CN101729081A - 双频带接收系统及其应用的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种双频带接收系统，包括双频天线及双频同时直接降频模块。该双频天线接收分别位于第一频带和第二频带内的第一频道和第二频道的无线电波信号，将该无线电波信号转化为相应的电信号后输出到双频同时直接降频模块。该双频同时直接降频模块包括双频频率合成器及第一降频电路和第二降频电路。双频频率合成器产生具有第一本振频率和第二本振频率的信号。第一降频电路和第二降频电路分别根据第一本振频率和第二本振频率将第一频道和第二频道的电信号同时降频，并分别输出降频后其中一频道的电信号。该双频带接收系统利用双频频率合成器同时产生两个本振频率，从而将两个频带的电信号同时降频。本发明还提供一种应用该双频带接收系统的电子装置。

Description

双频带接收系统及其应用的电子装置
技术领域
本发明涉及一种双频带接收系统及其应用的电子装置。
背景技术
目前，公众无线通信网络包括GSM、CDMA、PHS、WCDMA等多种频带。不同的通信网络，其覆盖范围及服务内容也不同。为了满足用户对不同通信网络的服务需求，许多移动电话上设有双频双模模块或多频多模模块，用以在不同通信网络之间进行切换。目前的双频双模模块一般有两种实现方式。一种方式是采用同一电路架构对两种不同频带的信号进行分频处理，即当移动电话处于第一种频带模式时，该电路架构对第一种频带模式对应的频带信号进行处理，而当移动电话处于第二种频带模式时，该电路架构对第二种频带模式对应的频带信号进行处理。该方式的缺点在于，该电路架构不能同时处理两种不同频带的信号，即用户不能同时使用两种不同的通信网络。另一种方式是针对两种不同的频带，分别设置两组相互独立的电路架构，分别用于处理该两种频带的信号。该方式的缺点在于，由于采用两组独立的电路架构，因此造成电路元件较多，功耗及成本较高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可在同一电路中同时处理两种不同频带信号的双频带接收系统及其应用的电子装置。
一种双频带接收系统，其包括依次耦接的一个双频天线、一个双频滤波器、一个双频低噪声放大器及一个双频同时直接降频模块。所述双频天线接收来自通信基站的第一频带和第二频带的无线电波信号，将该无线电波信号分别转化为相应频带的电信号并输出到所述双频滤波器。所述第一频带内具有一个第一频道fL，所述第二频带内具有一个第二频道fH。所述第一频道fL和第二频道fH的频率范围为0＜f1≤fL≤f2＜f3≤fH≤f4，且f3-f2＞f2-f1，f3-f2＞f4-f3。所述双频滤波器将所述双频天线输出的电信号进行滤波，以滤除所述第一频带和第二频带之外的电信号。所述双频低噪声放大器放大所述双频滤波器滤波后的电信号并输出到所述双频同时直接降频模块。所述双频同时直接降频模块包括一个双频频率合成器及分别与该双频频率合成器耦接的一个第一降频电路和一个第二降频电路。所述双频频率合成器同时产生具有一个第一本振频率f01的信号和具有一个第二本振频率f02的信号，其中f1≤f01≤f2＜f3≤f02≤f4。所述双频频率合成器将具有所述第一本振频率f01的信号和具有第二本振频率f02的信号分别输出到所述第一降频电路和第二降频电路。所述第一降频电路和第二降频电路接收来自所述双频低噪声放大器的第一频道fL和第二频道fH的电信号，并分别根据公式(1)、(2)和公式(3)、(4)将所述第一频道fL和第二频道fH的电信号进行降频，
fL1＝|fL-f01|(1)，
fH1＝|fH-f01|(2)，
fL2＝|fL-f02|(3)，
fH2＝|fH-fO2|(4)，
其中，fL1、fH1代表所述第一降频电路中的第一频道fL及第二频道fH的电信号在降频后对应的频道，fL2、fH2代表所述第二降频电路中的第一频道fL及第二频道fH的电信号在降频后对应的频道。所述第一降频电路将降频后得到的fH1频道的电信号滤除，而将fL1频道的电信号输出。所述第二降频电路将降频后得到的fL2频道的电信号滤除，而将fH2频道的电信号输出。
