專利名稱：射頻前端電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多輸入多輸出無線電收發(fā)機(jī)，尤其涉及一種射頻前端電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的射頻通信中，信號(hào)須經(jīng)過放大后才能發(fā)送出去。通常每一條射頻發(fā)射電 路因?yàn)樽陨淼姆蔷€性元件，因此在對信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)容易產(chǎn)生非線性失真，而這個(gè)非線性 失真會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的功率損失。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了達(dá)到信號(hào)的發(fā)射功率及保證信號(hào)的品質(zhì)， 常用的方法是給每一條射頻發(fā)射電路附加一條失真檢測與補(bǔ)償電路，每一條射頻發(fā)射電路 與失真檢測與補(bǔ)償電路包括多個(gè)延時(shí)線圈、多個(gè)可調(diào)衰減器、多個(gè)可調(diào)移相器及多個(gè)放大 器。這樣導(dǎo)致了射頻前端電路成本的增加與空間的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種射頻前端電路，能大大降低射頻前端電路的成本，減少 空間的浪費(fèi)。本發(fā)明實(shí)施方式中的射頻前端電路設(shè)置于多輸入多輸出無線電收發(fā)機(jī)中，包括多 條主發(fā)射電路、輔助發(fā)射電路、信號(hào)耦合電路及開關(guān)模塊。主發(fā)射電路用于將所需發(fā)射的原 始信號(hào)放大為第一放大信號(hào)，其中第一放大信號(hào)中包括非線性失真。輔助發(fā)射電路用于輔 助至少一條主發(fā)射電路以補(bǔ)償?shù)谝环糯笮盘?hào)中的非線性失真。信號(hào)耦合電路與多條主發(fā)射 電路耦合連接，用于采集主發(fā)射電路的第一放大信號(hào)，以得到耦合信號(hào)，其中輔助發(fā)射電路 根據(jù)耦合信號(hào)與原始信號(hào)提取主發(fā)射電路的非線性失真，并根據(jù)非線性失真產(chǎn)生失真補(bǔ)償 信號(hào)，信號(hào)耦合電路將失真補(bǔ)償信號(hào)反饋給主發(fā)射電路，以減少第一放大信號(hào)中的非線性 失真。開關(guān)模塊用于選擇連接輔助發(fā)射電路與信號(hào)耦合電路或天線模塊，其中若開關(guān)模塊 接通信號(hào)耦合電路與輔助發(fā)射電路，則輔助發(fā)射電路輔助主發(fā)射電路以補(bǔ)償?shù)谝环糯笮盘?hào) 中的非線性失真。本發(fā)明實(shí)施方式中的射頻前端電路通過利用自身的發(fā)射電路放大原始信號(hào)，并輔 助發(fā)射電路實(shí)現(xiàn)對主發(fā)射電路上的信號(hào)中存在的非線性失真的進(jìn)行補(bǔ)償，且輔助發(fā)射電路 也可以用來放大信號(hào)。因此，本發(fā)明在保持信號(hào)的發(fā)射功率不變的情況下，提高了發(fā)射電路 的利用率，減少了射頻前端電路成本和空間的浪費(fèi)。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式中的射頻前端電路的架構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中的射頻前端電路的具體電路圖。圖3為本發(fā)明另一實(shí)施方式中的射頻前端電路的具體電路圖。
具體實(shí)施例方式請參閱圖1，所示為本發(fā)明一實(shí)施方式中的射頻前端電路10的架構(gòu)圖。在本實(shí)施方式中，射頻前端電路10是用于多輸入多輸出的無線電收發(fā)機(jī)中，與天線模塊170連接，用 于放大需發(fā)射的原始信號(hào)以得到第一放大信號(hào)，并通過天線模塊170將第一放大信號(hào)發(fā)送 出去，其中所述第一放大信號(hào)中包括非線性失真。在本實(shí)施方式中，天線模塊170可以是陣 列天線或組合天線，也可以是多個(gè)的不同類型的天線或者單個(gè)天線。在本實(shí)施方式中，射頻前端電路10包括處理模塊110、多路選擇模塊120、多條主 發(fā)射電路130、輔助發(fā)射電路140、信號(hào)耦合電路150及開關(guān)模塊160。