CN101189801B - 接收器前端结构 - Google Patents

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Abstract

一种接收器前端结构，利用双输出低噪声放大器(102)驱动独立、固定的预选器(104，106)连接至变换器(108)以产生一个单端输出(113)。一对模块串联提供一个双频带输出。附加的成对的模块(201，203)并行地连接以提供附加的工作频带。本发明的前端结构可以为通信设备提供不需转换开关的多频带操作。

Description

接收器前端结构
技术领域
本发明一般涉及用于通信设备的接收器，更具体地，涉及多频带接收器。
背景技术
通信设备，例如双向无线对讲机，移动电话和蜂窝式电话等，都有了很多的应用。这些设备的多频带通信能力已经变得越来越普遍了。目前多频带接收器结构利用在前端的扩展射频(RF)交换网络，为每个频带选择一个适当的滤波路径。一些结构支持多达五个频带(VHF，UHF1，UHF2，700MHz和800MHz)，由于所需的交换，这会导致过高的前端损失。这些损失会降低接收器灵敏度和/或互调失真。部件数量，电路板面积和成本也是在设计接收器前端时的问题。
因此，具有一个用于多频带操作的改进的接收机前端将是十分有益的。
附图说明
本发明被认为具有新颖性的技术特征，将在后面的权利要求中详细阐述。本发明的进一步的目的和优点，将通过下面的描述，结合相关的附图得到更好的理解，有些图中用相似的参考数字来表示相似的元件，附图中：
图1为根据本发明的接收器前端结构的框图；
图2为根据本发明实施例的图1实现在多频带应用中的结构的框图；
图3为根据本发明另一实施例的图1实现在多频带应用中的结构的框图；
图4为根据本发明实施例的接收器结构模块的示意性表示的例子。
具体实施方式
尽管权利要求中限定了被认为具有新颖性的技术特征，但通过考虑下面的描述以及附图，本发明将会被更好的理解，在附图中，通篇使用相似的参考数字。
本发明可以通过几种形式和方式来实现。下面提供的描述和附图示出了本发明的示例的实施例。本领域技术人员将认识到，可以通过没有示出的其他的形式和方式来实现本发明。本发明应具有权利要求的所有的范围而不应局限于下面示出的实施例。进一步应理解，关系术语的使用，如果有的话，例如第一，第二，顶部和底部，前和后等仅仅是用来将一个实体或动作区别于另一个实体或动作，不必要求或暗示这些实体或动作间任何这样实际的关系或顺序。
根据本发明并参看图1，提供了通信设备100的接收器前端结构。简单地说，接收前端模块101由双输出低噪声放大器102驱动独立、固定的预选器104，106连接至变换器108以产生单端输出113而构成。一对模块101，103串联以提供双频带输出120。如图2和图3所示，增加的模块对201，203可并行连接，以提供增加的工作频带。如图4所示，可调谐预选器402可与单一的接收器前端模块103一起使用。本发明的前端结构为通信设备提供无需转换开关的多频带操作。
回到图1，更具体地，第一前端模块101包含第一低噪声放大器(LNA)102，用来放大接收到的信号105，该LNA产生第一和第二放大信号107，109。第一固定预选器104使用第一频带对第一放大信号107进行滤波，第二固定预选器106使用第二频带对第二放大信号109进行滤波，从而提供了第一滤波双频带信号111。通过变换器108将第一滤波双频带信号111转换为单端输出信号113。
根据本发明，第二前端模块103包含第二低噪声放大器(LNA)112，用来放大单端输出信号113。第二LNA 112产生第三和第四放大信号115，117。第三固定预选器114使用第三频带对第三放大信号115进行滤波，第四固定预选器116使用第四频带对第四放大信号117进行滤波，从而提供了第二滤波双频带信号119。通过使用变换器118将第二滤波双频带信号119转换为第二单端输出信号120。结构100因此不使用转换开关而选择性地提供了两个RF频带。
第二单端输出120提供给通信设备的混频器122。在本发明的这个实施例中，用来转换的第一和第二装置108，118均被示出为变换器。作为本发明替代的实施例，用于转换的第一装置108可以是变换器，而用于转换的第二装置118可以是混频器。
图2和图3描述了本发明的可替换的实施例，这些实施例为超越双波带操作、扩展至多频带功能的结构。结构200和300包括与前端模块101类似构成的第三和第四前端模块201，203，并串联起来。串联起来的模块201，203也可以与第一和第二前端模块101，103在放大器222和变换器204之间并行连接，以有选择地提供四个RF频带给混频器122。
如图2所示，第三前端模块201包含第三低噪声放大器(LNA)202，用来放大接收到的信号。第三LNA产生第五和第六放大信号207，209。第五固定预选器204使用第五频带对第五放大信号207进行滤波，第六固定预选器206使用第六频带对第六放大信号209进行滤波。第五和第六固定预选器204，206从而提供了第三滤波双频带信号211。通过变换器208将第三滤波双频带信号211转换为第三单端输出信号213。
