带阻耦合器、室内分布系统及信号处理方法

文档序号:1189887 发布日期:2020-08-28 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 带阻耦合器、室内分布系统及信号处理方法 (Band-stop coupler, indoor distribution system and signal processing method ) 是由 黄伟薇 于 2020-05-28 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种带阻耦合器,包括带阻耦合器本体,所述带阻耦合器本体包括定向耦合器、带阻滤波器、第一端口、第二端口、第三端口;其中,定向耦合器,配置用于从第一端口接收变频后的高频率网络信号与低频率网络信号并将变频后的高频率网络信号耦合从第三端口输出;带阻滤波器,配置用于将变频后的高频率网络信号进行阻断,以使得低频率网络信号与高频率网络信号分开,低频率网络信号从第二端口输出。本发明还提供一种带阻耦合器的信号处理方法、适用于5G网络复用信号的室内分布系统及信号处理方法。本发明通过变频器、带阻耦合器以及天线之间的相互配合,大幅降低室内分布系统的成本同时缩短了其建设周期。(The invention provides a band elimination coupler, which comprises a band elimination coupler body, wherein the band elimination coupler body comprises a directional coupler, a band elimination filter, a first port, a second port and a third port; the directional coupler is configured to receive the frequency-converted high-frequency network signal and low-frequency network signal from the first port and couple the frequency-converted high-frequency network signal to output the frequency-converted high-frequency network signal from the third port; and the band elimination filter is configured for blocking the high-frequency network signal after frequency conversion so as to separate the low-frequency network signal from the high-frequency network signal, and the low-frequency network signal is output from the second port. The invention also provides a signal processing method of the band-stop coupler, an indoor distribution system suitable for the 5G network multiplexing signals and a signal processing method. The invention greatly reduces the cost of the indoor distribution system and shortens the construction period of the indoor distribution system through the mutual matching of the frequency converter, the band-stop coupler and the antenna.)

带阻耦合器、室内分布系统及信号处理方法

技术领域

本发明涉及通信、信息领域,尤其涉及一种带阻耦合器。

背景技术

随着移动通信技术的发展,所使用的频率也越来越高,特别是来到5G时代,频率进一步提高,为整个通信网络的部署带来了很多新的挑战。截止到***移动通信系统,运营商使用的频率绝大部分处于700MHz到2700MHz的频段内,因此,现有室内分布系统均按照此频率要求进行建设,即其中所使用到的各类器件规格均为700MHz到2700MHz;甚至,其中有部分较早建设的系统甚至更窄,仅为800MHz-2500MHz。而众所周知,我国5G建设频段主要包括2600MHz,3500MHz,4900MHz,未来还会使用到毫米波,而且其中主流的3500MHz超出了现有室内分布系统的工作频率范围,无法在其中传输。

因此,如果3500MHz的5G网络需要覆盖室内,需要重新建设一套由满足3500MHz的器件组成的室内覆盖系统,会带来各种问题,比如:投资巨大,建设周期长,阻滞了5G的快速发展;与业主沟通难度大,因为需要对大楼进行较大范围的施工,而现有技术无法解决这些问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种带阻耦合器。

本发明通过提供的系统,降低了室内分布系统的成本,缩减建设周期。

本发明提供一种带阻耦合器,包括带阻耦合器本体,所述带阻耦合器本体包括定向耦合器、带阻滤波器、第一端口、第二端口、第三端口,所述带阻滤波器连接于所述定向耦合器的后端;其中,

所述定向耦合器,配置用于从所述第一端口接收变频后的高频率网络信号与低频率网络信号并将变频后的所述高频率网络信号耦合并从所述第三端口输出;

所述带阻滤波器,配置用于将变频后的所述高频率网络信号进行阻断,以使得所述低频率网络信号与所述高频率网络信号分开,所述低频率网络信号从所述第二端口输出。

优选地,所述带阻耦合器本体包括一主杆,所述主杆连通所述定向耦合器与带阻滤波器;所述主杆用于传输所述高频率网络信号与低频率网络信号。

优选地,所述定向耦合器包括一副杆,所述副杆用于将在所述主杆中传输的所述高频率网络信号耦合出来,以使得所述高频率网络信号单独从所述第三端口输出。

优选地,所述副杆连接一负载,所述负载用于辅助所述副杆将所述主杆中传输的所述高频率网络信号耦合出来。

优选地,所述带阻滤波器包括若干调谐杆,所述调谐杆通过频率的调节,阻挡所述主杆中传输的所述高频率网络信号的传输,以使得所述主杆中传输的所述低频率网络信号单独从所述第二端口输出。

