本发明涉及电路结构技术领域，尤其涉及一种多用途的高信噪比式物联网射频电路、电路板、芯片及物联网终端。
背景技术：
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，其通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
物联网技术的飞速发展与应用，意味着对通信技术的要求越来越高，通讯信号的传输面临着越来越大的挑战。如何在复杂的环境中降低信号传输的噪声，以及在远距离传输中降低功率的损耗，是物联网应用中亟待解决的重要问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种多用途的高信噪比式物联网射频电路、电路板、芯片及物联网终端，能够在一定程度上提升接收信号的信噪比，进而在一定程度上提升了调制解调器对信号的处理效果。
本发明实施例的第一方面提供了一种物联网射频信号接收电路，该电路包括：天线电路、第一滤波电路、开关电路、第二滤波电路、改进的低噪声放大电路和改进的混频电路；
所述第一滤波电路包括：第一滤波器件、第二滤波器件、第三滤波器件、第四滤波器件、第五滤波器件、第六滤波器件和第七滤波器件；
所述第一滤波器件的第一端与所述第二滤波器件的第一端连接，所述第一滤波器件的第二端与所述第三滤波器件的第一端连接，所述第二滤波器件的第二端与所述第四滤波器件的第一端和所述第五滤波器件的第一端连接，所述第三滤波器件的第二端与所述第四滤波器件的第二端和所述第六滤波器件的第一端连接，所述第五滤波器件的第二端与所述第七滤波器件的第一端连接，所述第六滤波器件的第二端与所述第七滤波器件的第二端连接；
所述天线电路的输出端与所述第一滤波电路的输入端连接，所述第一滤波电路的输出端与所述开关电路的输入端连接，所述开关电路的输出端与所述第二滤波电路的输入端连接，所述第二滤波电路的输出端与所述低噪声放大电路的输入端连接，所述低噪声放大电路的输出端与所述混频电路连接。
可选的，所述第一滤波电路还包括：第八滤波器件、第九滤波器件、第十滤波器件、第十一滤波器件；
所述第八滤波器件的第一端与所述天线电路的输出端连接，所述第八滤波器件的第二端与所述第九滤波器件的第一端以及第十滤波器件的第一端连接，所述第九滤波器件的第二端与所述第十一滤波器件的第一端连接，所述第十滤波器件的第二端与所述第十一滤波器件的第二端连接。
可选的，所述第一滤波电路还包括：第十二滤波器件、第十三滤波器件、第十四滤波器件、第十五滤波器件、第十六滤波器件和第十七滤波器件；
所述第十二滤波器件的第一端与所述天线天路的输出端连接，所述第十二滤波器件的第二端与所述第十三滤波器件的第一端以及第十四滤波器件的第一端连接，所述第十三滤波器件的第二端与所述第十五滤波器件的第一端连接以及第十六滤波器件的第一端连接，所述第十四滤波器件的第二端与所述第十六滤波器件的第二端以及第十七滤波器件的第二端连接；所述第十五滤波器件的第二端与所述第十七滤波器件的第一端连接。
上述第一滤波电路通过多个滤波器件的级联能够使得滤波电路具有良好选频特性，在一定程度上增强了滤波效果，通过提升对带外信号的抑制，提升信号质量。
可选的，所述改进的低噪声放大电路包括第一放大电路和第一匹配度提升电路，其中第一放大电路包括第一电源、第二电源、第三电源、第一电感、第二电感、第三电感、第一场效应晶体管、第二场效应晶体管和第一电容；
所述第一电源的输出端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一场效应晶体管的栅极连接，所述第一场效应晶体管的源极与所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端接地，所述第二电源的输出端与所述第一匹配度提升电路的输入端以及第二场效应晶体管的栅极连接，所述第一匹配度提升电路的输出端接地，所述第二场效应晶体管的源极与所述第一场效应晶体管的漏极连接，所述第二场效应晶体管的漏极与所述第一电容的第一端以及第三电感第一端连接，所述第三电感的第二端与所述第三电源的输出端连接。
