度一般为:-85~-95 dBm ，在源天线处测得基站信号强度一般为-75~-85dBm. 直放站距离基站距离太近，（源天线接受信号强）则直放站与基站形成重叠覆盖，MS 信号一路通过直放站延时后到达基站，另一路直接到达基站。
将会对基站形成多径干扰，所以要尽量减少直放站与基站重叠覆盖的区域面积。
直放站距离基站太远，源天线接收信号弱，则直放站的前向输出功率比较小，覆盖范围也比 由于重发天线是定向角度天线，直放站站址最好选在盲区外，靠近盲区边沿，（根据现场条较小。
达不到增大覆盖面积的目的。
件确定，通常大约50~200米）直放站安装位置：1.正确 2 .错误2） 前期勘测及理论测算为最大发挥直放站的作用，要实地对测量的结果对覆盖效果几覆盖面积进行初步的估算，通常按照以下几个步骤进行：（1） 根据覆盖要求确定设备的具体安装地址，准备前期的基础工程，如：铁塔，机房，供电，接地等。
（2） 确定需要转发的基站载频号。
并测试接收信号场强值。
（3） 根据场强初步确定使用设备的类型.天线的使用类型.天线的安装高度及位置。
（4） 通过计算预测设备的功率增益.最大输出功率。
（5） 根据设备输出功率及重法天线的类型预测设备开通后的覆盖范围几覆盖效果。
3）施主/重发天线的安装和收发隔离度的测算因GSM 信号是宽带信号，受多径影响比较大，要考虑天线隔离度.输入信号电平大小和波形质量。
为增大隔离度，施主天线与重法天线采用背对背安装方式，当安装在铁塔时，使用铁塔平台对天线的隔离，当安装在楼房顶层时，使用建筑物或增大天线水平距离进行隔离。
如果两天线之间有隔离物体，如楼顶水箱.电梯间等，安装时要避免两天线在一侧。
如果建筑物为钢筋混凝土结构，施主天线在满足信号接收强度的基础上，应尽量靠近建筑物。
如果建筑物为一般砖墙结喉，应考虑用建筑物隔离和拉长距离的方法来满足隔离度要求。
GSM网组成包括NSS子系统BSS子系统MS子系统(精华版)
1．GSM全称：全球移动通信系统（Global System for Mobile communications）.组成包括NSS子系统BSS子系统NMS子系统。
2．GSM鉴权三个参数是RAND、SRES、KC。
A3算法用于鉴权A5算法用于加密。
网络管理系统的功能是：性能管理、配置管理、故障管理。
3．跳频序列信息在（BSSH广播控制信道）内，逻辑信道内SCH是同步逻辑信道，它包含BSIC基站识别码和一个简化的TDMA帧号。
4．用户首次在MSC/VLR出现时，网络根据用户的（IMSI国际移动用户标识）寻找归属HLR。
5．切换的四种方式：小区内与BSC内切换，小区间与BSC内切换，小区间与BSC间切换，MSC间切换。
6． NSS(网络交换子系统)的主要功能：1。
呼叫控制2。
计费3。
移动管理4。
其它网络连接相关的命令，5。
用户数据处理6。
用户定位。
7．NSS(网络交换子系统)的主要组成部分：MSC（移动业务交换中心）、VLR（访问位置寄存器）、HLR（本地位置寄存器）、EIR（设备识别寄存器）、AC（鉴权中心）组成8．基站可分为定向站、全向站、覆盖站、容量站。
ULTRASITE的Triple-Mode是（GSM/WCDMA/1BBU）。
（C GI）代表一个BTS的全球唯一标识。
ULTRASITE风扇有11个。
9．信道是信号的传输媒介，信道可分为物理信道和逻辑信道。
10．通信网形式为数字和模拟，业务种类：电话网、电报网、传真网、数据网、广播电视网；服务范围：本地网、长途网、国际网；按组网方式：移动通信网、卫星通信网。
11．通信网的基本结构：网型、星型、复合型、环型和总线型。
12．通信网的构成要素有：终端设备、交换设备和传输设备。
13．2Mbit/s的Pcm中，每帧（Frame）有(32)时隙(TS)，每时隙（TS）有（8）比特（bit），PCM进行A/D变换是有三个步骤是：抽样、量化、编码。
14．移动通信按信号形式可分为（模拟）和（数字），常用的调制方式有调幅、调相、跳频。
GSM网组成包括NSS子系统BSS子系统MS子系统(精华版)
1．GSM全称：全球移动通信系统（Global System for Mobile communications）.组成包括NSS子系统BSS子系统NMS子系统。
2．GSM鉴权三个参数是RAND、SRES、KC。
A3算法用于鉴权A5算法用于加密。
网络管理系统的功能是：性能管理、配置管理、故障管理。
3．跳频序列信息在（BSSH广播控制信道）内，逻辑信道内SCH是同步逻辑信道，它包含BSIC基站识别码和一个简化的TDMA帧号。
4．用户首次在MSC/VLR出现时，网络根据用户的（IMSI国际移动用户标识）寻找归属HLR。
5．切换的四种方式：小区内与BSC内切换，小区间与BSC内切换，小区间与BSC间切换，MSC间切换。
6． NSS(网络交换子系统)的主要功能：1。
呼叫控制2。
计费3。
移动管理4。
其它网络连接相关的命令，5。
用户数据处理6。
用户定位。
7．NSS(网络交换子系统)的主要组成部分：MSC（移动业务交换中心）、VLR（访问位置寄存器）、HLR（本地位置寄存器）、EIR（设备识别寄存器）、AC（鉴权中心）组成8．基站可分为定向站、全向站、覆盖站、容量站。
ULTRASITE的Triple-Mode是（GSM/WCDMA/1BBU）。
（C GI）代表一个BTS的全球唯一标识。
ULTRASITE风扇有11个。
9．信道是信号的传输媒介，信道可分为物理信道和逻辑信道。
10．通信网形式为数字和模拟，业务种类：电话网、电报网、传真网、数据网、广播电视网；服务范围：本地网、长途网、国际网；按组网方式：移动通信网、卫星通信网。
11．通信网的基本结构：网型、星型、复合型、环型和总线型。
