一种TDD通信设备的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及移动通信领域，具体的是涉及一种tdd(timedivisionduplexing，时分双工)通信设备。

背景技术：

tdd通信设备使用时分多址(tdma)技术，其tx(transport，发送)链路和rx(receive，接收)链路工作频率相同且通过射频开关实现分时工作。tx链路处于工作状态时，tx链路输出的射频信号会经射频开关泄漏到rx链路，此泄漏信号进入到rx链路后会被吸收，可能导致通信设备不能正常工作；rx链路处于工作状态时，tx链路的底部噪声信号会通过射频开关泄露到rx链路，此泄漏信号会与天线接收到的移动端的信号叠加，进入到rx链路后会被吸收，可能导致通信设备指标恶化甚至不能正常工作。

因此，亟需一种改进的tdd通信设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种tdd通信设备，可实现tx链路和rx链路之间信号的隔离，隔离度高，可靠性高。

本实用新型提供的一种tdd通信设备，包括tx链路、rx链路、射频开关、tx电源、tx同步信号输出电路、rx电源和rx同步信号输出电路，所述tx链路包括串接在一起的tx驱动放大模块和功率放大模块，所述rx链路包括串接在一起的低噪声放大模块和rx驱动放大模块，所述射频开关连接在所述功率放大模块、低噪声放大模块和天线接口之间，还包括tx电源开关电路和rx电源开关电路，所述tx电源开关电路连接在所述tx电源和tx驱动放大模块之间并与所述射频开关连接，所述tx同步信号输出电路连接在所述tx电源开关电路和射频开关之间，所述rx电源开关电路连接在所述rx电源和rx驱动放大模块、低噪声放大模块之间并与所述射频开关连接，所述rx同步信号输出电路连接在所述rx电源开关电路和射频开关之间；

在所述tx同步信号输出电路输出的tx同步信号位于脉冲周期的波峰且所述rx同步信号输出电路输出的rx同步信号位于脉冲周期的波谷时，所述射频开关接通所述功率放大模块与天线接口之间的连接，所述tx电源开关电路接通所述tx电源与tx驱动放大模块之间的连接，所述rx电源开关电路断开所述rx电源与rx驱动放大模块、低噪声放大模块之间的连接；

在所述tx同步信号输出电路输出的tx同步信号位于脉冲周期的波谷且所述rx同步信号输出电路输出的rx同步信号位于脉冲周期的波峰时，所述射频开关接通所述低噪声放大模块与天线接口之间的连接，所述tx电源开关电路断开所述tx电源与tx驱动放大模块之间的连接，所述rx电源开关电路接通所述rx电源与rx驱动放大模块、低噪声放大模块之间的连接。

进一步地，所述射频开关包括第一输入端、第二输入端和控制端，所述控制端包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述天线接口连接，所述第二端口与所述功率放大模块的输出端连接，所述第三端口与所述低噪声放大模块的输入端连接。

进一步地，所述tx电源开关电路包括串接在一起的第一npn晶体管和第一pmos管，所述第一npn晶体管与所述第一输入端连接，所述第一pmos管连接在所述tx电源和所述tx驱动放大模块的电源端之间。

进一步地，所述第一npn晶体管具有第一基极b和第一集电极c，所述第一pmos管具有第一栅极g、第一源极s和第一漏极d，所述第一基极b与所述第一输入端连接，所述tx同步信号输出电路连接在所述第一基极b和第一输入端之间，所述第一集电极c与所述第一栅极g连接，所述第一源极s与所述tx电源连接，所述第一漏极d与所述tx驱动放大模块的电源端连接。

进一步地，在所述tx同步信号输出电路输出的tx同步信号位于脉冲周期的波峰且所述rx同步信号输出电路输出的rx同步信号位于脉冲周期的波谷时，所述射频开关的第一端口和第二端口接通从而实现接通所述功率放大模块的输出端与天线接口之间的连接，所述第一基极b为高电平且第一npn晶体管饱和导通，所述第一栅极g为低电平且第一pmos管导通，从而实现接通所述tx电源与tx驱动放大模块的电源端之间的连接；

在所述tx同步信号输出电路输出的tx同步信号位于脉冲周期的波谷且所述rx同步信号输出电路输出的rx同步信号位于脉冲周期的波峰时，所述射频开关的第一端口和第三端口接通从而实现接通所述低噪声放大模块的输入端与天线接口之间的连接，所述第一基极b为低电平且第一npn晶体管截止，所述第一栅极g为高电平且第一pmos管截止，从而实现断开所述tx电源与tx驱动放大模块的电源端之间的连接。

