CN1256027A - 调谐方法和收发信机装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一个用在一个基站中的调谐方法,该基站除了有至少一个产生诸信号的收发信机装置外,还包括一个滤波装置(30),滤波装置(30)与收发信机装置分开并对在收发信机装置的发射端产生的诸信号进行滤波,这些信号中的一部分传送到滤波装置(30),一部分从滤波装置(30)反射回来,对滤波装置进行调谐使它工作在一个预先确定的频带中。该收发信机装置包括一个试验信号发生装置(140),试验信号发生装置(140)产生一个控制信号和一个位在一个预先确定的频带中的试验信号,进一步将该试验信号传输给滤波装置(30),和一个装置(160),它产生和传送到滤波装置(30)并从滤波装置反射的信号有相同大小的诸信号,并且将这些信号从收发信机装置的发射端连接到接收端。该收发信机装置进一步包括一个测量仪器(90),测量仪器(90)测量连接到接收端的诸信号的功率,并在测得的诸功率的基础上估计滤波装置(30)的返回损耗,和一个调整装置(20),调整装置(20)从信号发生装置(140)接收控制信号。如果作为一个估计结果得到的一个返回损耗值大于返回损耗的预先确定的极限值,则调整装置(20)在它已经收到的控制信号的基础上对滤波装置(30)进行调谐。
Description
本发明涉及一个用在一个基站中的调谐方法,该基站至少由一个收发信机装置和一个滤波装置组成,该滤波装置是和收发信机装置分开的,并对在收发信机装置的发射端产生的诸信号进行滤波,这些信号中的一部分进入到滤波装置,一部分从滤波装置反射回来,在该方法中对滤波装置进行调谐使它工作在一个预先确定的频带中。
诸无线电***的诸基站常常用例如由诸空腔谐振器构成的诸滤波器。将诸空腔谐振器放在例如一个分开的谐振器装置或一个谐振器外壳中。谐振器外壳的目的是防止诸干扰信号在要被滤波的诸信号中引起干扰。根据无线电***的要求将诸空腔谐振器调谐到所希望的频率上。例如,手动地调谐诸空腔谐振器。在调谐时,例如,用一个适当的手动工具对一个位在空腔谐振器中的调整器进行调整。
虽然调谐诸谐振器以便对一个给定频率的诸信号进行滤波,但是它们并不总是停留在一个预先确定的频带中,由于这个原因不能得到一个希望的滤波结果。例如,由于温度的一个变化诸谐振器的中心频率可能发生变化,因此,谐振器的工作频段将发生变化。
因为手动调谐很费时间,为了调谐诸空腔谐振器通常用一个马达。将该马达,如一个步进马达与一个位于要被调谐的空腔谐振器中的一个调整元件相连接。马达使调整元件移动,因此改变了谐振器的滤波频率。此外,谐振器装置可以包括诸测量仪器,这些测量仪器在空腔谐振器被调谐前对空腔谐振器进行测量。在测量数据的基础上,在基站中产生一个控制信号,用该控制信号对马达进行控制,以便移动空腔谐振器的调整元件。
典型地,基站包括若干个收发信机装置,而且每个收发信机装置都与一个特定的空腔谐振器装置进行通信。每个空腔谐振器从收发信机装置接收一个信号,并对它已经收到的信号进行滤波。谐振器装置包括一个测量仪器,该测量仪器位在谐振器装置中或谐振器外壳中。该测量仪器测量一个从空腔谐振器反射回来的信号,并在该信号的基础上产生空腔谐振器的调整元件的一个控制信号。然而,因为实施现有技术的解决办法需要相当大量的部件,所以现有技术的解决办法增加了谐振器装置的尺寸。特别是当将诸测量仪器放在谐振器装置中时增加了部件的数量。此外,因为不能充分地利用已经存在于基站中的诸解决办法,所以实际地实施现有技术的调谐方法是相当复杂的。