一种应用双频带接收系统的电子装置，其包括一个所述双频带接收系统、一个数字信号处理器及一个人机界面。所述双频带接收系统用于接收来自通信基站的第一频带和第二频带的无线电波信号，将该无线电波信号分别转化为相应频带的电信号。所述第一频带内具有一个第一频道fL，所述第二频带内具有一个第二频道fH。所述双频带接收系统将该第一频道fL和第二频道fH的电信号分别降频为fL1频道和fH2频道后输出到所述数字信号处理器。所述数字信号处理器用于将所述fl1频道和fH2频道的电信号处理后输出到所述人机界面。所述人机界面用于将所述数字信号处理器处理后的电信号转化为使用者可接收的信息并输出。
相较于现有技术，所述双频带接收系统及其应用的电子装置根据所述双频频率合成器输出的两个本振频率，对分别位于第一频带和第二频带内的第一频道和第二频道的电信号同时进行降频，然后滤波得到经降频后对应所述第一频道和第二频道的电信号并输出，使得所述电子装置可在同一电路中同时处理两个不同频带的电信号。
附图说明
图1为本发明实施方式提供的双频带接收系统的架构图。
图2为图1中的双频带接收系统的第一降频电路的工作原理示意图。
图3为图1中的双频带接收系统的第二降频电路的工作原理示意图。
图4为应用图1中的双频带接收系统的电子装置的功能模块图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
图1所示为本发明实施方式提供的双频带接收系统1。该双频带接收系统1包括依次耦接的一个双频天线10、一个双频滤波器12、一个双频低噪声放大器14及一个双频同时直接降频模块16。
所述双频天线10接收来自通信基站(图未示)的第一频带和第二频带的无线电波信号，将所述无线电波信号分别转化为相应频带的电信号，并输出到所述双频滤波器12。所述第一频带内具有一个第一频道fL，该第一频道fL的频率范围为0＜f1≤fL≤f2。所述第二频带内具有一个第二频道fH，所述第二频道fH的频率范围为f3≤fH≤f4。其中，f2＜f3，且f3-f2＞f2-f1，f3-f2＞f4-f3。优选地，所述第一频带和第二频带均为射频。
所述双频滤波器12用于将所述双频天线10输出的电信号进行滤波，以滤除所述第一频带和第二频带之外的电信号。
所述双频低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)14用于将所述双频滤波器12滤波后得到的电信号进行放大，并输出到所述双频同时直接降频模块16。
所述双频同时直接降频模块16包括一个双频频率合成器(Frequency Synthesizer)160及分别与该双频频率合成器160耦接的一个第一降频电路161和一个第二降频电路162。
所述双频频率合成器160包括一个双频压控振荡器1600(Voltage ControlledOscillator，VCO)。该双频压控振荡器1600可同时产生一个第一本振频率f01和一个第二本振频率f02，其中，f1≤f01≤f2＜f3≤f02≤f4。优选地，
f01＝(f1+f2)/2
f02＝(f3+f4)/2
所述双频频率合成器160生成具有第一本振频率f01的第一同相信号I1(In-Phase)和第一正交信号Q1(Quardrature)并输出到所述第一降频电路161，以及生成具有第二本振频率f02的第二同相信号I2和第二正交信号Q2并输出到所述第二降频电路162。
所述第一降频电路161用于接收来自所述双频低噪声放大器14的电信号，并将该电信号将降频、放大、滤波并输出。该第一降频电路161包括一个用于传输同相信号的第一同相信道163及一个用于传输正交信号并与所述第一同相信道163并联的第一正交信道165。
所述第一同相信道163包括依次耦接的第一混频器(Mixer)1630、第一可变增益放大器(Variable Gain Amplifier，VGA)1632及第一低通滤波器(Low-pass Filter，LPF)1634。该第一混频器1630与所述双频低噪声放大器14及双频频率合成器160连接，接收来自该双频低噪声放大器14的电信号及来自双频频率合成器160的第一同相信号I1。请参阅图2，该第一混频器1630根据公式(1)和(2)将所述第一频道fL及第二频道fH的电信号分别降频，即：
fL1＝|fL-f01|(1)，
fH1＝|fH-f01|(2)。
