WiMAX射频信号收发电路的制作方法

本发明涉及一种信号收发电路，尤其是一种WiMAX射频信号收发电路。

背景技术：

随着全球通信日益宽带化和移动化，宽带无线技术呈现出巨大的发展潜力。IEEE802.16d标准作为一种面向无线城域网的宽带接入方案，以优异的性能和广阔的市场前景而倍受关注，成为首先推广和应用的商业化标准。射频收发电路是WiMAX设备的重要组成部分，也是决定WiMAX设备性能是否优异的关键因素，因此研究和设计WiMAX射频信号收发电路有重要意义。和其他信号收发电路一样，WiMAX射频信号收发电路的设计难点是要在性能和复杂性之间进行权衡取舍，制定合理的收发工作模式和系统构架，努力实现具有高性能和灵活性的方案。

技术实现要素：

本发明设计了一种WiMAX射频信号收发电路，确保收发电路的稳定性和通用性的同时降低了收发电路的成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。

WiMAX射频信号收发电路以MB97M3550开发板为基带电路，同时完成对射频电路的控制，以SET7051L中频低噪高线性度收发器和SE7351L射频低噪声高线性度前端收发器构成超外差架构。使用TDD模式和超外差架构。包括中频和射频芯片、收发控制电路、信道强弱反馈电路和基带信号接口电路。

所述TDD模式中Tx和Rx链路上共用一个本地振荡器和RF滤波器，大大降低了系统成本。通过控制开关信号，将Tx和Rx链路设置为任何时候只有一个链路处于工作状态，以此实现一个频带同时用于发射和接收信号，同时使TDD系统中的RF滤波器不需要像FDD系统中那样严格地削弱Tx噪声，达到减少功耗和提高稳定性的作用。

所述超外差架构分割芯片，将整个收发电路分别以中频芯片和射频芯片为中心分割为两块电路，对WiMAX基带模拟信号进行二级变频，同时主控芯片可以分别控制IF和RF芯片的增益以达到更好的效果。

所述收发控制电路采用TDD工作模式，从MB87M3550处的GPIO口引出控制信号对Rx和Tx链路的工作间隙以及Rx链路上的低噪放大器和Tx链路上的功率放大器供电进行控制，以此达到控制收发时隙间隔和降低收发电路功耗的需要。

所述信道反馈电路在Tx链路前端设置PCB微带线耦合匹配电路，对Tx链路信号进行耦合，耦合得到的信号通过ADC芯片(AD8317)进行数模转换，MB87M3550根据ADC芯片反馈的数据改变基带信号调制方式来适应无线信道的环境变化。

所述基带信号接口电路是在基带电路和射频收发电路之间，基带模拟信号采用I/Q正交信号传输，同时每一路I与Q信号都采用差分信号线方式来增加对射频电路串扰耦合的免疫能力。在数模/模数转换和中频芯片间的基带信号传输存在一个问题就是共模电压偏差。需要由NPN型三级管构成共模电压偏置电路来改变共模电压，置一个由分立器件构成的巴特沃斯低通滤波器用来控制基带信号的工作带宽。

本发明的有益效果是，WiMAX射频信号收发电路使用SE7051L和SE7351L芯片构成TDD模式和超外差架构的WiMAX信号收发系统，进一步降低电路成本并确保收发系统的稳定性和通用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是硬件系统框图。

图2是TDD模式框图。

图3是Rx链路控制电路图。

图4是Tx链路控制电路图。

图5是Tx链路信号强弱反馈电路图。

图6是Rx链路I路差分信号工模电压偏置电路。

图中，1，3是Rx链路输入，2是低噪声放大器，4是三极管开关电路，5是Rx链路控制信号，6是FDC6325L开关芯片，7是Tx链路控制信号，8，10链路输入，9是SZA-3044/Z功率放大器，11，13是Tx链路信号，12是20dB微带线耦合匹配电路，14是模数转换芯片，15是Tx链路信道环境反馈信号。

具体实施方式

如图1，WiMAX射频信号收发电路以MB97M3550开发板为基带电路，同时完成对射频电路的控制，以SET7051L中频低噪高线性度收发器和SE7351L射频低噪声高线性度前端收发器构成超外差架构。使用TDD模式和超外差架构。包括中频和射频芯片、收发控制电路、信道强弱反馈电路和基带信号接口电路。

如图2，所述TDD模式中Tx和Rx链路上共用一个本地振荡器和RF滤波器，大大降低了系统成本。通过控制开关信号，将Tx和Rx链路设置为任何时候只有一个链路处于工作状态，以此实现一个频带同时用于发射和接收信号，同时使TDD系统中的RF滤波器不需要像FDD系统中那样严格地削弱Tx噪声，达到减少功耗和提高稳定性的作用。

如图3、图4，所述收发控制电路采用TDD工作模式，从MB87M3550处的GPIO口引出控制信号对Rx和Tx链路的工作间隙以及Rx链路上的低噪放大器和Tx链路上的功率放大器供电进行控制，以此达到控制收发时隙间隔和降低收发电路功耗的需要。MB87M3550的Rx链路控制信号Rx-EN，通过三极管开关电路来控制低噪放大器(MGA-72543)的供电端口。MB87M3550的Tx链路控制信号Tx-EN，通过开关芯片(FDC6325L)来控制功率放大器(SZA-3044)的供电端口。在天线端的射频开关处，MB87M3550也通过GPIO口提供了一个控制信号来控制收发时隙间隔。

如图5，所述信道反馈电路在Tx链路前端设置PCB微带线耦合匹配电路，对Tx链路信号进行耦合，耦合得到的信号通过ADC芯片(AD8317)进行数模转换，MB87M3550根据ADC芯片反馈的数据改变基带信号调制方式来适应无线信道的环境变化。Rx链路信道强弱通过接收到的WiMAX信号帧来得出RSSI(接收信号强弱指示)值，以此来判断Rx链路的信道强弱，同时利用MB87M3550基带芯片的I2C接口，使用温感芯片和EEPROM存储芯片来设计温感电路，以获得无线信道的环境温度的反馈。

如图6，信号接口电路是在基带电路和射频收发电路之间，基带模拟信号采用I/Q正交信号传输，同时每一路I与Q信号都采用差分信号线方式来增加对射频电路串扰耦合的免疫能力。在数模/模数转换和中频芯片间的基带信号传输存在一个问题就是共模电压偏差。需要由NPN型三级管构成共模电压偏置电路来改变共模电压，置一个由分立器件构成的巴特沃斯低通滤波器用来控制基带信号的工作带宽。