优选地,所述高频率网络为5G网络;所述低频率网络为2G、3G、4G网络中的一种或多种。

本发明还提供一种带阻耦合器的信号处理方法,包括如下步骤:

将从第一端口接收的高频率网络信号与低频率网络信号利用定向耦合器将变频后的所述高频率网络信号耦合并从第三端口输出;

利用带阻耦合器将变频后的所述高频率网络信号进行阻断,以使得所述低频率网络信号与所述高频率网络信号分开,所述低频率网络从第二端口输出。

本发明还提供一种适用于5G网络复用信号的室内分布系统,包括所述的一种带阻耦合器;还包括:变频器与天线;其中,

所述变频器,配置用于将高频率网络对应的高频率阈值进行变频,以使得所述高频率网络能在当前室内分布器件中传输;其中,当前室内分布器件的工作频率包括所述高频率网络变频后对应的频率阈值范围;

所述天线,配置用于接收所述高频率网络或低频率网络信号并将接收的信号发射出去,以使得终端进行接收。

优选地,所述变频器包括上变频器与下变频器;其中,

所述下变频器,配置用于将高频率网络对应的高频率阈值范围变频至低频率网络对应的低频率阈值范围,以使得所述高频率网络能在当前室内分布器件中传输;其中,当前室内分布器件的使用频率为所述低频率网络对应的低频率阈值范围;

所述上变频器,配置用于将所述高频率网络对应的低频率阈值范围变频至高频率阈值范围。

优选地,所述天线包括高频率天线与低频率天线;其中,

所述高频率天线与低频率天线,配置用于分别接收所述高频率网络与低频率网络发送的信号并将二者进行分别发射,以使得终端进行接收。

本发明还提供一种适用于5G网络复用信号的室内分布的信号处理方法,包括如下步骤:

利用变频器将高频率网络对应的高频率阈值进行变频,以使得所述高频率网络能在当前室内分布器件中传输;

配置若干个带阻耦合器,以使得低频率网络信号与所述高频率网络信号分离,进行单独传输;其中,当前室内分布器件的使用频率为所述低频率网络对应的低频率阈值范围;

利用天线接收所述低频率网络信号或高频率网络信号并将接收的信号发射出去,以使得终端进行接收。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

本发明公开了一种带阻耦合器、适用于5G网络复用信号的室内分布系统及信号处理方法,该带阻耦合器包括定向耦合器与带阻滤波器,通过定向耦合器将5G网络信号耦合出来单独输出,通过带阻滤波器将5G网络信号过滤以使得2G、3G、4G网络信号单独输出,带阻耦合器使得5G网络信号与2G、3G、4G网络信号单独进行信号输出,以使得5G网络信号适用于当前室内分布器件,避免了对建筑物墙体进行施工;大大降低了建设周期。

该系统通过变频器、带阻耦合器以及天线之间的相互配合,大幅降低室内分布系统的成本同时缩短了其建设周期;另外,在建设整体5G室内分布系统的过程中,需要对整栋建筑物进行全面施工,涉及大量开墙对建筑内部布网改造,改造周期长。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的

具体实施方式

由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为现有技术中的移动通信室内分布系统示意图;

图2为本发明的一种带阻耦合器的逻辑示意图;

图3为本发明的一种带阻耦合器的结构示意图;

图4为本发明的一种带阻耦合器的仿真曲线图;

图5为本发明的一种适用于5G网络复用信号的室内分布系统示意图;

图6为本发明的一种适用于5G网络复用信号的室内分布系统的模块图;

图7为本发明的一种适用于5G网络复用信号的室内分布的信号处理方法的整体流程图;

图8为本发明的一种带阻滤波器的信号处理方法的流程图;

附图标记:100、定向耦合器,110、副杆,120、负载,200、带阻滤波器,210、调谐杆,300、主杆,410、第一端口,420、第二端口,430、第三端口。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明提供一种带阻耦合器,本发明聚焦在室内分布系统部分,又称室内覆盖系统,室内分布器件主要包括使用电缆、合路器、功分器、耦合器、室内天线等。室内覆盖系统主要分布于大楼、体育场馆等场所,用于将无线信号传输到各层楼甚至各个房间。本发明主要解决在5G网络信号进行室内覆盖时如何重复利用现有的2G、3G、4G网络信号进行室内覆盖的技术问题。