所以本发明的一个目的是提供一种为了解决上述诸问题的调谐方法和收发信机装置。通过一个在引言中提出的那种调谐方法就能达到这个目的,该方法的特征在于产生一个位在一个预先确定的频带中并被传输到滤波装置的试验信号,产生与传播到滤波装置和从滤波装置反射回来的信号有相同大小的诸信号,并将诸信号从收发信机装置的发射端连接到接收端,测量连接到接收端的诸信号的功率,在诸测得的功率值的基础上对滤波装置的返回损耗进行估计,并当返回损耗大于预先对它确定的一个极限值时,调谐滤波装置,以便对预先确定的频带执行一个更有效的滤波。
本发明也涉及一个用在一个基站中的收发信机装置,该基站除了至少有一个产生信号的收发信机装置外,还包括一个滤波装置,该滤波装置是和收发信机装置分开的,并对在收发信机装置的发射端产生的诸信号进行滤波,这些信号中的一部分传播到滤波装置,一部分从滤波装置反射回来,调谐该滤波装置使它工作在一个预先确定的频带中。
收发信机装置的特征在于收发信机装置包括一个试验信号发生装置,该试验信号发生装置产生一个控制信号和一个位于一个预先确定的频带中的试验信号,进一步将该试验信号传输给滤波装置,一个产生和传送到滤波装置并从滤波装置反射的信号有相同大小的诸信号的装置,并将诸信号从收发信机装置的发射端连接到接收端,一个测量仪器,该测量仪器测量连接到接收端的诸信号的功率,并在诸测得的功率的基础上对滤波装置的返回损耗进行估计,和一个调整装置,该调整装置从信号发生装置接收控制信号,并且如果作为一个估计结果得到的一个返回损耗值大于返回损耗的预先确定的极限值,则在它已经收到的控制信号的基础上对滤波装置进行调谐。
我们在所附的相关的权利要求书中公布了本发明的诸优先实施例。
本发明是以通过用在一个收发信机装置中的一个TRX(收发信机装置)环路,将从一个滤波装置反射回来和传送到滤波装置的一个信号连接到接收端,因此可以用位于接收端的诸部件对滤波装置进行调谐的概念为基础的。
本发明的调谐方法和收发信机装置有许多优点。该调谐方法使利用已经实现的诸基站部件成为可能,因此能够用较少的部件对滤波装置,如一个空腔谐振器进行调谐。通过利用现有的诸部件能简化基站的结构。特别是因为可以从谐振器装置移去一些现有的部件,所以使谐振器装置的结构变得较为简单。实施一个较简单的结构比由现有技术实现的解决办法费用较节省。而且,因为只需要较少的部件,所以本发明的解决办法也能降低在基站中发生故障的概率。本方法也使当基站工作时对滤波装置进行调谐成为可能。
下面,我们将参照所附的诸图通过诸优先实施例对本发明进行描述,其中:
图1表示一个基站的一个发射机端的结构;
图2表示一个基站的一个收发信机装置的结构;
图3表示一个应用本发明的方法的无线电***。
图1表示一个基站的一个发射机端的结构。基站包括一组收发信机装置10,一组滤波装置30,至少一个调整装置20,一个加法器40,一个滤波器50和一个天线60。将每个收发信机装置的输出连接到一个特定的滤波装置30,滤波装置30对由收发信机装置产生的诸信号进行滤波。将滤波装置30放在与收发信机装置10分开的诸滤波装置中。例如,通过一条电缆将每个滤波装置连接到一个特定的收发信机装置。实际上,将所有的滤波装置30封闭在同一个外壳结构内。
将调整装置20连接到每个滤波装置30。每个滤波装置30也可以有一个特殊的调整装置。每个滤波装置30的输出端连接到加法器40的输入端。加法器40的输出端通过滤波器50连接到天线60,天线60实际上作为一个收发信机天线进行工作。加法器40的主要功能是将基站收发信机装置的诸输出信号通过同一条天线电缆输入到天线60。
图2更详细地表示了一个收发信机装置的结构。收发信机装置包括一个滤波器65,一个放大装置70和变换器装置80。除此以外,收发信机装置还包括一个测量装置90,一个振荡器100,一个切换装置110,一个乘法装置120,一个切换装置130,一个信号发生装置140,一个放大器装置150,一个装置160,一个调制装置170,一个连接装置180和一个连接装置190。