12．通信网的构成要素有：终端设备、交换设备和传输设备。
13．2Mbit/s的Pcm中，每帧（Frame）有(32)时隙(TS)，每时隙（TS）有（8）比特（bit），PCM进行A/D变换是有三个步骤是：抽样、量化、编码。
14．移动通信按信号形式可分为（模拟）和（数字），常用的调制方式有调幅、调相、跳频。
收发机设计及调试技巧分享
收发机设计及调试技巧分享无线电通信在今天的生活中扮演着举足轻重的角色，无线电设备中的收发机起到着重要的作用。
有了它们，我们才能完成所有的通信任务。
然而，如何设计并调试一个高性能的收发机总是一个问题。
在这篇文章中，我们将分享一些关于收发机设计及调试的技巧，以帮助初学者更好地了解这个领域。
第一部分：收发机设计一般来说，收发机包含接收机和发射机两部分。
接收机的主要任务是接收来自天线的信号，将它转换为电信号，并将其放大。
发射机的任务是将电信号转换为无线电波并通过天线进行发送。
因此，设计一台高性能的收发机关键在于它的整体设计方案。
首先，我们需要考虑天线的选择。
天线是收发机连接外界的关键设备，它直接影响整个收发系统的性能。
在选择天线时，需要考虑其频率响应、阻抗匹配、增益等因素，以及天线与芯片的接口。
一般而言，目前市面上主要的天线有螺旋天线、棒状天线和贴片天线。
对于不同的应用场景，我们需要选择不同的天线。
其次，选用功放和滤波器。
在整体设计中，功率放大器和滤波器也是不可或缺的。
功率放大器的作用是将输入信号放大至合适的水平以达到扩大信号的功效。
此外，滤波器能够滤除其中的杂波和干扰音，提高信号的质量。
因此要选用合适的功率放大器和滤波器以使收发机具有更好的性能。
最后，合理选择芯片。
芯片是收发机的核心部件，设计师需要根据应用需求选择合适的芯片。
同时，要注意芯片带宽、插入损耗和带外抑制度等参数。
第二部分：收发机调试即使是设计制造的高性能收发机，也需要在使用的过程中进行调试。
以下是一些调试技巧，帮助我们更好地理解收发机的性能。
首先，调整天线阻抗。
阻抗匹配是一个重要的调试步骤，它可以增加收发机与天线之间的互补性，从而提高信号传输的精度。
为找到合适的天线阻抗，我们需要使用示波器和频谱分析仪等测试设备进行调试，从而找到最优阻抗值。
其次，调整滤波器设计。
在通信中，滤波器对于杂波的过滤和减少对频道信号的干扰起着重要的作用。
因此，我们需要对滤波器进行适当的调整，以提高信号的削弱。
GSM-R铁路综合数字移动通信系统
一、什么是GSM-R
铁路相对GSM公网的特殊需求：
（1）用户级别不同（高级语音呼叫，包括：组呼、群呼、 增强多优先级与强拆）
（2）功能寻址（调度） （3）基于位置的寻址（机车呼叫前方车站、后方车站） （4）高速情况下的移动通信 （5）大量特殊的数据业务需求（列控、列尾、车次号等）
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一、什么是GSM-R
-95
-95～92
-92
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四、GSM-R网络规划
无线覆盖——弱场解决方案 直放站＋漏泄同轴电缆/天线
方案设计、网络优化时应注意：同频干扰 来自同一个基站的基站信号和直放站信号如有交叉， 则两个信号的时延差应小于15μs。
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四、GSM-R网络规划
基站容量和频率规划 基站容量：话务模型和用户分布决定基站容量 （1）语音业务：0.015erl （2）电路域数据：列控：1信道/列车
同步操控：3－4信道/列车 （3）分组域数据：列尾、车次号、调度命令，约2 个信道。
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四、GSM-R网络规划
3、基站容量和频率规划
频率配置 GSM-R共4MHz频率带宽：
885－889MHz (移动台发，基站收，上行) 930－934MHz (基站发，移动台收，下行)
双工收发频率间隔45MHz，相邻频道间隔为200kHz。按 等间隔频道配置的方法，共有21个载频。频道序号从999～ 1019，扣除低端999和高端1019做为隔离保护，实际可用频
BSC2 MSC2
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四、GSM-R网络规划
无线覆盖——覆盖指标
终端种 类
列调 机车台
业务种 类
话音及 调度数
据பைடு நூலகம்
接收天线 位置
机车 顶部
基站和直放站
简单说，基站是信息信号发生的源地直放站是负责收集基站信息信号再次发射到信号等待区，将信号范围扩大。
当然基站本身也是有放大信号源的功能，将信号传输到信号等待区，但这是有距离限制的当无法达到信号到达区的时候就需要使用直放站进行再次放大以达到更远距离的信号传输基站即公用移动通信基站，是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。
直放站属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。
直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。
直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。
在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。
