一种兼容LTEMTC和GSM/GPRS频段的电力物联网射频前端电路的制作方法

文档序号:16127793发布日期:2018-11-30 23:57阅读:175来源:国知局

本发明涉及一种兼容ltemtc和gsm/gprs频段的电力物联网射频前端电路,属于接收机的技术领域。



背景技术:

近年来,伴随着新一代移动互联网的迅速普及,宽带无线网络接入业务正在以飞快的速度增值,越来越多的智能设备接入网络,改变着人们的生活。无所不在的“物联网”时代正离人们越来越近。电力通信系统作为电力物联网的重要组成部分,其特点在于需要支持多种通信标准。

目前,通常使用多通道窄带接收机架构,对每个通道进行优化。系统如需要同时兼容ltemtc信号和gsm/gprs信号,由于gsm/gprs系统使用fdd双工模式,需要较高的带外抑制,接收机适合使用低中频架构,而lte信号在信号中心处刚好有一个子载波没有信号能量,非常适合使用零中频架构。如图1所示,目前的技术如果需要同时兼容两个标准,需要有一个低中频通道接收gsm/gprs信号,同时也需要一个零中频通道,接收lte信号。这种多路并行的接收机架构,增加了设计的复杂度和芯片面积。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种兼容ltemtc和gsm/gprs频段的电力物联网射频前端电路,解决现有射频前端电路需要两个频段通道,多路并行的接收机架构增加了设计的复杂度和芯片面积的问题。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题:

一种兼容ltemtc和gsm/gprs频段的电力物联网射频前端电路,包括低噪声放大器、混频器、滤波器选择开关、复数带通滤波器和低通滤波器,其中低噪声放大器对输入的射频信号进行放大后,由混频器根据输入的本振信号将射频信号下变频为中频电压信号输出;所述滤波器选择开关根据需要接收的射频信号频段选择将中频电压信号输入复数带通滤波器或低通滤波器,由所述复数带通滤波器或低通滤波器进行滤波后输出。

进一步地,作为本发明的一种优选技术方案:所述滤波器选择开关包括两个并联的mos开关管。

进一步地,作为本发明的一种优选技术方案:所述两个mos开关管在任意时刻只有其中一个导通。

进一步地,作为本发明的一种优选技术方案:还包括用于产生本振信号的频率合成器。

进一步地,作为本发明的一种优选技术方案:所述复数带通滤波器用于对gsm/gprs信号滤波;所述低通滤波器用于对ltemtc信号滤波。

进一步地,作为本发明的一种优选技术方案:所述复数带通滤波器的带宽为200khz。

进一步地,作为本发明的一种优选技术方案:所述低通滤波器的带宽包括0.7mhz、2.5mhz、5mhz、7.5mhz、10mhz。

本发明采用上述技术方案,能产生如下技术效果:

本发明通过改变本振信号频率,可以将gsm/gprs信号下变频至低中频处的300khz,或者将ltemtc信号下变频至零中频处。通过滤波器选择开关选择信号进入gsm/gprs信号用的复数带通滤波器或者lte信号用的低通滤波器进行滤波后输出。

与现有的技术相比,本发明通过使用一个滤波器选择开关,使得接收ltemtc和gsm/gprs两个频段的信号共用一个低噪声放大器和混频器,就能同时实现零中频和低中频架构;本发明设计两路lna同时接收信号,免去了lna输入端信号选择开关的插损,且加在混频器之后加入信号选择开关,使得信号对开关的寄生电容不再敏感,并且发明为所有功能集成在一个芯片上实现,因此本发明有效降低了芯片面积和功耗。

附图说明

图1为现有接收机兼容gsm/gprs信号和ltemtc信号的电路图。

图2为本发明兼容ltemtc和gsm/gprs频段的电力物联网射频前端电路的电路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。

如图2所示,本发明设计了一种兼容ltemtc和gsm/gprs频段的电力物联网射频前端电路,包括低噪声放大器、混频器、滤波器选择开关、复数带通滤波器和低通滤波器,其中低噪声放大器对输入的射频信号进行放大后,由混频器根据输入的本振信号将射频信号下变频为中频电压信号输出;所述滤波器选择开关根据需要接收的射频信号频段选择将中频电压信号输入复数带通滤波器或低通滤波器,由所述复数带通滤波器对中频电压信号中的gsm/gprs信号进行滤波或低通滤波器对其中的ltemtc信号进行滤波后输出。

其中,本发明还包括用于产生本振信号的频率合成器,所述混频器中的本振信号由一个频率合成器产生,根据所需要的信号进行频率变化。对于gsm/gprs频段的信号,将gsm/gprs射频信号下变频至300khz处;对于lte信号,直接将接收的lte射频信号下变频至基带。

所述滤波器选择开关包括两个并联的mos开关管,这两个mos开关管的控制信号为两个反向的控制电压,并且在任意某个时刻只有一个mos开关可以导通。

因为ltemtc信号有多种带宽,本发明给出所述低通滤波器的带宽包括0.7mhz、2.5mhz、5mhz、7.5mhz、10mhz可选;所述复数带通滤波器的带宽为200khz。

本发明的工作原理是:所述低噪声放大器对输入的射频信号进行放大后,放大的射频信号通过混频器变频转化为中频电压信号;通过频率合成器改变本振信号频率,可以将gsm/gprs信号下变频至300khz低中频处,或者将ltemtc信号下变频至零中频处。由所述滤波器选择开关根据需要接收的射频信号频段选择信号进入gsm/gprs信号用的复数带通滤波器或者lte信号用的低通滤波器进行滤波后输出。

综上,本发明通过使用一个滤波器选择开关,使得接收ltemtc和gsm/gprs两个频段的信号共用一个低噪声放大器和混频器,就能同时实现零中频和低中频架构,有效降低了芯片面积和功耗。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种兼容LTE MTC和GSM/GPRS频段的电力物联网射频前端电路,属于接收机技术领域,包括低噪声放大器、混频器、滤波器选择开关、复数带通滤波器和低通滤波器,其中低噪声放大器对输入的射频信号进行放大后,由混频器根据输入的本振信号将射频信号下变频为中频电压信号输出;所述滤波器选择开关根据需要接收的射频信号频段选择将中频电压信号输入复数带通滤波器或低通滤波器,由所述复数带通滤波器或低通滤波器进行滤波后输出。本发明通过使用一个滤波器选择开关,使得接收LTE MTC和GSM/GPRS两个频段的信号共用一个低噪声放大器和混频器,就能同时实现零中频和低中频架构,有效降低了芯片面积和功耗。

技术研发人员:樊祥宁;陶健;李铮;邵瑾;朱红;韦磊;陈鑫;单法坤;冯景;杨季;周春良;陆忞;邵明驰
受保护的技术使用者:东南大学;北京智芯微电子科技有限公司;国网江苏省电力有限公司南京供电分公司;国网信息通信产业集团有限公司;国家电网有限公司
技术研发日:2018.06.25
技术公布日:2018.11.30
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