一種基于耦合線緊耦合器的全雙工自干擾信號消除方法和系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于耦合線緊耦合器的自干擾信號消除方法和系統，所述方法包括：發射信號通過緊耦合器的輸入端port1接入，通過緊耦合器的直通端port2將發射信號的第二信號發射出去，同時通過緊耦合器的耦合作用將發射信號的第一信號接入緊耦合器的耦合端port3；通過調節耦合端port3的反射系數，使得耦合端反射到隔離端port4的第四信號與泄漏到隔離端port4的所有信號幅度相等、相位相反，從而達到消除自干擾信號的目的。本發明所提供的方法和系統，實現了全雙工射頻自干擾信號消除系統的小型化、簡單化，且對寬帶而言具有良好的自干擾信號消除效果。
【專利說明】一種基于耦合線緊耦合器的全雙工自干擾信號消除方法和 系統

【技術領域】
[0001] 本發明屬于無線通信【技術領域】，涉及一種新型的全雙工自干擾射頻信號消除技 術，具體涉及一種基于耦合線緊耦合器的全雙工自干擾信號消除方法和系統。

【背景技術】
[0002] 傳統的無線通信雙工模式，主要有頻分雙工和時分雙工兩種。時分雙工（TDD)，即 無線通信系統的接收和傳送是在同一頻段的不同時隙，用時間來分離接收與傳送信道的雙 工模式；頻分雙工（FDD)，即無線通信系統的接收和傳送是同一時間但分離在兩個不同的 頻率信道上，用頻段來分離接收與傳送信道的雙工模式。近年來，出現了一種全新的技術， 即同時同頻全雙工通信。同時同頻全雙工通信模式的無線通信設備可在同一頻段、相同的 時間進行發射和接收無線信號。在頻譜資源日益緊張的今天，同時同頻全雙工通信模式從 理論上把頻譜利用率提高了一倍，因此極具研究價值。
[0003] 同時同頻全雙工通信模式在實現中由于發射和接收使用同一頻段且在相同時間 進行，通信裝置的發射設備同時也是接收設備，所以通信裝置本身的發射信號會被自身的 接收設備接收，形成"自干擾信號"，這一自干擾信號嚴重影響了通信裝置接收遠端的信號， 因此，實現全雙工通信必須消除自干擾信號，才能成功接收到遠端的信號。
[0004] 目前，國內外已經有很多學者對全雙工射頻模擬消除技術進行了一系列的研究。 其中包括斯坦福大學的基于消除芯片的三天線消除架構和基于射頻巴倫消除的雙天線消 除架構，但是這兩種架構都不利于系統的小型化，同時對寬帶消除效果較差；紐約大學的單 天線平衡網絡架構，實現體積小，但是對正交混合網絡要求較高，不利于技術的產品化。


【發明內容】

[0005] 本發明提供了一種基于耦合線緊耦合器的全雙工自干擾信號消除方法和系統，以 實現全雙工射頻自干擾信號消除系統的小型化，且具有良好的寬帶消除效果。
[0006] 根據本發明的一個方面，提供了一種基于耦合線緊耦合器的全雙工自干擾信號消 除方法，所述方法包括：
[0007] 發射信號通過緊耦合器的輸入端接入，通過緊耦合器的直通端將發射信號的第二 信號發射出去，同時通過緊耦合器的耦合作用將發射信號的第一信號接入緊耦合器的耦合 端；
[0008] 調節所述耦合端的反射系數，使得耦合端反射到隔離端的第四信號與泄漏到隔離 端的所有信號幅度相等、相位相反，消除自干擾信號。
[0009] 上述方案中，所述泄漏到隔離端的所有信號，包括：
[0010] 發射信號泄漏到隔離端的第三信號，第二信號泄漏到隔離端的第五信號。
[0011] 上述方案中，所述調節所述耦合端的反射系數，通過耦合端的匹配網絡進行反射 系數調節。
[0012] 上述方案中，所述調節所述耦合端的反射系數，包括：
[0013] 得到緊耦合器耦合端的反射系數與直通參數、隔離參數、耦合參數、直通端的反射 系數的關系式，并根據所述關系式得到耦合端的理論反射系數；
[0014] 根據所述理論反射系數調節所述耦合端的反射系數。
[0015] 上述方案中，所述得到緊耦合器耦合端的反射系數與直通參數、隔離參數、耦合參 數、直通端的反射系數的關系式，并根據所述關系式得到耦合端的理論反射系數，包括如下 步驟：
[0016] 步驟S221，設定所述緊耦合器的直通參數、隔離參數、耦合參數分別為T、I、C，緊 奉禹合器四個端口的入射波為&1、32、33、34，發射波為13 1、132、133、134;

