一种多模式射频发射机及信号传输方法与流程

文档序号:13319110阅读:322来源:国知局

本发明涉及无线通信技术,尤其涉及一种多模式射频发射机及信号传输方法。



背景技术:

传统直接上变频的发射机架构如图1所示:dsp分别产生i路q路信号给两路dac;dac的输出接低通滤波器bbf后输出给v-i或直接输出给i-i;i路与q路的信号在v-i与i-i合路之后,与相差90读的本振信号lo_i以及lo_q信号直接上变频;变频后的信号经过vga控制增益后接balun输出。

具体的,传统直接上变频的发射机架构内部的模块结构如图2所示:dac信号输出给低通滤波器(lowpassfilter,lpf);lpf由模拟运放构成,其输出单具有驱动能力,正负输出端分别驱动电阻rin1和rin2;rin1和rin2将电压信号转为电流信号后,分别经过场效应管m1、m2以及m3、m4构成的可变电流镜最终输出;lpf1、lpf2、电容co起到对输出信号进行滤波的作用。如图2所示,在v-to-i(电压转电流)时,需要一个大的电流偏置i5,该电流偏置会导致输入电阻增大,因此,功耗较高。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明实施例期望提供一种多模式射频发射机及信号传输方法,减小v-to-i的输入阻抗,从而减小功率消耗。

本发明的技术方案是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种多模式射频发射机,可以包括:

调整器件,用于接收两路输入电流信号,分别放大所述两路输入电流信号,得到两路输出电流信号,并根据所述两路输出电流信号调整之后的两路输入电流信号,使得所述之后的两路输入电流信号输入节点的电压差与0之间的差值满足预设的电压范围;

所述调整器件的两个输入端分别用于接收所述两路输入电流信号,所述调整器件的两个输出端用于输出两路输出电流信号。

在上述方案中,所述多模式射频发射机还包括:

两个第一低通滤波器lpf,分别用于过滤一路输出电流信号,得到一路输出信号;

其中,所述调整器件的两个输出端分别与所述两个第一lpf的输入端连接,所述两个第一lpf的输出端分别用于输出两路输出信号。

在上述方案中,所述多模式射频发射机还包括:

两个第一开关,用于当所述两个第一开关闭合时,短接所述两个第一lpf;其中,每个第一开关的两端分别与对应的第一lpf的两端相连。

在上述方案中,所述调整器件包括:

第一运放,用于放大所述两路输入电流,得到所述两路输出电流信号;

两个共源放大电路,分别用于根据其中一路输出电流和对应的输出电流信号,调整之后的输入电流信号;

其中,所述第一运放的输出级与所述共源放大电路复用,构成复合结构,形成一种低输入阻抗的电流放大电路;所述第一运放的两个输入端分别用于接收所述两路输入电流信号中的一路,所述第一运放的两个输出端分别与所述两个共源放大电路的输入端相连,所述两个共源放大电路的输出端用于输出所述输出电流信号。

在上述方案中,所述共源放大电路包括:

第一电流偏置,用于输出一个稳定电流信号;

第一n型晶体管,用于将所述输出电流信号中对应的输出电流信号进行放大,并根据放大后的输出电流信号、所述稳定电流信号和所述一路输入电流信号,调整之后的一路输入电流信号;

其中,第一电流偏置的输入端与高电压信号相连,所述第一电流偏置的输出端分别与第一n型晶体管的源极和所述第一运放的输入端相连,所述第一n型晶体管的漏极连地,所述第一n型晶体管的栅极用于输出所述输出电流信号。

在上述方案中,所述多模式射频发射机还包括:

第二lpf,分别用于接收两路输入电压信号,对所述两路输入电压信号进行滤波,得到两路滤波电压信号;

两个电压电流转换器件,分别用于将所述两路滤波电压信号转化为所述两路输入电流信号;

其中,所述第二lpf的输出端与对应的电压电流转换器件的第一端相连,所述电压电流转换器件的第二端和对应的调整器件的两个输入端相连。

在上述方案中,所述多模式射频发射机还包括:

两个第二开关,用于当所述两个第二开关同时闭合时,将所述两个第二lpf和所述两个电压电流转换器件短接;

其中,每个所述第二开关的一端与对应的第二lpf的输入端相连;每个所述第二开关的另一端与对应的电压电流转换器的输出端相连。

在上述方案中,所述调整器件包括:

