一种有效优化噪声系数的射频系统的制作方法

本发明涉及移动通信收发信机射频系统设计领域，尤其涉及一种有效优化噪声系数的射频系统。

背景技术：

5gnr(5thgenerationnewradio，第五代移动通信新空口)已经完成了全功能标准化。但相对于上一个版本的标准，该标准下的射频系统，噪声系数较大的问题仍然存在。

目前行业内常用的降低链路噪声系数的方法有：降低前端无源器件(如滤波器、环形器、射频开关)插损、采用高增益低噪声系数的低噪声放大管，这些方法由于器件本身特性的限制，对噪声系数的优化幅度较小。例如，滤波器插损，如果要降低0.2db以上，需要增大滤波器的体积10％以上，采用价格昂贵的陶瓷材料，使得成本上升20％以上。因此，这些降低链路噪声系数的方法代价较大。

因此，急需一种能够较小代价的降低噪声系数的射频系统。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种有效优化噪声系数的射频系统，解决了现有技术中降低噪声系数的方法代价较大的问题。

本发明实施例提供一种有效优化噪声系数的射频系统，该系统包括：上行射频链路和下行射频链路；

所述上行射频链路包括：基带处理单元、射频收发器、第一放大模块、低通滤波器、上下行切换单元、带通滤波器、收发天线；

所述下行射频链路包括：所述收发天线、所述带通滤波器、所述上下行切换单元、第二放大模块、声表滤波器、所述基带处理单元、所述射频收发器；

所述基带处理单元的输出端与所述射频收发器的输入端连接，所述射频收发器的发射端口与所述第一放大模块的输入端连接，所述第一放大模块的输出端与所述低通滤波器的第一端口连接，所述低通滤波器的第二端口与所述上下行切换单元的第一切换端口连接，所述上下行切换单元的第二切换端口与所述带通滤波器的第一端口连接，所述带通滤波器的第二端口与所述收发天线连接；

所述上下行切换单元的第三切换端口与所述第二放大模块的输入端口连接，所述第二放大模块的输出端口与所述声表滤波器的第一端口连接，所述声表滤波器的第二端口与所述射频收发器的接收端口连接。

可选的，所述上下行切换单元为射频开关或环形器。

可选的，所述第一放大模块包括至少一个射频放大器；所述至少一个射频放大器串联。

可选的，所述第二放大模块包括至少一个低噪放；所述至少一个低噪放串联。

可选的，所述低通滤波器为微带滤波器。

可选的，所述低通滤波器的截止频率为3.600ghz。

可选的，所述带通滤波器的截止频率为3.400ghz。

本发明实施例中，上行射频链路中的低通滤波器和带通滤波器共同实现了允许一个特定频段的射频信号通过，且上行射频链路中射频信号第一级经过的滤波器为低通滤波器，由于低通滤波器的噪声系数较小，因此降低了射频系统的噪声系数。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种有效优化噪声系数的射频系统的架构图；

图2为本发明实施例提出的一种有效优化噪声系数的射频系统的具体架构图；

图3为本发明实施例提供的现有技术中带通滤波器106的频率响应图(3-12ghz)；

图4为本发明实施例提供的一种有效优化噪声系数的射频系统对应的带通滤波器106的频率响应图(3-12ghz)；

图5为本发明实施例提供的现有技术中带通滤波器106的频率响应图(3.3-3.8ghz)；

图6为本发明实施例提供的一种有效优化噪声系数的射频系统对应的带通滤波器106的频率响应图(3.3-3.8ghz)；

图7为本发明实施例提供的一种有效优化噪声系数的射频系统对应的低通滤波器的频率响应图(3.0-8.5ghz)。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。

如图1所示，为本发明实施例提出的一种有效优化噪声系数的射频系统的架构图。

上行射频链路包括：基带处理单元101、射频收发器102、第一放大模块103、低通滤波器104、上下行切换单元105、带通滤波器106、收发天线107；

下行射频链路包括：收发天线107、带通滤波器106、上下行切换单元105、第二放大模块108、声表滤波器109、基带处理单元101、射频收发器102；

所述基带处理单元101的输出端与所述射频收发器102的输入端连接，所述射频收发器102的发射端口与所述第一放大模块103的输入端连接，所述第一放大模块103的输出端与所述低通滤波器104的第一端口连接，所述低通滤波器104的第二端口与所述上下行切换单元105的第一切换端口连接，所述上下行切换单元105的第二切换端口与所述带通滤波器106的第一端口连接，所述带通滤波器106的第二端口与所述收发天线107连接；

所述上下行切换单元105的第三切换端口与所述第二放大模块108的输入端口连接，所述第二放大模块108的输出端口与所述声表滤波器109的第一端口连接，所述声表滤波器109的第二端口与所述射频收发器102的接收端口连接。

