一种基于分布式功放的5G广播发射系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于分布式功放的5G广播发射系统，包括：适配与调制解调模组，用于将信号源进行同步并调制解调成宽带射频信号；宽带前级功放模块，对调制解调后的宽带射频信号进行前置放大；功分器模组，通过主馈线接入宽带前级功放模块，用于将宽带前级功放模块功放放大后的宽带射频信号进行1:N的功率分配；N个分布式功放单元模组，将前置功放放大后的宽带射频信号再次放大，并将放大的宽带射频信号直接馈入在一一对应的交叉极化在板天线。本发明专利技术应用于5G广播发射系统，可将HPHT、MPMT发射系统的集中放大的功放改进为分布式功放，没有大功率主馈线损耗、没有大功率合成器损耗，可以有效提高发射机效率、降低发射机的成本。

A 5g broadcast transmitting system based on distributed power amplifier

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式功放的5G广播发射系统
本专利技术涉及5G广播领域，尤其涉及一种基于分布式功放的5G广播发射系统。
技术介绍
如何实现“突出移动优先的策略”，如何构建“面向5G的移动交互式电视广播技术体系”，是智慧广电的当务之急。随着4K/8K和VR/AR等高质量视听媒体内容消费的快速增长和广播电视业务形态向多样化、精细化发展的趋势，现有广播电视网络难以满足广大用户消费体验升级的需求。特别是进入5G时代,高速的移动通信网络可以承载和传播更加丰富的音视频内容，也将成为广播电视媒体的重要传播渠道。传输内容、覆盖网络、终端类型三个方面是对无线广播电视提出了新需求。未来无线广播电视要涵盖电视节目、OTT内容、社交媒体、互动游戏、数字音频、应急广播等融合业务内容，要实现单向广播、双向通信、广域覆盖、局部覆盖的融合传输覆盖，要支持家庭、手持、交通、智能设备等多种类型终端。2018年4月20日，交互式电视广播AIB(AdvancedInteractiveBroadcasting)工作组成立。AIB分为三部分：高效广播、移动广播、双向广播。高效广播就是DTMB2.0，移动广播希望就是5G的广播模式(简称5G广播)，双向广播就是5G的通信模式(简称5G通信)。目前国际上欧盟的5G-Xcast和德国的5GToday也采用了大功率大塔(HPHT)集中发射的技术。这种技术的优点是建站数量少，传输距离远，运营成本低，5G移动终端可以接收电视节目。利用高功率发射机和高发射塔(HPHT)，可基于新5G广播模式FeMBMS(进一步演进的多媒体广播组播业务)覆盖大区域的电视频道广播。FeMBMS可在半径高达60km的大覆盖区域内广泛地分发内容。按照发射机的功率大小，分为三种发射形式：现有技术的HPHT系统图见图1所示。传统的HPHT广播技术属于单频道窄带HPHT技术，发射机主要采用5MHz带宽，传统的HPHT也存在如下缺点：(1)传统的HPHT成本高，由于HPHT，需要建设高标准的机房和高塔，还需要配备空调、大功率供电系统和专业的技术人员，建设与维护成本很高，不适合我国实际情况。(2)传统的HPHT传输效率低，由于大功率大塔(HPHT)需要多工器、主馈线、功分器、分馈线等配套设施，5KW的发射机传到天线上的功率损耗至少需要3～6dB。相当于功率损耗到原功率的50％～25％。(3)传统的HPHT很多场景属于无效覆盖，由于HPHT采用全向覆盖，无论有无用户都无差别覆盖，且不能利用AI智能调集资源再分配，造成有限频率和功率资源的极大浪费。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本公开的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于分布式功放的5G广播发射系统，通过分布式功放空中合成实现高功率高塔(HPHT)5G广播发射系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于分布式功放的5G广播发射系统，包括：适配与调制解调模组，用于将信号源进行同步并调制解调成宽带射频信号；宽带前级功放模块，对调制解调后的宽带射频信号进行前置放大；功分器模组，通过主馈线接入宽带前级功放模块，用于将宽带前级功放模块功放放大后的宽带射频信号进行1:N的功率分配；N个分布式功放单元模组，将前置功放放大后的宽带射频信号再次放大，并将放大的宽带射频信号直接馈入在一一对应的交叉极化在板天线。进一步地，所述的适配与调制解调模组包括：单频网适配器，用于对输入的所有信号源按照MBSFN网络构架标准进行同步；多通道IP调制解调器，用于按照5G广播FeMBMS标准，将基于IP的多媒体信号源调制解调成多路射频通道。进一步地，所述交叉极化在板天线，包括±45°线性交叉极化天线、线性双极化天线、圆极化天线。进一步地，所述5G广播发射系统为单通道5G广播宽带发射系统；所述功分器模组包括一个1:2功分器和两个1：2/N功分器；其中1:2功分器的输入端与主馈线连接，1:2功分器的两个输出端分别与两个1：2/N功分器的输入端连接，两个1：2/N功分器的2/N个输出端分别与一一对应的分布式功放单元模组连接。进一步地，所述5G广播发射系统为双通道5G广播发射系统；所述适配与调制解调模组、宽带前级功放模块均为两个，所述功分器模组包括两个1：N功分器，所述分布式功放单元模组为双通道功放单元模组；第一适配与调制解调模组、第一宽带前级功放模块顺次连接后通过第一主馈线与第一1：N功分器的输入端连接，第二适配与调制解调模组、第二宽带前级功放模块顺次连接后通过第二主馈线与第二1：N功分器的输入端连接，第一1：N功分器的N个输出端分别与N个双通道功放单元模组的第一输入端连接，第二1：N功分器的N个输出端分别与N个双通道功放单元模组的第二输入端连接。进一步地，所述N的取值为4、8、12、16、24、32。进一步地，所述宽带前级功放模块包括顺次连接的RF预失真校正器、AGC/ALC模块、前置放大器和末级放大器。进一步地，所述分布式功放单元附着于所述在板天线的反射板上，通过自然或者强制风冷散热。进一步地，所述交叉极化在板天线为功率可切换且全向分布；所述系统还包括：赋形控制器，根据需求控制各个分布式功放单元模组的功率大小，从而控制交叉极化在板天线的赋形。进一步地，所述系统还包括：电源和控制信号插入模组，通过大功率耦合技术将大功率的电源馈入分馈线，利用分馈线传输直流电源；同时通过光电耦合将控制信号馈入分馈线；所述分馈线位于功分器模组和分布式功放单元模组之间本专利技术的有益效果是：(1)在本专利技术的示例性实施例(图2和图3)中，为了实现同样功率大小的发射，相较于现有技术(图1)在发射机里面实现末级合成(合成损失大)，本示例性实施例在在板天线的前端设置分布式功放单元，从而实现空中合成(此时合成没有损耗)，可以将中功率(1～25KW)、大功率(﹥25KW)的发射机的功率平均分配在天线单元上，可有效提高中功率、大功率发射机的功率效率、降低发射机的成本。本专利技术应用于5G广播发射系统，可将HPHT、MPMT发射系统的集中放大的功放改进为分布式功放，使分布式小功率功放在空中合成为大功率发射机；该系统没有大功率主馈线损耗、没有大功率合成器损耗，可以有效提高发射机效率、降低发射机的成本。(2)在本专利技术的示例性实施例(图2和图3)中，通过单频网适配器和多通道IP调制解调器组成适配与调制解调模组，从而实现5G广播模式的分布。(3)在本专利技术的示例性实施例(图2和图3)中，5G广播发射系统可适用于单通道分布式功放5G广播宽带发射系统和双通道分布式功放5G广播宽带发射系统。(4)在本专利技术的示例性实施例(图2和图3)中，灵活配置发射机的信道，既本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式功放的5G广播发射系统，其特征在于：包括：/n适配与调制解调模组，用于将信号源进行同步并调制解调成宽带射频信号；/n宽带前级功放模块，对调制解调后的宽带射频信号进行前置放大；/n功分器模组，通过主馈线接入宽带前级功放模块，用于将宽带前级功放模块功放放大后的宽带射频信号进行1:N的功率分配；/nN个分布式功放单元模组，将前置功放放大后的宽带射频信号再次放大，并将放大的宽带射频信号直接馈入在一一对应的交叉极化在板天线。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式功放的5G广播发射系统，其特征在于：包括：
适配与调制解调模组，用于将信号源进行同步并调制解调成宽带射频信号；
宽带前级功放模块，对调制解调后的宽带射频信号进行前置放大；
功分器模组，通过主馈线接入宽带前级功放模块，用于将宽带前级功放模块功放放大后的宽带射频信号进行1:N的功率分配；
N个分布式功放单元模组，将前置功放放大后的宽带射频信号再次放大，并将放大的宽带射频信号直接馈入在一一对应的交叉极化在板天线。