在本實(shí)施方式中，射 頻前端電路10不僅可以放大所需發(fā)射信號(hào)，而且可以利用輔助發(fā)射電路140來減少主發(fā)射 電路130中存在的非線性失真，保持第一放大信號(hào)的發(fā)射功率基本不變。多路選擇模塊120用于從多條發(fā)射電路中選擇放大原始信號(hào)的主發(fā)射電路130， 并選擇輔助發(fā)射電路140補(bǔ)償主發(fā)射電路130中存在的非線性失真。當(dāng)然，本發(fā)明不限于 僅包含一條輔助發(fā)射電路140，在其他實(shí)施方式中，射頻前端電路10也可以包含多條輔助 發(fā)射電路140，這時(shí)，多路選擇模塊120還可以用于從多條輔助發(fā)射電路140中選擇其中之 一來補(bǔ)償某一主發(fā)射電路130中存在的非線性失真。在本實(shí)施方式中，若所需發(fā)送的原始 信號(hào)的精度要求不高時(shí)，則可以在多條主發(fā)射電路130與多條輔助發(fā)射電路140之中選擇 其中之一作為發(fā)射電路來放大信號(hào)。在本實(shí)施方式中，信號(hào)精度的要求由各地區(qū)電信法規(guī) (如FCC)與通信協(xié)議(如802. 16)規(guī)定。其中，處理模塊110用于控制多路選擇模塊120。主發(fā)射電路130用于將所需發(fā)射的原始信號(hào)放大為第一放大信號(hào)，其中第一放大 信號(hào)中包括非線性失真。輔助發(fā)射電路140用于放大原始信號(hào)或者補(bǔ)償?shù)谝环糯笮盘?hào)中的非線性失真。信號(hào)耦合電路150與主發(fā)射電路130耦合連接，用于采集主發(fā)射電路130放大后 的第一放大信號(hào)，以得到耦合信號(hào)，并將該耦合信號(hào)傳送給輔助發(fā)射電路140，其中，輔助發(fā) 射電路140還用根據(jù)耦合信號(hào)與原始信號(hào)提取主發(fā)射電路130的非線性失真，并根據(jù)該非 線性失真產(chǎn)生失真補(bǔ)償信號(hào)，信號(hào)耦合電路150還用于將該失真補(bǔ)償信號(hào)反饋給主發(fā)射電 路130，以減少第一放大信號(hào)中的非線性失真，保證第一放大信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)保持第一發(fā) 射信號(hào)的發(fā)射功率基本不變。開關(guān)模塊160用于選擇連接輔助發(fā)射電路140與信號(hào)耦合電路150或天線模塊 170，其中，若開關(guān)模塊160接通輔助發(fā)射電路140與天線模塊170，則輔助發(fā)射電路140放 大原始信號(hào)，若開關(guān)模塊160接通信號(hào)耦合電路150與輔助發(fā)射電路140，則輔助發(fā)射電路 140補(bǔ)償?shù)谝环糯笮盘?hào)中的非線性失真，此時(shí)處理模塊110還用于給輔助發(fā)射電路140輸入 與主發(fā)射電路130相同的原始信號(hào)和控制開關(guān)模塊160。在本實(shí)施方式中，處理模塊110可 為處理器，如MAC (MediaAccess Control)、BB (Base Band processor)、RF (Radio Frequency converter)、Logic Control。請參閱圖2，所示為本發(fā)明一實(shí)施方式中的射頻前端電路20的具體電路圖。在本實(shí)施方式中，處理模塊210、多路選擇模塊220、主發(fā)射電路230、輔助發(fā)射電 路240、信號(hào)耦合電路250、開關(guān)模塊260及天線模塊270的功能與圖1中的相應(yīng)模塊的功 能相同。在本實(shí)施方式中，主發(fā)射電路230包括順序相連的第一前置線性放大器2301、第 一可調(diào)衰減器2302、第一可調(diào)移相器2303與第一主射頻功率放大器2304，用于將所需發(fā)射 的原始信號(hào)放大為第一放大信號(hào)，其中第一放大信號(hào)中包括非線性失真。在本實(shí)施方式中，第一線性放大器2301對原始信號(hào)進(jìn)行線性放大，第二主功率放大器2304用于放大原始信 號(hào)的功率，由于第二主功率放大器2304沒有選頻作用，因此主發(fā)射電路230在對原始信號(hào) 進(jìn)行放大的過程中會(huì)產(chǎn)生非線性失真，導(dǎo)致第一放大信號(hào)中存在非線性失真。