基带处理单元101，用于接收下行数字基带信号和发送上行数字基带信号。

射频收发器102，用于将基带处理单元101接收到的下行基带信号转换为射频信号，并从发射端口发射下行射频信号。将接收端口接收到上行射频信号转换为上行基带信号，发送给基带处理单元101。

第一放大模块103，用于将射频信号放大。

可选的，所述第一放大模块103包括至少一个射频放大器；当所述至少一个射频放大器为一个以上时，所述至少一个射频放大器串联。

低通滤波器104，用于抑制低通滤波器104的截止频率以上的射频信号。

可选的，所述低通滤波器104为微带滤波器，此时低通滤波器104可以与印制板电路一起加工，无需增加额外的成本。

可选的，所述低通滤波器104的截止频率为3.600ghz。

上下行切换的单元105，用于滤除带外杂散信号。

可选的，所述上下行切换单元105为射频开关或环形器。

带通滤波器106，用于抑制带通滤波器106的截止频率以下的射频信号。

可选的，带通滤波器106为陶瓷滤波器。

可选的，所述带通滤波器104的截止频率为3.400ghz。

收发天线107，用于接收或发送射频信号。

第二放大模块108，用于将射频信号放大。

可选的，所述第二放大模块108包括至少一个低噪放；当所述至少一个低噪放为一个以上时，所述至少一个低噪放串联。

声表滤波器109，用于滤除带外杂散信号。

如图2所示，为本发明实施例提出的一种有效优化噪声系数的射频系统的具体架构图。

所述上行射频链路包括：基带处理单元201、射频收发器202、第一射频放大器2031、第二射频放大器2032、低通滤波器204、上下行切换单元205、带通滤波器206、收发天线207；

所述下行射频链路包括：所述收发天线207、所述带通滤波器206、所述上下行切换单元205、第二低噪放2081、第一低噪放2082、声表滤波器209、所述射频收发器202、所述基带处理单元201。

如图3所示，为本发明实施例提供的现有技术中带通滤波器106的频率响应图(3-12ghz)。m2为现有技术中带通滤波器106在3.500ghz的带内插损。现有技术中带通滤波器106在3.500ghz的带内插损为1.493db，在6ghz以上的高频段的抑制都在35db以上。

图4为本发明实施例提供的一种有效优化噪声系数的射频系统对应的带通滤波器106的频率响应图(3-12ghz)。m1为本发明实施例中带通滤波器106在3.500ghz的带内插损。

本发明实施例中的带通滤波器106在3.500ghz的带内插损为0.456db，在6ghz以上高频段抑制小于35db。

图5为本发明实施例提供的现有技术中带通滤波器106的频率响应图(3.3-3.8ghz)。m1、m2、m3为现有技术中带通滤波器106在3.400ghz、3.500ghz、3.600ghz的带内插损。

现有技术中带通滤波器106在3.400ghz、3.500ghz、3.600ghz的带内插损分别为1.883db、1.493db、1.956db。

图6为本发明实施例提供的一种有效优化噪声系数的射频系统对应的带通滤波器106的频率响应图(3.3-3.8ghz)。m1、m2、m3为本发明实施例中带通滤波器106在3.400ghz、3.500ghz、3.600ghz的带内插损。

本发明实施例中带通滤波器106在3.400ghz、3.500ghz、3.600ghz的带内插损分别为0.765db、0.456db、0.569db。

因此，本发明实施例相对于现有技术带内插损分别降低了1.118db、1.037db、1.387db。

图7为本发明实施例提供的一种有效优化噪声系数的射频系统对应的低通滤波器的频率响应图(3.0-8.5ghz)。m1、m2、m3为本发明实施例中低通滤波器104在3.400ghz、3.500ghz、3.600ghz的带内插损。本发明实施例中低通滤波器104在3.400ghz、3.500ghz、3.600ghz的带内插损分别为-1.088db、-1.086db、-1.101db。

本发明实施例在6ghz以上的带外抑制有35db以上。而带内插损大小并没有增加，不会导致第一放大模块的输出功率和输出电流变大，从而维持原系统的指标不变。另外，由于带通滤波器106不需要6ghz以上带外抑制的指标，其体积可以降低10％，成本可以降低20％以上。

本发明实施例中，上行射频链路中的低通滤波器和带通滤波器共同实现了允许一个特定频段的射频信号通过，且上行射频链路中射频信号第一级经过的滤波器为低通滤波器，由于低通滤波器的噪声系数较小，因此降低了射频系统的噪声系数。

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，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、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、cd-rom、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、装置(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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。