多通道全雙工調(diào)幅寬帶射頻收發(fā)的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種多通道全雙工調(diào)幅寬帶射頻收發(fā)機(jī)，包括至少兩條發(fā)射通路的發(fā)射電路和一條接收通路的接收電路。本實(shí)用新型的射頻收發(fā)機(jī)發(fā)射結(jié)構(gòu)采用兩次上變頻結(jié)構(gòu)通過(guò)基帶、第一中頻、第二中頻多級(jí)濾波放大以達(dá)到在寬帶內(nèi)比較良好地發(fā)射頻譜，接收通路采用一次下變頻超外差式結(jié)構(gòu)，消除了鏡頻干擾，同時(shí)盡可能減小了電路的復(fù)雜程度，使接收機(jī)具有良好的接收性能同時(shí)還有較好的穩(wěn)定度和較低的成本。
【專利說(shuō)明】多通道全雙工調(diào)幅寬帶射頻收發(fā)機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于射頻識(shí)別【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種射頻收發(fā)機(jī)，具體涉及與一種多通道調(diào)幅寬帶大動(dòng)態(tài)范圍收發(fā)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今，射頻電路有著非常廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。不論是民用還是軍用，無(wú)線通信技術(shù)已深刻地促進(jìn)了人類通信方式的革新，隨著通信系統(tǒng)信息容量的不斷提升，射頻技術(shù)在無(wú)線通信中占據(jù)著舉足輕重的地位。
[0003]與此同時(shí)，隨著人們對(duì)無(wú)線通信的性能及穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，無(wú)線通信中的射頻模塊已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，如:蜂窩式個(gè)人通信與基站、無(wú)線接入系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無(wú)線局域網(wǎng)、衛(wèi)星通信等。無(wú)線通信中的射頻模塊直接影響到通信系統(tǒng)的整體性能，現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)射頻前端的要求不僅僅包括體積小、重量輕、低工作電壓、低功耗、電路結(jié)構(gòu)緊湊，而且對(duì)發(fā)射信號(hào)的頻譜模板、接收靈敏度、發(fā)射機(jī)效率動(dòng)態(tài)范圍都提出了更高的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明在研究國(guó)內(nèi)外射頻收發(fā)機(jī)系統(tǒng)和相關(guān)電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，提出了一種多通道全雙工寬帶射頻收發(fā)機(jī)。
[0005]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:一種多通道全雙工調(diào)幅寬帶射頻收發(fā)機(jī)，包括至少兩條發(fā)射通路的發(fā)射電路和一條接收通路的接收電路。這里的收發(fā)機(jī)工作在射頻頻段，發(fā)射頻率分辨率高頻帶寬，功率控制精度高動(dòng)態(tài)范圍大，接收通路鏡頻抑制度高，接收信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍大。
[0006]所述發(fā)射電路包括頻率源和發(fā)射通路，頻率源由第一級(jí)頻率源、第二級(jí)頻率源、第三級(jí)頻率源組成，第一級(jí)頻率源為調(diào)制電路提供本振信號(hào)，第二、三級(jí)頻率源為發(fā)射通路的兩次上變頻提供本振信號(hào)，三級(jí)本振源采用同一個(gè)參考源信號(hào)由一分三功分器輸出三路信號(hào)分別到三級(jí)頻率源作參考，發(fā)射通路接收輸入的基帶信號(hào)后先由電壓跟隨器做一阻抗轉(zhuǎn)換，由跟隨器輸出到調(diào)制器與第一級(jí)本振源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行放大濾波后在第一個(gè)混頻器與第二級(jí)本振源信號(hào)進(jìn)行第一次上變頻，輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行濾波放大后與第三級(jí)本振源信號(hào)在第二個(gè)混頻器中混頻得到發(fā)射頻帶的信號(hào)，信號(hào)通過(guò)電調(diào)衰減器與功率放大器的級(jí)聯(lián)電路作為輸出；