、直放站概述1. 直放站的定义直放站（中继器）属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。
直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。
直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。
在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。
直放站是一种中继产品，衡量直放站好坏的指标主要有，智能化程度（如远程监控等）、低IP3（无委规定小于-36dBm）、低噪声系数(NF)、整机可靠性、良好的技术服务等。
使用直放站作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段之一，主要是由于使用直放站一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。
直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。
直放站2-直放站系统设计
网络优化技术交流 直放站应用注意事项
C、供电方式： 供电方式：
供电方式有两种可供选择，一种为220V交流电供电，另一种为太阳能 供电。对于偏远地区及电源不太稳定区域应采用交流电加电池浮充供 电系统以保证直放站系统的不间断供电；对于无电源供给地区如边远 山区、公路、海岛和草原等，无线直放站可以利用太阳能供电系统供 电。
随着移动通信网络覆盖的不 断深入，边远地区、山区、林 区、公路、 海岛等许多地方， 供电问题非常突出，网络建设 受到很大限制。太阳能供电系 统以其灵活的工作特性，很好 的解决了移动通信设备电力供 应问题。
网络优化技术交流 直放站的应用范围 8、临时性地点的紧急覆盖
某些临时性地点(会议、抗灾或抢险现场）对通信要求比较紧迫，需要在极 短的时间完成对特定区域的信号覆盖。直放站以其安装简单、施工方便、对外 部环境要求不高等优点更适用于此类站点覆盖。
信号发生器
频谱分析仪
功率，记为PB。 隔离度LISO（dB）= PA- PB
网络优化技术交流 直放站应用注意事项
D、隔离度： 隔离度：
测试和实践验证，当该环路满足下列关系式时直放站才能稳定 而可靠工作，不会产生自激。 I－G≥15 I为施主天线和转发天线之间的隔离度，G为直放站的增益。 直放站的增益越大，其输出功率就越大，覆盖就越远。但要保 证直放站稳定工作，其增益的设置要受到隔离度的限制。
同频直放站产生自激原理 图
无线同频直放站就形成一个潜在 的正反馈环路，
网络优化技术交流 直放站应用注意事项
D、隔离度： 隔离度：
重发天线
将施主天线连接到GSM信号发生器 上，重发天线连接到频谱仪上，
施主天线
在GSM信号发生器上模拟一900MHz 频点，输出功率记为PA的信号。 测量频谱仪上收到该频点的信号
GSM室外直放站的设计
GSM室外直放站的设计摘要:本文从从直放站的工作原理、应用以及移动通信对直放站性能参数的一些基本要求和直放站在实际生活中的应用为主线进行了介绍。
此外,本文还介绍了直放站在不同的地理环境及应用场合的系统解决方案以及直放站主要指标的测试。
关键词:直放站GSM 无线通信移动通信基站1 直放站的概念分析直放站是一种同频放大设备,无限通信在整个的传输过程当中,它具有增强信号的作用。
它在下行链路中,从覆盖的区域当中获取信号,由带通滤波器过滤掉一部分信号,然后用功放将过滤后的信号进行放大,再发射到待覆盖的区域。
它在上行链路中的覆盖方式和区域是相同的手机信号区域,发射的区域为上行放大链路——相应基站,这样的一个过程,实现了手机信号与基站信号的传输。
我们选择使用直放站的目的是:为了达到“小容量,大覆盖”的目标,因为使用直放站他能够以固有的基站数量来保障网络的覆盖,而且成本比微蜂窝技术要小的多。
直放站是一个解决网络延伸覆盖能力的、简单的、安全快捷的方式。
直放站与基站的优劣性比较。
相较于基站,直放站有以下的优点:(1)覆盖面积相同,使用直放站投资更低。
(2)覆盖更加灵活。
(3)在用户不多的组网初期,投资的效益不高,可以用一部分直放站代替基站。
(4)无需土建和传输电路的施工,建网迅速。
2 直放站的原理2.1 直放站的工作原理为解决基站覆盖存在的盲区,所以采取了使用GSM移动通信的方式。
它能够消除GSM900MHz/1800MHz频段的移动通信网的小范围信号盲区,不仅能偶改善覆盖效果,还能极大的减少投资基站的成本。
施主天线将接收到的基站下行信号送到双工器,双工器对信号进行滤波后将上行信号送到低噪声放大器进行第一级放大,放大后的信号含有杂散信号这时必需对信号再次进行滤波,为了不影响后级的工作效率及对其他信号有好的抑制度,必须选择一个有好的波形矩数的滤波器才可以达到要求,在这么高的频率一般普通的滤波器没办法达到要求,我们采用中频频段选择器在中频进行滤波才可以达到要求。
(完整版)CDMA2000系统微型直放站发信通道设计毕业设计
CDMA2000系统微型直放站发信通道设计摘要直放站是随着移动通信的发展而出现的一种无线通信设备。
直放站的应用在第一代模拟移动通信网建立时就已经开始，随着移动通信技术向纵深发展，通信网络面临着一个如何提高网络覆盖质量的问题。
直放站以低投入、低成本、相对短的建设周期和较好的网络质量提高了网络信号的覆盖率，已经成为无线网络覆盖中的重要设备。
目前，第三代移动通信技术已成为国内外移动通信领域的研究热点，相应的射频技术也是通信领域的主要研究方向。