可选的，所述第一匹配度提升电路包括第一电阻和第二电容，所述第一电阻与所述第二电容串联。
可选的，所述改进的低噪声放大电路包括第二放大电路和第二匹配度提升电路，其中第二放大电路包括第四电源、第五电源、第六电源、第四电感、第五电感、第六电感、第三场效应晶体管、第四场效应晶体管和第二电容；
所述第四电源的输出端与所述第四电感的第一端连接，所述第四电感的第二端与所述第三场效应晶体管的栅极以及第二匹配度提升电路的第一端连接，所述第二匹配度提升电路的第二端与所述第五电感的第一端以及第三场效应晶体管的源极连接，所述第五电感的第二端接地，所述第三场效应晶体管的漏极与所述第四场效应晶体管的源极连接，所述第四场效应晶体管的栅极与所述第五电源的输出端连接，所述第四场效应晶体管的漏极与所述第六电感的第一端以及第三电容的第一端连接，所述第六电感的第二端与所述第六电源的输出端连接。
上述电路在低噪声放大器的输入端并联匹配度提升电路，能够降低噪声放大器自身噪声对放大电路的影响，提升放大器输出的信噪比。
可选的，所述改进的混频电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第四电容、第五电容、第二电阻、第三电阻、第七电感和第八电感；
所述第一晶体管的源极与所述第二晶体管的源极和地连接，所述第一晶体管的漏极和所述第七电感的第一端、第三晶体管的源极和第四晶体管的源极连接，所述第七电感的第二端与所述第四电容的第一端和第一电源连接，所述第四电容的第二端接地，所述第三晶体管的漏极与所述第二电阻连接，所述第四晶体管的栅极与所述第五晶体管的栅极连接，所述第二晶体管的漏极与所述第八电感的第一端、所述第五晶体管的源极和所述第六晶体管的源极连接，所述第八电感的第二端与所述第二电源和所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端接地，所述第六晶体管的漏极与所述第三电阻连接。
上述混频电路通过在晶体管的漏极添加单电源偏置电路，稳定了晶体管的静态工作点。
本发明实施例的第二方面提供了一种芯片，该芯片包括处理器、电源电路和上述任第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所提供的物联网射频信号接收电路。
本发明实施例的第三方面提供了一种电路板，该电路板包括调制解调器、信号处理器和本发明实施例第二方面提供的芯片。
本发明实施例的第四方面提供了一种终端，该终端包括壳体和本发明实施例第三方面提供的电路板。
本发明实施例具有如下有益效果：
开关电路的输入端串联第一滤波电路，输出端串联第二滤波电路，且第二滤波电路的多个滤波器件之间通过一定的结构进行连接，具有较好的选频效果，进而对噪声信号针对性地进行进一步的滤除，提升电路中信号的信噪比。在低噪声放大器的输入端并联匹配度提升电路，能够降低噪声放大器自身噪声对放大电路的影响，提升放大器输出的信噪比。另外，本发明中改进的混频电路采用双平衡混频电路，并在晶体管的漏极添加单电源偏置，稳定了晶体管的静态工作点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的一种物联网射频信号接收电路；
图2为本发明实施例提供的一种第一滤波电路的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种可能的第一滤波电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种可能的第一滤波电路的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种改进的低噪声放大电路结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种匹配度提升电路结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种改进的低噪声放大电路结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种改进的混频电路结构示意图；
