CN222128077U - 一种宽带射频前端组件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种宽带射频前端组件，包括变频模块、信号发送模块和信号接收模块；变频模块包括超外差一次变频电路和超外差二次变频电路；超外差一次变频电路与信号发送模块连接；超外差二次变频电路与信号接收模块连接；信号发送模块和信号接收模块通之间设置有双工器DPX。通过设置超外差一次变频电路和超外差二次变频电路，先进行一次变频将输入信号搬移到一个更高的高中频频率上，将目标信号波段变频的本振落到工作频带之外，再通过二次变频将高中频搬移到目标信号波段，减小信号失真度，并能够同时满足带宽和边带抑制的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及射频信号技术领域，具体涉及一种宽带射频前端组件。
背景技术
射频前端在进行宽带中频信号和目标信号波段的频率变换时，收发机构通常采用零中频和数字中频进行变频处理，由于零中频接收机将大部分增益都在零频基带电路中，本振信号泄露到射频链路经反射回到I/Q解调器，再与本振信号进行自混频而产生的直流分量将进入基带信号，恶化接收信号的信噪比，增加误码率，甚至导致基带放大器饱和，从而严重的影响接收机性能。在采用零中频收发机结构时，如果I/Q两路的信号幅度和相位不平衡，就会使基带的I/Q信号失配，使得边带抑制和载波抑制变差，进而使得EVM恶化，由于接收机中频相对较高，要求ADC和DAC具有更高的采样率，为了适应接收信号的衰落，要求ADC具有较大的动态范围，此外为了适应中频信号幅度，ADC应具有较高的分辨率和较小的噪声。因此数字中频收发机对ADC和DAC提出了较高的要求，导致收发机的成本的增加。直接对中频信号进行ADC采样时对应的抗混叠滤波器难以适应多频段多制式的要求，从而造成数字中频频率的选择上较为困难，ADC采样频率很高时引起的信号抖动会使信噪比恶化，导致性能恶化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是采用零中频和数字中频进行变频处理容易导致信号失真，无法同时满足带宽和边带抑制，目的在于提供一种宽带射频前端组件，通过设置超外差一次变频电路和超外差二次变频电路，先进行一次变频将输入信号搬移到一个更高的高中频频率上，将目标信号波段变频的本振落到工作频带之外，再通过二次变频将高中频搬移到目标信号波段，减小信号失真度，并能够同时满足带宽和边带抑制的要求。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种宽带射频前端组件，包括变频模块、信号发送模块和信号接收模块；
所述变频模块包括超外差一次变频电路和超外差二次变频电路；
所述超外差一次变频电路与信号发送模块连接；
所述超外差二次变频电路与信号接收模块连接；
所述信号发送模块和信号接收模块通之间设置有双工器DPX。
本实用新型通过设置超外差一次变频电路和超外差二次变频电路，先进行一次变频将输入信号搬移到一个更高的高中频频率上，将目标信号波段变频的本振落到工作频带之外，再通过二次变频将高中频搬移到目标信号波段，减小信号失真度，并能够同时满足带宽和边带抑制的要求。
进一步的，所述超外差一次变频电路包括依次连接的低通滤波器F1、数控衰减器D1、混频器M1、带通滤波器F2、功率放大器A1。
进一步的，所述超外差二次变频电路具体包括依次连接的带通滤波器F3、低噪声放大器A2、混频器M2、低通滤波器F4、功率放大器A3、数控衰减器D2和功率放大器A4。
进一步的，所述混频器M1和混频器M2均连接有本振器LC。
进一步的，所述本振器LC与混频器M1之间设置有功率放大器A5,所述本振器LC与混频器M2设置有功率放大器A6。
进一步的，所述信号发送模块包括电桥BR1、电桥BR2、混频器M3、混频器M4、驱动放大器A7和功率放大器A8；
所述电桥BR1、混频器M3、电桥BR2和混频器M4依次连接形成连通回路；
所述驱动放大器A5一端连接混频器M3和混频器M4，另一端连接功率放大器A8。