实际上,连接装置180和190是诸定向耦合器,它们能从一个信号取得诸抽样。诸定向耦合器也能够使诸信号的诸功率结合到一个端口上。将连接装置180连接在滤波器65和放大器装置70之间。将连接装置190连接在放大器装置150和装置160之间。例如,通过一条电缆将滤波装置30连接到位于收发信机中的装置160。
滤波装置30对由收发信机产生的诸信号进行滤波。更确切地说,滤波装置30对由发射机装置产生的诸信号进行滤波。实际上,滤波装置30是由例如一个空腔谐振器或一个相应的信号滤波装置构成的。根据基站的要求,我们通常设置滤波装置30使它能对诸预先希望的频率进行滤波。然而,实际上,因为滤波装置的工作可能受到例如温度的影响,从而滤波装置也可能对不是诸预先确定的频率的诸频率进行滤波,所以滤波装置30不是诸理想的部件。因为这个原因,我们不得不经常地重新调谐滤波装置30,以便保证滤波装置30甚至在一个变化了的工作环境中也能以一种希望的方式起作用。图2表示收发信机包括一个连接到滤波装置30的调整器31,并且能通过调整调整器对滤波装置30进行调谐。
当收发信机接收一个从一条到天线60的无线电路径到达的信号时,将接收的信号加到滤波器65,滤波器65只允许接收信号中的诸希望的信号通过并到达放大器装置70。典型地收发信机测量已从无线电路径接收的信号的强度和功率。在测量的基础上,收发信机能够例如设置一个用在放大器装置70中的放大因子。让我们假设收发信机用测量装置90来测量它已经收到的信号。
我们如下地调谐滤波装置30。首先,例如,一台传输管理计算机给出一个调谐开始命令。在图2的解决办法中,将该命令加到信号发生装置140,信号发生装置140实际上例如是一个微处理器。被信号发生装置接收的命令可以包括例如关于在调谐中用到的诸频率的信息。其次,信号发生装置140命令测量装置产生一个传输给调制装置170的试验信号。例如能用一个DSP(数字信号处理)处理器构成测量装置90。调制装置170调制试验信号并将经调制的信号放入一个时隙中。下面,将经调制的信号加到放大器装置150进行放大。典型地放大装置150是一个功率放大器。
通过装置160将经放大的信号加到滤波装置30。试验信号的一部分从滤波装置30反射回到装置160,而试验信号的其它部分传送到滤波装置30。装置160产生与传送到滤波装置30并从滤波装置30反射回来的信号有相同大小的诸信号。能够很容易地由例如一个循环器构成装置160。换句话说,装置160使传送到滤波装置30并从滤波装置30反射的信号加倍。切换装置130或者选择被反射的信号或者选择前向传播的信号,并将选出的信号传输给测量装置90。切换装置110能使信号在特定的时隙连接到接收机端。
将经加倍的诸信号从收发信机的发射端加到接收端,在接收端的测量装置90测量诸经加倍信号的功率。此外,测量装置90在它已测得的功率的基础上估计滤波装置30的返回损耗。能够用已经传送到滤波装置30和从滤波装置30反射回来的信号的功率差来实施该估计。测量装置90通过首先指示在窄带中测量的信号来测量连接到接收端的诸信号的功率。
当作为一个估计结果得到的返回损耗值大于返回损耗的预先确定的极限值时,我们调谐滤波装置30使它对希望的频带执行一个更有效的滤波。如果估计给出一个返回损耗值大于返回损耗的极限值,则信号发生装置140产生一个加到调整装置20的控制信号。实际上,调整装置20例如是由一个步进马达构成的。将调整装置20在操作上连接到位于滤波装置30中的调整器31。当调整装置20从信号发生装置140接收到控制信号时,调整装置移动调整器31,然后将滤波装置30调谐到希望的频率或频带。调谐继续进行直到例如由测量装置90估计的返回损耗值达到一个最小值为止。
