CN114362765B - 用于无线通信系统的收发信装置及通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于无线通信系统的收发信装置及通信设备，包括：第一功分器、第一选频模块、变频模块、分频器、微控制器、频率综合器和第一功率放大器；第一功分器，用于将输入的初始信号分为两路信号；第一选频模块用于对输入信号进行滤波以产生输入变频模块的第一频率信号；变频模块，用于对第一频率信号和第一功率放大器输出的本振信号进行混频，执行上变频或下变频处理并输出混频信号；分频器，用于对输入信号进行降频处理得到第二频率信号，并将第二频率信号输出至微控制器；微控制器，用于根据第二频率信号判断初始信号的收发状态，并基于收发状态控制频率综合器输出本振信号至第一功率放大器的输入端。该收发信装置集成程度高，体积小。

Description

用于无线通信系统的收发信装置及通信设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于无线通信系统的收发信装置及通信设备。

背景技术

混频装置作为无线通信系统中不可或缺的一部分，无线通信系统中的收发信道以及设备自检都需要用到混频装置。混频设备的通用化是实现无线通信系统设备的小型化、轻型化的关键。尤其是军用领域，对无线通信系统设备的小型化和轻型化需求高于民用领域。传统无线通信系统中混频方式是分别设计混频器用于无线通信系统收发信道与设备自检，这样就带来了设计成本，而且对于收发信道来说通常需要分别设计发射中频信号上变频装置以及接收射频信号下变频装置，不利于设备的小型化、通用化等。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于无线通信系统的收发信装置及通信设备，以解决现有无线通信系统中收发信道混频装置独立设计，通信设备体积大的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于无线通信系统的收发信装置，包括：第一功分器、第一选频模块、变频模块、分频器、微控制器、频率综合器和第一功率放大器；

所述第一功分器分别与所述第一选频模块的输入端和所述分频器连接，用于将输入的初始信号分为两路信号，并分别输入所述第一选频模块和所述分频器；

所述第一选频模块包括：第一开关、第一高通滤波器和第一低通滤波器，用于对输入信号进行滤波以产生输入所述变频模块的第一频率信号；所述第一开关一端连接所述第一选频模块的输入端，另一端在不同收发状态下与所述第一高通滤波器或第一低通滤波器的输入端连接；所述第一高通滤波器和所述第一低通滤波器的输出端连接所述第一选频模块的输出端；

所述变频模块，分别与所述第一选频模块的输出端和所述第一功率放大器的输出端连接，用于对所述第一频率信号和所述第一功率放大器输出的本振信号进行混频，执行上变频或下变频处理并输出混频信号；

所述分频器，用于对输入信号进行降频处理得到第二频率信号，并将所述第二频率信号输出至所述微控制器；

所述微控制器，分别与所述分频器和所述频率综合器连接，用于根据所述第二频率信号判断所述初始信号的收发状态，并基于所述收发状态控制所述频率综合器输出本振信号至所述第一功率放大器的输入端。

在一种可能的实现方式中，所述收发信装置还包括：第二选频模块，包括：第二开关、第二高通滤波器和第二低通滤波器，用于滤除所述混频信号的镜像频率或带外干扰信号；

所述第二开关一端连接所述第二选频模块的输入端，另一端在不同收发状态下与所述第二高通滤波器或第二低通滤波器的输入端连接；所述第二高通滤波器和所述第二低通滤波器的输出端连接所述第一选频模块的输出端。

在一种可能的实现方式中，所述收发信装置还包括：第二功率放大器和衰减器；

所述第二功率放大器分别连接所述第二选频模块和所述衰减器，用于将所述第二选频模块的输出信号进行功率放大；

所述衰减器，用于对功率放大后的信号进行功率调整，以使输出信号与电路阻抗匹配。

在一种可能的实现方式中，所述收发信装置还包括：开关阵列模块，与所述微控制器连接，用于输出第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号至所述微控制器；所述第一控制信号用于指示所述第一开关和所述第二开关的状态；所述第二控制信号用于指示所述频率综合器二分频输出或四分频输出；所述第三控制信号用于控制所述本振信号的频率。

