一種簡易手持TD—SCDMA信號源

【摘要】針對TD-SCDMA這種主流的第三代移動(dòng)通信（3G）標(biāo)準(zhǔn)，研制了一種用于無線覆蓋工程勘測和直放站生產(chǎn)測試的簡易手持信號源。該信號源具有體積小巧、集成度高、成本低廉等特點(diǎn)。文中給出了該手持信號源的工作原理、總體方案及部分功能電路的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】TD-SCDMA；壓控振蕩器；衰減器；鎖相環(huán)；功率檢測器

1.引言

當(dāng)前移動(dòng)通信在全球飛速發(fā)展，用戶數(shù)量急劇增加，而且用戶對服務(wù)內(nèi)容的要求也越來越多樣化?，F(xiàn)已大規(guī)模商用化的移動(dòng)通信系統(tǒng)是以GSM與IS-95CDMA為代表的第二代移動(dòng)通信（2G），目前其業(yè)務(wù)是以語音為主，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為輔。為滿足用戶高速數(shù)據(jù)通信以及高質(zhì)量媒體業(yè)務(wù)的需求，近年來第三代移動(dòng)通信（3G）成為了移動(dòng)通信的應(yīng)用熱點(diǎn)。目前，國際電信聯(lián)盟（ITU）接受的3G標(biāo)準(zhǔn)主要有三種：WCDMA、CDMA2000與TD-SCDMA。其中，TD-SCDMA這一由大唐電信主導(dǎo)提出、我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的3G通信制式在我國已得到大規(guī)模商用，其無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，受眾日漸增多，性能也逐漸穩(wěn)定。

TD-SCDMA技術(shù)本身相較于另外兩大3G標(biāo)準(zhǔn)并沒有特別的優(yōu)勢，各地TD-SCDMA商用實(shí)踐情況也表明，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的性能與另兩大3G標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。在這種形勢下，TD-SCDMA的核心競爭力必然在于其運(yùn)營商在保證一定性能的同時(shí)，能提供具有較高性價(jià)比的服務(wù)，這就要求運(yùn)營商在TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)能用較低的成本進(jìn)行無線覆蓋，直放站無疑是最佳的選擇。從投資的角度講，直放站對在有限資金情況下的系統(tǒng)覆蓋的擴(kuò)大具有重要意義。早在2G時(shí)代，聯(lián)通進(jìn)行CDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，為了節(jié)省投資、提高覆蓋水平，曾經(jīng)使用了大量的直放站，也發(fā)揮了很大的效益。因此，TD網(wǎng)絡(luò)對于低成本直放站有著巨大的需求。

無線通信覆蓋的工程勘測，以及直放站的生產(chǎn)、安裝、測試都需要使用測試信號源，現(xiàn)有的測試儀器價(jià)格昂貴、體積龐大，為了更好地滿足無線覆蓋工程勘測及直放站的生產(chǎn)測試需求，本文提出一種成本低廉、體積小巧的便攜信號源，按照TD-SCDMA時(shí)序產(chǎn)生2000MHz～2030MHz的點(diǎn)頻信號，可用于能量檢測型TD直放站的工程勘測和測試，部分取代昂貴的全功能TD信號源。

2.總體方案

信號源通過開關(guān)電路切換單點(diǎn)頻信號，形成符合TD時(shí)序的突發(fā)，可以滿足基于能量檢測方式同步的直放站的覆蓋工程勘測及生產(chǎn)、測試使用。

手持信號源的電路系統(tǒng)如圖1所示，使用C8051F126單片機(jī)的PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）產(chǎn)生高精度時(shí)基信號控制HMC221打開或關(guān)斷射頻輸出，用分立的鑒相器和壓控振蕩器構(gòu)成產(chǎn)生頻率的鎖相環(huán)（PLL）電路。鎖相環(huán)產(chǎn)生的射頻信號經(jīng)過兩極放大電路（分別采用射頻放大器Am1和Gali-5）和隔離電路之后輸出，鎖相環(huán)、初級放大、末級放大電路之間分別插入壓控衰減器Av104和數(shù)控衰減器HMC274，數(shù)控衰減器供用戶隨時(shí)調(diào)節(jié)輸出電平的強(qiáng)度基準(zhǔn)，壓控衰減器用于根據(jù)耦合檢測電路（DET）檢測到的信號電平反饋控制輸出電平，使信號源在各檔位輸出電平的誤差都保持在1dB以內(nèi)。信號源的人機(jī)界面由LED指示燈、液晶顯示屏和鍵盤等構(gòu)成。電源部分可以連接+9V電源、+18V電源和內(nèi)部充電電池，方便實(shí)驗(yàn)室環(huán)境及工程環(huán)境的使用。

7.結(jié)束語

該信號源體積小巧、集成度高、成本低廉、用戶界面友好、使用方便，在無線覆蓋工程勘測任務(wù)和直放站生產(chǎn)任務(wù)的部分環(huán)節(jié)完全可以替代昂貴笨重的普通TD-SCDMA射頻信號源，為企業(yè)節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。通過調(diào)整該設(shè)計(jì)中的頻率發(fā)生電路以及軟件中的時(shí)序控制，很容易就可以開發(fā)出適用于WCDMA、CDMA2000等其它3G制式的信號源。

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作者簡介：陳越（1980-），男，湖北武漢人，碩士，講師，現(xiàn)供職于中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息工程系，主要研究方向：混沌信號處理、電路與系統(tǒng)。