一种动态接收装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种动态接收装置，该动态接收装置包括：第一滤波器，用于接收第一信号，对第一信号进行滤波处理，得到第二信号；第一放大器，用于接收第二信号，对第二信号进行放大处理，得到第三信号；第二放大器，用于接收第三信号，并将第三信号输出给混频器；或者，接收第三信号，对第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将第四信号输出给混频器；混频器，用于接收第三信号或者第四信号，对第三信号或者第四信号进行变频处理，得到第五信号，并将第五信号输出给第三放大器；第三放大器，用于接收第五信号，对第五信号进行放大处理，得到第六信号，并将第六信号输出给模数转换器。本发明实施例中，可以有效提高动态范围，提升动态性能。
【专利说明】一种动态接收装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其是涉及了一种动态接收装置。
【背景技术】
[0002]目前在基站设备的RRU (Rad1 Remote Unit，射频拉远单元)中，RRU的接收机面临着越来越高的动态范围要求。为了提高动态范围，如图1所示，接收机通常包括射频处理单元和中频处理单元。其中，射频处理单元内包括射频衰减器，该射频衰减器用于衰减大阻塞信号，从而保证后级链路的输入功率进入到线性工作区。中频处理单元内包括中频衰减器，该中频衰减器用于补充离散型和温度变化引起的增益变化，并作为射频处理单元内的射频衰减器的补充，协助整体动态范围的提升和最佳系统性能衰减的分配。
[0003]从功能上来看，射频衰减器的引入，需要增加一定增益来消化射频衰减器引入的衰减，这些增益的存在和射频衰减器的使用，增加了器件控制复杂度，增大了整体功耗。从性能上来看，射频衰减器的衰减与中频衰减器的衰减相比，引入的噪声系数恶化要大，加之引入的增益本身也存在噪声性能的恶化，增加了系统噪声性能的变差。从设计来看，引入的射频衰减器，增加了一级链路，形成了一定的设计冗余，并增加了设计尺寸，提高了设计成本。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供一种动态接收装置，以通过合理调整接收机的设计架构，提高动态范围，节约抵消衰减的增益开销，减小链路规模和设计尺寸。
[0005]本发明实施例提供一种动态接收装置，所述动态接收装置具体包括:
[0006]第一滤波器，用于接收来自天线的第一信号，对所述第一信号进行滤波处理，得到第二信号，并将所述第二信号输出给第一放大器；
[0007]第一放大器，用于接收来自第一滤波器的第二信号，对所述第二信号进行放大处理，得到第三信号，并将所述第三信号输出给第二放大器；
[0008]第二放大器，用于接收来自第一放大器的第三信号，并将所述第三信号输出给混频器；或者，接收来自第一放大器的第三信号，对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给所述混频器；
[0009]混频器，用于接收第三信号或者第四信号，对所述第三信号或者第四信号进行变频处理，得到第五信号，并将所述第五信号输出给第三放大器；
[0010]第三放大器，用于接收来自混频器的第五信号，对所述第五信号进行放大处理，得到第六信号，并将所述第六信号输出给模数转换器。
[0011]所述第二放大器，具体用于在第三信号大于预设信号阈值时，将所述第三信号输出给混频器；或者，在第三信号不大于预设信号阈值时，对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给混频器。
[0012]所述第二放大器包括射频开关；其中，在所述第三信号大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于关闭所述第二放大器，以使所述第二放大器将所述第三信号输出给所述混频器；在所述第三信号不大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于打开所述第二放大器，以使所述第二放大器对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给所述混频器。
[0013]所述混频器，具体用于在对所述第三信号或者所述第四信号进行变频处理，得到第五信号的过程中，接收本振信号，并对所述本振信号、所述第三信号或者所述第四信号进行变频处理，得到所述第五信号。