其中，fL1、fH1代表所述第一频道fL及第二频道fH的电信号在降频后对应的频道。结合公式(1)、(2)及条件f1≤f01≤f2、f3-f2＞f2-f1可知，fL1＜fH1。来自所述双频低噪声放大器14的电信号在该第一混频器1630内经所述第一同相信号I1调制后变成同相信号。所述第一可变增益放大器1632将所述第一混频器1630输出的信号进行增益放大。所述第一低通滤波器1634将经所述第一可变增益放大器1632放大后的信号进行滤波，使fL1频道的信号可以通过该第一低通滤波器1634，而fH1频道的信号则被滤除。优选地，fL1频道位于该第一低通滤波器1634的通带(passband)内，而fH1频道位于该第一低通滤波器1634的阻带(stopband)内，因此fL1频道的电信号可以通过该第一低通滤波器1634，而fH1频道的电信号则不能通过。
所述第一正交信道165与所述第一同相信道163的不同之处在于，该第一正交信道165包括一个第二混频器1650，该第二混频器1650接收来自所述双频频率合成器160的第一正交信号Q1，以将来自所述双频低噪声放大器14的信号降频并调制成正交信号。
请参阅图3，所述第二降频电路162与所述第一降频电路161的不同之处在于，所述第二降频电路162接收来自所述双频低噪声放大器14的电信号以及来自所述双频频率合成器160、具有第二本振频率f02的第二同相信号I2和第二正交信号Q2，并根据公式(3)和(4)将来自所述双频低噪声放大器14的电信号分别降频，即：
fL2＝|fL-f02|(3)，
fH2＝|fH-fO2|(4)。
其中，fL2、fH2分别代表所述第一频道fL及第二频道fH的电信号在降频后对应的频道。结合公式(3)、(4)及条件f3≤f02≤f4、f3-f2＞f4-f3可知，fL2＞fH2。fL2频道的信号在该第二降频电路162中被低通滤波器滤除，而fH2频道的信号则在该第二降频电路162内被放大后输出。
图4所示为应用所述双频带接收系统1的电子装置2。在本实施方式中，该电子装置2为移动电话。该电子装置2包括一个所述双频带接收系统1、一个数字信号处理器3、一个人机界面4及一个信号发射系统5。
所述双频带接收系统1用于接收来自通信基站(图未示)的第一频带和第二频带的无线电波信号，将该无线电波信号分别转化为相应频带的电信号。所述第一频带内具有一个第一频道fL，所述第二频带内具有一个第二频道fH。所述双频带接收系统1将该第一频道fL和第二频道fH的电信号分别降频为fL1频道和fH2频道后输出到所述数字信号处理器3。
所述数字信号处理器3用于将所述fL1频道和fH2频道的电信号处理后输出到所述人机界面4，以及将来自所述人机界面4的电信号处理后输出到所述信号发射系统5。该数字信号处理器3可将所述fL1频道和fH2频道的电信号同时输出，也可依使用者的选择而输出其中一个频道的电信号。
所述人机界面4用于将所述数字信号处理器3处理后的电信号转化为使用者可接收的信息并输出给使用者，以及根据使用者的操作将电信号输入到所述数字信号处理器3。该人机界面4包括显示器、麦克风及听筒。
所述信号发射系统5用于所述人机界面4输入的并经所述数字信号处理器3处理后的电信号转化为无线电波信号，并将该无线电波信号发送到所述通信基站。
相较于现有技术，所述双频带接收系统及其应用的电子装置根据所述双频频率合成器输出的两个本振频率，对分别位于第一频带和第二频带内的第一频道和第二频道的电信号同时进行降频，然后滤波得到经降频后对应所述第一频道和第二频道的电信号并输出，使得所述电子装置可在同一电路中同时处理两个不同频带的电信号。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种双频带接收系统，其包括依次耦接的一个双频天线、一个双频滤波器、一个双频低噪声放大器及一个双频同时直接降频模块，所述双频天线接收来自通信基站的第一频带和第二频带的无线电波信号，将该无线电波信号分别转化为相应频带的电信号并输出到所述双频滤波器，所述第一频带内具有一个第一频道fL，所述第二频带内具有一个第二频道fH，所述第一频道fL和第二频道fH的频率范围为0＜f1≤fL≤f2＜f3≤fH≤f4，且f3-f2＞f2-f1，f3-f2＞f4-f3，所述双频滤波器将所述双频天线输出的电信号进行滤波，以滤除所述第一频带和第二频带之外的电信号，所述双频低噪声放大器放大所述双频滤波器滤波后的电信号并输出到所述双频同时直接降频模块，其特征在于，所述双频同时直接降频模块包括一个双频频率合成器及分别与该双频频率合成器耦接的一个第一降频电路和一个第二降频电路，所述双频频率合成器同时产生具有一个第一本振频率fO1的信号和具有一个第二本振频率fO2的信号，其中f1≤fO1≤f2＜f3≤fO2≤f4，所述双频频率合成器将具有所述第一本振频率fO1的信号和具有第二本振频率fO2的信号分别输出到所述第一降频电路和第二降频电路，所述第一降频电路和第二降频电路接收来自所述双频低噪声放大器的第一频道fL和第二频道fH的电信号，并分别根据公式(1)、(2)和公式(3)、(4)将所述第一频道fL和第二频道fH的电信号进行降频，