在本實(shí)施方 式中，第一可調(diào)衰減器2302與第一可調(diào)移相器2303分別用于調(diào)整所需發(fā)送的原始信號(hào)的 幅度與相位。在其它實(shí)施方式中，處理模塊210還可用于調(diào)整信號(hào)的幅度與相位，則主發(fā)射 電路230可以僅包括順序相連的第一線性放大器2301與第一主射頻功率放大器2304。輔助發(fā)射電路240包括順序相連的第二前置線性放大器2401、合成器2402、第二 可調(diào)衰減器2403、第二可調(diào)移相器2404及第二主射頻功率放大器2405，用于放大所述原始 信號(hào)或者補(bǔ)償主發(fā)射電路230上的產(chǎn)生的非線性失真。在本實(shí)施方式中，第二前置線性放 大器2401、第二可調(diào)衰減器2403、第二可調(diào)移相器2404及第二主射頻功率放大器2405與 第一線性放大器2301、第一可調(diào)衰減器2302、第一可調(diào)移相器2303與第一主射頻功率放大 器2304的功能相同。在本實(shí)施方式中，合成器2402 —端與第二前置線性放大器2401輸出 端連接，另一端與開關(guān)模塊260連接，第三端與第二可調(diào)衰減器2403連接，用于將第二前置 線性放大器2401輸出端的信號(hào)與開關(guān)模塊260的輸出端的信號(hào)相減，并輸出相減后得到的 信號(hào)至第二可調(diào)衰減器2403。信號(hào)耦合電路250包括多條第一耦合電路2501與多條第二耦合電路2502，與多條 主發(fā)射電路對應(yīng)耦合，其中，第一耦合電路2501用于耦合對應(yīng)的主發(fā)射電路230中的信號(hào)， 第二耦合電路2502用于將輔助發(fā)射電路240上的信號(hào)耦合至對應(yīng)的主發(fā)射電路230。在 本實(shí)施方式中，第一耦合電路2501與第二耦合電路2502均包括串接的耦合器與50 Ω的電 阻，且所述耦合器為傳輸線耦合器。在本實(shí)施方式中，第一耦合電路2501與第二耦合電路 2502的數(shù)目同主發(fā)射電路230的數(shù)目一樣。開關(guān)模塊260用于選擇連接信號(hào)耦合電路250與輔助發(fā)射電路240或天線模塊 270。在本實(shí)施方式中，開關(guān)模塊260包括第一開關(guān)2601及第二開關(guān)2602，其中，第一開關(guān) 2601連接于多條第一耦合電路2501與輔助發(fā)射電路240之間，用于切換多條第一耦合電 路2501與輔助發(fā)射電路240的連接，第二開關(guān)2602用于選擇連接輔助發(fā)射電路240與多 條第二耦合電路2502或天線模塊270。在本實(shí)施方式中，第一開關(guān)2601用于控制輔助發(fā)射電路240中合成器2402與多 條第一耦合電路2501之間的連接與斷開，第二開關(guān)2602的一端與第二主功率放大器2405 連接，另一端與天線模塊260相連，其他端與多條第二耦合電路2502連接。在本實(shí)施方式 中，第一開關(guān)2601與第二開關(guān)2602的接通與斷開由處理模塊210控制。在本實(shí)施方式中，當(dāng)多路選擇模塊220選擇輔助發(fā)射電路240放大原始信號(hào)時(shí)，處 理模塊210控制第一開關(guān)2601斷開合成器2402與多條第一耦合器2501的連接，第二開關(guān) 2602斷開與第二耦合電路2502的連接并接通第二主功率放大器2405與天線模塊270的連 接，此時(shí)，合成器2402僅作為導(dǎo)體起連接第二前置線性放大器2401與第二可調(diào)衰減器2403 的作用，原始信號(hào)經(jīng)輔助發(fā)射電路240放大后由天線模塊270發(fā)送。在本實(shí)施方式中，若多路選擇模塊220選擇輔助發(fā)射電路240補(bǔ)償?shù)谝环糯笮盘?hào) 中的非線性失真，則第一開關(guān)2601接通合成器2402與第一耦合電路2501的連接，處理模 塊控制第二開關(guān)2602接通第二耦合器2502與第二主射頻功率放大器2405的連接。在本 實(shí)施方式中，第二線性放大器2401、合成器2402與第一線性放大器2301、第一可調(diào)衰減器