【權利要求】
1. 一種基于耦合線緊耦合器的全雙工自干擾信號消除方法，發射信號在通過所述緊耦 合器的過程中分割為第一信號、第二信號和第三信號，其特征在于，所述方法包括： 發射信號通過緊耦合器的輸入端接入，通過緊耦合器的直通端將發射信號的第二信號 發射出去，同時通過緊耦合器的耦合作用將發射信號的第一信號接入緊耦合器的耦合端； 調節所述耦合端的反射系數，使得耦合端反射到隔離端的第四信號與泄漏到隔離端的 所有信號幅度相等、相位相反，消除自干擾信號。
2. 根據權利要求1所述的全雙工自干擾信號消除方法，其特征在于，所述泄漏到隔離 端的信號包括： 發射信號泄漏到隔離端的第三信號，第二信號泄漏到隔離端的第五信號。
3. 根據權利要求1所述的全雙工自干擾信號消除方法，其特征在于，所述調節所述耦 合端的反射系數，是通過耦合端的匹配網絡進行反射系數調節。
4. 根據權利要求1所述的全雙工自干擾信號消除方法，其特征在于，所述調節所述耦 合端的反射系數，包括： 獲取緊耦合器耦合端的反射系數與直通參數、隔離參數、耦合參數、直通端的反射系數 的關系式，并根據所述關系式得到耦合端的理論反射系數； 根據所述理論反射系數調節所述耦合端的反射系數。
5. 根據權利要求4所述的全雙工自干擾信號消除方法，其特征在于，所述獲取緊耦合 器耦合端的反射系數與直通參數、隔離參數、耦合參數、直通端的反射系數的關系式，并根 據所述關系式得到耦合端的理論反射系數，包括如下步驟： 步驟S221，設定所述緊耦合器的直通參數、隔離參數、耦合參數分別為T、I、C，緊耦合 器四個端口的入射波為&1、32、33、34，發射波為13 1、132、133、134;

6. -種基于耦合線緊耦合器的全雙工自干擾信號消除系統，發射信號在通過所述緊耦 合器的過程中分割為第一信號、第二信號和第三信號，其特征在于，所述系統包括： 緊耦合器，用于通過所述緊耦合器的輸入端接入發射信號，通過緊耦合器的直通端將 發射信號的第二信號發射出去，同時通過緊耦合器的耦合作用將發射信號的第一信號接入 緊耦合器的耦合端； 反射系數調節模塊，用于調節所述耦合端的反射系數，使得耦合端反射到隔離端的第 四信號與泄漏到隔離端的所有信號幅度相等、相位相反，消除自干擾信號。
7. 根據權利要求6所述的全雙工自干擾信號消除系統，其特征在于，所述泄漏到隔離 端的信號包括： 發射信號泄漏到隔離端的第三信號，第二信號泄漏到隔離端的第五信號。
8. 根據權利要求6所述的全雙工自干擾信號消除系統，其特征在于，所述反射系數調 節模塊，用于通過耦合端的匹配網絡進行反射系數調節。
9. 根據權利要求6所述的全雙工自干擾信號消除系統，其特征在于，所述反射系數調 節模塊進一步包括： 理論值計算子模塊，用于得到緊耦合器耦合端的反射系數與直通參數、隔離參數、耦合 參數、直通端的反射系數的關系式，并根據所述關系式得到耦合端的理論反射系數； 調節子模塊，用于根據得出的耦合端理論反射系數調節所述耦合端的反射系數。
10. 根據權利要求6-9中任一項所述的全雙工自干擾信號消除系統，所述緊耦合器形 成為兩個對稱幾字形結構，該對稱幾字形結構的四個端部延伸出的微帶線形成為緊耦合器 的四個端口，其中： 端口微帶線的寬度Wm=2. 725mm，端口微帶線的長度Im=12mm，幾字形結構橫向微帶 線的寬度W1=I. 148_，幾字形結構縱向微帶線的寬度W2=0. 94_，幾字形結構一側邊長 I1= 19. 8mm，幾字形高度12=9. 9mm，兩個幾字形結構間隙s丨=0? 117mm，幾字形寬度S2= 2mm〇
【文檔編號】H04L5/14GK104506209SQ201410779315
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月15日 優先權日:2014年12月15日
【發明者】于翠屏, 韓明超, 吳永樂, 劉元安 申請人:北京郵電大學