[0007]進(jìn)一步的，接收電路包括頻率源和接收通路，所述的接收通路接入信號(hào)后先由鏡像抑制濾波器濾除鏡頻干擾信號(hào)，濾波后的信號(hào)通過(guò)自動(dòng)增益控制電路使接收到的功率強(qiáng)弱變化的信號(hào)固定在一定的功率電平下，自動(dòng)增益控制電路輸出的信號(hào)通過(guò)放大器放大到較高的功率后與頻率源信號(hào)在混頻器中進(jìn)行下變頻，下變頻后的信號(hào)通過(guò)放大濾波得到中頻信號(hào)，中頻信號(hào)通過(guò)二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號(hào)，作為接收通路的輸出。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型的收發(fā)系統(tǒng)包括至少兩條發(fā)射通路和一條接收通路，可以實(shí)現(xiàn)全雙工工作，各通路可以單獨(dú)工作也可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作，應(yīng)用廣泛，使用靈活。具體的，發(fā)射結(jié)構(gòu)采用兩次上變頻結(jié)構(gòu)通過(guò)基帶、第一中頻、第二中頻多級(jí)濾波放大以達(dá)到在寬帶內(nèi)比較良好地發(fā)射頻譜，接收通路采用一次下變頻超外差式結(jié)構(gòu)，消除了鏡頻干擾，同時(shí)盡可能減小了電路的復(fù)雜程度，使接收機(jī)具有良好的接收性能同時(shí)還有較好的穩(wěn)定度和較低的成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的射頻收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的收發(fā)機(jī)發(fā)射電路示意圖。
[0011]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的收發(fā)機(jī)接收電路示意圖。
[0012]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的調(diào)制器接跟隨器電路圖。
[0013]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的上變頻濾波電路圖。
[0014]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的功率控制電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]本實(shí)用新型提出了一種多通道全雙工寬帶大動(dòng)態(tài)范圍調(diào)幅射頻收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)，具體示意圖如圖1所示，包括至少兩條發(fā)射通路的發(fā)射電路和一條接收通路的接收電路。這里的收發(fā)機(jī)工作在射頻頻段，發(fā)射頻率分辨率高頻帶寬，功率控制精度高動(dòng)態(tài)范圍大，接收通路鏡頻抑制度高，接收信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍大。
[0017]發(fā)射電路如圖2所示，包括頻率源和發(fā)射通路兩大部分，頻率源由第一級(jí)頻率源、第二級(jí)頻率源、第三級(jí)頻率源組成，第一級(jí)頻率源為調(diào)制電路提供本振信號(hào)，第二、三級(jí)頻率源為發(fā)射通路的兩次上變頻提供本振信號(hào)，三級(jí)本振源采用同一個(gè)參考源信號(hào)由一分三功分器輸出三路信號(hào)分別到三級(jí)頻率源作參考。發(fā)射通路接收輸入的基帶信號(hào)后先由電壓跟隨器做一阻抗轉(zhuǎn)換，由跟隨器輸出到調(diào)制器與第一級(jí)本振信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行放大濾波后在第一個(gè)混頻器與第二級(jí)本振源信號(hào)進(jìn)行第一次上變頻，輸出的中頻信號(hào)通過(guò)濾波放大得到需要的頻帶同時(shí)功率達(dá)到一定水平后與第三級(jí)本振信號(hào)在第二個(gè)混頻器中混頻得到發(fā)射頻帶的信號(hào)，信號(hào)通過(guò)電調(diào)衰減器與功率放大器的級(jí)聯(lián)電路達(dá)到輸出功率的可控，輸出端采用將寬帶信號(hào)分為若干子頻帶濾波后達(dá)到最后的輸出頻譜基本無(wú)雜散。
[0018]接收通路如圖3所示，包括頻率源和接收通路兩大部分，接收通路接入信號(hào)后先由鏡像抑制濾波器濾除鏡頻干擾信號(hào)，濾波后的信號(hào)通過(guò)自動(dòng)增益控制電路使接收到的功率強(qiáng)弱變化的信號(hào)固定在一定的功率電平下，自動(dòng)增益控制電路輸出的信號(hào)通過(guò)放大器放大到較高的功率后與頻率源信號(hào)在混頻器中進(jìn)行下變頻，下變頻后的信號(hào)通過(guò)放大濾波得到波形良好功率穩(wěn)定的中頻信號(hào)，中頻信號(hào)通過(guò)二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號(hào)，得到接收通路的輸出。
[0019]發(fā)射通路中第一級(jí)本振源和第二級(jí)本振源需要輸出固定頻率值，電路均采用PLL頻率源結(jié)構(gòu)；第三級(jí)頻率源要滿足第二次上變頻后寬帶且頻率分辨率高的要求，因此采用DDS+PLL頻率源結(jié)構(gòu)。PLL頻率源結(jié)構(gòu)以及DDS+PLL頻率源結(jié)構(gòu)可以視為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，具體結(jié)構(gòu)不再詳細(xì)描述。
[0020]如圖4所示，輸入到發(fā)射通路的基帶信號(hào)首先通過(guò)電壓跟隨器使接入的信號(hào)做一阻抗變換，隔離外端口，信號(hào)由跟隨器緩沖至調(diào)制器的輸入。調(diào)制電路接第一級(jí)本振源信號(hào)對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行調(diào)制到較低的頻率后進(jìn)行功率放大和濾波。
