一种校准电路、射频设备及基站
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种校准电路、射频设备及基站。
背景技术
在通信领域，为了降低整个无线发射、接收设备的器件成本，通常通过设计校准电路来减少无线发射、接收设备对元器件的要求，从而降低材料成本。因此，校准电路作为射频设备中核心电路之一，其设计合理性关系到整机设备的射频指标和外场应用。
图1-1示出了一种传统的校准电路的示意，校准电路通过射频开关与正常接收、正常发射链路复用部分电路。进行发射通道(TX)校准时，校准信号流向如路径1所示。进行接收通道(RX)校准时，校准信号流向如路径2所示。射频单元处于正常发射状态时，发射信号会通过天线的耦合网络反馈到校准口CAL，此信号通过校准电路的开关选择进入射频负载(Load)被吸收，信号流向如路径3所示。
图1-2示出了干扰作用的过程示意，由于射频开关隔离度并非完全隔离，因此，路径3的信号并不能完全被射频负载(Load)吸收，会沿着图1-2中年虚线方向耦合至发射通道(TX)，形成信号功率与正常发射信号功能率接近的干扰信号，影响正常发射通道的通信质量。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种校准电路、射频设备及基站，以解决现有校准电路中容易形成信号功率与正常发射信号功能率接近的干扰信号的问题。
为了解决上述问题，本实用新型是这样实现的：
第一方面，本实用新型实施例提供一种校准电路，所述校准电路包括发射链路、接收链路、耦合校准链路和射频负载；
所述耦合校准链路包括校准口和至少两个校准选择开关，所述校准选择开关级联后与所述校准口电连接，所述射频负载与第一校准选择开关电连接，其中，所述第一校准选择开关为距离所述校准口最近的一个所述校准选择开关；
所述发射链路与所述接收链路并联后与第二校准选择开关电连接，其中，所述第二校准选择开关为距离所述校准口最远的一个所述校准选择开关。
第二方面，本实用新型实施例提供一种射频设备，所述射频设备包括前述任一种校准电路；
所述射频设备为AAU或RRU。
第三方面，本实用新型实施例提供一种基站，所述基站包括前述的射频设备。
在本实用新型实施例中，通过将校准电路中的射频负载连接在距离校准口最近的第一校准选择开关上，从而可以使得校准产生的耦合信号一旦通过校准口耦合进入校准电路便可经过至少两级开关的隔离，可以提高发射通道与校准通道的隔离度，可以减少对后级电路的干扰，削弱信号干扰现象，提升通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的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实用新型的一些实施例，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1-1表示现有技术的一种校准电路的示意图；
图1-2表示图1-1所示校准电路的分析示意图；
图2表示本实用新型实施例的一种校准电路的示意图；
图3表示本实用新型实施例图2所示校准电路的分析示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
参照图2，本实用新型实施例提供了一种校准电路，所述校准电路包括发射链路10、接收链路11、耦合校准链路12和射频负载13；
所述耦合校准链路12包括校准口121和至少两个校准选择开关，所述校准选择开关级联后与所述校准口121电连接，所述射频负载13与第一校准选择开关122电连接，其中，所述第一校准选择开关122为距离所述校准口121最近的一个所述校准选择开关；
所述发射链路10与所述接收链路11并联后与第二校准选择开关123电连接，其中，所述第二校准选择开关123为距离所述校准口121最远的一个所述校准选择开关。
具体而言，如图2所示，示出了校准电路的电路示意图，该校准电路用于射频通信领域中，可分别对发射通道及接收通道进行相位校准。在该校准电路中，包括用于向外发射信号的发射链路10、以及用于接收外部信号的接收电路11，还有与发射链路10和接收电路11同时电连接的耦合校准链路12，以及连接在耦合校准链路12中的射频负载13，射频负载13用于吸收校准过程中的耦合信号。
