多通道全双工调幅宽带射频收发的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多通道全双工调幅宽带射频收发机，包括至少两条发射通路的发射电路和一条接收通路的接收电路。本实用新型的射频收发机发射结构采用两次上变频结构通过基带、第一中频、第二中频多级滤波放大以达到在宽带内比较良好地发射频谱，接收通路采用一次下变频超外差式结构，消除了镜频干扰，同时尽可能减小了电路的复杂程度，使接收机具有良好的接收性能同时还有较好的稳定度和较低的成本。
【专利说明】多通道全双工调幅宽带射频收发机
【技术领域】
[0001]本实用新型属于射频识别【技术领域】，涉及一种射频收发机，具体涉及与一种多通道调幅宽带大动态范围收发机。
【背景技术】
[0002]现如今，射频电路有着非常广阔的应用市场。不论是民用还是军用，无线通信技术已深刻地促进了人类通信方式的革新，随着通信系统信息容量的不断提升，射频技术在无线通信中占据着举足轻重的地位。
[0003]与此同时，随着人们对无线通信的性能及稳定性的要求越来越高，无线通信中的射频模块已成为当前研究的热点，如:蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、全球卫星定位系统、无线局域网、卫星通信等。无线通信中的射频模块直接影响到通信系统的整体性能，现代无线通信系统对射频前端的要求不仅仅包括体积小、重量轻、低工作电压、低功耗、电路结构紧凑，而且对发射信号的频谱模板、接收灵敏度、发射机效率动态范围都提出了更高的要求。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明在研究国内外射频收发机系统和相关电路设计基础上，并结合实际应用，提出了一种多通道全双工宽带射频收发机。
[0005]本发明的具体技术方案为:一种多通道全双工调幅宽带射频收发机，包括至少两条发射通路的发射电路和一条接收通路的接收电路。这里的收发机工作在射频频段，发射频率分辨率高频带宽，功率控制精度高动态范围大，接收通路镜频抑制度高，接收信号动态范围大。
[0006]所述发射电路包括频率源和发射通路，频率源由第一级频率源、第二级频率源、第三级频率源组成，第一级频率源为调制电路提供本振信号，第二、三级频率源为发射通路的两次上变频提供本振信号，三级本振源采用同一个参考源信号由一分三功分器输出三路信号分别到三级频率源作参考，发射通路接收输入的基带信号后先由电压跟随器做一阻抗转换，由跟随器输出到调制器与第一级本振源信号进行调制，调制后的信号进行放大滤波后在第一个混频器与第二级本振源信号进行第一次上变频，输出的中频信号进行滤波放大后与第三级本振源信号在第二个混频器中混频得到发射频带的信号，信号通过电调衰减器与功率放大器的级联电路作为输出；
[0007]进一步的，接收电路包括频率源和接收通路，所述的接收通路接入信号后先由镜像抑制滤波器滤除镜频干扰信号，滤波后的信号通过自动增益控制电路使接收到的功率强弱变化的信号固定在一定的功率电平下，自动增益控制电路输出的信号通过放大器放大到较高的功率后与频率源信号在混频器中进行下变频，下变频后的信号通过放大滤波得到中频信号，中频信号通过二极管包络检波电路检波出基带信号，作为接收通路的输出。
[0008]本实用新型的有益效果:本实用新型的收发系统包括至少两条发射通路和一条接收通路，可以实现全双工工作，各通路可以单独工作也可以同时协调工作，应用广泛，使用灵活。具体的，发射结构采用两次上变频结构通过基带、第一中频、第二中频多级滤波放大以达到在宽带内比较良好地发射频谱，接收通路采用一次下变频超外差式结构，消除了镜频干扰，同时尽可能减小了电路的复杂程度，使接收机具有良好的接收性能同时还有较好的稳定度和较低的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例的射频收发机设计结构示意图。
[0010]图2是本实用新型实施例的收发机发射电路示意图。
[0011]图3是本实用新型实施例的收发机接收电路示意图。
[0012]图4是本实用新型实施例的调制器接跟随器电路图。
[0013]图5是本实用新型实施例的上变频滤波电路图。
[0014]图6是本实用新型实施例的功率控制电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0016]本实用新型提出了一种多通道全双工宽带大动态范围调幅射频收发机设计，具体示意图如图1所示，包括至少两条发射通路的发射电路和一条接收通路的接收电路。这里的收发机工作在射频频段，发射频率分辨率高频带宽，功率控制精度高动态范围大，接收通路镜频抑制度高，接收信号动态范围大。