62302、第一可調(diào)移相器2303、第一主射頻功率放大器2304、第一耦合電路2305組成失真檢 測環(huán)，用于檢測非線性失真；第二可調(diào)衰減器2403、第二可調(diào)移相器2404、第二主射頻功率 放大器2405與第二耦合電路2502組成失真補(bǔ)償環(huán)，用于根據(jù)失真檢測環(huán)所檢測到的非線 性失真產(chǎn)生失真補(bǔ)償信號(hào)，并通過失真補(bǔ)償環(huán)將該失真補(bǔ)償信號(hào)反饋給主發(fā)射電路230，以 減少第一放大信號(hào)中的非線性失真。在本實(shí)施方式中，處理模塊210還用于給輔助發(fā)射電 路240輸入與主發(fā)射電路230相同的原始信號(hào)。在本實(shí)施方式中，第一耦合電路2501將對應(yīng)的主發(fā)射電路230上的第一放大信號(hào) 耦合為耦合信號(hào)并將該耦合信號(hào)傳送到合成器2402，然后，合成器2402將耦合信號(hào)與經(jīng)第 二線性放大器2401放大后的原始信號(hào)相減以得到非線性失真；通過第二可調(diào)衰減器2403、 第二可調(diào)移相器2404、第二主射頻功率放大器2405對非線性失真先進(jìn)行調(diào)幅與調(diào)相，然 后再放大為失真補(bǔ)償信號(hào)，并通過第二耦合電路2502將失真補(bǔ)償信號(hào)反饋給主發(fā)射電路 230。在本實(shí)施方式中，第一放大信號(hào)在主發(fā)射電路230的輸出端的傳輸線上的運(yùn)算時(shí)間應(yīng) 與失真檢測與補(bǔ)償電路上得到失真補(bǔ)償信號(hào)的處理時(shí)間相等，以實(shí)現(xiàn)第一放大信號(hào)與失真 補(bǔ)償信號(hào)的同步。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)減少第一放大信號(hào)中的非線性失真，且不需要額外的失真檢測與補(bǔ)償 電路便可以保持信號(hào)的發(fā)射功率，保證第一放大信號(hào)的質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了成本的降低，減 少了空間的浪費(fèi)。請參閱圖3，所示為本發(fā)明另一實(shí)施方式中的射頻前端電路30的具體電路圖。該 射頻前端電路30與圖2所示的射頻前端電路20大致相同，區(qū)別在于該射頻前端電路30 中的信號(hào)耦合電路350還包括多個(gè)可調(diào)第三衰減器3503，用于對第一耦合器3501輸出的耦 合信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，包括調(diào)整耦合信號(hào)的幅度，從而使失真補(bǔ)償信號(hào)的質(zhì)量更好，能更理想的 減少第一放大信號(hào)中的非線性失真。在本實(shí)施方式中，第三可調(diào)衰減器3503的數(shù)目與第一 耦合電路3501的數(shù)目相同。因此，本發(fā)明中的射頻前端電路通過采用處理模塊110、多路選擇模塊120、至少 一條主發(fā)射電路130、輔助發(fā)射電路140、信號(hào)耦合電路150、開關(guān)模塊160及天線模塊170 來實(shí)現(xiàn)對原始信號(hào)的放大、補(bǔ)償與發(fā)射，在保持第一放大信號(hào)的發(fā)射功率情況下，不需要額 外的失真檢測與補(bǔ)償電路，同時(shí)輔助發(fā)射電路也可以發(fā)射信號(hào)，提高了射頻前端電路的利 用率，實(shí)現(xiàn)了降低射頻前端電路的成本，減少了空間的浪費(fèi)。
權(quán)利要求
一種射頻前端電路，與天線模塊相連，其特征在于，所述射頻前端電路包括多條主發(fā)射電路，用于將所需發(fā)射的原始信號(hào)放大為第一放大信號(hào)，其中所述第一放大信號(hào)中包括非線性失真；輔助發(fā)射電路，用于輔助所述主發(fā)射電路以補(bǔ)償所述第一放大信號(hào)中的所述非線性失真；信號(hào)耦合電路，與所述多條主發(fā)射電路耦合連接，用于采集所述主發(fā)射電路的第一放大信號(hào)，以得到耦合信號(hào)，其中所述輔助發(fā)射電路根據(jù)所述耦合信號(hào)與原始信號(hào)提取所述主發(fā)射電路的非線性失真，并根據(jù)所述非線性失真產(chǎn)生失真補(bǔ)償信號(hào)，所述信號(hào)耦合電路將所述失真補(bǔ)償信號(hào)反饋給所述主發(fā)射電路，以減少所述第一放大信號(hào)中的非線性失真；以及開關(guān)模塊，用于選擇連接所述輔助發(fā)射電路與所述信號(hào)耦合電路或所述天線模塊，其中若所述開關(guān)模塊接通所述信號(hào)耦合電路與所述輔助發(fā)射電路，則所述輔助發(fā)射電路輔助所述主發(fā)射電路以補(bǔ)償所述第一放大信號(hào)中的非線性失真。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻前端電路，其特征在于，所述信號(hào)耦合電路還包括多條第 一耦合電路及多條第二耦合電路，與所述多條主發(fā)射電路對應(yīng)耦合，其中所述第一耦合電 路用于采集對應(yīng)主發(fā)射電路中的第一放大信號(hào)，以得到耦合信號(hào)，所述第二耦合電路用于 將所述失真補(bǔ)償信號(hào)反饋給對應(yīng)的主發(fā)射電路。