第一p型晶体管的栅极输入第一路输入电流信号;所述第一p型晶体管的源极分别和第一n型晶体管的源极、所述第一n型晶体管的栅极和第二n型晶体管的栅极和所述第一lpf的输入端相连;所述第一p型晶体管的漏极和所述第二p型晶体管的源极相连;所述第二n型晶体管的源极与第三p型晶体管的源级、第一电阻的第一端相连,接入第二路输入电流信号;所述第三p型晶体管的栅极分别与第四p型晶体管的栅极、第五p型晶体管的栅极、第五p型晶体管的源极和第三n型晶体管的源极相连,所述第四p型晶体管的源极分别与第二电阻的第一端和第四n型晶体管的源极相连,所述第三n型晶体管的栅极与放大器的输出端相连,所述放大器的第一输入端分别与所述第一电阻的第二端和第二电阻的第二端相连,所述放大器的第二端用于输入所述稳定电流信号,所述第二p型晶体管的栅极分别与所述第六p型晶体管栅极、所述第六p型晶体管的源极和电流偏置的输入端相连,所述第二p型晶体管的源极还与所述第七p型晶体管的漏极相连,所述第七p型晶体管的源极分别和第五n型晶体管的源极、所述第五n型晶体管的栅极和第四n型晶体管的栅极和第二lpf的输入端相连;所述第一lpf的输出端输出第一路输出信号;所述第二lpf的输出端输出第二路输出信号;所述第二p型晶体管的漏极、第三p型晶体管的漏极、所述第四p晶体管的漏极、所述第五p型晶体管的漏极和所述第六p晶体管的漏极都接高电压,所述第一n型晶体管的漏极、第二n型晶体管的漏极、第四n型晶体管的漏极、第五n型晶体管的漏极和第六n型晶体管的漏极都接地。

在上述方案中,所述第一p型晶体管至所述第七p型晶体管包括p型场效应晶体管或pnp晶体管;所述第一n型晶体管至所述第六n型晶体管包括n型场效应晶体管或npn晶体管。

第二方面,本发明实施例提供了一种信号传输方法,可以包括:

接收两路输入电流信号;

放大所述两路输入电流,得到所述两路输出电流信号;

根据所述两路输出电流信号调整之后的输入电流信号,使得所述之后的两路输入电流信号输入节点的电压差与0之间的差值满足预设的电压范围;。

在上述方案中,所述放大所述两路输入电流信号,得到所述两路输出电流信号之前,所述方法还包括:

接收两路输入电压信号;

将所述两路输入电压信号转化为所述两路输入电流信号。

本发明实施例提供了一种多模式射频发射机及信号传输方法,一种多模式射频发射机,包括:

调整器件,用于接收两路输入电流信号,分别放大所述两路输入电流信号,得到两路输出电流信号,并根据所述两路输出电流信号调整之后的两路输入电流信号,使得所述之后的两路输入电流信号输入节点的电压差趋于0;所述调整器件的两个输入端分别用于接收所述两路输入电流信号,所述调整器件的两个输出端用于输出两路输出电流信号。这样一来,根据放大电流调整之后的输入电流,使得之后的输入电流能够跟随放大电流进行调整,使得两路输入电流信号输入节点的电压差趋于0,这样,多模式射频发射机的输入阻抗也会减小,因此,减小了功率损耗。

附图说明

图1为现有技术提供的一种传统直接上变频的发射机架构的结构示意图1;

图2为现有技术提供的一种传统直接上变频的发射机架构的结构示意图2;

图3为本发明实施例提供的一种多模式射频发射机的结构示意图1;

图4为本发明实施例提供的一种多模式射频发射机的结构示意图2;

图5为本发明实施例提供的一种调整器件的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的一种共源放大电路的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的一种多模式射频发射机的结构示意图3;

图8为本发明实施例提供的一种第二lpf的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的一种多模式射频发射机的结构示意图4;

图10为本发明实施例提供的一种多模式射频发射机的结构示意图5;

图11为本发明实施例提供的一种信号传输方法的流程图。

具体实施方式

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。

实施例一

本发明实施例提供一种多模式射频发射机10,如图3所示,可以包括:

调整器件101,用于接收两路输入电流信号,分别放大所述两路输入电流信号,得到两路输出电流信号,并根据所述两路输出电流信号调整之后的两路输入电流信号,使得所述之后的两路输入电流信号输入节点的电压差与0之间的差值满足预设的电压范围;可以理解地,该预设的电压范围可以用于表征电压差趋近于0的状态;