在一种可能的实现方式中，所述开关阵列模块包括两片四通道开关；其中，所以第三信号包括两个及两个以上通道开关生成的信号，每个通道开关生成的第三信号对应不同的频率。

在一种可能的实现方式中，所述微控制器通过IO接口与所述频率综合器的串行外设SPI接口连接。

在一种可能的实现方式中，所述收发信装置还包括：第二功率放大器和衰减器；

所述第二功率放大器分别连接所述第二选频模块和所述衰减器，用于将所述第二选频模块的输出信号进行功率放大；

所述衰减器，用于对功率放大后的信号进行功率调整，以使输出信号与电路阻抗匹配。

在一种可能的实现方式中，所述衰减器为π型衰减器。

在一种可能的实现方式中，所述收发信装置还包括：晶振模块，分别与所述微控制器和所述频率综合器连接，用于基于所述微控制器的控制生成参考频率信号。

在一种可能的实现方式中，所述收发信装置还包括：第二功分器，设置于所述晶振模块和所述频率综合器之间，用于将所述晶振模块生成的参考频率分为两路，并分别输出至所述频率综合器和外部模块，对基带信号进行调制和解调。

在一种可能的实现方式中，所述收发信装置还包括：状态指示灯，与所述微控制器连接；

所述微控制器，还用于与所述变频模块连接，并基于所述变频模块的上变频和/或下变频操作控制状态指示灯的状态。

在一种可能的实现方式中，所述状态指示灯包括发状态指示灯、收状态指示灯和收发一致指示灯中的一种或多种；

所述微控制器，用于在所述变频模块执行上变频操作时控制所述发状态指示灯点亮；在所述变频模块执行下变频操作时控制所述发状态指示灯点亮；在判断所述第二频率信号为收状态且所述变频模块执行下变频操作，或者，判断所述第二频率信号为发状态且所述变频模块执行上变频操作时，控制所述收发一致指示灯点亮。

第一方面，本发明实施例提供了一种通信设备，包括上述任一用于无线通信系统的收发信装置。

本发明实施例提供一种用于无线通信系统的收发信装置及通信设备，其中，用于无线通信系统的收发信装置包括：第一功分器、第一选频模块、变频模块、分频器、微控制器、频率综合器和第一功率放大器。通过第一功分器将初始信号一分为二，一路通过第一选频模块进入变频模块，另一路通过分频器传输至微控制器。微控制器基于分频器传输的信号判断初始信号的收发状态，并基于收发状态控制所述频率综合器输出本振信号至第一功率放大器的输入端，以使分频器对第一选频模块输出的信号进行上变频或下变频处理，完成外部通信设备信号的接收或收发信装置所属通信设备信号的发送。本发明实施例能够分时实现对收发信道的上变频以及下变频，减小了通信设备的体积，且微控制器通过分频器输出的信号实时监测收发信装置收发状态与实际输入变频模块的收发信号状态是否一致，提高了变频模块上下变频的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图；

图5是本发明另一实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图；

图6是本发明另一实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图；

图7是本发明另一实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，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例，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

目前，流星余迹通信无论在军用还是民用领域，都具有巨大的应用价值。流星余迹通信是利用流星在掠过大气层产生的电离层发射无线电波进行通信，因此它可以作为一个短时间内的快速通信方式，常用的波段为30～100兆赫兹(MHz)，同时利用流星余迹进行通信具有突发性强、传输距离远、稳定性好、保密性好的、抗干扰能力强、价格低等优势，因此，研究应用于流星余迹的通信设备非常有必要。对于流星余迹通信系统中的半全工通信系统，可考虑通过单信道收发一体化设计，完成信道的收发功能、本地与远端通信设备自检功能的转换，在降低系统设备成本、体积的同时，实现系统设备的通用性。单信道也意味着混频装置需要通过同一频率综合器分时的生成收发本振信号，用于信道中信号的上下变频，这就需要实时确保信道的收发状态与输入信号收发状态一致，才能正确的实现信号的收发变频。对此，本发明提出了一种多频点收发混频装置设计。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：

图1为本发明实施例提供的一种用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。参照图1，该用于无线通信系统的收发信装置包括：第一功分器101、第一选频模块102、变频模块103、分频器104、微控制器105、频率综合器106和第一功率放大器107。

第一功分器101分别与第一选频模块102的输入端和分频器104连接，用于将输入的初始信号分为两路信号，并分别输入第一选频模块102和分频器104。

本发明实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置可以同时实现半全工通信收发混频、单接收混频、单发射混频和设备自检等功能。在用于实现半全工通信收发混频、单接收混频、单发射混频等功能时，输入第一功分器101的初始信号为经基带调制后的中频信号或者经有源天线接收的射频信号。在用于实现设备自检功能时，输入第一功分器101的初始信号为收发信装置所属收发通信系统的低段发射信号或者高段发射信号。