本文首先总结3G的系统，特点及三种无线传输方案，然后介绍了CDMA2000的工作原理和体系结构，并对各种结构的相关概念、主要特点、关键技术进行了简要说明，此外，还简单介绍了无线通信信道的基本原理及传播损耗模型。
接着介绍了移动通信直放站的原理和CDMA直放站的技术指标。
最后从项目所要求的增益、噪声等指标入手，详述本课题硬件方案，作可行性论证，选取合适的芯片与电路结构实现了CDMA直放站的射频发射单元，并总结设计中注意的问题。
关键词：CDMA直放站；射频；硬件电路设计；低噪声放大器；功率放大器AbstractAlong with the development of the mobile communication, repeater is a radio communication equipment. When the 1st generation Analog mobile communication network is established, the application of repeater technology network meets a question ,that is , low cost，relative short building cycle and preferable network quality, and it an important equipment to radio network coverage.At present, in the field of mobile communication, the 3rd generation mobile communication technology(3G) investigative direction. In this paper, it summarizes the system structure and features of 3G and threeprimary kinds of radio transmission technology including CDMA2000 firstly, and then introduces the work principle and system structure of CDMA2000 detailedly and concretely, and it briefly explains the correlative conception, primary feature, and key technology. Besides, it also briefly introduces the basic principle and some transmission ullage models of wireless communication. Where after , it introduces the principles of repeater used in mobile communication and technology indexes of CDMA Repeater. Finally ,it proceeds with the indexes of gain, noise, etc, which required by the item, to discuss the detail, to make feasible argumentation, and to choose the suitable chip and circuit structure. The radio repeater cell of selected frequency acceptance in CDMA Repeater achieved. Otherwise, it sums up the problems which can be encountered in the process of designment.Key words: cdma Repeater; radio frequency; ; low noise amplifier;power amplifier目录摘要 ................................................................ Abstract ................................................................1 前言 ................................................................1.1 研究背景 .......................................................................................................................................1.2 第三代移动通信系统简介 ...........................................................................................................1.2.1 3G的含义 ..........................................................................................................................1.2.2 IMT-2000系统模型 ..........................................................................................................1.2.3 3G主要特点及目标 ..........................................................................................................1.3 IMT-2000无线传输技术方案 ......................................................................................................2 CDMA2000简介及无线信道基础............................................2.1 CDMA2000标准简介 ......................................................................................................................2.1.1 CDMA2000 EV-DOEV-DV .....................................................................................................2.1.2 CDMA2000 1X系统的网络结构 ........................................................................................2.2 CDMA2000物理层及关键技术 ......................................................................................................2.2.1 CDMA2000空中接口概述 ..................................................................................................2.2.2 CDMA2000系统原理及关键技术 ......................................................................................2.2.3 CDMA2000物理层及各信道帧结构 ..................................................................................2.3 无线传播与移动信道基础 ...........................................................................................................2.3.1 接收信号中的三类损耗 ...................................................................................................2.3.2 小尺度衰落信道（多径信道）分析 ...............................................................................2.3.3 大尺度衰落信道传播预测模型简介 ...............................................................................3 CDMA直放站简介........................................................3.1 移动通信直放站概述 ...................................................................................................................3.1.1 移动通信直放站的用途与概念 .......................................................................................3.1.2 移动通信直放站的分类及原理 .......................................................................................3.2 CDMA直放站 ..................................................................................................................................3.2.1 CDMA直放站的分类与原理 ..............................................................................................3.2.2 CDMA直放站的技术指标要求 ..........................................................................................3.2.3 