电容性负载的跳线线缆、分路电容单元、及用于到远程无线电头的增强的电力输送的相关方法技术

适合用在蜂窝基站的塔式系统，包括塔、安装在塔上的天线、安装在塔上的远程无线电头以及电源。具有电力供应导体和回路导体的电力线缆连接在电源和远程无线电头之间。与远程无线电头分离的分路电容单元电耦合在电力线缆的电力供应导体和回路导体之间。

Jumper cables, shunt capacitor units, and related methods for enhanced power delivery to remote radio heads for capacitive loads

A tower system suitable for use in cellular base stations, including towers, antennas mounted on towers, remote radio heads mounted on towers, and power supplies. An electric cable having an electric supply conductor and a loop conductor is connected between the power supply and the remote radio head. A shunt capacitor unit separated from the remote radio head is electrically coupled between the power supply conductor of the power cable and the loop conductor.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容性负载的跳线线缆、分路电容单元、及用于到远程无线电头的增强的电力输送的相关方法对相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§120作为部分继续申请要求于2014年9月16日提交的美国专利申请序列No.14/487,329的优先权，该申请又要求于2013年9月17日提交的美国临时专利申请序列No.61/878,821的优先权，每个申请的公开内容都通过引用并入本文，如同其整体上被阐述了一样。
本专利技术一般而言涉及远程无线电头，并且更具体而言涉及将电力输送到位于天线塔顶部和/或远离电源的其它位置的远程无线电头。
技术介绍
蜂窝基站通常包括无线电装置、基带单元和一个或多个天线以及其他。无线电装置接收来自基带单元的数字信息和控制信号，并将这种信息调制成随后通过天线发射的射频(“RF”)信号。无线电装置还从天线接收RF信号，并对这些信号进行解调并将其提供给基带单元。基带单元将从无线电装置接收的解调的信号处理成适于经回程通信系统传输的格式。基带单元还处理从回程通信系统接收的信号，并将经处理的信号供给无线电装置。提供了一种电源，其生成用于向基带单元和无线电装置供电的合适的直流(“DC”)电力信号。无线电装置常常由(标称)-48伏DC电源供电。为了增加覆盖范围和信号质量，许多蜂窝基站中的天线位于塔的顶部，其可以是例如大约五十到二百英尺高。在早期的蜂窝系统中，电源、基带单元和无线电装置都位于塔底部的装备外壳中，以便于装备的维护、修理和/或以后升级。(一根或多根)同轴线缆从装备外壳路由到承载无线电装置和天线之间的信号传输的塔的顶部。但是，近年来，发生了转变，现在无线电装置通常位于天线塔的顶部并被称为远程无线电头(“RRH”)。使用远程无线电头可以显着改善蜂窝基站发送和接收的蜂窝数据信号的质量，因为远程无线电头的使用可以减少信号传输损耗和噪声。特别地，当同轴线缆沿着可能100-200英尺或更高的塔运行时，在经同轴线缆在蜂窝频率(例如，1.8GHz、3.0GHz等)处发送信号中发生的信号损耗可以是显著的。由于信号功率的这种损耗，与远程无线电头位于靠近天线的塔顶部的蜂窝基站相比，在无线电装置位于塔底部的系统中，射频信号的信噪比可能会降级(要指出的是，位于塔底部的基带单元与位于塔顶部的远程无线电头之间的布线连接中的信号损耗可以小得多，因为这些信号以基带频率被发送或作为光纤线缆上的光信号被发送，然后在塔顶部转换为RF频率。图1示意性地图示了其中无线电装置被实现为远程无线电头的常规蜂窝基站10。如图1中所示，蜂窝基站10包括装备外壳20和塔30，装备外壳20通常位于塔30的基部，并且基带单元22和电源26位于装备外壳20内。基带单元22可以与回程通信系统28通信。多个远程无线电头24和多个天线32(例如，三个扇区化的天线32)位于塔30的顶部。虽然塔式安装的远程无线电头24的使用可以提高信号质量，但是还要求将DC电力输送到塔30的顶部，以便为远程无线电头24供电。光纤线缆38将基带单元22连接到远程无线电头24，因为光纤链路可以提供更大带宽和更低损耗的传输。还提供电力线缆36，用于将DC电力信号沿塔30向上输送到远程无线电头24。电力线缆36可以包括第一绝缘电力供应导体和第二绝缘回路导体。光纤线缆38和电力线缆36可以一起在混合电力/光纤线缆40中提供(这种将电力和数据信号沿天线塔向上运送的混合线缆通常被称为“干线”线缆)。干线线缆40可以包括多根单独的电力线缆，每根电力线缆为位于天线塔30的顶部的远程无线电头24中的相应的一个供电。干线线缆40可以在其一端(位于塔30的顶部的一端)包括分接线外壳(breakoutenclosure)42。来自光纤线缆38的单独光纤和电力线缆36的单独导体在分接线外壳42中被分开，并且经由在远程无线电头24和分接线外壳42之间延伸的相应的分接线电线44(其可以与干线线缆是一体的或可以不与干线线缆是一体的)连接到远程无线电头24。单独的分接线电线44通常被称为“跳线线缆”或“跳线”。