2.根据权利要求1所述的一种基于分布式功放的5G广播发射系统，其特征在于：所述的适配与调制解调模组包括：
单频网适配器，用于对输入的所有信号源按照MBSFN网络构架标准进行同步；
多通道IP调制解调器，用于按照5G广播FeMBMS标准，将基于IP的多媒体信号源调制解调成多路射频通道。


3.根据权利要求1所述的一种基于分布式功放的5G广播发射系统，其特征在于：所述交叉极化在板天线，包括±45°线性交叉极化天线、线性双极化天线、圆极化天线。


4.根据权利要求1所述的一种基于分布式功放的5G广播发射系统，其特征在于：所述5G广播发射系统为单通道5G广播宽带发射系统；
所述功分器模组包括一个1:2功分器和两个1：2/N功分器；其中1:2功分器的输入端与主馈线连接，1:2功分器的两个输出端分别与两个1：2/N功分器的输入端连接，两个1：2/N功分器的2/N个输出端分别与一一对应的分布式功放单元模组连接。


5.根据权利要求1所述的一种基于分布式功放的5G广播发射系统，其特征在于：所述5G广播发射系统为双通道5G广播发射系统；
所述适配与调制解调模组、宽带前级功放模块均为两个，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正武，李纯阳，李荣，张勇，陈祖云，
申请(专利权)人：成都新光微波工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51