图9为本发明实施例提供了芯片的一种可能的结构示意图；
图10为本发明实施例提供了电路板的一种可能的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参见图1，图1为本发明实施例提供了一种物联网射频信号接收电路。如图1所述，所述电路包括：天线电路101、第一滤波电路102、开关电路103、第二滤波电路104、改进的低噪声放大电路105和改进的混频电路106；
请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种第一滤波电路的结构示意图，如图2所示，所述第一滤波电路包括：第一滤波器件f1、第二滤波器件f2、第三滤波器件f3、第四滤波器件f4、第五滤波器件f5、第六滤波器件f6和第七滤波器件f7；
第一滤波器件f1的第一端与第二滤波器件f2的第一端连接，第一滤波器件f1的第二端与第三滤波器件f3的第一端连接，第二滤波器件f2的第二端与第四滤波器件f4的第一端和第五滤波器件f5的第一端连接，第三滤波器件f3的第二端与第四滤波器件f4的第二端和第六滤波器件f6的第一端连接，第五滤波器件f5的第二端与第七滤波器件f7的第一端连接，第六滤波器件f6的第二端与第七滤波器件f7的第二端连接；
天线电路101的输出端与第一滤波电路102的输入端连接，第一滤波电路102的输出端与开关电路103的输入端连接，开关电路103的输出端与第二滤波电路104的输入端连接，第二滤波电路104的输出端与改进的低噪声放大电路105的输入端连接，改进的低噪声放大电路105的输出端与改进的混频电路106连接；
所述改进的低噪声放大电路105包括放大电路1052和匹配度提升电路1051，所述匹配度提升电路用于提升低噪声放大电路中的阻抗匹配。
本发明实施例通过开关电路的输入端串联第一滤波电路，输出端串联第二滤波电路，且第二滤波电路的多个滤波器件之间通过一定的结构进行连接，具有较好的选频效果，进而对噪声信号针对性地进行进一步的滤除，提升电路中信号的信噪比。在低噪声放大器的输入端并联匹配度提升电路，能够降低噪声放大器自身噪声对放大电路的影响，进一步提升放大器输出的信噪比。
可选的，请参阅图3，图3是本发明实施例提供的一种可能的第一滤波电路的结构示意图，如图3所示，第一滤波电路包括：第八滤波器件f8、第九滤波器件f9、第十滤波器件f10、第十一滤波器件f11；
所述第八滤波器件f8的第一端与天线电路的输出端连接，第八滤波器件f8的第二端与第九滤波器件f9的第一端以及第十滤波器件f10的第一端连接，第九滤波器件f9的第二端与第十一滤波器件f11的第一端连接，第十滤波器件f10的第二端与第十一滤波器件f11的第二端连接。信号通过vin输入电路，最后通过第十一滤波器件f11两端电压作为输出电压vout输出信号。
可选的，请参阅图4，图4发明实施例提供的另一种可能的第一滤波电路的结构示意图。如图4所示所述第一滤波电路包括：第十二滤波器件f12、第十三滤波器件f13、第十四滤波器件f14、第十五滤波器件f15、第十六滤波器件f16和第十七滤波器件f17；
第十二滤波器件f12的第一端与天线电路的输出端连接，第十二滤波器件f12的第二端与第十三滤波器件f13的第一端以及第十四滤波器件f14的第一端连接，第十三滤波器件f13的第二端与第十五滤波器件f15的第一端以及第十六滤波器件f16的第一端连接，第十四滤波器件f14的第二端与第十六滤波器件f16的第二端以及第十七滤波器件f17的第二端连接；第十五滤波器件f15的第二端与第十七滤波器件f17的第一端连接。信号通过vin输入电路，最后通过第十七滤波器件f17两端电压作为输出电压vout输出信号。
可选的，第一滤波电路可以为声表面波滤波电路，对应的，滤波器件为声表面波滤波器件。进一步地，滤波器件f1～f17都可以为谐振单元，通过谐振单元的串联和并联形成梯形声表面波滤波电路，能够满足滤波器具备小尺寸、小功耗、小带内衰减等特性。声表面波滤波器件的制造材料可使用石英晶体、压电陶瓷等压电材料，可获得稳定和陡峭的带通曲线。
