一种5G有源天线系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种5G有源天线系统。

背景技术

随着当前城市化的进展日益加快，城市内的大型建筑物的数量和用户密集度也在快速增长，这对移动通信的网络覆盖带来了极大挑战。大型建筑物对移动通信的信号屏蔽作用较强，特别是在地下楼层和电梯中容易产生信号盲区，而高楼层受限于基站天线的高度，同样容易产生覆盖不足和信号盲区。对于中间楼层，容易产生由不同小区基站信号相互干扰造成的乒乓效应，造成手机的频繁切换甚至掉话。同时大型建筑物内由于用户密集度较高，容易造成拥塞，所以在大型建筑物内建设有效的室内覆盖系统会对提升通信质量有着极大的帮助，另一方面，随着移动数据业务的快速发展，手机上网和数据流量已取代了传统的电话、短信功能，成为了现在运营商业务的最主要部分，特别是流媒体、手机游戏等业务，对移动数据网络的要求较高。

当前现有的室内信号覆盖系统均为单通道系统，无法满足用户的使用需求，因而需要对当前的单通道系统改造为双通道系统，目前存在这两种双通路改造方案，一种为新建一路的方案和另一种为有源天线方案。对于已有的分布系统，新建一路的方案存在着诸多的困难和问题，其中最大的困难是改造难度较大。对于已经投入使用的建筑物，如居民小区、写字楼、商业大楼和学校等室内空间，重新铺设馈线系统的施工带来的污染和噪声等问题会严重影响在里面的业主的日常工作和生活，甚至导致部分区域无法使用，物业协调难度较大，同时施工难度的增大带来的是施工成本的增加等问题，另外新建一路系统由于使用的无源器件的材料和施工时间的不同，新旧系统容易出现双路信号功率不平衡的情况，同样也会影响系统的MIMO性能，无法达到最佳的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种5G有源天线系统,它通过将5G信源的其中一路进行变频，另一路与2、3、4G进行合路，通过有源天线含馈电变频单元经过单路馈线进行传输，覆盖端采用有源天线单元将频率变回原有的5G频率，从而实现双路的MIMO功能，它利用旧有或原有分布系统进行升级改造实现双路功能，频率广,同时支持2G、3G、4G合路，可实现所有末端天线监控，避免双路功率因工程等因素导致的不衡。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种5G有源天线系统，它包含馈电变频单元1、多频合路器2、功分器3、第一馈电耦合器4、第二馈电耦合器5、第一天线组件6和第二天线组件7，所述的馈电变频单元1包含两路信号进线端，一路进线端连接外部的5G从路信号，另一路进线端连接多频合路器2的信号出线端，所述的多频合路器2的信号出线端连接5G主路和2/3/4G信号，所述的功分器3的信号进线端连接含馈电变频单元1的信号出线端，所述的功分器3包含两路信号出线端，一路信号出线端连接第一馈电耦合器4，另一路信号出线端连接第二馈电耦合器5，所述的第一馈电耦合器4的信号出线端连接第一天线组件6的信号进线端，所述的第二馈电耦合器5的信号出线端连接第二远端机7的进线端；

所述的馈电变频单元1将5G信源的其中一路进行变频处理，变频处理后的信号与在对经过多频合路器2组合后的信号进行再组合后，合路输出单路信号；

所述的多频合路器2用于将输入的多频段的信号组合到在一起，合路为单路信号；

进一步的，所述的馈电变频单元1内设有功率调节和监控装置；

所述的功分器3用于对馈电变频单元1输出的单路信号进行功率分配；

所述的第一馈电耦合器4和第二馈电耦合器5用于将输入的单路信号分为不等的两路信号。

进一步的，所述的第一天线组件6包含第一有源天线单元61和第一有源天线62，所述的第一有源天线单元61的信号进线端连接第一馈电耦合器4的一路信号出线端，所述的第一有源天线62的信号进线端连接第一馈电耦合器4的另一路信号出线端。

进一步的，所述的第二天线组件7包含第二有源天线单元71和第二有源天线72，所述的第二有源天线单元71的信号进线端连接第二馈电耦合器5的一路信号出线端，所述的第二有源天线72的信号进线端连接第二馈电耦合器5的另一路信号出线端。

进一步的，所述的第一有源天线单元61、第一有源天线62、第二有源天线单元71和第二有源天线72为封装有远端机的双极化天线，所述的远端机通过馈线提供直流电源，所述的远端机用于将接收到的信号分离还原后输出到天线。

本发明的工作原理：本发明首先利用馈电变频单元1将5G信源的其中一路进行变频处理，将变频处理后的信号与在对经过多频合路器2组合后的信号进行再组合后，合路输出单路信号，单路信号通过单馈线传输至功分器3，通过功分器3将信号功率平均分配为两路后送至第一馈电耦合器4和第二馈电耦合器5，之后第一馈电耦合器4和第二馈电耦合器5将输入的单路信号分为功率不等的两路信号，其两路信号中一路传输至有源天线单元，另一路传输至有源天线，其有源天线单元和有源天线都为封装有远端机的双极化天线，其远端机通过馈线由馈电变频单元1提供直流电源，同时远端机用于将接收到的5G信号信号通过内部的分频装置分开，并将信号中的中频信号回复为5G标准信号，并通过有源支路进行信号覆盖，另一路信源中未经馈电变频单元1变频处理的5G及2/3/4G信号通过有源天线的无源旁路进行覆盖。