第一选频模块102包括：第一开关1021、第一高通滤波器1022和第一低通滤波器1023，用于对输入信号进行滤波以产生输入变频模块103的第一频率信号；第一开关1021一端连接第一选频模块102的输入端，另一端在不同收发状态下与第一高通滤波器1022或第一低通滤波器1023的输入端连接；第一高通滤波器1022和第一低通滤波器1023的输出端连接第一选频模块102的输出端。

变频模块103，分别与第一选频模块102的输出端和第一功率放大器107的输出端连接，用于对第一频率信号和第一功率放大器107输出的本振信号进行混频，执行上变频或下变频处理并输出混频信号。由于变频模块103为单信道设计，所以在同一时刻只能进行发射信号或者接收信号的变频工作，当进行半全工通信时，可通过微控制器105对收发功能进行切换。

微控制器105，分别与分频器104和频率综合器106连接，用于根据第二频率信号判断初始信号的收发状态，并基于收发状态控制频率综合器106输出本振信号至第一功率放大器107的输入端。其中，分频器104与微控制器105实现了初始信号的频率检测，并通过编写微控制器105内部变频模块103收发状态监测程序，实现了初始信号收发状态与变频模块103的收发状态一致性检测与修复，保证了用于无线通信系统的收发信装置收发状态的准确性，提高了用于无线通信系统的收发信装置的可靠性。

具体的，微控制器105改变频率综合器106的输出频率以及第一开关1021的状态，选取初始信号混频所需的本振信号以及滤波器，然后信号经过滤波、混频至远端通信设备接收所需的高频信号或本地端通信设备数字处理单元所需的中频信号。

在本发明实施例中，用于无线通信系统的收发信装置包括：第一功分器、第一选频模块、变频模块、分频器、微控制器、频率综合器和第一功率放大器。通过第一功分器将初始信号一分为二，一路通过第一选频模块进入变频模块，另一路通过分频器传输至微控制器。微控制器基于分频器传输的信号判断初始信号的收发状态，并基于收发状态控制所述频率综合器输出本振信号至第一功率放大器的输入端，以使分频器对第一选频模块输出的信号进行上变频或下变频处理，完成外部通信设备信号的接收或收发信装置所属通信设备信号的发送。本发明实施例能够分时实现对收发信道的上变频以及下变频，减小了通信设备的体积，且微控制器通过分频器输出的信号实时监测收发信装置收发状态与实际输入变频模块的收发信号状态是否一致，提高了变频模块上下变频的可靠性。

图2为本发明实施例提供的一种用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。参照图2，该用于无线通信系统的收发信装置包括：第一功分器101、第一选频模块102、变频模块103、分频器104、微控制器105、频率综合器106、第一功率放大器107和第二选频模块108。

第一功分器101分别与第一选频模块102的输入端和分频器104连接，用于将输入的初始信号分为两路信号，并分别输入第一选频模块102和分频器104。

本发明实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置可以同时实现半全工通信收发混频、单接收混频、单发射混频和设备自检等功能。在用于实现半全工通信收发混频、单接收混频、单发射混频等功能时，输入第一功分器101的初始信号为经基带调制后的中频信号或者经有源天线接收的射频信号。在用于实现设备自检功能时，输入第一功分器101的初始信号为收发信装置所属收发通信系统的低段发射信号或者高段发射信号。

第一选频模块102包括：第一开关1021、第一高通滤波器1022和第一低通滤波器1023，用于对输入信号进行滤波以产生输入变频模块103的第一频率信号；第一开关1021一端连接第一选频模块102的输入端，另一端在不同收发状态下与第一高通滤波器1022或第一低通滤波器1023的输入端连接；第一高通滤波器1022和第一低通滤波器1023的输出端连接第一选频模块102的输出端。

变频模块103，分别与第一选频模块102的输出端、第一功率放大器107的输出端和第二选频模块108的输入端连接，用于对第一频率信号和第一功率放大器107输出的本振信号进行混频，执行上变频或下变频处理，并将混频信号输出至第二选频模块108。由于变频模块103为单信道设计，所以在同一时刻只能进行发射信号或者接收信号的变频工作，当进行半全工通信时，可通过微控制器105对收发功能进行切换。