在上述可能的第一滤波电路连接结构中，包括多种级联方式，滤波器的串联可以提升对应支路上的滤波效果，滤波器的串联可以提高滤波电路的稳定性。另外，滤波器级数的增加能够使通过的带宽越窄，进而使滤波的效果更好。但同时级数的增加也会增加插入损耗，且使用中存在制作难度大的问题，实际运用中可根据具体情况选择滤波器级数。
请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种改进的低噪声放大电路结构示意图，如图5所示，低噪声放大电路包括第一电源501、第二电源502、第三电源503、第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第一场效应晶体管t1、第二场效应晶体管t2、第一电容c1和第一匹配度提升电路504。第一电源401的输出端与第一电感l1的第一端连接，第一电感l1的第二端与第一场效应晶体管t1的栅极连接，第一场效应晶体管t1的源极与第二电感l2的第一端连接，第二电感l2的第二端接地，第二电源502的输出端与第一匹配度提升电路504的输入端以及第二场效应晶体管t2的栅极连接，第一匹配电路504的输出端接地，第二场效应晶体管t2的源极与所述第一场效应晶体管t1的漏极连接，第二场效应晶体管t2的漏极与所述第一电容c1的第一端以及第三电感l3的第一端连接，第三电感l3的第二端与第三电源503的输出端连接。
信号从输入端in处输入低噪声放大电路，第一电感对输入信号中的高频信号进行滤除，然后信号流经第一场效应晶体管的栅极到达漏极，并经过第二场效应晶体管的源极输入第二场效应晶体管，第二场效应晶体管的前端并联有第一匹配度提升电路，能够提升信号源与负载之间的阻抗匹配，减少功率损耗和电路反射，信号经过第二场效应晶体管的漏极，然后经过第一电容对直流分量进行滤除，从输出端out得到放大后的输出信号，实现了电路信噪比的提升。
可选的，图6为本发明实施例提供的一种匹配度提升电路结构示意图，图6或图6中的匹配度提升电路包括一个电容和一个电阻，如图6所示，匹配度提升电路601中包括第一电阻r1和第二电容c2，第一电阻r1与第二电容c2串联，匹配度提升电路601的输入端与输出端分别与低噪声放大电路进行并联。信号从输入端in输入，流经第一电阻和第二电容，从输出端out输出。
可选的，匹配度提升电路中的第二电容包括纸介电容、云母电容或陶瓷电容。纸介电容具有比率电容大，电容量范围宽，工作电压高，成本低等优点，云母电容具有介质损耗小，绝缘电阻大、温度系数小等优点，适用于本发明实施例中的高频电路。陶瓷电容具有使用温度高，比容量大，耐潮湿性好，介质损耗小，电容温度系数可在大范围内选择等优点，可适用于本发明实施例中的电路。
可选的，请参阅图7，图7为本发明实施例提供的另一种改进的低噪声放大电路结构示意图。如图7所示，所述低噪声放大电路包括第二放大电路和第二匹配度提升电路704，其中第二放大电路包括第四电源701、第五电源702、第六电源703、第四电感l4、第五电感l5、第六电感l6、第三场效应晶体管l3、第四场效应晶体管l4和第二电容c2。第四电源701的输出端与第四电感l4的第一端连接，第四电感l4的第二端与第三场效应晶体管t3的栅极以及第二匹配度提升电路704的第一端连接，第二匹配度提升电路704的第二端与第五电感l5的第一端以及第三场效应晶体管t3的源极连接，第五电感l5的第二端接地，第三场效应晶体管t3的漏极与第四场效应晶体管t4的源极连接，第四场效应晶体管t4的栅极与第五电源702的输出端连接，第四场效应晶体管t4的漏极与第六电感l6的第一端以及第二电容c2的第一端连接，第六电感l6的第二端与第六电源703的输出端连接。
信号从输入端in输入低噪声放大电路，流经第四电感、第二匹配度提升电路、第三场效应晶体管、第五电感、第四场效应晶体管、第六电感、第三电容，从输出端out输出放大后的信号。在该电路中包括放大电路和匹配度提升电路，在放大电路的输入端并联匹配度提升电路，可以使信号源与负载之间实现阻抗匹配，从而使得输出功率达到最大值，减少功率损耗。其中匹配度提升电路中，可以包括电容和电阻，用于使负载电阻与传输线匹配，进一步可以防止低噪声放大电路中的反射问题，保证传输效率。可选的，第二匹配度提升电路也可以由电阻和电容串联实现。