进一步地，所述第一npn晶体管还具有第一发射极e，所述第一发射极e接地。

进一步地，所述rx电源开关电路包括串接在一起的第二npn晶体管和第二pmos管，所述第二npn晶体管与所述第二输入端连接，所述第二pmos管连接在所述rx电源和所述rx驱动放大模块的电源端、低噪声放大模块的电源端之间。

进一步地，所述第二npn晶体管具有第二基极b和第二集电极c，所述第二pmos管具有第二栅极g、第二源极s和第二漏极d，所述第二基极b与所述第二输入端连接，所述rx同步信号输出电路连接在所述第二基极b和第二输入端之间，所述第二集电极c与所述第二栅极g连接，所述第二源极s与所述rx电源连接，所述第二漏极d分别与所述rx驱动放大模块的电源端、低噪声放大模块的电源端连接。

进一步地，在所述tx同步信号输出电路输出的tx同步信号位于脉冲周期的波峰且所述rx同步信号输出电路输出的rx同步信号位于脉冲周期的波谷时，所述射频开关的第一端口和第二端口接通从而实现接通所述功率放大模块的输出端与天线接口之间的连接，所述第二基极b为低电平且第二npn晶体管截止，所述第二栅极g为高电平且第二pmos管截止，从而实现断开所述rx电源与rx驱动放大模块的电源端、低噪声放大模块的电源端之间的连接；

在所述tx同步信号输出电路输出的tx同步信号位于脉冲周期的波谷且所述rx同步信号输出电路输出的rx同步信号位于脉冲周期的波峰时，所述射频开关的第一端口和第三端口接通从而实现接通所述低噪声放大模块的输入端与天线接口之间的连接，所述第二基极b为高电平且第二npn晶体管饱和导通，所述第二栅极g为低电平且第二pmos管导通，从而实现接通所述rx电源与rx驱动放大模块的电源端、低噪声放大模块的电源端之间的连接。

进一步地，所述第二npn晶体管还具有第二发射极e，所述第二发射极e接地。

本实用新型通过设置tx电源开关电路和rx电源开关电路，在tx链路处于工作状态时，tx链路输出的射频信号不会通过射频开关泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离；在rx处于工作状态时，tx链路的底部噪声信号不会通过射频开关泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离，隔离度高，保证了通信设备的正常工作，可靠性高。

【附图说明】

图1为本实用新型一实施例提供的一种tdd通信设备的框图示意图；

图2是图1所示tdd通信设备的tx链路处于工作状态时的原理示意图；

图3是图1所示tdd通信设备的rx链路处于工作状态时的原理示意图；

图4是图1所示tdd通信设备的tx同步信号和rx同步信号的波形示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

参考图1，本实用新型提供的一种tdd通信设备，包括tx链路、rx链路、射频开关30、tx电源40、tx同步信号输出电路71、rx电源50、rx同步信号输出电路72、tx电源开关电路80和rx电源开关电路90。

tx链路包括串接在一起的tx驱动放大模块11和功率放大模块12。rx链路包括串接在一起的低噪声放大模块22和rx驱动放大模块21。

射频开关30连接在功率放大模块12、低噪声放大模块22和天线接口60之间。射频开关30用于实现切换tx链路和rx链路的工作状态。天线接口60用于与天线连接。在tx链路处于工作状态时，tx链路输出的射频信号经射频开关30输出到天线接口60，再经天线接口60输出到天线。在rx链路处于工作状态时，天线接收的射频信号经天线接口60、射频开关30输出到rx链路，再通过rx链路输出到基站端。

tx电源40用于给tx驱动放大模块11提供电源。rx电源50用于给rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22提供电源。

tx电源开关电路80连接在tx电源40和tx驱动放大模块11之间并与射频开关30连接，tx同步信号输出电路71连接在tx电源开关电路80和射频开关30之间。rx电源开关电路90连接在rx电源50和rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22之间并与射频开关30连接，rx同步信号输出电路72连接在rx电源开关电路90和射频开关30之间。

tx同步信号输出电路71、rx同步信号输出电路72分别用于与基站子系统连接，分别用于输出tx同步信号、rx同步信号。tx同步信号、rx同步信号都为脉冲信号且是同步的，其波形如图4所示，在tx同步信号位于脉冲周期的波峰时，tx同步信号为高电平信号，且rx同步信号对应位于脉冲周期的波谷，rx同步信号为低电平信号。在tx同步信号位于脉冲周期的波谷时，tx同步信号为低电平信号，且rx同步信号对应位于脉冲周期的波峰，rx同步信号为高电平信号。