在信号发生装置140的控制下,调整装置20可以经过位于它的调整区域中的所有的调整值。在调整时,调整装置20也可以用例如不同步长的诸调整步骤。测量装置90将在诸不同调整值的基础上得到的诸返回损耗值存储起来,并将由调整装置20的调整值给出的最小的返回损耗值通知信号发生装置140。下面,信号发生装置140对调整装置20,如一个步进马达发出指示,使调整器31移动到能得到最小的返回损耗值的估计的点或调整值。
如上面提到的,调制装置170将经调制的试验信号放入到一个时隙中。典型地,将试验信号放入到一个时隙中,该时隙的使用对基站的诸其它部分损害最小。一个上述类型的时隙例如是一个空闲时隙。典型地,每第26个时隙是一个空闲时隙。因为诸用户终端,如诸移动电话机通常不在空闲时隙中发射一个信号,所以使用空闲时隙对于调谐来说是有利的。我们也能在一个呼叫的诸暂停时间中有利地完成对滤波装置30的调谐。将在一个给定时间的信道保留情况和当需要时能将一个试验信号发射进入的诸自由时隙通知基站或基站控制器。在诸空闲时隙的帮助下能够例如一秒钟8次地对滤波装置30进行调谐。于是当基站正常工作时,使用空闲时隙能使滤波装置30得到调谐。
为了试验收发信机装置,我们用诸不同类型的环路,通过这些环路将一个信号路由到一个希望的方向。例如通过一条电缆或通过一条无线电路径将发射机的输出信号连接到接收机,收发信机装置能有一个称为一个TRX环路的环路。此外,能将一个在收发信机装置的发射机端上的信号内部地连接到接收机端。换句话说,以这样一种使信号不需要通过发射天线或接收天线的方式将信号从发射机端连接到接收机端。在本发明的解决办法中,信号发生装置140在对滤波装置30进行调谐的持续时间中接通收发信机装置的内部TRX环路。能够通过TRX环路将由装置160加倍的诸信号连接到位于要进行信号测量的接收端的测量装置90。TRX环路能使信号从连接装置190连接到连接装置180。
图3表示一个应用本发明的方法的无线电***。该无线电***包括诸用户终端200,一个作为一个收发信机工作的基站400和一个基站控制器300。此外,基站400至少包括一个收发信机装置10。基站400进一步至少包括一个与收发信机装置10分开的滤波装置30。在本发明的方法中,对滤波装置30,例如一个空腔谐振器进行调谐,使它工作在一个希望的频率。能够根据基站的要求或当基站工作时实施调谐。
虽然上面我们根据所附诸图并参照例子对本发明进行了描述,但是显然本发明不限于此,而且能够在所附的权利要求书中公开的创造性思想的范围内以许多方式对本发明实施改变。
Claims (15)
1.一个用于一个基站的调谐方法,该基站至少由一个收发信机装置和一个滤波装置(30)组成,滤波装置(30)与收发信机装置分开,对在收发信机装置的发射端产生的诸信号进行滤波,这些信号中的一部分传送到滤波装置(30)且一部分从滤波装置(30)反射回来,在该方法中调谐滤波装置使它工作在一个预先确定的频带中,该方法的特征在于:
产生一个位在一个预先确定的频带中并被传输到滤波装置(30)的试验信号,
产生和传送到滤波装置(30)并从滤波装置(30)反射回来的信号有相同大小的诸信号,并将诸信号从收发信机装置的发射端连接到接收端,
测量连接到接收端的诸信号的功率,
在诸测得的功率值的基础上对滤波装置(30)的返回损耗进行估计,和
当返回损耗大于预先对它确定的一个极限值时,调谐滤波装置(30),以便实施预先确定的频带的一个更有效的滤波。
2.一个如权利要求1中所述的方法,它的特征在于和从收发信机装置的发射端传送到滤波装置(30)并从滤波装置(30)反射回来的信号有相同大小的诸信号是通过使传送到滤波装置(30)并从滤波装置(30)反射回来的信号加倍产生的。