第二选频模块108包括：第二开关1081、第二高通滤波器1082和第二低通滤波器1083，用于滤除变频模块103的输出信号的镜像频率或带外干扰信号；第二开关1081一端连接第二选频模块108的输入端，另一端在不同收发状态下与第二高通滤波器1082或第二低通滤波器1083的输入端连接；第二高通滤波器1082和第二低通滤波器1083的输出端连接第一选频模块102的输出端。分频器104，用于对输入信号进行降频处理得到第二频率信号，并将第二频率信号输出至微控制器105。

微控制器105，分别与分频器104和频率综合器106连接，用于根据第二频率信号判断初始信号的收发状态，并基于收发状态控制频率综合器106输出本振信号至第一功率放大器107的输入端。其中，分频器104与微控制器105实现了初始信号的频率检测，并通过编写微控制器105内部变频模块103收发状态监测程序，实现了初始信号收发状态与变频模块103的收发状态一致性检测与修复，保证了用于无线通信系统的收发信装置收发状态的准确性，提高了用于无线通信系统的收发信装置的可靠性。

具体的，微控制器105改变频率综合器106的输出频率以及第一开关1021和第二开关1081的状态，选取初始信号混频所需的本振信号以及滤波器，然后信号经过滤波、混频至远端通信设备接收所需的高频信号或本地端通信设备数字处理单元所需的中频信号。

传统的方式是分别设计混频器用于无线通信系统收发信道与设备自检，这样就带来了设计成本。对于收发信道来说通常需要分别设计发射中频信号上变频装置以及接收射频信号下变频装置，不利于设备的小型化、通用化等。对于混频装置的收发状态检测往往需要借助外部设备实现。本实施例通过第一选频模块、变频模块和频率综合器可以实现上变频或下变频，通过微控制器和分频器实现设备自检，能够实现设备的集成化，降低实际成本，减小通信设备的体积。

在本发明实施例中，用于无线通信系统的收发信装置包括：第一功分器、第一选频模块、变频模块、分频器、微控制器、频率综合器、第一功率放大器和第二选频模块。通过第一功分器将初始信号一分为二，一路通过第一选频模块进入变频模块，另一路通过分频器传输至微控制器。微控制器基于分频器传输的信号判断初始信号的收发状态，并基于收发状态控制所述频率综合器输出本振信号至第一功率放大器的输入端，以使分频器对第一选频模块输出的信号进行上变频或下变频处理，并通过第二选频模块滤除变频模块的输出信号的镜像频率或带外干扰信号，完成外部通信设备信号的接收或收发信装置所属通信设备信号的发送。本发明实施例能够分时实现对收发信道的上变频以及下变频，减小了通信设备的体积，且微控制器通过分频器输出的信号实时监测收发信装置收发状态与实际输入变频模块的收发信号状态是否一致，提高了变频模块上下变频的可靠性。

图3为本发明实施例提供的一种用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。在一种可能的实现方式中，收发信装置还包括：开关阵列模块109，与微控制器105连接，用于输出第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号至微控制器105；第一控制信号用于指示第一开关1021和第二开关1081的状态；第二控制信号用于指示频率综合器106二分频输出或四分频输出；第三控制信号用于控制本振信号的频率。本发明实施例中，开关阵列模块109实现功能切换和频点切换，不需要通过串口或者其他接口控制单片机来实现，减少了设备的外置接口以及内部电路，有利于电路集成与设备的小型化设计。

在一种可能的实现方式中，开关阵列模块109包括两片四通道开关；其中，所以第三信号包括两个及两个以上通道开关生成的信号，每个通道开关生成的第三信号对应不同的频率。

以图3示出的开关阵列模块109，在一具体实施例中，开关阵列模块109中的开关1用于控制第一开关1021和第二开关1081的状态，以选择中频信号输出或者射频信号输出。开关2用于控制频率综合器106输出二分频或四分频。其中，二分频对应变频模块103用于收发信道混频，四分频对应变频模块103用于设备自检。其余开关3至8用于控制频率综合器106的输出频点，各开关对应不同的输出频点。

在一种可能的实现方式中，微控制器105通过IO接口与频率综合器106的串行外设SPI接口连接。其中，微控制器105通过程序控制IO接口输出的二进制比特流，以改变频率综合器106的控制位，进而改变频率综合器106的输出频率。开关阵列模块109则用来控制单片机程序中关于频率综合器106的控制位内容。选频模块中开关的状态也由单片机来控制。频率综合器106的输出频率与选频网络的开关相对应，需要同时进行控制。

