一种多通道可复用无线电射频收发系统的制作方法_4

文档序号:9754082阅读:来源:国知局
移第一通道射频信号频段的混频器
[0161]551-后置频谱搬移单元中用于搬移第二通道射频信号频段的混频器
[0162]552-后置频谱搬移单元中用于搬移第三通道射频信号频段的混频器
[0163]553-后置频谱搬移单元中用于搬移第四通道射频信号频段的混频器
[0164]540-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第一通道混频器的本振信号
[0165]541-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第二通道混频器的本振信号
[0166]542-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第三通道路混频器的本振信号
[0167]543-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第四通道混频器的本振信号[ΟΙ68]550-第一通道模拟基带单元
[0169]551-第二通道模拟基带单元
[0170]552-第三通道模拟基带单元
[0171]553-第四通道模拟基带单元
[0172]56-数字基带
[0173]60-数字基带
[0174]610-第一通道模拟基带单元
[0175]611-第三通道模拟基带单元
[0176]612-第二通道模拟基带单元
[0177]613-第四通道模拟基带单元
[0178]630-后置频谱搬移单元中用于搬移第一通道射频信号频段的混频器
[0179]631-后置频谱搬移单元中用于搬移第二通道射频信号频段的混频器
[0180]632-后置频谱搬移单元中用于搬移第三通道射频信号频段的混频器
[0181]633-后置频谱搬移单元中用于搬移第四通道射频信号频段的混频器
[0182]62-频率综合器
[0183]620-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第一通道混频器的本振信号
[0184]621-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第二通道混频器的本振信号
[0185]622-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第三通道混频器的本振信号
[0186]623-频率综合器输出给后置频谱搬移单元中第四通道混频器的本振信号
[0187]64-多通道窄带射频信号汇合成的一路宽带射频信号
[0188]65-复用的功率放大器
[0189]66-功率放大器输出信号
[0190]670-前置频谱搬移单元中用于搬移第一通道射频信号频段的混频器
[0191]671-前置频谱搬移单元中用于搬移第二通道射频信号频段的混频器
[0192]672-前置频谱搬移单元中用于搬移第三通道射频信号频段的混频器
[0193]673-前置频谱搬移单元中用于搬移第四通道射频信号频段的混频器
[0194]680-频率综合器输出给前置频谱搬移单元中第一通道混频器的本振信号
[0195]681-频率综合器输出给前置频谱搬移单元中第二通道混频器的本振信号
[0196]682-频率综合器输出给前置频谱搬移单元中第三通道混频器的本振信号
[0197]683-频率综合器输出给前置频谱搬移单元中第四通道混频器的本振信号
[0198]690-第一通道滤波器单元
[0199]691-第二通道滤波器单元
[0200]692-第三通道滤波器单元[0201 ]693-第四通道滤波器单元
[0202]600-第一通道发射天线
[0203]601-第二通道发射天线
[0204]602-第三通道发射天线
[0205]603-第四通道发射天线
【具体实施方式】
[0206]下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求项要求所限定的范围。
