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，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。本實用新型的射頻收發(fā)機發(fā)射結(jié)構(gòu)采用兩次上變頻結(jié)構(gòu)通過基帶、第一中頻、第二中頻多級濾波放大以達(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，同時盡可能減小了電路的復(fù)雜程度，使接收機具有良好的接收性能同時還有較好的穩(wěn)定度和較低的成本。
【專利說明】多通道全雙工調(diào)幅寬帶射頻收發(fā)機

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

【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。不論是民用還是軍用，無線通信技術(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)在無線通信中占據(jù)著舉足輕重的地位。
[0003]與此同時，隨著人們對無線通信的性能及穩(wěn)定性的要求越來越高，無線通信中的射頻模塊已成為當(dāng)前研究的熱點，如:蜂窩式個人通信與基站、無線接入系統(tǒng)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)、衛(wèi)星通信等。無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)代無線通信系統(tǒng)對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，而且對發(fā)射信號的頻譜模板、接收靈敏度、發(fā)射機效率動態(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)存在的上述問題，本發(fā)明在研究國內(nèi)外射頻收發(fā)機系統(tǒng)和相關(guān)電路設(shè)計基礎(chǔ)上，并結(jié)合實際應(yīng)用，提出了一種多通道全雙工寬帶射頻收發(fā)機。
[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，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，功率控制精度高動態(tài)范圍大，接收通路鏡頻抑制度高，接收信號動態(tài)范圍大。
[0006]所述發(fā)射電路包括頻率源和發(fā)射通路，頻率源由第一級頻率源、第二級頻率源、第三級頻率源組成，第一級頻率源為調(diào)制電路提供本振信號，第二、三級頻率源為發(fā)射通路的兩次上變頻提供本振信號，三級本振源采用同一個參考源信號由一分三功分器輸出三路信號分別到三級頻率源作參考，發(fā)射通路接收輸入的基帶信號后先由電壓跟隨器做一阻抗轉(zhuǎn)換，由跟隨器輸出到調(diào)制器與第一級本振源信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號進(jìn)行放大濾波后在第一個混頻器與第二級本振源信號進(jìn)行第一次上變頻，輸出的中頻信號進(jìn)行濾波放大后與第三級本振源信號在第二個混頻器中混頻得到發(fā)射頻帶的信號，信號通過電調(diào)衰減器與功率放大器的級聯(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后先由鏡像抑制濾波器濾除鏡頻干擾信號，濾波后的信號通過自動增益控制電路使接收到的功率強弱變化的信號固定在一定的功率電平下，自動增益控制電路輸出的信號通過放大器放大到較高的功率后與頻率源信號在混頻器中進(jìn)行下變頻，下變頻后的信號通過放大濾波得到中頻信號，中頻信號通過二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號，作為接收通路的輸出。
[0008]本實用新型的有益效果:本實用新型的收發(fā)系統(tǒng)包括至少兩條發(fā)射通路和一條接收通路，可以實現(xiàn)全雙工工作，各通路可以單獨工作也可以同時協(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)通過基帶、第一中頻、第二中頻多級濾波放大以達(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，同時盡可能減小了電路的復(fù)雜程度，使接收機具有良好的接收性能同時還有較好的穩(wěn)定度和較低的成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型實施例的射頻收發(fā)機設(shè)計結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型實施例的收發(fā)機發(fā)射電路示意圖。
[0011]圖3是本實用新型實施例的收發(fā)機接收電路示意圖。
[0012]圖4是本實用新型實施例的調(diào)制器接跟隨器電路圖。
[0013]圖5是本實用新型實施例的上變頻濾波電路圖。