如图3所示的用于无线通信系统的收发信装置采用第一选频模块102与开关阵列模块109实现通信系统中的单信道收发一体化设计，当应用于全双工通信时，变频模块103可单一的用来收发信道中信号的上下变频，当应用于半全工通信时，变频模块103可实现系统收发分时的信道中信号上下变频。采用开关阵列模块109与微控制器105实现频率综合器106输出频点的可调设计，可实现信道的收发功能、本地与远端通信设备自检功能的转换。采用分频器104与微控制器105实现通信系统中信号收发状态的检测，建立信号收发状态监测架构，编写微处理器控制程序，实时监测收发信装置收发状态与实际输入变频模块103的收发信号状态是否一致，提高了整个收发过程中变频模块103上下变频的可靠性。

图4为本发明实施例提供的一种用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。在一种可能的实现方式中，还包括：第二功率放大器110和衰减器111。如图4所示是在图3所示的用于无线通信系统的收发信装置基础上还包括第二功率放大器110和衰减器111。在一种可能的实现方式中，在图1或图2所示的用于无线通信系统的收发信装置基础上还包括第二功率放大器110和衰减器111。

其中，第二功率放大器110分别连接第二选频模块108和衰减器111，用于将第二选频模块108的输出信号进行功率放大。

衰减器111，用于对功率放大后的信号进行功率调整，以使输出信号与电路阻抗匹配。

在一种可能的实现方式中，衰减器111为π型衰减器。

图5为本发明实施例提供的一种用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。在一种可能的实现方式中，收发信装置还包括：晶振模块，分别与微控制器105和频率综合器106连接，用于基于微控制器105的控制生成参考频率信号。本发明提供的用于无线通信系统的收发信装置内置晶振模块，在用于无线通信设备自检时，无需外部提供参考时钟，便于使用。

其中，如图5所示是在图4所示的用于无线通信系统的收发信装置基础上还包括晶振模块。在一种可能的实现方式中，在图1、图2或图3所示的用于无线通信系统的收发信装置基础上还包括第二功率放大器110和衰减器111。

图6为本发明实施例提供的一种用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。

在一种可能的实现方式中，收发信装置还包括：第二功分器，设置于晶振模块和频率综合器106之间，用于将晶振模块生成的参考频率分为两路，并分别输出至频率综合器106和外部模块，对基带信号进行调制和解调。本发明提供的用于无线通信系统的收发信装置内置晶振模块，在用于无线通信设备自检时，无需外部提供参考时钟，便于使用。其次，通过第二功分器，还可以为外部提供参考时钟，当用作混频装置时，还可以为基带部分提供时钟，减去了无线通信系统的时钟装置，提高系统的集成度。

图7为本发明实施例提供的一种用于无线通信系统的收发信装置的结构示意图。

在一种可能的实现方式中，收发信装置还包括：状态指示灯，与微控制器105连接。

微控制器105，还用于与变频模块103连接，并基于变频模块103的上变频和/或下变频操作控制状态指示灯的状态。

在一种可能的实现方式中，状态指示灯包括发状态指示灯、收状态指示灯和收发一致指示灯中的一种或多种。

微控制器105，用于在变频模块103执行上变频操作时控制发状态指示灯点亮；在变频模块103执行下变频操作时控制收状态指示灯点亮；在判断第二频率信号为收状态且变频模块103执行下变频操作，或者，判断第二频率信号为发状态且变频模块103执行上变频操作时，控制收发一致指示灯点亮。

在具体实施例中，初始信号经第一功分器101一分为二，一路进入第一选频模块102，一路进入分频器104。其中，初始信号为基带调制后的中频信号，或者，经有源天线接收的射频信号。

第一选频模块102根据第一开关1021的状态选择哪种信号进入变频模块103，变频模块103根据具体功能对输入的信号进行上变频或者下变频。频率综合器106为变频模块103提供其所需的本振频率，变频后的信号进入第二选频模块108，由第二选频模块108滤除镜像频率和带外干扰信号，然后经过第二功率放大器110将信号功率放大，进入π型衰减器，由π型衰减器对功率放大后的信号进行功率调整与电路阻抗匹配。