[0021]如圖5所示，濾波后的信號(hào)與第二級(jí)本振信號(hào)通過(guò)混頻器進(jìn)行第一次上變頻，由于基帶信號(hào)較低而混頻后信號(hào)進(jìn)入較高的頻段，需要接入Q值很高的SAW濾波器進(jìn)行中頻濾波后與第三級(jí)本振信號(hào)在第二個(gè)混頻器中進(jìn)行第二次上變頻。通過(guò)第三級(jí)本振源的變頻功能和高頻率分辨率使第二次上變頻后的信號(hào)達(dá)到高分辨率寬頻輸出。
[0022]如圖6所示，第二次上變頻輸出的信號(hào)通過(guò)功率放大器電路和電調(diào)衰減器電路使發(fā)射機(jī)可以輸出大動(dòng)態(tài)范圍的功率信號(hào)，同時(shí)通過(guò)選擇控制精度高的電調(diào)衰減器使功率控制精確度高、誤差小。寬帶信號(hào)通過(guò)劃分為不同的窄頻帶由射頻開關(guān)送入不同的帶通濾波器組來(lái)濾除由混頻器和功率放大器等引入的干擾信號(hào)。
[0023]接收通路接收的信號(hào)是寬帶信號(hào)，本振源要滿足一定的變頻功能同時(shí)還需要有較高的頻率分辨率以滿足對(duì)信道的選擇要求。因此頻率源采用DDS+PLL電路結(jié)構(gòu)。
[0024]接收電路采用超外差式結(jié)構(gòu)，選用高中頻，由輸入級(jí)帶通濾波器濾除鏡頻干擾信號(hào)。由于接收到的信號(hào)會(huì)隨通信實(shí)際條件變化，因此接入的信號(hào)功率會(huì)存在較大的范圍，接收電路通過(guò)自動(dòng)增益控制電路AGC將大動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)自動(dòng)增益控制到固定的功率電平。輸出的信號(hào)與本振信號(hào)通過(guò)混頻器下變頻至較高的中頻后進(jìn)行功率放大器電路和帶通濾波器電路對(duì)接入的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)選擇和功率控制。中頻信號(hào)通過(guò)二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號(hào)，再通過(guò)比較器電路對(duì)二極管檢波信號(hào)進(jìn)行整形以達(dá)到規(guī)則的數(shù)字基帶信號(hào)。
[0025]本實(shí)用新型在以上發(fā)射電路和接收電路的上集成了至少兩條發(fā)射通路和一條接收通路，可以實(shí)現(xiàn)收發(fā)機(jī)的全雙工工作，且各通路既可以單獨(dú)工作也可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作，應(yīng)用廣泛，工作狀態(tài)靈活可控。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道全雙工調(diào)幅寬帶射頻收發(fā)機(jī)，其特征在于，包括至少兩條發(fā)射通路的發(fā)射電路和一條接收通路的接收電路； 所述發(fā)射電路包括頻率源和發(fā)射通路，頻率源由第一級(jí)頻率源、第二級(jí)頻率源、第三級(jí)頻率源組成，第一級(jí)頻率源為調(diào)制電路提供本振信號(hào)，第二、三級(jí)頻率源為發(fā)射通路的兩次上變頻提供本振信號(hào)，三級(jí)本振源采用同一個(gè)參考源信號(hào)由一分三功分器輸出三路信號(hào)分別到三級(jí)頻率源作參考，發(fā)射通路接收輸入的基帶信號(hào)后先由電壓跟隨器做阻抗轉(zhuǎn)換，然后由跟隨器輸出到調(diào)制器與第一級(jí)本振源信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行放大濾波后在第一個(gè)混頻器與第二級(jí)本振源信號(hào)進(jìn)行第一次上變頻，輸出的中頻信號(hào)進(jìn)行濾波放大后與第三級(jí)本振源信號(hào)在第二個(gè)混頻器中混頻得到發(fā)射頻帶的信號(hào)，信號(hào)通過(guò)電調(diào)衰減器與功率放大器的級(jí)聯(lián)電路作為輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道全雙工調(diào)幅寬帶射頻收發(fā)機(jī)，其特征在于，接收電路包括頻率源和接收通路，所述的接收通路接入信號(hào)后先由鏡像抑制濾波器濾除鏡頻干擾信號(hào)，濾波后的信號(hào)通過(guò)自動(dòng)增益控制電路使接收到的功率強(qiáng)弱變化的信號(hào)固定在一定的功率電平下，自動(dòng)增益控制電路輸出的信號(hào)通過(guò)放大器放大后與頻率源信號(hào)在混頻器中進(jìn)行下變頻，下變頻后的信號(hào)通過(guò)放大濾波得到中頻信號(hào)，中頻信號(hào)通過(guò)二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號(hào)，作為接收通路的輸出。
【文檔編號(hào)】H04B1/40GK204119223SQ201420275091
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】文光俊, 李建, 張立橋 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)