[0014]还包括第二滤波器；所述第二放大器，用于将所述第三信号或者第四信号输出给第二滤波器；所述第二滤波器，用于接收来自所述第二放大器的所述第三信号或者所述第四信号，并对所述第三信号或者所述第四信号进行滤波处理，得到第七信号，并将所述第七信号输出给所述混频器；
[0015]所述混频器，用于接收来自所述第二滤波器的第七信号，对所述第七信号进行变频处理，得到第五信号，并将所述第五信号输出给第三放大器。
[0016]还包括第三滤波器；所述混频器，用于将所述第五信号输出给所述第三滤波器；所述第三滤波器，用于接收来自所述混频器的第五信号，对所述第五信号进行滤波处理，得到第八信号，并将所述第八信号输出给所述第三放大器；所述第三放大器，用于接收来自所述第三滤波器的第八信号，对所述第八信号进行放大处理，得到第六信号，将所述第六信号输出给模数转换器。
[0017]还包括第四滤波器；
[0018]所述第三放大器，用于将所述第六信号输出给所述第四滤波器；所述第四滤波器，用于接收来自所述第三放大器的第六信号，对所述第六信号进行滤波处理，得到第九信号，并将所述第九信号输出给模数转换器。
[0019]所述第三放大器具体包括:噪声非线性的第三放大器。所述第二放大器具体包括:射频开关与放大器集成一体的集成可旁路放大器。
[0020]所述动态接收装置具体为基站设备的射频拉远单元RRU中的接收机。
[0021]与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点:本发明实施例中，通过合理调整接收机的设计架构，采用不同的设计组件，可以有效提高动态范围，提升动态性能，并最大化的减少对接收机系统性能的影响，便于更广泛的基站设备的高性能设计应用。由于未采用射频衰减器来提高动态范围，因此节约了抵消衰减的增益开销，减小链路规模和设计尺寸。进一步的，由于在大阻塞信号工作时，切换关闭了射频放大器，因此降低了功耗，减少了噪声累加环节。进一步的，由于采用噪声非线性放大器，因此可以有效提升大阻塞信号下的全链路噪声水平，减少系统灵敏度恶化，提高接收机性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更加清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是现有技术中的包括射频处理单元和中频处理单元的接收机示意图；
[0024]图2-图5是本发明实施例中提供的一种动态接收装置的结构示意图；
[0025]图6是本发明实施例中提供的噪声线性放大器指标的示意图；
[0026]图7是本发明实施例中提供的噪声非线性放大器指标的示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]针对现有技术中存在的问题，本发明实施例中提供一种动态接收装置，该动态接收装置具体可以为基站设备的RRU中的接收机，本实施例中设计采用一次变频架构的接收机设计。如图2所示，该动态接收装置具体包括:
[0029]第一滤波器，用于接收来自天线的第一信号(即空口信号)，对该第一信号进行滤波处理，得到第二信号，并将该第二信号输出给第一放大器。
[0030]其中，第一滤波器为天线滤波器(滤波器D)。天线接收的第一信号(空口信号)进入到接收机的第一滤波器后，第一滤波器对第一信号进行滤波处理，即滤除第一信号的带外干扰，以得到需要输出给第一放大器的第二信号。
[0031]第一放大器，用于接收来自第一滤波器的第二信号，对该第二信号进行放大处理，得到第三信号，并将该第三信号输出给第二放大器。
[0032]其中，第一放大器为低噪声放大器(放大器C)。第一滤波器输出的第二信号在进入到第一放大器之后，第一放大器对第二信号进行低噪声放大处理，以得到需要输出给第二放大器的已经完成低噪声放大处理的第三信号。
[0033]第二放大器，用于接收来自第一放大器的第三信号，并直接将该第三信号输出给混频器；或者，第二放大器，用于接收来自第一放大器的第三信号，对该第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将第四信号输出给混频器。
[0034]本发明实施例中，第二放大器，具体用于在第三信号大于预设信号阈值时，直接将该第三信号输出给混频器；或者，第二放大器，具体用于在第三信号不大于预设信号阈值时，对该第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将该第四信号输出给混频器。进一步的，第二放大器具体可以包括射频开关；其中，在第三信号大于预设信号阈值时，则该射频开关用于关闭第二放大器，以使该第二放大器将第三信号输出给混频器；或者，在第三信号不大于预设信号阈值时，则该射频开关用于打开第二放大器，以使该第二放大器对第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将该第四信号输出给混频器。