如图2所示，耦合校准链路12包括校准口121和至少两个校准选择开关。可以理解的是，校准口121用于与校准馈线连接，以将外部信号耦合进校准电路中。校准选择开关则用于在校准程序的控制下，分别实现发射通道与接收通道的相位校准。校准选择开关至少包括两个，在图2的示意中，给出了第一校准选择开关122和第二校准选择开关123，第一校准选择开关122连接在最靠近校准口121的位置，第二校准选择开关123连接在最远离校准口121的位置。两个校准选择开关级联之后与校准口121电连接。并且，发射链路10与接收链路11并联后与第二校准选择开关123电连接。
以进入校准口121的信号功率为0dBm，正常发射信号为-54dBm，选择开关的隔离度为40dB，插入损耗为-1dB为例，在图1-2的示意中，校准口121上0dBm的信号经过两级开关的隔离，会在发射通道耦合形成-81dBm的干扰信号，正常发射信号经过一级开关的插损影响会形成-55dBm的发射信号。从而，发射信号与干扰信号之间的幅度差只有26dBc，该差值较小以至于影响到通信质量。然而，对于同样的示例，结合图2的校准电路，可形成如图3所示的校准分析，在图3中，校准口121上0dBm的信号经过第一校准选择开关122的插损影响，在射频负载13一侧形成-1dBm的信号，该-1dBm的信号在第一校准选择开关122隔离度的影响下，在第二校准选择开关123的端口形成-41dBm的信号，该-41dBm的信号在第二校准选择开关123插损和隔离度的影响下，形成-82dBm的信号，该-82dBm的信号再经过发射链路10上的隔离，最终耦合形成-122dBm的干扰信号。-54dBm的正常发射信号经过发射链路10的插损影响会形成-55dBm的发射信号。从而，-122dBm的干扰信号与-55dBm的发射信号之间幅度差为67dBc，可见，干扰信号与发射信号之间差距变大，因而，这样的差距之下，干扰信号对于正常信号基本不会产生影响，可以提高发射通道与校准通道的隔离度，可以减少对后级电路的干扰，削弱信号干扰现象，提升通信质量。需要说明的是，校准选择开关的数量越多，则隔离效果越好，本实用新型实施例对校准选择开关的数量上限不做限定。
可选的，参照图2，所述发射链路10包括射频发射模块101、发射选择开关102和功率放大器103；
所述射频发射模块11与所述发射选择开关102的固定端口电连接，所述发射选择开关102的一个活动端口与所述功率放大器103电连接，所述发射选择开关102的另一个活动端口与所述第二校准选择开关123的一个活动端口电连接。
具体而言，如图2所示，上述的发射链路10可以包括产生射频信号的射频发射模块101，以及用于选择隔离的发射选择开关102，还有功率放大器103，通过功率放大器103将发射信号放大传输。该发射选择开关102可以为单刀双掷开关，射频发射模块101与发射选择开关102的固定端口(即就是静触点)电连接，发射选择开关102的一个活动端口(即就是动触点)与功率放大器103电连接，发射选择开关102的另一个活动端口与第二校准选择开关123的一个活动端口电连接。从而可在校准过程中通过切换发射选择开关102的动触点，实现发射通道和接收通道的分别校准。
可选的，参照图2，所述接收链路11包括射频接收模块111、接收选择开关112和低噪声放大器113；
所述射频接收模块111与所述接收选择开关112的固定端口电连接，所述接收选择开关112的一个活动端口与所述低噪声放大器113电连接，所述接收选择开关112的另一个活动端口与所述第二校准选择开关123的另一个活动端口电连接。
具体而言，如图2所示，上述的接收链路11可以包括接收射频信号的射频接收模块111，以及用于选择隔离的接收选择开关112，还有低噪声放大器113，通过低噪声放大器113可以在抑制接收信号中的噪声信号。该发接收选择开关112可以为单刀双掷开关，射频接收模块111与接收选择开关112的固定端口(即就是静触点)电连接，接收选择开关112的一个活动端口(即就是动触点)与低噪声放大器113电连接，接收选择开关112的另一个活动端口与第二校准选择开关123的另一个活动端口电连接。从而可在校准过程中通过切换发射选择开关102的动触点，实现发射通道校准信号和接收通道校准信号的接收。
