CN101841346A - 无线收发器 - Google Patents

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Abstract

一种无线收发器，包括天线、滤波器、射频信号处理电路、公用放大器电路、第一开关电路、第二开关电路、发送功率放大器及单刀双掷开关。滤波器连接于天线与单刀双掷开关之间。射频信号处理电路用于当发送射频信号时输出第一控制信号及当接收射频信号时输出第二控制信号。第一开关电路连接于公用放大器电路与发送功率放大器之间，用于根据第一控制信号导通或断开。第二开关电路连接于公用放大器电路与单刀双掷开关之间，用于根据第二控制信号导通或断开。单刀双掷开关用于选择连接滤波器与发送功率放大器或连接滤波器与第二开关电路。上述无线收发器的发送端与接收端可共享公用放大器电路，从而精简电路，减少所占据的空间，且降低成本。

Description

无线收发器
技术领域
本发明涉及一种无线通信装置，尤其涉及一种无线通信装置的无线收发器。
背景技术
图1为现有的无线收发器的架构图。当无线收发器发送射频信号时，单刀双掷开关60连接功率放大器50与滤波器70。此时，射频信号处理电路10用于发送射频信号，前置放大器20用于对射频信号进行前置放大，功率放大器50用于将前置放大的射频信号进一步放大，滤波器70用于将进一步放大的射频信号进行滤波，天线80用于将所滤波的射频信号发射出去。
当无线收发器接收射频信号时，单刀双掷开关60连接滤波器70与低噪声放大器30。此时，天线80用于接收射频信号，滤波器70用于将所接收的射频信号进行滤波，低噪声放大器30用于对所滤波的射频信号进行放大，射频信号处理电路10用于接收所放大的射频信号。
在现有的无线收发器中，前置放大器20与低噪声放大器30分别为两组独立的高频放大电路。然，高频放大电路所使用的零件多，所占据的空间大，从而导致无线收发器的电路复杂，所占据的空间大，且成本较高。
发明内容
有鉴于此，需要提供一种无线收发器，可精简电路，减少所占据的空间，且降低成本。
本发明实施方式中提供的无线收发器包括天线、滤波器、射频信号处理电路、公用放大器电路、第一开关电路、第二开关电路、发送功率放大器及单刀双掷开关。天线用于收发射频信号。滤波器连接于天线，用于对射频信号进行滤波。射频信号处理电路用于处理射频信号，当无线收发器发送射频信号时输出第一控制信号，以及当无线收发器接收射频信号时输出第二控制信号。公用放大器电路的输入端连接于射频信号处理电路的输出端，其输出端连接于射频信号处理电路的输入端，用于当无线收发器发送射频信号时对射频信号进行前置放大，当无线收发器接收射频信号时，对射频信号进行放大。第一开关电路一端连接于公用放大器电路的输出端，用于当从射频信号处理电路接收到第一控制信号时导通，当未接收到第一控制信号时断开。第二开关电路一端连接于公用放大器电路的输入端，用于当从射频信号处理电路接收到第二控制信号时导通，当未接收到第二控制信号时断开。发送功率放大器的输入端连接于第一开关电路的另一端，用于当第一开关电路导通时对公用放大器电路所前置放大的射频信号进一步放大。单刀双掷开关的公共端连接于滤波器，其第一掷位连接于发送功率放大器的输出端，其第二掷位连接于第二开关电路的另一端，用于根据第一控制信号连接其公共端与第一掷位以及根据第二控制信号连接其公共端与第二掷位。
在本发明无线收发器中，发送端与接收端可共享公用放大器电路，从而精简电路，减少所占据的空间，且降低无线收发器的成本。
附图说明
图1是现有的无线收发器的架构图。
图2是本发明无线收发器一实施方式的架构图。
图3是本发明无线收发器发送射频信号一实施方式的示意图。
图4是本发明无线收发器接收射频信号一实施方式的示意图。
具体实施方式
图2为本发明无线收发器一实施方式的架构图。在本实施方式中，无线收发器可收发无线保真(Wireless Fidelity，WiFi)或全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)等射频信号，相应的，可被应用于WiFi或WiMAX等无线通信产品中。
在本实施例中，无线收发器包括射频信号处理电路100、公用放大器电路200、第一开关电路300、第二开关电路400、发送功率放大器500、单刀双掷开关600、滤波器700及天线800。其中，天线800用于收发射频信号。滤波器700连接于天线800，用于对射频信号进行滤波。单刀双掷开关600包括公共端、第一掷位及第二掷位。