3.一个如权利要求1中所述的方法,它的特征在于将和传播到滤波装置(30)并从滤波装置(30)反射回来的信号有相同大小的诸信号从收发信机装置的发射端连接到接收端。
4.一个如权利要求1中所述的方法,它的特征在于在进行调谐的持续时间中接通一个TRX环路,该TRX环路位在收发信机装置内,通过TRX环路使信号从发射端连接到接收端。
5.一个如权利要求1中所述的方法,它的特征在于通过指示在窄带中的信号,测量连接到接收端的诸信号的功率。
6.一个如权利要求1中所述的方法,它的特征在于如果滤波装置(30)是由一个通过一个马达进行调整的空腔谐振器构成的,则在得到的一个返回损耗值的基础上对马达进行控制,以便调整空腔谐振器的调谐。
7.一个如权利要求1中所述的方法,它的特征在于将一个试验信号传输到一个预先确定的时隙,并在诸空闲时隙中对滤波装置(30)进行调谐。
8.一个用在一个基站中的收发信机装置,该装置除了至少有一个信号发生收发信机装置外,还包括一个滤波装置(30),滤波装置(30)与收发信机装置分开并对在收发信机装置的发射端产生的诸信号进行滤波,这些信号中的一部分传送到滤波装置(30)和一部分从滤波装置(30)反射回来,调谐该滤波装置使它工作在一个预先确定的频带中,该收发信机装置的特征在于收发信机装置包括
一个试验信号发生装置(140),它产生一个控制信号和一个位在一个预先确定的频带中的试验信号,进一步将该试验信号传输给滤波装置(30),
一个装置(160),它产生和传送到滤波装置(30)并从滤波装置(30)反射回来的信号有相同大小的诸信号,将这些信号从收发信机装置的发射端连接到接收端,
一个测量仪器(90),它测量连接到接收端的诸信号的功率,并在测得的诸功率的基础上估计滤波装置(30)的返回损耗,
一个调整装置(20),它从信号发生装置(140)接收控制信号,并且如果作为一个估计结果得到的一个返回损耗值大于返回损耗的预先确定的极限值,则在它已经收到的控制信号的基础上对滤波装置(30)进行调谐。
9.一个如权利要求8中所述的收发信机装置,它的特征在于装置(160)使传送到滤波装置(30)并从滤波装置(30)反射回来的信号加倍,并将诸经加倍的信号从收发信机装置的发射端传输到收发信机装置的接收端。
10.一个如权利要求8中所述的收发信机装置,它的特征在于产生一个用于收发信机装置的TRX环路,在进行调谐的持续时间内接通该TRX环路,并通过该TRX环路使诸信号从发射端连接到接收端。
11.一个如权利要求8中所述的收发信机装置,它的特征在于测量装置(90)通过首先在窄带中指出要被测量的信号来测量连接到接收端的诸信号的功率。
12.一个如权利要求8中所述的收发信机装置,它的特征在于将收发信机装置在操作上连接到调整装置(20),调整装置(20)接收由信号发生装置(140)产生的控制信号,并用接收到的控制信号调谐滤波装置(30),以便实施对诸信号的一个更有效的滤波。
13.一个如权利要求8中所述的收发信机装置,它的特征在于如果滤波装置(30)是由一个空腔谐振器构成的,则在得到的返回损耗值的基础上对调整装置(20)进行控制。
14.一个如权利要求8中所述的收发信机装置,它的特征在于如果滤波装置(30)是由一个包括一个调整器(31)的空腔谐振器构成的,则调整装置(20)在控制信号的基础上移动调整器(31),从而改变空腔谐振器的滤波频带。
15.一个如权利要求8中所述的收发信机装置,它的特征在于在一个空闲时隙中对滤波装置(30)进行调谐。
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