同时本发明中的馈电变频单元1中设有功率调节和监控装置，通过功率调节装置使系统在有源和无源双路功率误差控制在3dB内，另外通过监控装置对天线端的下行传输功率、上下行衰减和供电电压、电流等实时监控。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：

1、本发明在利用旧式或原有分布系统的基础上，通过对系统进行升级改造实现双路功能，实现了资源的有效利用，同时实现了信号覆盖区域和信号适用频率广等特点；

2、本发明支持2G、3G和4G合路，可实现所有末端天线监控，免避双路功率因工程等因素导致的不衡；

3、本发明通过采用变频系统，仅用一路分布系统即可实现5G上下行双流技术方案，施工简单，有效解决了室分系统工程改造难的具体问题；

4、本发明采用的变频系统通过精确的功率控制技术实现双路功率误差在3dB之内，较好地保证了功率平衡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的系统结构示意图。

附图标记说明：馈电变频单元1、多频合路器2、功分器3、第一馈电耦合器4、第二馈电耦合器5、第一天线组件6、第一有源天线单元61、第一有源天线62、第二天线组件7、第二有源天线单元71、第二有源天线72。

具体实施方式

参看图1所示，本具体实施方式采用的技术方案是：一种5G有源天线系统，它包含馈电变频单元1、多频合路器2、功分器3、第一馈电耦合器4、第二馈电耦合器5、第一天线组件6和第二天线组件7，所述的馈电变频单元1包含两路信号进线端，一路进线端连接外部的5G从路信号，另一路进线端连接多频合路器2的信号出线端，所述的多频合路器2的信号出线端连接5G主路和2/3/4G信号，所述的功分器3的信号进线端连接含馈电变频单元1的信号出线端，所述的功分器3包含两路信号出线端，一路信号出线端连接第一馈电耦合器4，另一路信号出线端连接第二馈电耦合器5，所述的第一馈电耦合器4的信号出线端连接第一天线组件6的信号进线端，所述的第二馈电耦合器5的信号出线端连接第二远端机7的进线端；

所述的馈电变频单元1将5G信源的其中一路进行变频处理，变频处理后的信号与在对经过多频合路器2组合后的信号进行再组合后，合路输出单路信号，所述的所述的馈电变频单元1采用功率为10W；

所述的多频合路器2用于将输入的多频段的信号组合到在一起，合路为单路信号；

所述的馈电变频单元1内设有功率调节和监控装置；

所述的功分器3用于对馈电变频单元1输出的单路信号进行功率分配；

所述的第一馈电耦合器4和第二馈电耦合器5用于将输入的单路信号分为不等的两路信号；

所述的第一天线组件6包含第一有源天线单元61和第一有源天线62，所述的第一有源天线单元61的信号进线端连接第一馈电耦合器4的一路信号出线端，所述的第一有源天线62的信号进线端连接第一馈电耦合器4的另一路信号出线端，所述的第一有源天线单元61和第一有源天线62功率有5W。

所述的第二天线组件7包含第二有源天线单元71和第二有源天线72，所述的第二有源天线单元71的信号进线端连接第二馈电耦合器5的一路信号出线端，所述的第二有源天线72的信号进线端连接第二馈电耦合器5的另一路信号出线端，所述的第二有源天线单元71和第二有源天线72功率为5W。

所述的第一有源天线单元61、第一有源天线62、第二有源天线单元71和第二有源天线72为封装有远端机的双极化天线，所述的远端机通过馈线提供直流电源，所述的远端机用于将接收到的信号分离还原后输出到天线。

本发明首先利用馈电变频单元1将5G信源的其中一路进行变频处理，将变频处理后的信号与在对经过多频合路器2组合后的信号进行再组合后，合路输出单路信号，单路信号通过单馈线传输至功分器3，通过功分器3将信号功率平均分配为两路后送至第一馈电耦合器4和第二馈电耦合器5，之后第一馈电耦合器4和第二馈电耦合器5将输入的单路信号分为功率不等的两路信号，其两路信号中一路传输至有源天线单元，另一路传输至有源天线，其有源天线单元和有源天线都为封装有远端机的双极化天线，其远端机通过馈线提供48V直流电源，同时远端机用于将接收到的5G信号信号通过内部的分频装置分开，并将信号中的中频信号回复为5G标准信号，并通过有源支路进行信号覆盖，另一路信源中未经馈电变频单元1变频处理的5G及2/3/4G信号通过有源天线的无源旁路进行覆盖。

同时本发明中的馈电变频单元1中设有功率调节和监控装置，通过功率调节装置使系统在有源和无源双路功率误差控制在3dB内，另外通过监控装置对天线端的下行传输功率、上下行衰减和供电电压、电流等实时监控。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。