分频器104将输入的信号降频至微控制器105可以检测到的频率值，即得到第二频率信号。微控制器105根据检测到的分频后信号频率值判断输入信号的收发状态，然后对比当前变频模块103的变频状态与初始信号的收发状态是否一致。变频模块103的收发状态由频率综合器106生成的本振频率决定，本振频率的值由事先写入微控制器105中的本振频率控制信息决定，所以通过对比微控制器105检测的第二频率信号的频率值与微控制器105的本振频率控制信息，就可判断当前变频模块103的变频状态是否与初始信号的收发状态是否一致。若状态一致，则收发一致指示灯亮，若状态不一致，微控制器105调整频率综合器106生成的本振频率，使其状态一致。

其中，第一选频模块102的频段选择以及频率综合器106的本振频率输出由数字电路和开关阵列模块109控制。通过开关阵列模块109与数字电路控制，频率综合器106可输出多个频点的本振频率，指示灯的亮灭由微控制器105控制，变频模块103的收发变频状态对应不同的指示灯亮灭，频率综合器106的参考频率由高稳定性晶振模块经第二功分器后提供，晶振模块经功分器后分为两路，一路提供给频率综合器106，一路对外输出可提供给基带进行调制解调。

如图7所示的本发明实施例提供的用于无线通信系统的收发信装置可同时实现半全工通信收发混频、单接收混频或者单发射混频、收发通信设备自检等功能，即可作为收发信道混频器或自检混频器，提高了设备的通用性。在作为收发信道混频器或自检混频器时，输入信号及变频过程不同，其工作原理如下：

作为收发信道混频器使用时：

经基带调制后的中频信号或者经有源天线接收的射频信号经第一功分器101一分为二。

其中，一路信号进入第一选频模块102，经第一开关1021、第一高通滤波器1022和第一低通滤波器1023选择输出信号频段并进行滤波，然后进入变频模块103。频率综合器106产生的本振信号经第一功率放大器107后进入变频模块103。第一选频模块102输出信号与本振信号经变频模块103后，将中频信号无失真的上变频到射频信号或者将接收射频信号无失真的下变频到中频信号，变频后的信号经第二选频模块108滤除信号中的带外干扰、镜像频率等。然后，经第二功率放大器110，将信号进行功率放大，放大后的信号经π型衰减器进行功率调整和电路阻抗匹配后输出，输出后的信号可经一分二功分器分别连接发射通道和解调通道，进行信号发射或者信号解调。当初始信号的收发状态与变频模块103的变频状态一致时，信号指示灯部分中的相应指示灯亮。

另一路信号进入分频器104将信号进行降频处理，降频后的信号进入微控制器105。微控制器105检测信号的频率值，并与微控制器105内的本振频率控制信息对比，判断当前变频模块103的变频状态是否与初始信号的收发状态是否一致。若状态不一致，微控制器105内部变频模块103收发状态控制程序自行调整频率综合生成器的输出本振频率，使之保持一致。

作为自检混频器使用时：

收发信装置所属收发通信系统的低段发射信号或者高段发射信号经第一功分器101一分为二。

其中，一路信号进入第一选频模块102，经第一开关1021、第一高通滤波器1022和第一低通滤波器1023选择输出信号频段并进行滤波，然后进入变频模块103。频率综合器106产生的本振信号经第一功率放大器107后进入变频模块103。第一选频模块102输出信号与本振信号经变频模块103后，将低段射频发射信号无失真的变频到高段射频接收信号或者将高段射频发射信号无失真的变频到低段射频接收信号，变频后的信号经第二选频模块108滤除信号中的带外干扰、镜像频率等。然后，经第二功率放大器110，将信号进行功率放大，放大后的信号经π型衰减器进行功率调整和电路阻抗匹配后输出，输出后的接收信号再经收发通信系统的接收口进入通信设备，这样收发通信系统通过自检混频器形成了通信闭环，实现收发通信系统自身问题的检测。由于该自检混频器可用于高段射频发射信号或者低段射频发射信号的变频，所以用作自检混频器时可用于本地与远端设备的自检。

另一路信号进入分频器104将信号进行降频处理，降频后的信号进入微控制器105。微控制器105检测信号的频率值，并与微控制器105内的本振频率控制信息对比，判断当前变频模块103的变频状态是否与初始信号的收发状态是否一致。若状态不一致，微控制器105内部变频模块103收发状态控制程序自行调整频率综合生成器的输出本振频率，使之保持一致。