[0207]图5是一种应用本发明提出的一种多通道可复用无线电射频收发系统的四通道接收机框架图,信号频谱仿真采用仿真软件Advance Design System的HB仿真工具。如图5中所示,可合成(或可简并)的四个通道的接收机框架图,四条携带不同信息的射频信号,四条射频信号的频谱图如图7所示,频段均为2.0GHz至2.1GHz,带宽为10MHz,经过四路天线编号为500、501、502、503等进入四条射频链路。四路射频信号由四路天线进入四条射频链路后进入前置频谱搬移单元中的四个前置混频器,天线500接收的射频信号接入前置混频器520,天线501接收的射频信号接入前置混频器521,天线502接收的射频信号接入前置混频器522,天线503接收的射频信号接入前置混频器523。频率综合器51为4个前置混频器编号为520、521、522、523提供不同的本振信号如编号依次为510、511、512、513。频率综合器51为前置混频器520提供本振信号510,频率综合器51为前置混频器521提供本振信号511,频率综合器51为前置混频器522提供本振信号512,频率综合器51为前置混频器523提供本振信号513。提供的四路本振信号编号为510、511、512、513的频率依次为400MHz,600MHz,800MHz,IGHz,每个通道的射频信号的频谱经过前置混频器实现频谱搬移,被搬移到相互之间不交叠的不同频段,进入前置混频器520的射频信号被搬移到2.4GHz至2.5GHz,进入前置混频器521的射频信号被搬移到2.6GHz至2.7GHz,进入前置混频器522的射频信号被搬移到
2.8GHz至2.9GHz,进入前置混频器523的射频信号被搬移到3.0GHz至3.1GHz。四个前置混频器的四个输出信号合成一路宽带信号52,其频谱如图8。合成一路宽带信号52送入低噪声放大器53,低噪声放大器53的带宽大于组成信号52的每个单独通道信号的带宽。图9为低噪声放大器53的输出信号54的频谱。所述低噪声放大器53的输出端连接后续四条链路的输入端,使低噪声放大器53的输出信号54同时进入四条链路,四条链路的射频信号进入四个后置混频器编号为550、551、552、553。频率综合器51为后置频谱搬移单元中的四个后置混频器编号为550、551、552、553,提供不同的本振信号编号依次为540、541、542、543。频率综合器51为后置频谱搬移单元中的后置混频器550提供本振信号540。频率综合器51为后置频谱搬移单元中的后置混频器551提供本振信号541。频率综合器51为后置频谱搬移单元中的后置混频器552提供本振信号542。频率综合器51为后置频谱搬移单元中的后置混频器553提供本振信号543。提供的四路本振信号编号为540、541、542、543的频率依次为2.36取,
2.5GHz,2.7GHz,2.9GHz。每一个通道的后置混频器将每一个通道的射频信号变为基带信号,并送入每一个通道中后置混频器的后一级的带宽较窄的模拟基带单元编号为560、561、562、563。后置混频器550的输出信号接入模拟基带560,后置混频器551的输出信号接入模拟基带561,后置混频器552的输出信号接入模拟基带562,后置混频器553的输出信号接入模拟基带563。每一个通道的模拟基带单元将除本通道之外的其他通道的信号滤除后,只保留本通道的信号,经过模拟基带单元的滤波、放大等处理后,四个通道的模拟基带的输出信号频谱如图10所示,最后送入数字基带57,完成整个接收机的工作。
[0208]由于本发明专利的接收机中复用了低噪声放大器,虽然增加了前置混频器,但混频器的面积远小于低噪声放大器,因此本发明专利有效降低接收机面积。由于频率综合器以及模拟基带单元与传统接收机中相同单元的面积相同,因此我们仅给出包括低噪声放大器以及混频器单元的版图及其尺寸进行对比。本具体实施例中的芯片版图采用台积电公司(TSMC,Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited)的0.13微米互补-金属-氧化物_半导体工艺(CMOS,Complementary Metal Oxide Semiconductor)设计。在未米用本发明的多通道复用技术的四通道接收机系统中的低噪声放大器以及混频器单元的版图中,版图长度是2742.548微米,宽度是565.155微米,面积是1.55平方毫米,在采用本发明专利的多通道复用技术的四通道接收机系统中的低噪声放大器和混频器单元的版图中,版图长度是913.002微米,宽度是565.155微米,面积是0.52平方毫米。由未使用多通道复用技术的四通道接收机系统的版图和使用多通道复用技术的四通道接收机系统的版图对比可见,多通道复用系统可有效减少多通道系统接收机的面积。
[0209]图6是一种应用本发明提出的一种多通道可复用无线电射频收发系统的四通道发射机框架图,信号频谱仿真采用仿真软件Advance Design System的HB仿真工具。如图6中所示,可合成(或
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