[0014]圖6是本實用新型實施例的功率控制電路圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0016]本實用新型提出了一種多通道全雙工寬帶大動態(tài)范圍調(diào)幅射頻收發(fā)機設(shè)計，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，功率控制精度高動態(tài)范圍大，接收通路鏡頻抑制度高，接收信號動態(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，頻率源由第一級頻率源、第二級頻率源、第三級頻率源組成，第一級頻率源為調(diào)制電路提供本振信號，第二、三級頻率源為發(fā)射通路的兩次上變頻提供本振信號，三級本振源采用同一個參考源信號由一分三功分器輸出三路信號分別到三級頻率源作參考。發(fā)射通路接收輸入的基帶信號后先由電壓跟隨器做一阻抗轉(zhuǎn)換，由跟隨器輸出到調(diào)制器與第一級本振信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號進(jìn)行放大濾波后在第一個混頻器與第二級本振源信號進(jìn)行第一次上變頻，輸出的中頻信號通過濾波放大得到需要的頻帶同時功率達(dá)到一定水平后與第三級本振信號在第二個混頻器中混頻得到發(fā)射頻帶的信號，信號通過電調(diào)衰減器與功率放大器的級聯(lián)電路達(dá)到輸出功率的可控，輸出端采用將寬帶信號分為若干子頻帶濾波后達(dá)到最后的輸出頻譜基本無雜散。
[0018]接收通路如圖3所示，包括頻率源和接收通路兩大部分，接收通路接入信號后先由鏡像抑制濾波器濾除鏡頻干擾信號，濾波后的信號通過自動增益控制電路使接收到的功率強弱變化的信號固定在一定的功率電平下，自動增益控制電路輸出的信號通過放大器放大到較高的功率后與頻率源信號在混頻器中進(jìn)行下變頻，下變頻后的信號通過放大濾波得到波形良好功率穩(wěn)定的中頻信號，中頻信號通過二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號，得到接收通路的輸出。
[0019]發(fā)射通路中第一級本振源和第二級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)射通路的基帶信號首先通過電壓跟隨器使接入的信號做一阻抗變換，隔離外端口，信號由跟隨器緩沖至調(diào)制器的輸入。調(diào)制電路接第一級本振源信號對基帶信號進(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，濾波后的信號與第二級本振信號通過混頻器進(jìn)行第一次上變頻，由于基帶信號較低而混頻后信號進(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本振信號在第二個混頻器中進(jìn)行第二次上變頻。通過第三級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通過功率放大器電路和電調(diào)衰減器電路使發(fā)射機可以輸出大動態(tài)范圍的功率信號，同時通過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。寬帶信號通過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濾除由混頻器和功率放大器等引入的干擾信號。
[0023]接收通路接收的信號是寬帶信號，本振源要滿足一定的變頻功能同時還需要有較高的頻率分辨率以滿足對信道的選擇要求。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，由輸入級帶通濾波器濾除鏡頻干擾信號。由于接收到的信號會隨通信實際條件變化，因此接入的信號功率會存在較大的范圍，接收電路通過自動增益控制電路AGC將大動態(tài)范圍的信號自動增益控制到固定的功率電平。輸出的信號與本振信號通過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接入的信號進(jìn)行信號選擇和功率控制。中頻信號通過二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號，再通過比較器電路對二極管檢波信號進(jìn)行整形以達(dá)到規(guī)則的數(shù)字基帶信號。
[0025]本實用新型在以上發(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，可以實現(xiàn)收發(fā)機的全雙工工作，且各通路既可以單獨工作也可以同時協(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，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，頻率源由第一級頻率源、第二級頻率源、第三級頻率源組成，第一級頻率源為調(diào)制電路提供本振信號，第二、三級頻率源為發(fā)射通路的兩次上變頻提供本振信號，三級本振源采用同一個參考源信號由一分三功分器輸出三路信號分別到三級頻率源作參考，發(fā)射通路接收輸入的基帶信號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)制器與第一級本振源信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的信號進(jìn)行放大濾波后在第一個混頻器與第二級本振源信號進(jìn)行第一次上變頻，輸出的中頻信號進(jìn)行濾波放大后與第三級本振源信號在第二個混頻器中混頻得到發(fā)射頻帶的信號，信號通過電調(diào)衰減器與功率放大器的級聯(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，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后先由鏡像抑制濾波器濾除鏡頻干擾信號，濾波后的信號通過自動增益控制電路使接收到的功率強弱變化的信號固定在一定的功率電平下，自動增益控制電路輸出的信號通過放大器放大后與頻率源信號在混頻器中進(jìn)行下變頻，下變頻后的信號通過放大濾波得到中頻信號，中頻信號通過二極管包絡(luò)檢波電路檢波出基帶信號，作為接收通路的輸出。
【文檔編號】H04B1/40GK204119223SQ201420275091
【公開日】2015年1月21日 申請日期: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 申請人:電子科技大學(xué)