本发明实施例还提供了一种通信设备，该通信设备包括上述任意实施例所提供的用于无线通信系统的收发信装置。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于无线通信系统的收发信装置，其特征在于，包括：第一功分器、第一选频模块、变频模块、分频器、微控制器、频率综合器和第一功率放大器；

所述第一功分器分别与所述第一选频模块的输入端和所述分频器连接，用于将输入的初始信号分为两路信号，并分别输入所述第一选频模块和所述分频器；

所述第一选频模块包括：第一开关、第一高通滤波器和第一低通滤波器，用于对输入信号进行滤波以产生输入所述变频模块的第一频率信号；所述第一开关一端连接所述第一选频模块的输入端，另一端在不同收发状态下与所述第一高通滤波器或第一低通滤波器的输入端连接；所述第一高通滤波器和所述第一低通滤波器的输出端连接所述第一选频模块的输出端；

所述变频模块，分别与所述第一选频模块的输出端和所述第一功率放大器的输出端连接，用于对所述第一频率信号和所述第一功率放大器输出的本振信号进行混频，执行上变频或下变频处理并输出混频信号；

所述分频器，用于对输入信号进行降频处理得到第二频率信号，并将所述第二频率信号输出至所述微控制器；

所述微控制器，分别与所述分频器和所述频率综合器连接，用于根据所述第二频率信号判断所述初始信号的收发状态，并基于所述收发状态控制所述频率综合器输出本振信号至所述第一功率放大器的输入端；

所述微控制器改变所述频率综合器的输出频率以及所述第一开关的状态，选取初始信号混频所需的本振信号以及滤波器，然后信号经过滤波、混频至远端通信设备接收所需的高频信号或本地端通信设备数字处理单元所需的中频信号。

2.根据权利要求1所述的收发信装置，其特征在于，还包括：第二选频模块，包括：第二开关、第二高通滤波器和第二低通滤波器，用于滤除所述混频信号的镜像频率或带外干扰信号；

所述第二开关一端连接所述第二选频模块的输入端，另一端在不同收发状态下与所述第二高通滤波器或第二低通滤波器的输入端连接；所述第二高通滤波器和所述第二低通滤波器的输出端连接所述第一选频模块的输出端。

3.根据权利要求2所述的收发信装置，其特征在于，还包括：第二功率放大器和衰减器；

所述第二功率放大器分别连接所述第二选频模块和所述衰减器，用于将所述第二选频模块的输出信号进行功率放大；

所述衰减器，用于对功率放大后的信号进行功率调整，以使输出信号与电路阻抗匹配。

4.根据权利要求2或3所述的收发信装置，其特征在于，还包括：开关阵列模块，与所述微控制器连接，用于输出第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号至所述微控制器；所述第一控制信号用于指示所述第一开关和所述第二开关的状态；所述第二控制信号用于指示所述频率综合器二分频输出或四分频输出；所述第三控制信号用于控制所述本振信号的频率。

5.根据权利要求4所述的收发信装置，其特征在于，所述开关阵列模块包括两片四通道开关；其中，所以第三信号包括两个及两个以上通道开关生成的信号，每个通道开关生成的第三信号对应不同的频率。

6.根据权利要求1所述的收发信装置，其特征在于，还包括：晶振模块，分别与所述微控制器和所述频率综合器连接，用于基于所述微控制器的控制生成参考频率信号。

7.根据权利要求6所述的收发信装置，其特征在于，还包括：第二功分器，设置于所述晶振模块和所述频率综合器之间，用于将所述晶振模块生成的参考频率分为两路，并分别输出至所述频率综合器和外部模块，对基带信号进行调制和解调。

8.根据权利要求1所述的收发信装置，其特征在于，还包括：状态指示灯，与所述微控制器连接；

所述微控制器，还用于与所述变频模块连接，并基于所述变频模块的上变频和/或下变频操作控制状态指示灯的状态。

9.根据权利要求8所述的收发信装置，其特征在于，所述状态指示灯包括发状态指示灯、收状态指示灯和收发一致指示灯中的一种或多种；

所述微控制器，用于在所述变频模块执行上变频操作时控制所述发状态指示灯点亮；在所述变频模块执行下变频操作时控制所述收状态指示灯点亮；在判断所述第二频率信号为收状态且所述变频模块执行下变频操作，或者，判断所述第二频率信号为发状态且所述变频模块执行上变频操作时，控制所述收发一致指示灯点亮。

10.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的用于无线通信系统的收发信装置。