fL1＝|fL-fO1|(1)，
fH1＝|fH-fO1|(2)，
fL2＝|fL-fO2|(3)，
fH2＝|fH-fO2|(4)，
其中，fL1、fH1代表所述第一降频电路中的第一频道fL及第二频道fH的电信号在降频后对应的频道，fL2、fH2代表所述第二降频电路中的第一频道fL及第二频道fH的电信号在降频后对应的频道，所述第一降频电路将降频后得到的fH1频道的电信号滤除，而将fL1频道的电信号输出，所述第二降频电路将降频后得到的fL2频道的电信号滤除，而将fH2频道的电信号输出。
2.如权利要求1所述的双频带接收系统，其特征在于，所述第一降频电路和第二降频电路均包括至少一个混频器，所述混频器与所述双频低噪声放大器及双频频率合成器连接，所述第一降频电路和第二降频电路的混频器分别根据公式(1)、(2)和公式(3)、(4)将所述第一频道fL和第二频道fH的电信号进行降频。
3.如权利要求1所述的双频带接收系统，其特征在于，所述第一降频电路及第二降频电路均包括至少一个低通滤波器，且所述fL1频道和fH2频道位于该低通滤波器的通带内，fH1频道和fL2频道位于该低通滤波器的阻带内。
4.如权利要求1所述的双频带接收系统，其特征在于，所述第一本振频率fO1和第二本振频率fO2满足以下条件：
fO1＝(f1+f2)/2
fO2＝(f3+f4)/2
5.如权利要求1至4中任意一项所述的双频带接收系统，其特征在于，所述第一降频电路及第二降频电路均包括一个同相信道和一个正交信道，所述双频频率合成器分别输出具有第一本振频率fO1的同相信号和正交信号到所述第一降频电路的同相信道和正交信道，以及分别输出具有第二本振频率fO2的同相信号和正交信号到所述第二降频电路的同相信道和正交信道，所述第一降频电路、第二降频电路的同相信道和正交信道分别根据所述双频频率合成器提供的同相信号和正交信号，将来自所述双频低噪声放大器的电信号调制成同相信号和正交信号，并分别根据公式(1)、(2)和公式(3)、(4)将所述第一频道fL和第二频道fH的电信号进行降频。
6.如权利要求5所述的双频带接收系统，其特征在于，所述第一降频电路、第二降频电路的同相信道和正交信道相互并联。
7.一种应用如权利要求1所述的双频带接收系统的电子装置，其包括一个所述双频带接收系统、一个数字信号处理器及一个人机界面；所述双频带接收系统用于接收来自通信基站的第一频带和第二频带的无线电波信号，将该无线电波信号分别转化为相应频带的电信号，所述第一频带内具有一个第一频道fL，所述第二频带内具有一个第二频道fH，所述双频带接收系统将该第一频道fL和第二频道fH的电信号分别降频为fL1频道和fH2频道后输出到所述数字信号处理器；所述数字信号处理器用于将所述fL1频道和fH2频道的电信号处理后输出到所述人机界面；所述人机界面用于将所述数字信号处理器处理后的电信号转化为使用者可接收的信息并输出。
8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置还包括一个信号发射系统，所述人机界面根据使用者的操作将电信号输入到所述数字信号处理器，所述数字信号处理器将来自所述人机界面的电信号处理后输出到所述信号发射系统，所述信号发射系统将所述人机界面输入的并经所述数字信号处理器处理后的电信号转化为无线电波信号，并将该无线电波信号发送到所述通信基站。
9.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，所述数字信号处理器依使用者的选择，将降频后得到的fL1频道和fH2频道的至少其中一个的电信号输出到所述人机界面。
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