可选的，所述校准选择开关和所述发射选择开关102包括机电式继电器开关、固态射频开关中至少一种。
具体而言，由于干扰信号主要干扰影响发射链路，因此，对于校准选择开关和发射选择开关102可以从机电式继电器开关、固态射频开关中选择至少一种单刀双掷开关，从而实现不同通道的校准切换。可以理解的是，对于固态射频开关可以根据实际设计需求从PIN二极管和场效应晶体管中选择至少一种进行使用，本实用新型实施例对此不做限定。
可选的，所述校准选择开关和所述发射选择开关102的插入损耗至少为1dB。
具体而言，经过前述的分析，可以得知，若校准选择开关和所述发射选择开关102的插入损耗越大，对于干扰信号的抑制和滤除效果越好，因此，综合开关器件的成本和抑制效果，可以使用插入损耗至少为1dB的开关。
可选的，参照图2，所述校准电路还包括处理器14，所述处理器14与所述发射链路10及所述接收链路11电连接，所述处理器14用于对发射通道和接收通道的相位校准。
具体而言，如图2所示，在校准电路的发射端和接收端还连接有处理器14，该处理器14同时与发射链路10以及接收链路11电连接，用于控制发射信号的输出以及对接收到的校准信号进行比较分析，对发射通道和接收通道的相位校准以得到校准结果。可以理解是，处理器14中可以运行通信行业常用的校准程序，这些校准程序并非与本实用新型实施例的校准电路唯一绑定，本实用新型实施例中对校准程序的内容不做限定。
可选的，所述发射链路10和所述接收链路11为4G链路或5G链路。
具体而言，随着5G(5th-Generation)通信的发展以及5G设备信号功率的进一步提升，校准电路中干扰信号对于发射信号的干扰这一问题变的更为突出，因此，该发射链路10和接收链路11可以为5G链路，也就是说，相应的射频发射模块101和射频接收模块111都可以为5G射频模块。可以理解的是，该校准电路同样适用于技术较5G稍落后的4G(4th-Generation)通信中，此时，发射链路10和接收链路11均为4G链路。当然，传统的3G和2G中基本不存在这样的干扰问题，本实用新型实施例在此不再赘述。
本实用新型实施例还提供了一种射频设备，所述射频设备包括前述任一种校准电路；
所述射频设备为AAU或RRU。
具体而言，在通信领域中，4G领域常用的射频设备为RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)，RRU通常靠近天线挂在通信杆上。5G领域常用的射频设备为AAU(ActiveAntenna Unit，有源天线单元)，AAU为BBU(Building Base band Unit，基带处理单元)的部分物理层处理功能与原4G中RRU及无源天线的合并，从而满足不同场喜下对于网路的需求。因而，可将前述任一种校准电路设置在AAU或RRU中。
本实用新型实施例还提供了一种基站，所述基站包括前述的射频设备。
具体而言，对于通信基站，除了包括具备射频收发功能的射频设备，还可以包括机房、天线、电源等设施。当前述的射频设备为RRU时，机房内通常还需要安装BBU，BBU与RRU之间采用光纤传输，RRU再通过同轴电缆及功分器(耦合器)等连接至天线，即主干采用光纤，支路采用同轴电缆。BBU和RRU之间传输的是基带数字信号，这样基站可以控制某个用户的信号从指定的RRU通道发射出去，这样可以大大降低对本小区其他通道上用户的干扰。
因此，在本实用新型实施例中，通过将校准电路中的射频负载连接在距离校准口最近的第一校准选择开关上，从而可以使得校准产生的耦合信号一旦通过校准口耦合进入校准电路便可经过至少两级开关的隔离，可以提高发射通道与校准通道的隔离度，可以减少对后级电路的干扰，削弱信号干扰现象，提升通信质量。而且，上述校准电路具有普遍适用性，可以改善4G和5G的通信质量，有助于提升射频设备以及基站的工作性能。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。