[0035]其中，第二放大器具体包括但不限于射频开关与放大器集成一体的集成可旁路放大器(放大器B)，该第二放大器可以实现开关选定旁路，即通过开关关闭第二放大器，切换到直通通路，使有用信号直接进入到下一级。需要指出的是，第二放大器的内部结构中可以集成两个射频开关，射频开关用于切换第二放大器到直通通路，一次性减小第二放大器的大增益，可以有效减小高阻塞信号对混频器的冲击及恶化，并在不超出混频器最大工作输入信号功率的同时，有效发挥混频器的各项变频指标。
[0036]混频器，用于接收第三信号或者第四信号，并对第三信号或者第四信号进行变频处理，得到第五信号，并将第五信号输出给第三放大器。
[0037]本发明实施例中，在对第三信号或者第四信号进行变频处理，得到第五信号的过程中，混频器，具体用于接收本振信号，并对本振信号、第三信号或者第四信号进行变频处理，以得到第五信号。具体的，混频器可以接收本振信号，对本振信号和第三信号进行变频处理，得到第五信号；或者，混频器可以接收本振信号，对本振信号和第四信号进行变频处理，得到第五信号。
[0038]第三放大器(放大器A)，用于接收来自混频器的第五信号，对该第五信号进行放大处理，得到第六信号，并将该第六信号输出给模数转换器。
[0039]本发明实施例中，如图3所示，动态接收装置还可以包括第二滤波器。基于此，第二放大器，用于将第三信号或者第四信号输出给第二滤波器。第二滤波器，用于接收来自第二放大器的第三信号或者第四信号，并对第三信号或者第四信号进行滤波处理，得到第七信号，并将第七信号输出给混频器。混频器，用于接收来自第二滤波器的第七信号，对第七信号进行变频处理，以得到第五信号，并将该第五信号输出给第三放大器。
[0040]其中，第二滤波器可以为射频滤波器(滤波器C)，且第二滤波器在接收到来自第二放大器的第三信号或者第四信号后，进一步进行滤除带外干扰。
[0041 ] 本发明实施例中，如图4所示，动态接收装置还包括第三滤波器。基于此，混频器，用于将第五信号输出给第三滤波器。第三滤波器，用于接收来自混频器的第五信号，对第五信号进行滤波处理，得到第八信号，并将第八信号输出给第三放大器。第三放大器，用于接收来自第三滤波器的第八信号，对第八信号进行放大处理，得到第六信号，并将第六信号输出给模数转换器。
[0042]进一步的，在本发明实施例中，如图5所示，动态接收装置还可以具体包括第四滤波器。基于此，第三放大器，用于将第六信号输出给第四滤波器。第四滤波器，用于接收来自第三放大器的该第六信号，并对该第六信号进行滤波处理，得到第九信号，并将该第九信号输出给模数转换器。
[0043]其中，第三滤波器可以为中频滤波器(滤波器B)，第四滤波器可以为抗混叠滤波器(滤波器A)。经过上述处理，射频信号在经过混频器的变频处理后，转换为中频信号，该中频信号继续进入到中频滤波器(滤波器B)，进行包含变频引入的各类带外干扰的滤除。经过该中频滤波器后，信号进入到第三放大器，有用信号经过中频放大后，通过转换器的抗混叠滤波器(滤波器A)，最终进入到模数转换器，进行采样、保持、转换等数字量化等过程。
[0044]本发明实施例中，第三放大器具体包括但不限于:噪声非线性的第三放大器(放大器A)。其中，噪声非线性放大器，其内部实现有别于现有的衰减加放大结构。对于衰减加放大的可调增益放大器，由于其衰减和放大完全独立，因此其衰减直接决定了放大器的噪声性能，特别是在高衰减应用下，其噪声系数近似线性恶化，给系统级联噪声性能带来了较大影响。而噪声非线性放大器，可以在大信号阻塞进入到接收链路时，降低中频放大器的增益，并通过该放大器的单体噪声系数的少量恶化，级联叠加到全链路以减少噪声系数的恶化，有效保证了低增益时的灵敏度性能，从而扩大可用动态范围。如图6和图7所示，分别为噪声线性放大器指标和噪声非线性放大器指标的示意图。显然，两者噪声系数性能恶化，特别在高衰减应用上存在较大差异。
[0045]综上所述，本发明实施例中，结合集成可旁路放大器和噪声非线性放大器特性，同时考虑高动态范围下空口输入信号特点，以及混频器的工作特性等，提出了一种高动态接收装置，能够实现提升输入动态范围，又可以最大化减小噪声系数恶化，较好的发挥了各类器件的优势，较大提升系统的接收性能。进一步的，通过合理调整接收机的设计架构，采用不同的设计组件，可以有效提高动态范围，提升动态性能，并最大化的减少对接收机系统性能的影响，便于更广泛的基站设备的高性能设计应用。由于未采用射频衰减器来提高动态范围，因此节约了抵消衰减的增益开销，减小链路规模和设计尺寸。由于在大阻塞信号工作时，切换关闭了射频放大器，因此降低了功耗，减少了噪声累加环节。由于采用噪声非线性放大器，因此可以有效提升大阻塞信号下的全链路噪声水平，减少系统灵敏度恶化，提高接收机性能。