在低噪声放大电路的输入端并联一个由电容和电阻组成的匹配度提升电路，可以使低噪声放大电路与信号源阻抗匹配，进而提升放大电路的精度，以使外部能够获得到最大信号功率。
可选的，请参阅图8，图8为本发明实施例提供的一种改进的混频电路结构示意图。如图8所示，所述改进的混频电路包括第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3、第四晶体管m4、第五晶体管m5、第六晶体管m6、第四电容c4、第五电容c5、第二电阻r2、第三电阻r3、第七电感l7、第八电感l8、第一电源s1和第二电源s2；
所述第一晶体管m1的源极与所述第二晶体管m2的源极和地连接，所述第一晶体管m1的漏极和所述第七电感l7的第一端、第三晶体管m3的源极d和第四晶体管m4的源极连接，所述第七电感l7的第二端与所述第四电容c4的第一端和第一电源s1连接，所述第四电容c4的第二端接地，所述第三晶体管m3的漏极与所述第二电阻r2连接，所述第四晶体管m4的栅极与所述第五晶体管m5的栅极连接，所述第二晶体管m2的漏极与所述第八电感l8的第一端、所述第五晶体管m5的源极和所述第六晶体管m6的源极连接，所述第八电感l8的第二端与所述第二电源s2和所述第五电容c5的第一端连接，所述第五电容c5的第二端接地，所述第六晶体管m6的漏极与所述第三电阻r3连接。其中射频信号从m1的栅极和m2的栅极输入，本振信号从m4的栅极、m5的栅极、m3的栅极和m6的栅极输入，信号流经m3、m4、m5和m6，从m4的漏极和m5的漏极输出。
上述改进的混频电路为双平衡混频电路，双平衡混频电路具有隔离性能高，线性范围大等优点，能够对本振频率和中频信号具有良好的隔振性，提升信噪比，另外在第一晶体管和第二晶体管的漏极串联单电源偏置，稳定了晶体管的静态工作点。
本发明的另一实施例中提供了一种芯片，该芯片包含如图1所描述的射频信号接收电路、电源电路和处理器。请参阅图9，图9为本发明实施例提供了芯片的一种可能的结构示意图。如图9所示，芯片包括：电源电路801、处理器802和射频信号接收电路803。上述电源电路801其主要功能为给该芯片提供电源，上述处理器802例如可以是例如可以是中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，通用处理器，数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)，专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)，现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、硬件部件或者其任意组合，射频信号接收电路803为上述实施例中所描述的任一电路。
本发明实施例的另一实施例提供了一种电路板，该电路板包括调制解调器、基带信号处理器和上述实施例中提供的芯片。请参阅图10，图10为本发明实施例提供了电路板的一种可能的结构示意图。如图10所示，该电路板包括：调制解调器901、信号处理器902、芯片903和总线904。调制解调器901、信号处理器902、芯片903通过总线904连接。调制解调器901主要用于处理无线信号经过芯片903处理后的基带信号，信号处理器902主要用于处理经过调制解调器901解调后的信号，芯片903主要用于对无线射频信号进行处理得到基带信号。
本发明的另一实施例中提供了一种终端，该终端包含上述电路板和壳体。
以上的具体实施方式，对本发明实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本发明实施例的保护范围，凡在本发明实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。