本实施例中，将tx同步信号位于脉冲周期的波峰、rx同步信号位于脉冲周期的波谷时定义为t1时段，将tx同步信号位于脉冲周期的波谷、rx同步信号位于脉冲周期的波峰时定义为t2时段。

在tx同步信号和rx同步信号位于脉冲周期的t1时段时，射频开关30接通功率放大模块12与天线接口60之间的连接，使得tx链路处于工作状态，tx电源开关电路80接通tx电源40与tx驱动放大模块11之间的连接，tx驱动放大模块11供电正常可以正常工作，使得tx链路能够正常工作，rx电源开关电路90断开rx电源50与rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22之间的连接，此时rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22断电，从而rx链路与射频开关30不能形成通路，因而tx链路输出的射频信号不会经射频开关30泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离，隔离度高，保证了通信设备的正常工作。

在tx同步信号和rx同步信号位于脉冲周期的t2时段时，射频开关30接通低噪声放大模块22与天线接口60之间的连接，使得rx链路处于工作状态，tx电源开关电路80断开tx电源40与tx驱动放大模块11之间的连接，tx驱动放大模块11断电，rx电源开关电路90接通rx电源50与rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22之间的连接，rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22供电正常可以正常工作，使得rx链路能够正常工作，此时由于tx驱动放大模块11断电，从而tx链路和射频开关30不能形成通路，因而tx链路的底部噪声信号不会通过射频开关30泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离，隔离度高，保证了通信设备的正常工作。

本实用新型通过设置tx电源开关电路80和rx电源开关电路90，在射频开关30接通功率放大模块12和天线接口60之间的连接使得tx链路处于工作状态的同时接通tx电源40和tx驱动放大模块11之间的连接并断开rx电源50和rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22之间的连接，可使得tx驱动放大模块11可以正常工作且使得rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22断电，从而rx链路和射频开关30不会形成通路，因而tx链路输出的射频信号不会通过射频开关30泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离；在射频开关30接通低噪声放大模块22和天线接口60之间的连接使得rx链路处于工作状态的同时断开tx电源40和tx驱动放大模块11之间的连接并接通rx电源50和rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22之间的连接，可使得rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22可以正常工作并使得tx驱动放大模块11断电，从而tx链路和射频开关30不会形成通路，因而tx链路的底部噪声信号不会通过射频开关30泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离，隔离度高，保证了通信设备的正常工作，可靠性高。

结合图2和图3所示，本实施例中，具体的，射频开关30包括第一输入端、第二输入端和控制端，控制端包括第一端口31、第二端口32和第三端口33，第一端口31与天线接口60连接。第二端口32与功率放大模块12的输出端连接，第三端口33与低噪声放大模块22的输入端连接。

tx电源开关电路80包括串接在一起的第一npn晶体管(n-p-ntwojunctiontransistor，即npn型双结晶体管)q1和第一pmos(p型mosfet，即p型金属氧化物半导体场效应管)管q2。第一npn晶体管q1与第一输入端连接，第一pmos管q2连接在tx电源40和tx驱动放大模块11的电源端之间。tx同步信号输出电路71连接在第一npn晶体管q1和第一输入端之间。

进一步地，第一npn晶体管q1具有第一基极b、第一集电极c和第一发射极e。第一发射极e接地。第一pmos管q2具有第一栅极g、第一源极s和第一漏极d。第一基极b与第一输入端连接，tx同步信号输出电路71连接在第一基极b和第一输入端之间，第一集电极c与第一栅极g连接，第一源极s与tx电源40连接，第一漏极d与tx驱动放大模块11的电源端连接。

rx电源开关电路90包括串接在一起的第二npn晶体管q3和第二pmos管q4。第二npn晶体管q3与第二输入端连接，第二pmos管q4连接在rx电源50和rx驱动放大模块21的电源端、低噪声放大模块22的电源端之间。rx同步信号输出电路72连接在第二npn晶体管q3和第二输入端之间。

进一步地，第二npn晶体管q3具有第二基极b、第二集电极c和第二发射极e。第二发射极e接地。第二pmos管q4具有第二栅极g、第二源极s和第二漏极d。第二基极b与第二输入端连接，rx同步信号输出电路72连接在第二基极b和第二输入端之间，第二集电极c与第二栅极g连接，第二源极s与rx电源50连接，第二漏极d分别与rx驱动放大模块21的电源端、低噪声放大模块22的电源端连接。