[0046]其中，本发明装置的各个器件可以集成于一体，也可以分离部署。上述器件可以合并为一个器件，也可以进一步拆分成多个子器件。
[0047]通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种动态接收装置，其特征在于，所述动态接收装置具体包括: 第一滤波器，用于接收来自天线的第一信号，对所述第一信号进行滤波处理，得到第二信号，并将所述第二信号输出给第一放大器； 第一放大器，用于接收来自第一滤波器的第二信号，对所述第二信号进行放大处理，得到第三信号，并将所述第三信号输出给第二放大器； 第二放大器，用于接收来自第一放大器的第三信号，并将所述第三信号输出给混频器；或者，接收来自第一放大器的第三信号，对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给所述混频器； 混频器，用于接收第三信号或者第四信号，对所述第三信号或者第四信号进行变频处理，得到第五信号，并将所述第五信号输出给第三放大器； 第三放大器，用于接收来自混频器的第五信号，对所述第五信号进行放大处理，得到第六信号，并将所述第六信号输出给模数转换器。
2.如权利要求1所述的动态接收装置，其特征在于， 所述第二放大器，具体用于在第三信号大于预设信号阈值时，将所述第三信号输出给混频器；或者，在第三信号不大于预设信号阈值时，对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给混频器。
3.如权利要求2所述的动态接收装置，其特征在于， 所述第二放大器包括射频开关；其中，在所述第三信号大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于关闭所述第二放大器，以使所述第二放大器将所述第三信号输出给所述混频器；在所述第三信号不大于预设信号阈值时，则所述射频开关用于打开所述第二放大器，以使所述第二放大器对所述第三信号进行放大处理，得到第四信号，并将所述第四信号输出给所述混频器。
4.如权利要求1所述的动态接收装置，其特征在于， 所述混频器，具体用于在对所述第三信号或者所述第四信号进行变频处理，得到第五信号的过程中，接收本振信号，并对所述本振信号、所述第三信号或者所述第四信号进行变频处理，得到所述第五信号。
5.如权利要求1所述的动态接收装置，其特征在于，还包括第二滤波器； 所述第二放大器，用于将所述第三信号或者第四信号输出给第二滤波器； 所述第二滤波器，用于接收来自所述第二放大器的所述第三信号或者所述第四信号，并对所述第三信号或者所述第四信号进行滤波处理，得到第七信号，并将所述第七信号输出给所述混频器； 所述混频器，用于接收来自所述第二滤波器的第七信号，对所述第七信号进行变频处理，得到第五信号，并将所述第五信号输出给第三放大器。
6.如权利要求1所述的动态接收装置，其特征在于，还包括第三滤波器； 所述混频器，用于将所述第五信号输出给所述第三滤波器； 所述第三滤波器，用于接收来自所述混频器的第五信号，对所述第五信号进行滤波处理，得到第八信号，并将所述第八信号输出给所述第三放大器； 所述第三放大器，用于接收来自所述第三滤波器的第八信号，对所述第八信号进行放大处理，得到第六信号，并将所述第六信号输出给模数转换器。
7.如权利要求1所述的动态接收装置，其特征在于，还包括第四滤波器； 所述第三放大器，用于将所述第六信号输出给所述第四滤波器； 所述第四滤波器，用于接收来自所述第三放大器的第六信号，对所述第六信号进行滤波处理，得到第九信号，并将所述第九信号输出给模数转换器。
8.如权利要求1、或6、或7所述的动态接收装置，其特征在于，所述第三放大器具体包括:噪声非线性的第三放大器。
9.如权利要求1、或2、或3、或5所述的动态接收装置，其特征在于，所述第二放大器具体包括:射频开关与放大器集成一体的集成可旁路放大器。
10.如权利要求1-7任一项所述的动态接收装置，其特征在于，所述动态接收装置具体为基站设备的射频拉远单元RRU中的接收机。
【文档编号】H04B1/18GK104467882SQ201410690680
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】伍坚, 倪慧娟, 张飞, 沈宇川 申请人:大唐移动通信设备有限公司