所述调整器件101的两个输入端分别用于接收所述两路输入电流,所述调整器件101的两个输出端用于输出两路输出电流。

值得说明的是,两路输入电流信号是差分信号。

进一步的,如图4所示,所述多模式射频发射机10还包括:

两个第一lpf102,分别用于过滤一路输出电流信号,得到一路输出信号;

其中,所述调整器件的两个输出端分别与所述两个第一lpf的输入端连接,所述两个第一lpf的输出端分别用于输出两路输出信号。

进一步的,如图4所示,所述多模式射频发射机10还包括:

两个第一开关103,用于当所述两个第一开关闭合103时,短接所述两个第一lpf102;其中,每个第一开关103的两端分别与对应的第一lpf102的两端相连。

这样,根据不同的工作场景,在需要第一lpf102对信号进行滤波时,则可以打开第一开关103;当希望信号直通时则可以选择通过第一开关103旁路第一lpf102。

进一步的,如图5所示,所述调整器件101具体包括:

第一运放1011,用于放大所述两路输入电流,得到所述两路输出电流信号;

两个共源放大电路1012,分别用于根据其中一路输出电流和对应的输出电流信号,调整之后的输入电流信号;

其中,其中,所述第一运放1011的输出级与所述共源放大电路1012复用,构成复合结构,形成一种低输入阻抗的电流放大电路;所述第一运放1011的两个输入端分别用于接收所述两路输入电流信号中的一路,所述第一运放1011的两个输出端分别与所述两个共源放大电路1012的输入端相连,所述两个共源放大电路1012的输出端用于输出所述输出电流信号。

这里,两个共源放大电路是一个反馈电路,它将放大电流反馈会第一运放的输入端,从而确定需要增大还是减小运放的输入电流。具体的,当放大电流超过预设值时,反馈的放大电流就会拉低第一运放的电压;相反的,当放大电流小于预设值时,反馈的放大电流就会升高第一运放的电压,

进一步的,如图6所示,所述共源放大电路1012包括:

第一电流偏置10121,用于输出一个稳定电流信号;

第一n型晶体管10122,用于将所述输出电流信号中对应的输出电流信号进行放大,并根据放大后的输出电流信号、所述稳定电流信号和所述一路输入电流信号,调整之后的一路输入电流信号;

其中,第一电流偏置10121的输入端与高电压信号相连,所述第一电流偏置10121的输出端分别与第一n型晶体管10122的源极和所述第一运放1011的输入端相连,所述第一n型晶体管10122的漏极连地,所述第一n型晶体管10122的栅极用于输出所述输出电流信号。

具体的,输出电流输入第一n型晶体管10122的栅极,经第一n型晶体管10122放大,从第一n型晶体管10122输出,从第一n型晶体管10122的漏极输出接地,第一n型晶体管10122的源级接收电流偏置10121输出的电流信号,电流偏置10122同时还向第一运放1011输入该电流信号。

进一步的,如图7所示,所述多模式射频发射机10还包括:

第二lpf104,分别用于接收两路输入电压信号,对所述两路输入电压信号进行滤波,得到两路滤波电压信号;

两个电压电流转换器件105,分别用于将所述两路滤波电压信号化为所述两路输入电流信号;值得说明的是,两路输入电压信号是差分信号。

其中,所述第二lpf104的输出端与对应的电压电流转换器件105的第一端相连,所述电压电流转换器件105的第二端和对应的调整器件101的两个输入端相连。第二lpf104的结构如图8所示,r1、r2、r3、r4、r5和r6是电阻,c1和c2是电容。

优选的,所述电压电流转换器件是可变电阻。

进一步的,如图9所示,所述多模式射频发射机10还包括:

两个第二开关106,用于当所述两个第二开关106同时闭合时,将所述两个第二lpf短接;

其中,每个所述第二开关106的一端与对应的第二lpf104和两个电压电流转换器105的输入端相连;每个所述第二开关106的另一端与对应的电压电流转换器105的输出端相连。

值得说明的是,如果该多模式射频发射机10工作在接收电流输入信号的模式下(也就是说多模式射频发射机接收的是是输入电流时),那么无需进行电压电流转换,直接接入调整器件,即短接第二lpf和电压电流转换器件;如果该多模式射频发射机10工作在接收电压信号输入的模式下(也就是说多模式射频发射机接收的是是输入电流时),需要进行电压电流转换,就不能短接第二lpf和电压电流转换器件。