CDMA直放站的设计 ..........................................................................................................4 CDMA直放站硬件设计....................................................4.1 总体要求 .......................................................................................................................................4.2 系统设计 .......................................................................................................................................4.2.1 系统主要模块配置 ...........................................................................................................4.2.2 下行放大模块的设计 .......................................................................................................4.3 系统指标计算 ...............................................................................................................................4.4 部件选取及技术要求 ...................................................................................................................4.4.1 双工器 ...............................................................................................................................4.4.2 隔离器 ...............................................................................................................................4.4.3 滤波器 ...............................................................................................................................4.4.4 步进衰减器 .......................................................................................................................4.4.5 衰减器 ...............................................................................................................................4.4.6 放大器、功放 ...................................................................................................................4.4.7 电源模块 ...........................................................................................................................4.5 电路设计 .......................................................................................................................................结论 ..................................................................参考文献 ................................................................附录一自由空间传播损耗计算..............................................附录二 PCB图、原理图....................................................后记 .................................................................1 前言1.1 研究背景移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。
基于通信直放站系统收发前端的低噪双工器模块设计与研制的开题报告
基于通信直放站系统收发前端的低噪双工器模块设计与研制的开题报告一、选题背景与意义通信直放站是现代通信系统中不可或缺的组成部分，其主要功能为将来自基站或其他终端设备的信号进行放大、过滤等处理，然后通过天线传播出去。
其中，收发前端的低噪双工器模块是直放站系统中的重要组成部分之一，其作用是对信号进行滤波、放大以及发送或接收切换。
随着移动通信技术的不断发展，直放站系统的需求也在不断增加，对低噪声、高稳定性、高性价比的收发前端低噪双工器模块的需求也越来越高。
因此，本课题致力于设计与研制一款符合市场需求的低噪双工器模块，以满足直放站系统在通信传输中的需求，提高通信质量和效率。
二、研究内容和目标本课题主要研究内容为设计与研制一款低噪双工器模块，通过对其进行实验测试，验证其稳定性、低噪声、返波损耗等性能指标是否符合预期。
具体研究内容和目标如下：1. 深入分析低噪双工器模块的工作原理和性能要求，确定其基本设计方案；2. 绘制低噪双工器模块的电路原理图和PCB图，进行电路仿真和调试；3. 进行低噪双工器模块的原型制作，测试其性能参数，包括插损、隔离度、返波损耗、稳定性等；4. 对低噪双工器模块进行性能优化，并优化系统设计，提高其稳定性、性价比和可靠性。
三、研究方法和技术路线本课题采用电路设计、仿真、测试等方法，结合实验分析和模拟仿真，进行低噪双工器模块的设计与研制。
具体技术路线如下：1. 分析低噪双工器模块的工作原理和性能要求，确定其基本设计方案；2. 绘制低噪双工器模块的电路原理图和PCB图，进行电路仿真和调试；3. 进行低噪双工器模块的原型制作，并进行性能参数测试，包括插损、隔离度、返波损耗、稳定性等指标；4. 根据测试结果，对低噪双工器模块进行性能优化，并对系统进行设计优化，提高其稳定性、可靠性和性价比。
四、论文结构本课题的论文结构如下：第一章：绪论介绍研究背景和意义，阐述研究目标、研究内容和研究方法及技术路线和文章结构。
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G1 = +7 dBm − ((−40dBm) + 6dB ) − 6dB − 3dB = 32dB
11
动态范围和通道增益
• 灵敏度情况：3.84 MHz 带内热噪声功率 -108 dBm, 计入通道 NF=4 dB 影响, 将功率折算到输入端为：-108 dBm + 4 dB= -104 dBm。采用美国国家半导 12 bit ADC12C170 时, ADC 底 噪约为 -60 dBm/61.44M, 加 12 dB 处理增益后为 -72 dBm, 假 定 ADC 产生的噪声小于总噪声的 10%, 则 ADC 输入端最大噪 声应为 -62 dBm, 留 3 dB 余量 (单板增益不平坦度), 则模拟通 道增益为大于：
PN ( acceptable ) = PR − (
= − 121 dBm − 5 dB + 25 dB = − 101 dBm
则： PN(actual) < PN(acceptable) 则： NFtotal≤-101 dBm - (-108 dBm) = 7 dB
7
确定系统噪声系数(灵敏度情况)
f0 >
9 B0 2
( 2 n + 1) fS 4
对 3 载频接收机有
f 0 > 67 .5 MHz
f0 =
如 61.44 Msps 等
9
采样率及中频的选择
• 当 fs 为 61.44 Msps 时, • F0 可以是 76.8M、107.52M、138.24M、168.96M、 199.68M… • 如果 B<fs/2, f0 可不正好等于这些频率值, 只要带通采样 后频谱不会产生混叠, 如 138.24M 频点, 在不会产生混叠 的情况下, 可以改用 140M 代替
收信机设计 (以 3 载波 WCDMA 系统为例)
收信机链路设计步骤
• 确定接收机总的噪声系数 NF • 根据系统要求选择中频频率及 ADC 时钟速率 • 分配射频前端及 ADC 噪声系数及增益 • 确定 ADC 输入端的最高阻塞电平 • 确定 ADC 的 SNR • 得到 AD 器件的所需位数 • 确定 ADC SFDR
阻塞信号: -40 dBm
有用信号: G1: AT: NF1: -115dBm 48 dB -12 dB(max) 4 dB G1, NF1
ADC
基带
ADC 输入端的信号包括: • 阻塞信号: -40 dBm + 48 dB – 12 dB= -6 dBm • 有用信号: -115 dBm + 48 dB -12 dB = -81 dBm 3 .84 Mcps • 噪声: 无法确切知道 RG = 10 log 10 ( ) = 25 dB 12 .2 kbps • Eb/N0: 5 dB • AD 输出端最小信噪比: 5 dB – 25 dB = -20 dB • 所以基带可接受的总噪声功率最大可以为：-81 dBm + 20 dB = -61 dBm； • 对于 NF1 = 4dB, 输入到 ADC 之前的噪声为 -104 dBm (折算到天线口) • 对于有用信号: -115 dBm (折算到天线口) • 则模拟通道的 SNRRF = -115 - (-104) = -11 dB
基站/直放站收发信机设计
美国国家半导高速产品工程师 毛华平 2008.5
概要
• 基站/直放站收发信机介绍 • 收信机设计及 ADC 的选择 • ADC 接口电路设计 • 预失真反馈回路 ADC 的选择
2
基站/直放站收发信机介绍
基站/直放站收发信机介绍
Atten BPF
(Passive)