根据本发明的可选择的实施例，第四前端模块包含第四低噪声放大器(LNA)212，用来放大第三单端输出信号213。第四LNA产生第七和第八放大信号215，217。第七固定预选器214使用第七频带对第七放大信号215进行滤波，第八固定预选器216使用第八频带对第八放大信号217进行滤波。第七和第八固定预选器214，216从而提供了第四滤波双频带信号219。通过变换器218(或者如图3所示的混频器318)将第四滤波双频带信号219转换为第四单端输出信号220。第二和第四单端输出信号120，220连接到变换器204，由此通过信号路径221向混频器122有选择性地提供四个RF频带。
图3显示的多频带接收器前端结构300与图2相似，除了转换第二滤波双频带信号118的装置被替换为混频器328，转换第四滤波双频带信号218的装置被替换为混频器318。
图4为根据本发明实施例的接收器结构模块的示意性表示的例子。在这个实施例中，输入信号105被与图1中单独的前端模块103串联的可调前端滤波器402接收。接收器前端模块103包含低噪声放大器(LNA)112，分布具有集电极和发射集输出404，406。根据本发明，输出404，406驱动独立、固定的预选器114，116，预选器114，116的输出与变换器118相连以转换为单端输出120。连同可调前端滤波器402与固定预选器114，116一起标记的上、下频带(FU、FL)在图中仅仅用作一个示例。
本领域技术人员会认识到，图4中的晶体管已在集成电路的分相器应用中使用。但是，使用该电路作为双输出低噪声放大器来支持接收机前端中的多个独立的频带，提供了具有显著益处的结构。通过组合双径网络与LNA电路，频带之间的转换开关已不再需要。因此，接收机灵敏度损失和/或互调失真是可以避免的。本发明的结构模块如果有需要可以重复，以同时组合两个频带，其可以显著减少与传统的开关转换方式相关联的问题。逻辑电路和部件数量也显著减少。部件数量，电路板面积和成本，仍然是设计接收器前端电路时的问题。
尽管已经说明并描述了本发明的优选实施例，但应清楚，本发明不局限于此。本领域技术人员将想到许多的修正，改变，变化，替代和等价，而不违背所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种接收器，包括：
不需要转换开关的前端，所述不需要转换开关的前端包含：
用于放大所接收的RF信号的具有单个输入的低噪声放大器(LNA)，所述LNA具有独立的集电极和发射极输出以生成第一和第二低噪声放大后的双频带信号，所述第一和第二低噪声放大后的双频带信号驱动不同频带的独立、固定的预选器，所述独立、固定的预选器与变换器相连以生成单端双频带低噪声RF输出。
2.如权利要求1所述的接收器，进一步包含不需要转换开关的第二前端，与不需要转换开关的第一前端串联以选择性地提供双频带输出。
3.如权利要求1所述的接收器，进一步包含不需要转换开关的多个前端，成对地串联在一起，串联对并行连接在一起以选择性地提供多频带输出。
4.如权利要求1所述的接收器，进一步包含可调的预选器，与所述的不需要转换开关的前端串联。
5.一种接收器前端系统，包含：
串联的第一和第二前端模块，所述第一前端模块包含：
第一低噪声放大器(LNA)，用来放大接收到的信号，该LNA产生第一和第二放大信号；
第一固定预选器，用于使用第一频带对所述第一放大信号进行滤波；
第二固定预选器，用于使用第二频带对所述第二放大信号进行滤波，所述第一和第二固定预选器提供了第一滤波双频带信号；
用于将所述第一滤波双频带信号转换为第一单端输出信号的装置；并且
所述第二前端模块包含：
第二低噪声放大器(LNA)，用来放大所述第一单端输出信号，该第二LNA产生第三和第四放大信号；
第三固定预选器，用于使用第三频带对所述第三放大信号进行滤波；
第四固定预选器，用于使用第四频带对所述第四放大信号进行滤波，所述第三和第四固定预选器提供了第二滤波双频带信号；以及
用于将所述第二滤波双频带信号转换为第二单端输出信号的装置，所述第二输出信号选择性地提供两个射频(RF)频带。
6.如权利要求5所述的接收器前端系统，其中，所述用于将所述第一滤波双频带信号转换为第一单端输出信号的装置包含变换器，以及所述用于将所述第二滤波双频带信号转换为第二单端输出信号的装置包含混频器。
7.如权利要求5所述的接收器前端系统，其中，所述用于将所述第一滤波双频带信号转换为第一单端输出信号的装置包含第一变换器，所述用于将所述第二滤波双频带信号转换为第二单端输出信号的装置包含第二变换器。
8.如权利要求5所述的接收器前端系统，其中，所述接收器前端系统是不需要转换开关的系统。
9.如权利要求5所述的接收器前端系统，其中，所述第二单端输出信号被提供给混频器。
10.如权利要求5所述的接收器前端系统，其中，所述接收器前端系统实现于通信设备中。
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