Фрагмент ВКР. Разработка и составление окончательной структуры рчблока bts
 Скачать 71.02 Kb.
|
|
Разработка и составление окончательной структуры РЧ-блока BTS. Основываясь на рис. 3.10. и рис. 5.1. выполнен синтез окончательной структуры радиочастотного блока проектируемой базовой станции. Разрабатываемая BTS основывается на принципе прямого преобразования частоты, как в передающем, так и в приемном тракте. Результирующая схема разрабатываемой базовой станции получена в результате соединения блоков формирования и обработки сигналов (см. рис. 3.10), синтеза частот (см. рис. 3.10), фильтрующих цепей и оконечных устройств РЧ-тракта (см. рис. 5.1.). При этом, некоторые функциональные узлы, обозначенные на рис. 3.10, как отдельные, интегрированы в микросхемы синтеза частот и, для упрощения, на результирующей структурной схеме отдельно не детализированы. Итоговая структурная схема BTS представлена на рис. 6.1. Электрические соединения для всех базовой станции (BTS) выполняются на основе заводских рекомендаций по типовым схемам включения выбранных компонентов, в соответствии с приведенными данными и схемами в справочных листах (data sheet).  Рис. 6.1. Окончательная структурная схема BTS. Тракт опорной частоты и синтеза включает управляемый напряжением термокомпенсированный кварцевый опорный генератор VTCTXO, схему фазовой автоподстроки частоты ФАПЧ опорного генератора по внешнему синхросигналу (получаемому от спутниковы систем глобального позиционирования, буферного усилителя, а также двух идентичных синтезаторов частот (на основе петель фазовой автоподстройки частоты), обеспечивающих формирование канальных несущих частот передающего и приемного трактов, устанавливаемых с учетом требуемого дуплексного сдвига по частоте. Опорная частота для работы синтезаторов частот генерируется VTCTXO и управляется петлей ФАПЧ (для достижения требуемой стабильности опорной частоты, определяемой параметрами сети мобильной связи) по синхро-сигналу, формируемому встроенным приемником одной их систем GNSS. Формируемое на выходе буферного усилителя опорное колебание является общим для двух одинаковых синтезаторов частот, вырабатывающих несущие частоты каналов передачи и приема, поступающие на опорные входы, соответственно, модулятора и демодулятора. Переключение этих частот осуществляется одновременно, путем соответствующего управления сразу двумя синтезаторами (для чего от микропроцессора BTS поступают управляющие команды на каждый из синтезаторов частот по интерфейсу SPI). Переключение вырабатываемых синтезаторами частот при смене рабочего канала должно осуществляться практически одновременно, с обязательным сохранением требуемой величины дуплексного сдвига по частоте. Блок формирования и обработки сигналов состоит из фильтрующих цепей, а также квадратурного модулятора и квадратурного демодулятора. При этом, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, а также фильтрующие устройства на их выходе не рассматриваются, поскольку относятся не к радиочастотному тракту, а к Base-Band тракту. Полосовые фильтры обеспечивают полосы пропускания, в соответствии с частотными границами рабочих диапазонов. Квадратурный модулятор осуществляет перенос непрерывных квадратурных составляющих (с выходов сглаживающих фильтров цифро-аналоговых преобразователей) передаваемого радиосигнала на рабочую радиочастоту. Квадратурный демодулятор осуществляет перенос принимаемого радиосигнала с рабочей частоты в область низких частот, с формированием непрерывных квадратурных составляющих принимаемого сигнала (далее поступающих на аналого-цифровые преобразователи). Усилители мощности радиопередающего тракта, малошумящие каскады усиления радиочастоты радиоприемного тракта, а также дуплексный фильтр, относятся к тракту оконечных устройств РЧ разрабатываемой BTS. Трехкаскадный линейный усилитель мощности передаваемого радиосигнала обеспечивает повышение его мощности: от низкого уровня на выходе квадратурного модулятора до требуемого высокого уровня, определяемого заданной выходной мощностью BTS, а также потерями в фидерном тракте и в выходных цепях фильтрации. Оконечный каскад усиления мощности построен по блочно-модульному принципу. Требования к линейности усилительного тракта определяются допустимыми нелинейными искажениями при усилении радиосигнала с переменной амплитудой. Усилитель радиочастоты приемника построен путем каскадного включения нескольких малошумящих усилителей. Данный тракт повышает уровень принимаемого сигнала (с учетом потерь в фидерном тракте и в фильтрующих цепях), от минимального значения, заданного требованиями по чувствительности, до требуемого уровня на входе квадратурного демодулятора. Дуплексный фильтр обеспечивает разделение передаваемого и принимаемого радиосигналов, защищает вход радиоприемного тракта от воздействия мощного передаваемого радиосигнала, выполняет функции входной цепи радиоприемного тракта, а также является выходной фильтрующей системой (фильтром гармоник) радиопередающего тракта. Выбранный дуплексный фильтр является единственным устройством, подключаемым как внешний блок и не подлежащим интеграции в плату оконечных РЧ устройств. Чертежи структурных схем радиоприемного и радиопередающего трактов разработанной BTS, а также чертеж ее результирующей структурной схемы, приведены в Приложении. |