进一步的，所述信号接收模块包括低噪声放大器A9、功率放大器A10、电桥BR3、电桥BR4、混频器M5、混频器M6、带通滤波器F5、中频放大器A11；
所述电桥BR3、混频器M5、电桥BR4和混频器M6依次连接形成连通回路；
所述功率放大器P2一端连接混频器M5和混频器M6，另一端连接低噪声放大器A9；
所述电桥BR4还依次连接带通滤波器F5和中频放大器A11。
进一步的，所述电桥BR1连接有倍频器FM1,所述电桥BR3连接有倍频器FM2。
进一步的，所述电桥BR1、电桥BR2、电桥BR3和电桥BR4均采用三分贝90°电桥。
进一步的，所述混频器M3、混频器M4、混频器M5和混频器M6均采用镜像抑制混频器。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
通过设置超外差一次变频电路和超外差二次变频电路，先进行一次变频将输入信号搬移到一个更高的高中频频率上，将目标信号波段变频的本振落到工作频带之外，再通过二次变频将高中频搬移到目标信号波段，减小信号失真度，并能够同时满足带宽和边带抑制的要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例中的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实施例一种宽带射频前端组件，包括变频模块、信号发送模块和信号接收模块；
变频模块包括超外差一次变频电路和超外差二次变频电路；
超外差一次变频电路与信号发送模块连接；
超外差二次变频电路与信号接收模块连接；
信号发送模块和信号接收模块通之间设置有双工器DPX。
本实施例通过设置超外差一次变频电路和超外差二次变频电路，先进行一次变频将输入信号搬移到一个更高的高中频频率上，将目标信号波段变频的本振落到工作频带之外，再通过二次变频将高中频搬移到目标信号波段，减小信号失真度，并能够同时满足带宽和边带抑制的要求。
在一些可能的实施例中，超外差一次变频电路包括依次连接的低通滤波器F1、数控衰减器D1、混频器M1、带通滤波器F2、功率放大器A1。
将输入信号经过低通滤波器F1后进入数控衰减器，然后与本振进行混频，输出高中频信号和镜频信号，然后用带通滤波器F2将镜频信号、本振泄露、中频泄露和其他高阶组合频率滤除，最后经过功率放大器A1输出高中频信号，送至信号发送模块。
在一些可能的实施例中，超外差二次变频电路具体包括依次连接的带通滤波器F3、低噪声放大器A2、混频器M2、低通滤波器F4、功率放大器A3、数控衰减器D2和功率放大器A4。
接收信号接收模块中的输入信号，输入信号先经过带通滤波器F3，进一步滤除来自接收信号接收模块的输出带外杂散和干扰信号，然后经过低噪声放大器A2放大后，与本振进行混频，输出中频信号，经过低通滤波器F4，滤除本振泄露、高中频泄露及其他组合频率，再经过数控衰减器D2和功率放大器A3放大输出。
在一些可能的实施例中，混频器M1和混频器M2均连接有本振器LC，本振器LC与混频器M1之间设置有功率放大器A5,本振器LC与混频器M2设置有功率放大器A6，本振采用先分路再放大是为了增加变频电路中本振端口的隔离度，防止发射中频泄露到接收中频，造成收发干扰。
在一些可能的实施例中，信号发送模块包括电桥BR1、电桥BR2、混频器M3、混频器M4、驱动放大器A7和功率放大器A8；电桥BR1、混频器M3、电桥BR2和混频器M4依次连接形成连通回路；驱动放大器A5一端连接混频器M3和混频器M4，另一端连接功率放大器A8。
在一些可能的实施例中，信号接收模块包括低噪声放大器A9、功率放大器A10、电桥BR3、电桥BR4、混频器M5、混频器M6、带通滤波器F5、中频放大器A11；
电桥BR3、混频器M5、电桥BR4和混频器M6依次连接形成连通回路；
功率放大器P2一端连接混频器M5和混频器M6，另一端连接低噪声放大器A9；
电桥BR4还依次连接带通滤波器F5和中频放大器A11。
在一些可能的实施例中，电桥BR1连接有倍频器FM1,电桥BR3连接有倍频器FM2，倍频器FM为倍数为至少六倍。电桥BR1、电桥BR2、电桥BR3和电桥BR4均采用三分贝90°电桥。混频器M3、混频器M4、混频器M5和混频器M6均采用镜像抑制混频器。