Diff Driver
Step6
-40 dBm
Step4 -96.3 dBm
15
计算 ADC 等效 NF
Step1
+7 dBm 1. 满量程 (2 Vp-p 作用于 100Ω) SNR = 67 dBFS
Step2
-60 dBm
2. ADC 在奈奎斯特频带内的噪声底
折算至按 1 Hz BW 的噪声底 = 10 x log (fclk/2) = 10 x log (122.88 Msps/2) = 77.9 dB
Step3
-137.9 dBm/Hz
3. ADC 的每赫兹噪声底
5. ADC 等效噪声系数, N F NF2 = 36.1 dB
Step4
-174 dBm/Hz
4. 热噪密度
16
互调特性
Step5 -48 dBm 规范中规定的两个干扰信号每个的 RMS 功率, 分别是一个 CW 和一个 WCDMA 干扰 IM3 = 48.3 dB 天线 IIP3 = IM3/2 + P 干扰 = 48.3 dB/2 - 48 dBm = -23.9 dBm 考虑处理增益后可接受的噪声 + 残余干扰总功率 (3.84 MHz BW) 扣除 -101 dBm kTB 和系统噪声NF, 剩下 的可允许的干扰功率 处理增益放宽对噪声的要求 = 10 x log (3.84 Mcps / 12.2 Kbps) = 25 dB Step1 -115 dBm Eb/No = 5dB Step2 -120 dBm 不考虑编码处理增益, 根据灵敏度要求和 比特能噪比推算允许的最大噪声功率
LNA
AMP
BPF
(Passive)
DVGA
BPF
(Passive)
Jitter Clean Up & Syntht
PLL
LVDS
Clock
Dual 10/100 Power Temp Sensor
Control
SCAN STA
Test
4
Baseband
Radio
ADC
Digital Predistortion Loop
BPF LPF
(Passive)
DAC FPGA Des
BPF
(Passive)
PA
BPF
(Passive)
VGA
+
90 LPF
(Passive)
LVDS Data
DAC
PLL
Receive Path (Diversity)
1700 2100 MHz Main
在 3.84 Mcps 条件下，考虑到扩频 Step3 -101 dBm 差值为允许系统引 增益后，满足灵敏度要求所允许的 总噪声。这个总噪声包括输入热噪
入的噪声 NF=max 7 dB 声 kTB 和系统引入的噪声 NF。 Step4 -108 dBm kTB 输入热噪声 扩频增益放宽对噪声的要求 = 10 x log (3.84 Mcps / 12.2 Kbps) = 25 dB Step1 -121 dBm Eb/No = 5 dB Step2 -126 dBm 灵敏度要求所对应的输入信号功率 (12.2 Kbps 数据速率) 不考虑编码处理增益，根据灵敏度 要求和比特能噪比推算允许的最大 噪声功率
150- 250 MHz
VCO
Power Detection
Transmit Path
BPF
(Passive)
LNA
AMP
BPF BPF
(Passive) (Passive)
DVGA
BPF BPF
(Passive)
ADC DDC Ser ADC
LVDS Data
Diversity
BPF
(Passive)
13
收信机链路设计 (阻塞情况)
输入热噪声: -108 dBm/3.84 MHz Process gain(GP) DVGA AT Rake gain(RG) SNR 122.88Msps
阻塞信号: -40 dBm
有用信号: G1: AT: NF1: -115 dBm 48 dB -12 dB(max) 4 dB G1, NF1
6
确定系统噪声系数 (灵敏度情况)
静态参考灵敏度: -121 dBm
接收机总 NFtotal ADC 基带
GP = 10log10(
3.84Mcps ) = 25dB 12.2kbps
Eb ) + GP N0
Eb ＝ dB 5 N0
PN (actual ) = NFtotal + 10 log 10( KT 0 Bw) = NFtotal − 108dBm
8
采样率及中频的选择
X(f)
B0
• Nyquist 采样定理 一般取 r = 2, 则
f S ≥ ( r + 1) B0
f S ≥ 3B0
0
B0
'
f
' 2 B0 + B0 r= B0
• 对中频中心 f0 频率的选择主要考虑互 调产物和本振反向辐射的影响 • 一般为带通采样
• 为了方便后续处理, fs 最好是 WCDMA 码 片速率的整数倍
根据 SNR = 6.02n + 1.76 至少选用 12 bit ADC.
14
阻塞特性
Step5 -15 dBm 标准要求承受的带外连续波干扰信号平均功率 标准要求间隔 10 MHz 的最低阻塞信号 (3.84 MHz BW) 需要保证的最小带内阻塞抑制比=56.3 dB 需要保证的带外阻塞抑制=81.3 dB Step3 -95 dBm 考虑处理增益后可接受的噪声 +残余干扰总功率 (3.84 MHz BW) 扣除 -101 dBm kTB 和系统噪声 NF, 剩下 的可允许的干扰功率 处理增益放宽对噪声的要求 = 10 x log (3.84 Mcps / 12 .2 Kbps) = 25 dB Step1 -115 dBm Eb/No = 5 dB Step2 -120 dBm 测试要求采用的信号功率 (12.2 KHz 信道带宽 BW) 不考虑编码处理增益, 根据灵敏度要求和 比特能噪比推算允许的最大噪声功率