在tx同步信号输出电路71输出的tx同步信号位于脉冲周期的波峰且rx同步信号输出电路72输出的rx同步信号位于脉冲周期的波谷时，即tx同步信号和rx同步信号位于脉冲周期的t1时段时，如图4所示，由于输出的tx同步信号为高电平信号且rx同步信号为低电平信号，此时射频开关30的第一端口31和第二端口32接通从而实现接通功率放大模块12的输出端与天线接口60之间的连接，如图2所示，使得tx链路处于工作状态。并且由于输出的tx同步信号为高电平信号，使得第一基极b为高电平且第一npn晶体管q1饱和导通。由于第一基极b为高电平从而会将第一栅极g拉低为低电平，因而第一栅极g为低电平且第一pmos管q2导通，从而实现接通tx电源40与tx驱动放大模块11的电源端之间的连接，tx驱动放大模块11供电正常可以正常工作，使得tx链路能够正常工作。由于输出的rx同步信号为低电平信号，使得第二基极b为低电平且第二npn晶体管q3截止。由于第二基极b为低电平从而会将第二栅极g拉高为高电平，因而第二栅极g为高电平且第二pmos管q4截止，从而实现断开rx电源50与rx驱动放大模块21的电源端、低噪声放大模块22的电源端之间的连接，rx驱动放大模块21和低噪声放大模块22断电，从而rx链路和射频开关30不会形成通路，此时tx链路输出的射频信号不会经射频开关30泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离，隔离度高，保证了tdd通信设备的正常工作，tx电源开关电路80和rx电源开关电路90都采用npn晶体管和pmos管，结构简单，成本低，不会占用pcb空间，可靠性高。

在tx同步信号输出电路71输出的tx同步信号位于脉冲周期的波谷且rx同步信号输出电路72输出的rx同步信号位于脉冲周期的波峰时，即tx同步信号和rx同步信号位于脉冲周期的t2时段时，如图4所示，由于输出的tx同步信号为低电平信号且rx同步信号为高电平信号，此时射频开关30的第一端口31和第三端口33接通从而实现接通低噪声放大模块22的输入端与天线接口60之间的连接，如图3所示，使得rx链路处于工作状态。并且由于输出的rx同步信号为高电平信号，使得第二基极b为高电平且第二npn晶体管q3饱和导通。由于第二基极b为高电平从而会将第二栅极g拉低为低电平，因而第二栅极g为低电平且第二pmos管q4导通，从而实现接通rx电源50与rx驱动放大模块21的电源端、低噪声放大模块22的电源端之间的连接，rx驱动放大模块21、低噪声放大模块22供电正常可以正常工作，使得rx链路能够正常工作。由于输出的tx同步信号为低电平信号，使得第一基极b为低电平且第一npn晶体管q1截止。由于第一基极b为低电平从而会将第一栅极g拉高为高电平，因而第一栅极g为高电平且第一pmos管q2截止，从而实现断开tx电源40与tx驱动放大模块11的电源端之间的连接，tx驱动放大模块11断电，从而tx链路和射频开关30不会形成通路，此时tx链路的底部噪声信号不会经射频开关30泄漏到rx链路，从而实现tx链路和rx链路之间信号的隔离，隔离度高，保证了tdd通信设备的正常工作，tx电源开关电路80和rx电源开关电路90都采用npn晶体管和pmos管，结构简单，成本低，不会占用pcb空间，可靠性高。在实际应用时，tx驱动放大模块11断电时，功率放大模块12会被控制同时断电。

在实际应用过程中，当tx链路处于工作状态时，tx链路输出的射频信号不会经射频开关30泄漏到rx链路，但tx链路输出的射频信号会通过功率放大模块12的输入脚微带线末端向空间辐射，向空间辐射后的射频信号会进入到rx链路，由于通过微带线辐射的射频信号其射频损耗非常大，所以进入到rx链路的射频信号比较弱，不会影响通信设备的正常工作。当rx链路处于工作状态时，tx链路的底部噪声信号不会经射频开关30泄漏到rx链路，但tx链路的底部噪声信号也会通过微带线末端向空间辐射，向空间辐射后的射频信号同天线接收到的移动端的信号叠加后一起进入到rx链路，由于通过微带线辐射的射频信号其射频损耗非常大，所以射频信号比较弱，与天线接收到的移动端的信号叠加进入到rx链路后，不会导致通信设备的指标恶化，不会影响通信设备的正常工作。

在tx链路处于工作状态时，tx链路和rx链路之间信号的隔离度值可通过rx驱动放大模块21和低噪声放大模块22的增益值之和加上微带线末端端口辐射衰减值计算出来。在rx链路处于工作状态时，tx链路和rx链路之间信号的隔离度值可通过tx驱动放大模块11和功率放大模块12的增益值之和加上微带线末端端口辐射衰减值计算出来。计算出来的隔离度值相对传统的tdd通信设备，可达80db以上。

以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本实用新型的保护范围。