信号发送模块为超外差一次变频结构，混频器没有采用双平衡混频器或者谐波混频，混频器M3和混频器M4采用抑镜混频(IRM)的方式，通过抑镜混频抑制副边带，省掉了混频输出的滤波器，在一定程度上提升了射频输出杂散抑制度，降低了设计难度。本振信号由外部输入，混频器M3集成6倍频器FM，信号发送模块通过输入高中频信号经过抑镜混频，抑制副边带，再经过驱动放大器放大，最后通过功率放大器输出。
信号接收模块和信号发送模块一样，采用超外差变频结构，信号接收模块的混频器也采用抑镜混频(IRM)的方式，这样的好处是省掉了低噪放和混频器之间的抑镜滤波器，降低了设计难度。本振信号由外部输入，混频器集成6倍频器FM，
输入的射频信号首先经过低噪声放大器A9进行低噪声放大，然后输入混频器M5抑制副边带后混频输出高中频信号，再经过带通滤波器F5滤除本振泄露、组合杂散信号及带外干扰信号后，经过高中频放大输出。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种宽带射频前端组件，其特征在于，包括变频模块、信号发送模块和信号接收模块；
所述变频模块包括超外差一次变频电路和超外差二次变频电路；
所述超外差一次变频电路与信号发送模块连接；
所述超外差二次变频电路与信号接收模块连接；
所述信号发送模块和信号接收模块通之间设置有双工器DPX。
2.根据权利要求1所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述超外差一次变频电路包括依次连接的低通滤波器F1、数控衰减器D1、混频器M1、带通滤波器F2、功率放大器A1。
3.根据权利要求2所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述超外差二次变频电路具体包括依次连接的带通滤波器F3、低噪声放大器A2、混频器M2、低通滤波器F4、功率放大器A3、数控衰减器D2和功率放大器A4。
4.根据权利要求3所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述混频器M1和混频器M2均连接有本振器LC。
5.根据权利要求4所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述本振器LC与混频器M1之间设置有功率放大器A5,所述本振器LC与混频器M2设置有功率放大器A6。
6.根据权利要求1所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述信号发送模块包括电桥BR1、电桥BR2、混频器M3、混频器M4、驱动放大器A7和功率放大器A8；
所述电桥BR1、混频器M3、电桥BR2和混频器M4依次连接形成连通回路；
所述驱动放大器A5一端连接混频器M3和混频器M4，另一端连接功率放大器A8。
7.根据权利要求6所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述信号接收模块包括低噪声放大器A9、功率放大器A10、电桥BR3、电桥BR4、混频器M5、混频器M6、带通滤波器F5、中频放大器A11；
所述电桥BR3、混频器M5、电桥BR4和混频器M6依次连接形成连通回路；
所述功率放大器P2一端连接混频器M5和混频器M6，另一端连接低噪声放大器A9；
所述电桥BR4还依次连接带通滤波器F5和中频放大器A11。
8.根据权利要求7所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述电桥BR1连接有倍频器FM1,所述电桥BR3连接有倍频器FM2。
9.根据权利要求7所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述电桥BR1、电桥BR2、电桥BR3和电桥BR4均采用三分贝90°电桥。
10.根据权利要求7所述的一种宽带射频前端组件，其特征在于，所述混频器M3、混频器M4、混频器M5和混频器M6均采用镜像抑制混频器。
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