进一步的,如图10所示,所述调整器件101包括:

第一p型晶体管的栅极输入第一路输入电流信号;所述第一p型晶体管mp1的源极分别和第一n型晶体管的源极、所述第一n型晶体管mn1的栅极和第二n型晶体管mn2的栅极和所述第一lpf的输入端相连;所述第一p型晶体管mp1的漏极和所述第二p型晶体管mp2的源极相连;所述第二n型晶体管mn2的源极与第三p型晶体管mp3的源级、第一电阻的第一端相连,接入第二路输入电流信号;所述第三p型晶体管mp3的栅极分别与第四p型晶体管mp4的栅极、第五p型晶体管mp5的栅极、第五p型晶体管mp5的源极和第三n型晶体管mn3的源极相连,所述第四p型晶体管mp4的源极分别与第二电阻的第一端和第四n型晶体管mp4的源极相连,所述第三n型晶体管mn3的栅极与放大器的输出端相连,所述放大器的第一输入端分别与所述第一电阻的第二端和第二电阻的第二端相连,所述放大器的第二端用于输入稳定电流信号,所述第二p型晶体管mp2的栅极分别与所述第六p型晶体管mp6栅极、所述第六p型晶体管mp6的源极和电流偏置的输入端相连,所述第二p型晶体管mp2的源极还与所述第七p型晶体管的漏极相连,所述第七p型晶体管mp7的源极分别和第五n型晶体管mn5的源极、所述第五n型晶体管mn5的栅极和第四n型晶体管mn4的栅极和第二lpf的输入端相连;所述第一lpf的输出端输出第一路输出信号;所述第二lpf的输出端输出第二路输出信号;所述第二p型晶体管mp2的漏极、第三p型晶体管mp3的漏极、所述第四p晶体管mp4的漏极、所述第五p型晶体管mp5的漏极和所述第六p晶体管mp6的漏极都接高电压,所述第一n型晶体管mn1的漏极、第二n型晶体管mn2的漏极、第四n型晶体管mn4的漏极、第五n型晶体管mn5的漏极和第六n型晶体管mn6的漏极都接地。

值得说明的是,1、多模式射频发射机10可以但不限于由mp1、mp7、mp2、mp4、mp3、mn5、mn1构成的结构;2、共模反馈可以但不限于由a0、mn3、mp5、mp4、mp3构成的结构;3、mn4、mn2为电流镜与全差分运放的输出级nmos复用;4、图10中的全差分运放中mp3与mp4同时复用为电流偏置10121;5、图10中的lpf1和lpf2(即两个第一lpf)可以由全差分运放的对地补偿电容复用实现。值得说明的是,上述mp1至mp7对应第一p型晶体管至第七p型晶体管;上述mn1至mn6对应第一n型晶体管至第六n型晶体管。

优选的,所述第一p型晶体管至所述第七p型晶体管包括p型场效应晶体管或pnp晶体管;所述第一n型晶体管至所述第六n型晶体管包括n型场效应晶体管或npn晶体管。本实施例对此不做限制。

实施例二

本实施例提供一种信号传输方法,如图11所示,该方法可以包括:

步骤201、接收两路输入电流信号。

步骤202、放大两路输入电流,得到两路输出电流信号。

步骤203、根据两路输出电流信号调整之后的输入电流信号,使得之后的两路输入电流信号输入节点的电压差与0之间的差值满足预设的电压范围。

这样一来,根据输出电流调整之后的输入电流,使得之后的输入电流能够跟随输出电流进行调整,使得两路输入电流信号输入节点的电压差趋于0,这样,多模式射频发射机的输入阻抗也会减小,因此,减小了功率损耗。

多模式射频发射机进一步的,所述方法还包括:

步骤200a、接收两路输入电压信号;

步骤200b、将所述两路输入电压信号转化为所述两路输入电流信号。

值得说明的是,该多模式射频发射机10工作在接收电流输入信号的模式下(也就是说多模式射频发射机接收的是是输入电流时),那么无需进行电压电流转换,直接接入调整器件,执行步骤201至203;如果该多模式射频发射机10工作在接收电压输入信号输入的模式下(也就是说多模式射频发射机接收的是是输入电流时),需要进行电压电流转换,执行步骤200a至203。

本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。

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