同轴线缆46被用来将每个远程无线电头24连接到天线32中的相应的一个。经电力线缆36和分接线电线44从电源26供给到远程无线电头24的电力信号的DC电压可以如下确定：VRRH＝VPS-VDrop(1)其中VRRH是输送到远程无线电头24的电力信号的DC电压，VPS是由电源26输出的电力信号的DC电压，VDrop是DC电压的减小，该减小发生是由于DC电力信号穿过将电源26连接到远程无线电头24的电力线缆36和分接线电线44。VDrop可以根据欧姆定律来如下确定：VDrop＝IRRH*RCable(2)其中RCable是沿着电源和将电源26连接到远程无线电头24的电力线缆36以及分接线电线44的回路导体的累积电阻(以欧姆为单位)，并且IRRH是流过电力线缆36和分接线电线44到远程无线电头24的平均电流(以安培为单位)。如从等式2显而易见的，随着由远程无线电头24吸取的电流IRRH增加，沿着电力线缆36的电压降VDrop也将增加。等式2的电压降VDrop在本文中也被称为I*R电压降。在蜂窝基站中采用的电力线缆36和分接线电线44通常使用具有本领域技术人员熟悉的物理特性的铜电源和回路导体(或其合金)。这些导体的一个重要特性是它们的电阻。电力线缆36(或分接线电线44)的导体的电阻与导体的直径成反比(假设具有圆形横截面的导体)。因此，导体的直径越大(即，导体的规格(gauge)越小)，电力线缆36的电阻越低。铜电阻以单位长度(通常为毫欧姆(mΩ)/ft)来指定；照此，电力线缆36和分接线电线44的累积电阻Rcable随着线缆36和分接线电线44的长度的增加而增加。通常，分接线电线44比电力线缆36短得多，因此，电力线缆36是累积电阻的主要贡献者。因此，电力线缆36越长，电压降VDrop越高。这个效应很好理解并且通常由工程师和系统架构师考虑。远程无线电头24通常被设计成如果被提供有具有在指定范围内的电压的DC电力信号就正常工作。常规地，位于塔30的基部的电源26将被设置为输出具有固定电压VPS的DC电力信号。由于VDrop是供给到远程无线电头24的电流IRRH的函数(参见上面的等式2)，因此输送到远程无线电头24的电力信号的电压VRRH将随着由于电压降VDrop的变化而由远程无线电头24吸取的电流IRRH的变化而变化。如果VDrop变得太大，那么供给到远程无线电头24的电力信号的电压可能低于为远程无线电头24正确供电所需的最小电压。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例针对用于蜂窝基站的跳线线缆。这些跳线线缆包括具有被封在线缆护套内且彼此电绝缘的电力供应导体和回路导体的线缆段，以及终端于线缆段的相对的第一端和第二端上的第一和第二连接器。这些跳线线缆还包括连接在电力供应导体和回路导体之间的分路电容单元(shuntcapacitanceunit)，该分路电容单元包括耦合在电力供应导体和回路导体之间的至少一个电容器。在一些实施例中，其中至少一个电容器可以是非极性电解电容器或至少两个极性电解电容器。至少一个电容器可以具有至少400微法的电容。分路电容单元可以被配置为由于由跳线线缆承载的直流电源信号中的尖峰而减小远程无线电头处的电压降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蜂窝基站的跳线线缆，包括：线缆段，包括被封在线缆护套内且彼此电绝缘的电力供应导体和回路导体；第一连接器，在所述线缆段的第一端上；第二连接器，在所述线缆段的第二端上；分路电容单元，连接在所述电力供应导体和所述回路导体之间，所述分路电容单元包括耦合在所述电力供应导体和所述回路导体之间的至少一个电容器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.11 US 14/619,2111.一种用于蜂窝基站的跳线线缆，包括：线缆段，包括被封在线缆护套内且彼此电绝缘的电力供应导体和回路导体；第一连接器，在所述线缆段的第一端上；第二连接器，在所述线缆段的第二端上；分路电容单元，连接在所述电力供应导体和所述回路导体之间，所述分路电容单元包括耦合在所述电力供应导体和所述回路导体之间的至少一个电容器。2.如权利要求1所述的跳线线缆，还包括熔丝电路，所述熔丝电路与所述电力供应导体和所述回路导体之间的所述至少一个电容器串联耦合。3.如权利要求2所述的跳线线缆，其中所述至少一个电容器是非极性电解电容器或至少两个极性电解电容器。4.如权利要求1至3中任一项所述的跳线线缆，其中分路电容单元包括壳体，所述壳体具有线缆段延伸穿过的第一孔和第二孔，并且其中所述至少一个电容器安装在所述壳体内。5.如权利要求4所述的跳线线缆，其中所述壳体填充有环氧树脂，其中环氧树脂被配置为向所述至少一个电容器以及所述电力供应导体和所述回路导体提供环境保护。6.如权利要求1至3中任一项所述的跳线线缆，其中分路电容单元被包括在所述第一连接器和所述第二连接器中的至少一个当中。7.如权利要求1至3中任一项所述的跳线线缆，其中分路电容单元被封在线缆护套内。8.如权利要求1至3中任一项所述的跳线线缆，其中所述至少一个电容器具有至少400微法的电容。9.如权利要求1至3中任一项所述的跳线线缆，还包括所述护套内的至少一根光纤。10.如权利要求1至4中任一项所述的跳线线缆，与远程无线电头组合，所述跳线线缆连接在所述远程无线电头和分接线外壳之间，其中分接线外壳端接沿天线塔上行的干线线缆。11.一种操作蜂窝基站的方法，所述方法包括：从电源输出直流(“DC”)电力信号，并将从电源输出的DC电力信号经串联连接的干线线缆和跳线线缆供给到远离所述电源安装的远程无线电头，所述跳线线缆包括电...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·张伯伦，J·拉贝洛，
申请(专利权)人：康普技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US