[發明專利]塔頂放大器中的可配置式電流池

無效

• 申請號: 201010100207.8
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN101789762A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 呂燚
• 申請（專利權）人: 電子科技大學中山學院
• 主分類號: H03F1/34
• 分類號: H03F1/34
• 代理公司: 中山市科創專利代理有限公司 44211
• 代理人: 唐治芳

[技術領域]

本發明涉及塔頂放大器TMA、雙向塔頂增強器(TMB)等射頻設備， 特別涉及一種塔頂射頻設備可配置式電流池。

[背景技術]

塔頂放大器或者塔頂雙向增強器設射頻設備都用于放大接收射 頻信號，為了進一步減少接收信號在射頻饋線中的衰減，提高信號接 收靈敏度，都是直接安裝在天線的底端，遠離基站控制單元。

塔頂放大器等射頻設備與基站控制單元之間使用射頻饋線連接。 基站控制單元通過射頻饋線在傳輸信號的同時，還通過射頻饋線向塔 頂放大器等射頻設備供電.塔頂放大器在工作過程中，種種不可預測 的原因都可能會導致放大器故障，例如場效應管失效、電源失效、LNA 過熱等等。塔頂放大器中的模塊出現故障后，其中的嵌入式控制器都 能夠檢測到故障信息。目前的系統中，當塔頂放大器中的嵌入式控制 器檢測到放大器故障后，都是采用電流池技術拉電流告警的方式在第 一時間將故障信息報告給基站的，如圖2所示。1-4號模塊是TMA控 制和相關功能模塊，5號模塊為電流池模塊，正常工作時只有1-4號 模塊消耗電流，電流池模塊關閉。當1-4號模塊工作出現異常，微控 制器會啟動電流池模塊工作，使塔頂放大器總的消耗電流增大至一個 預先設定好的范圍，以此告知基站，TMA已經發生故障，需要及時處 理。所謂電流池拉電流告警就是指故障發生后使塔頂放大器的消耗電 流在正常工作電流的基礎上再額外增加規定額度的消耗電流，以此來 告知基站控制器塔頂放大器處于故障狀態，并通過額外增加的消耗電 流的額度來報告不同的故障信息。

目前的設計中，電流池通常使用電阻式固定電流池(圖3)。例如 塔頂放大器中電源輸出電壓為Ys，電阻式電流池也即是一個阻值為R 的大功率電阻或是電阻陣列。正常工作狀態下，MOSFET處于截至狀 態，當塔頂放大器出現故障時，通過控制端使MOSFET導通，將該功 率電阻接于電源電壓上，這樣便可以產生一個I＝Ys/R的拉電流告警 信息。

這種設計的缺點是顯而易見的。首先，在電源電壓一定的前提下， 電流池所消耗的電流是由電阻決定的，因而電流池所能拉電流的額度 是固定的，不可以配置的，針對不同要求配置的塔頂放大器，需要設 計相對應的電流池，因此，現有的電流池使用比較受限制；其次，由 于供電電壓范圍較寬，因而上式中的Ys需要是電源芯片的輸出電壓， 這樣就導致電流池的消耗電流全部是加在了電源芯片上，導致電源芯 片發熱加重，而且更加嚴重的問題是，會影響電源芯片輸出電壓的穩 定性，從而影響對LNA的供電，導致塔頂放大器性能有可能受到影 響。

[發明內容]

本發明克服了上述技術的不足，提供了一種可配置、可多級告警、 電源芯片的功率耗散小、電源芯片發熱少，電源芯片輸出電壓的穩定 性高的塔頂射頻設備可配置式電流池。

為實現上述目的，本發明采用了下列技術方案：

塔頂放大器中的可配置式告警電流池，包括將PWM信號變換為模 擬電壓信號的二階BYtterworth低通濾波器和由二階BYtterworth低 通濾波器輸出的模擬電壓信號控制的負反饋電流池電路；所述負反饋 電流池電路與電源連接，該負反饋電流池電路的消耗電流只與所述模 擬電壓信號大小有關。

所述負反饋電流池電路的消耗電流與所述模擬電壓信號大小成正 比例關系。

所述二階BYtterworth低通濾波器截止頻率范圍：10-500Hz，PWM 信號頻率范圍：5KHz-30KHZ。

所述二階BYtterworth低通濾波器由第一、第二電阻R1、R2， 第一、第二電容C1、C2和第一運算放大器Y1組成；所述第一運算放 大器Y1的同相輸入端通過第二、第一電阻R2、R1后形成與微控制器 連接的PWM信號輸入端A，所述第一運算放大器Y1的同相輸入端同 時通過第二電容C2接地，所述第一運算放大器Y1的反相輸入端與第 一運算放大器Y1的輸出端、第一電容C1的一端連接后作為二階 BYtterworth低通濾波器的輸出端，第一電容C1的另一端與第一、 第二電阻R1、R2之間的接點連接。