3.如權(quán)利要求2所述的射頻前端電路，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括第一開關(guān)，連接于所述第一耦合電路與所述輔助發(fā)射電路之間，用于切換所述多條第 一耦合電路與所述輔助發(fā)射電路的連接；及第二開關(guān)，用于選擇連接所述輔助發(fā)射電路與所述多條第二耦合電路或所述天線模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的射頻前端電路，其特征在于，所述信號(hào)耦合電路還包括第三可 調(diào)衰減器，用于調(diào)節(jié)所述耦合信號(hào)的幅度。
5.如權(quán)利要求3所述的射頻前端電路，其特征在于，所述主發(fā)射電路包括順序相連的 第一前置線性放大器與第一主射頻功率放大器，用于放大所述原始信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻前端電路，其特征在于，所述主發(fā)射電路還包括第一可調(diào) 衰減器及第一可調(diào)移相器，順序相連于所述第一前置線性放大器與所述第一主射頻功率放 大器之間，用于調(diào)整所述原始信號(hào)的幅度與相位。
7.如權(quán)利要求3所述的射頻前端電路，其特征在于，所述輔助發(fā)射電路包括順序相連 的第二前置線性放大器、合成器、第二可調(diào)衰減器、第二可調(diào)移相器及第二主射頻功率放大 器，用于放大所述原始信號(hào)或補(bǔ)償所述第一放大信號(hào)中的非線性失真。
8.如權(quán)利要求7所述的射頻前端電路，其特征在于，所述第一開關(guān)連接于所述合成器 與所述第一耦合電路之間。
9.如權(quán)利要求8所述的射頻前端電路，其特征在于，所述第二開關(guān)連接于所述第二主 功率放大器、所述第二耦合電路及所述天線模塊之間。
10.如權(quán)利要求3所述的射頻前端電路，其特征在于，當(dāng)所述開關(guān)模塊接通所述輔助發(fā) 射電路與所述天線模塊時(shí)，所述輔助發(fā)射電路放大所述原始信號(hào)。
11.如權(quán)利要求3所述的射頻前端電路，其特征在于，還包括多路選擇模塊，用于從多條所述主發(fā)射電路選擇一條所述主發(fā)射電路來放大所述原始信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的射頻前端電路，其特征在于，還包括處理模塊，用于控制所述 多路選擇模塊及所述開關(guān)模塊。
全文摘要
一種射頻前端電路，與天線模塊相連，包括多條主發(fā)射電路、輔助發(fā)射電路、信號(hào)耦合電路及開關(guān)模塊。主發(fā)射電路用于將原始信號(hào)放大為第一放大信號(hào)，其中第一放大信號(hào)中包括非線性失真。輔助發(fā)射電路用于輔助至少一條主發(fā)射電路以補(bǔ)償?shù)谝环糯笮盘?hào)中的非線性失真。信號(hào)耦合電路用于采集主發(fā)射電路的第一放大信號(hào)，以得到耦合信號(hào)，其中輔助發(fā)射電路根據(jù)耦合信號(hào)與原始信號(hào)提取主發(fā)射電路的非線性失真，并根據(jù)非線性失真產(chǎn)生失真補(bǔ)償信號(hào)，信號(hào)耦合電路還將失真補(bǔ)償信號(hào)反饋給主發(fā)射電路，以減少了第一放大信號(hào)中的非線性失真。所述射頻前端電路減少了射頻前端電路成本和空間浪費(fèi)，提高了射頻前端電路的利用率。
文檔編號(hào)H04B7/00GK101888254SQ20091030221
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者張秉鈞 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司