如图1所示,截止到***移动通信系统,运营商使用的频率绝大部分处于700MHz到2700MHz的频段内,因此,现有室内分布系统均按照此频率要求进行建设,即其中所使用到的各类器件规格均为700MHz到2700MHz;甚至,其中有部分较早建设的系统甚至更窄,仅为800MHz-2500MHz。

本发明提供一种带阻耦合器,如图2-4所示,包括带阻耦合器本体,所述带阻耦合器本体包括定向耦合器、带阻滤波器、第一端口、第二端口、第三端口,所述带阻滤波器连接于所述定向耦合器的后端;其中,

所述定向耦合器,配置用于从所述第一端口接收变频后的高频率网络信号与低频率网络信号并将变频后的所述高频率网络信号耦合并从所述第三端口输出;

所述带阻滤波器,配置用于将变频后的所述高频率网络信号进行阻断,以使得所述低频率网络信号与所述高频率网络信号分开,所述低频率网络信号从所述第二端口输出。在一些实施例中,高频率网络为5G网络,低频率网络为2G、3G、4G网络。一般地,5G网络信号的频率为3500MHz,而当前室内分布器件的工作频率范围为700MHz-2700MHz,故5G网络信号的工作频率在当前室内分布器件上无法传输。本实施例中,通过变频器将5G网络信号的工作频率进行变频,以使得变频后的5G网络信号可以在当前室内分布器件上进行传输。

通过带阻耦合器使得低频率网络信号与高频率网络信号分开,以单独输出,在传输到系统末端的时候分布利用5G天线与4G天线进行信号接收并将接收的信号进行发射,以使得手机、电脑等终端进行接收。其中,低频率网络信号即为2G、3G、4G网络信号中的一种或多种的组合。下文中的4G网络信号代表2G、3G、4G网络信号中的一种或多种的组合。

具体的,所述带阻耦合器本体包括一主杆,所述主杆连通所述定向耦合器与带阻滤波器;所述主杆用于传输所述高频率网络信号与低频率网络信号。所述定向耦合器包括一副杆,所述副杆用于将在所述主杆中传输的所述高频率网络信号耦合出来,以使得所述高频率网络信号单独从所述第三端口输出。优选地,所述副杆连接一负载,所述负载用于辅助所述副杆将所述主杆中传输的所述高频率网络信号耦合出来。

所述带阻滤波器包括若干调谐杆,所述调谐杆通过频率的调节,阻挡所述主杆中传输的所述高频率网络信号的传输,以使得所述主杆中传输的所述低频率网络信号单独从所述第二端口输出。

在一些实施例中,如图2所示,图中的箭头为信号的传输方向,在定向耦合器将变频后的5G网络信号耦合输出到5G上变频和5G天线的同时4G网络继续向带阻滤波器传输,在4G网络信号的传输过程中5G网络信号也同时在传输,5G网络信号在传输至带阻滤波器的时候,带阻滤波器用于将5G网络信号进行阻断。

如图3所示的带阻耦合器的示意图,定向耦合器100与带阻滤波器200可以通过印刷电路板制作,也可以利用金属腔体加金属杆形成。4G网络信号与经过下变频器变频后的5G网络信号从第一端口410进入并在主杆300中传输,通过副杆110与负载120把在主杆300中传输的5G网络信号耦合出来,其中,负载120辅助副杆110将5G网络信号耦合出来,耦合出来后的5G网络信号通过第三端口430传输至后面的连接电路,再进行变频处理;调谐杆210通过对频率的调节用于将主杆中的5G信号进行阻挡,以使得2G、3G、4G网络信号从第二端口420传输出来。

如图4所示,线条2为网络信号在第三端口的输出信号,线条2的信号幅度为-20dB,-20dB为相对于第一端口的输入信号。曲线1为第二端口的输出信号,曲线1的信号幅度为-3dB,-3dB为相对于第一端口的输入信号,通过曲线1可知在频率值为0.96-1.71GHz的范围内中间的5G信号被阻拦住了。需要说明的是,图中的-20dB与-3dB的信号幅度的具体值只是举的一个例子。

本发明还提供一种带阻滤波器的信号处理方法,如图8所示,包括如下步骤:

S101、将从第一端口接收的高频率网络信号与低频率网络信号利用定向耦合器将变频后的所述高频率网络信号耦合并从第三端口输出;