[0017]发射电路如图2所示，包括频率源和发射通路两大部分，频率源由第一级频率源、第二级频率源、第三级频率源组成，第一级频率源为调制电路提供本振信号，第二、三级频率源为发射通路的两次上变频提供本振信号，三级本振源采用同一个参考源信号由一分三功分器输出三路信号分别到三级频率源作参考。发射通路接收输入的基带信号后先由电压跟随器做一阻抗转换，由跟随器输出到调制器与第一级本振信号进行调制，调制后的信号进行放大滤波后在第一个混频器与第二级本振源信号进行第一次上变频，输出的中频信号通过滤波放大得到需要的频带同时功率达到一定水平后与第三级本振信号在第二个混频器中混频得到发射频带的信号，信号通过电调衰减器与功率放大器的级联电路达到输出功率的可控，输出端采用将宽带信号分为若干子频带滤波后达到最后的输出频谱基本无杂散。
[0018]接收通路如图3所示，包括频率源和接收通路两大部分，接收通路接入信号后先由镜像抑制滤波器滤除镜频干扰信号，滤波后的信号通过自动增益控制电路使接收到的功率强弱变化的信号固定在一定的功率电平下，自动增益控制电路输出的信号通过放大器放大到较高的功率后与频率源信号在混频器中进行下变频，下变频后的信号通过放大滤波得到波形良好功率稳定的中频信号，中频信号通过二极管包络检波电路检波出基带信号，得到接收通路的输出。
[0019]发射通路中第一级本振源和第二级本振源需要输出固定频率值，电路均采用PLL频率源结构；第三级频率源要满足第二次上变频后宽带且频率分辨率高的要求，因此采用DDS+PLL频率源结构。PLL频率源结构以及DDS+PLL频率源结构可以视为本领域的现有技术，具体结构不再详细描述。
[0020]如图4所示，输入到发射通路的基带信号首先通过电压跟随器使接入的信号做一阻抗变换，隔离外端口，信号由跟随器缓冲至调制器的输入。调制电路接第一级本振源信号对基带信号进行调制到较低的频率后进行功率放大和滤波。
[0021]如图5所示，滤波后的信号与第二级本振信号通过混频器进行第一次上变频，由于基带信号较低而混频后信号进入较高的频段，需要接入Q值很高的SAW滤波器进行中频滤波后与第三级本振信号在第二个混频器中进行第二次上变频。通过第三级本振源的变频功能和高频率分辨率使第二次上变频后的信号达到高分辨率宽频输出。
[0022]如图6所示，第二次上变频输出的信号通过功率放大器电路和电调衰减器电路使发射机可以输出大动态范围的功率信号，同时通过选择控制精度高的电调衰减器使功率控制精确度高、误差小。宽带信号通过划分为不同的窄频带由射频开关送入不同的带通滤波器组来滤除由混频器和功率放大器等引入的干扰信号。
[0023]接收通路接收的信号是宽带信号，本振源要满足一定的变频功能同时还需要有较高的频率分辨率以满足对信道的选择要求。因此频率源采用DDS+PLL电路结构。
[0024]接收电路采用超外差式结构，选用高中频，由输入级带通滤波器滤除镜频干扰信号。由于接收到的信号会随通信实际条件变化，因此接入的信号功率会存在较大的范围，接收电路通过自动增益控制电路AGC将大动态范围的信号自动增益控制到固定的功率电平。输出的信号与本振信号通过混频器下变频至较高的中频后进行功率放大器电路和带通滤波器电路对接入的信号进行信号选择和功率控制。中频信号通过二极管包络检波电路检波出基带信号，再通过比较器电路对二极管检波信号进行整形以达到规则的数字基带信号。
[0025]本实用新型在以上发射电路和接收电路的上集成了至少两条发射通路和一条接收通路，可以实现收发机的全双工工作，且各通路既可以单独工作也可以同时协调工作，应用广泛，工作状态灵活可控。
【权利要求】
1.一种多通道全双工调幅宽带射频收发机，其特征在于，包括至少两条发射通路的发射电路和一条接收通路的接收电路； 所述发射电路包括频率源和发射通路，频率源由第一级频率源、第二级频率源、第三级频率源组成，第一级频率源为调制电路提供本振信号，第二、三级频率源为发射通路的两次上变频提供本振信号，三级本振源采用同一个参考源信号由一分三功分器输出三路信号分别到三级频率源作参考，发射通路接收输入的基带信号后先由电压跟随器做阻抗转换，然后由跟随器输出到调制器与第一级本振源信号进行调制，调制后的信号进行放大滤波后在第一个混频器与第二级本振源信号进行第一次上变频，输出的中频信号进行滤波放大后与第三级本振源信号在第二个混频器中混频得到发射频带的信号，信号通过电调衰减器与功率放大器的级联电路作为输出。
2.根据权利要求1所述的多通道全双工调幅宽带射频收发机，其特征在于，接收电路包括频率源和接收通路，所述的接收通路接入信号后先由镜像抑制滤波器滤除镜频干扰信号，滤波后的信号通过自动增益控制电路使接收到的功率强弱变化的信号固定在一定的功率电平下，自动增益控制电路输出的信号通过放大器放大后与频率源信号在混频器中进行下变频，下变频后的信号通过放大滤波得到中频信号，中频信号通过二极管包络检波电路检波出基带信号，作为接收通路的输出。
【文档编号】H04B1/40GK204119223SQ201420275091
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】文光俊, 李建, 张立桥 申请人:电子科技大学