[实用新型]一种GSM-R 8W功率输出模块

说明书

本实用新型公开了一种GSM‑R 8W功率输出模块，由包括极性功率放大器和固定增益功率放大器在内的组件进行功率放大；极性功率放大器与固定增益功率放大器之间设有第一低通滤波器；固定增益功率放大器通过第二低通滤波器与天线口连接；极性功率放大器的输出功率为‑11～23dBm；固定增益功率放大器的工作电压是12.5V，标称最大输出为15W。本实用新型的GSM‑R 8W功率输出模块，无需开关、固定增益衰减器或π型衰减网络等硬件，结构简单，硬件成本低廉；控制逻辑简单，软件开发成本低；杂散性能优异，极具应用前景。

技术领域

本实用新型属于铁路GSM-R通信技术领域，涉及一种GSM-R 8W功率输出模块。

背景技术

伴随着经济发展，我国铁路事业也是一派欣欣向荣景象。而铁路通讯，是保证铁路安全、人民财产和生命安全的重中之重。目前的铁路通讯是采用GSM(全球移动通信系统)技术的，GSM技术是最具有代表性的第二代通信技术，即2G通信技术。现市场上有成熟的技术方案和产品。我国使用的GSM频段是GSM900和DCS1800，GSM-R(即在铁路-Railway上应用的GSM技术，利用GSM通信技术实现列车与列车之间、列车与总调度之间的即时通信)属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。GSM-R模块应支持E-GSM频段，默认应在以下频段工作：

GSM-R模块发射，基站接收：885MHz～889MHz；

基站发射，GSM-R模块接收：930MHz～934MHz；

频道序号和频道标称中心频率的关系见公式(1)和公式(2)：

fl(n)＝890.000+(n-1024)×0.200……………………(1)

式中：fl(n)——移动台发射，基站接收时的频道标称中心频率，单位为兆赫兹(MHz)；n——频道序号，取值范围为1000～1019。

fh(n)＝fl(n)+45…………………………………………(2)

式中：fh(n)——基站发射，移动台接收时的频道标称中心频率，单位为兆赫兹(MHz)；n——频道序号，取值范围为1000～1019。

目前公网GSM方案最大输出功率只有2W(最大33dBm输出)，以辰芯平台射频方案LC1860(Baseband即数字处理器)+ACP IRIS411(Tranceiver即收发信机)，射频前端是SKYWOKS的PA SKY77916的方案为例，可以实现PCL 5～19的功率等级控制，其通过ACPIRIS411输出的Vramp电压值控制SKY77916的功率输出。目前公网GSM方案属于3GPP 05.05或51.010规定的Power Class 4方案或终端，它难以符合规范定义的Power Class 2方案或终端(信号稳定性及可靠性相较于Power Class 4均有较大幅度的提高)的要求，这一要求最大输出功率为8W(39dBm)，需要注意是8W(39dBm)为天线口的功率，考虑到PA后因为滤波器、匹配电路或天线开关等前端电路带来的插入损耗(insertion loss)，PA后面的功率输出需在40dBm以上。同时，考虑到PA的效率及饱和功率等问题，PA的标称最大输出至少要有15W。

专利CN 103260231 A提供了一种基于GSM-R基带模块改进实现8W模块的方法，其使用GSM-R基带芯片经微控制器MCU控制电路射频开关及功放使能开关实现GSM-R 8W工作状态，虽然其能实现8W功率输出，然而其使用的硬件较多，结构较为复杂，同时还需开发专用软件进行控制，其逻辑较为复杂，成本较高，严重影响了GSM-R 8W功率输出模块的广泛应用。

因此，开发一种结构简单且成本低廉的GSM-R 8W功率输出模块极具现实意义。

实用新型内容