S102、利用带阻耦合器将变频后的所述高频率网络信号进行阻断,以使得所述低频率网络信号与所述高频率网络信号分开,所述低频率网络从第二端口输出。

本发明还提供一种适用于5G网络复用信号的室内分布系统,如图5、图6所示,包括一种带阻耦合器;还包括:变频器与天线;其中,

所述变频器,配置用于将高频率网络对应的高频率阈值进行变频,以使得所述高频率网络能在当前室内分布器件中传输;其中,当前室内分布器件的工作频率包括所述高频率网络变频后对应的频率阈值范围;

所述天线,配置用于接收所述高频率网络或低频率网络信号并将接收的信号发射出去,以使得终端进行接收。

具体的,所述变频器包括上变频器与下变频器;其中,

所述下变频器,配置用于将高频率网络对应的高频率阈值范围变频至低频率网络对应的低频率阈值范围,以使得所述高频率网络能在当前室内分布器件中传输;其中,当前室内分布器件的使用频率为所述低频率网络对应的低频率阈值范围;

所述上变频器,配置用于将所述高频率网络对应的低频率阈值范围变频至高频率阈值范围。在一些实施例中,利用下变频器将5G信号变频到1.1GHz-1.7GHz范围内即4G网络信号对应的频率范围内;且变频后的5G网络信号依然携带有用信息,便于当前室内分布器件传输,同时4G网络信号不受影响,继续传输。

当前室内分布器件的工作频率通常为700MHz-2700MHz,而2G、3G、4G的通信主要使用的频率范围为:700MHz-960MHz,以及1700MHz-2700MHz,而中间段的1000MHz-1700MHz为空闲频段,利用下变频器变频后的5G网络可在该频率范围进行传输。

具体的,所述天线包括高频率天线与低频率天线;其中,

所述高频率天线与低频率天线,配置用于分别接收所述高频率网络与低频率网络发送的信号并将二者进行分别发射,以使得终端进行接收。在一个实施例中,如图5所示,高频率天线即5G用于接收定向耦合器耦合过的5G网络信号;低频率天线即2/3/4G天线用于接收2G、3G、4G网络信号。当然在高频率天线接收信号之前还需要利用上变频器将之前变频后的5G网络信号的频率变频至高频率阈值范围,再利用高频率天线接收5G网络信号并进行发射,利于手机、电脑等终端进行接收。

本发明还提供一种适用于5G网络复用信号的室内分布的信号处理方法,如图7所示,包括如下步骤:

S1、利用变频器将高频率网络对应的高频率阈值进行变频,以使得所述高频率网络能在当前室内分布器件中传输。在一个实施例中,具体的,利用下变频器将所述高频率网络对应的高频率阈值范围变频至所述低频率网络对应的低频率阈值范围,以使得所述高频率网络能在当前室内分布器件中传输。

S2、配置若干个带阻耦合器,以使得低频率网络信号与所述高频率网络信号分离,进行单独传输;其中,当前室内分布器件的使用频率为所述低频率网络对应的低频率阈值范围。在一个实施例中,具体的,包括步骤:

S21、利用定向耦合器将变频后的所述高频率网络信号耦合输出到上变频器与高频率天线上。

S22、连接于所述定向耦合器之后的带阻滤波器将所述高频率网络信号进行过滤,以使得只有所述低频率网络信号通过。

S23、利用上变频器将所述高频率网络对应的低频率阈值范围变频至高频率阈值范围。

S3、利用天线接收所述低频率网络信号或高频率网络信号并将接收的信号发射出去,以使得终端进行接收。在一个实施例中,利用高频率天线接收利用所述上变频器变频后的所述高频率网络信号并进行发射;

利用低频率天线接收所述低频率网络信号并进行发射;以使得终端进行接收。

本发明公开了一种带阻耦合器、适用于5G网络复用信号的室内分布系统及信号处理方法,该带阻耦合器包括定向耦合器与带阻滤波器,通过定向耦合器将5G网络信号耦合出来单独输出,通过带阻滤波器将5G网络信号过滤以使得2G、3G、4G网络信号单独输出,带阻耦合器使得5G网络信号与2G、3G、4G网络信号单独进行信号输出,以使得5G网络信号适用于当前室内分布器件,避免了对建筑物墙体进行施工;大大降低了建设周期。

该系统通过变频器、带阻耦合器以及天线之间的相互配合,大幅降低室内分布系统的成本同时缩短了其建设周期;另外,在建设整体5G室内分布系统的过程中,需要对整栋建筑物进行全面施工,涉及大量开墙对建筑内部布网改造,改造周期长。

以上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

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