射频信号处理电路100用于处理射频信号，当无线收发器发送射频信号时输出第一控制信号，以及当无线收发器接收射频信号时输出第二控制信号。在本实施例中，当无线收发器用于收发WiFi射频信号时，射频信号处理电路100可根据WiFi协议来确定何时发送射频信号以及何时接收射频信号，即确定何时输出第一控制信号以及何时输出第二控制信号。在其它实施例中，若无线收发器用于收发其它射频信号，相应的，射频信号处理电路100也可根据其它通信协议来确定何时发送射频信号以及何时接收射频信号。
公用放大器电路200的输入端连接于射频信号处理电路100的输出端，其输出端连接于射频信号处理电路100的输入端，用于当无线收发器发送射频信号时对射频信号进行前置放大，当无线收发器接收射频信号时，对射频信号进行放大。在本实施方式中，公用放大器电路200包括输入匹配电路210、公用放大器220及输出匹配电路230。
输入匹配电路210连接于射频信号处理电路100的输出端，用于调节公用放大器电路200的输入阻抗。输出匹配电路230连接于射频信号处理电路100的输入端，用于调节公用放大器电路200的输出阻抗。
公用放大器220连接于输入匹配电路210与输出匹配电路230之间，用于当无线收发器发送射频信号时对射频信号进行前置放大，当无线收发器接收射频信号时，对射频信号进行放大。在本实施例中，公用放大器220为低噪声放大器。
输入匹配电路210与输出匹配电路230通过调节公用放大器电路200的输入阻抗与输出阻抗可使公用放大器220达到最大的功率输出。
第一开关电路300一端连接于公用放大器电路200的输出端，用于当接收到射频信号处理电路100所输出的第一控制信号时导通，当未接收到第一控制信号时断开。在本实施例中，第一开关电路300包括第一传输线310、第一二极管D1及第二传输线320。
第一传输线310一端用于接收射频信号处理电路100所输出的第一控制信号。第一二极管D1的阳极连接于第一传输线310的另一端与发送功率放大器500的输入端，其阴极连接于公用放大器电路200的输出端，用于当接收到第一控制信号时导通，当未接收到第一控制信号时截止。第二传输线320连接于第一二极管D1的阴极与地之间。
在本实施例中，第一传输线310与第二传输线320皆为微带线，其长度皆为无线收发器所发送的射频信号的四分之一波长。通过第一传输线310与第二传输线320，第一控制信号相对于地之间短路，从而可驱动第一二极管D1导通。例如，第一控制信号可为3V电压信号，其大于第一二极管D1的开启电压0.7V。
通过第一传输线310与第二传输线320，无线收发器所发送的射频信号相对于电源及地之间开路，从而可防止所发送的射频信号泄漏到电源及地。
第二开关电路400一端连接于公用放大器电路200的输入端，用于当接收到射频信号处理电路100所输出的第二控制信号时导通，当未接收到第二控制信号时断开。在本实施例中，第二开关电路400包括第三传输线410、第二二极管D2及第四传输线420。
第三传输线410一端用于接收射频信号处理电路100所输出的第二控制信号。第二二极管D2的阳极连接于第三传输线410的另一端与单刀双掷开关600的第二掷位，其阴极连接于公用放大器电路200的输入端，用于当接收到第二控制信号时导通，当未接收第二控制信号时截止。第四传输线420连接于第二二极管D2的阴极与地之间。
在本实施例中，第三传输线410与第四传输线420皆为微带线，其长度皆为无线收发器所接收的射频信号的四分之一波长。通过第三传输线410与第四传输线420，第二控制信号相对于地之间短路，从而可驱动第二二极管D2导通。例如，第二控制信号可为3V电压信号，其大于第二二极管D2的开启电压0.7V。
通过第三传输线410与第四传输线420，无线收发器所接收的射频信号相对于电源及地之间开路，从而可防止所接收的射频信号泄漏到电源及地。
发送功率放大器500的输入端连接于第一开关电路300的另一端，其输出端连接于单刀双掷开关600的第一掷位，用于当第一开关电路300导通时对公用放大器电路200所前置放大的射频信号进一步放大。在本实施例中，当无线收发器发送射频信号时，公用放大器电路200先将射频信号前置放大到发送功率放大器500所能接受的输入范围，然后发送功率放大器500再将前置放大的射频信号进一步放大。其中，发送功率放大器500所能接受的最佳输入范围由其功率增益等性能参数来决定。
单刀双掷开关600的公共端连接于滤波器700，其第一掷位连接于发送功率放大器500的输出端，其第二掷位连接于第二开关电路400的另一端，用于根据第一控制信号连接其公共端与第一掷位以及根据第二控制信号连接其公共端与第二掷位，亦即：根据第一控制信号连接滤波器700与发送功率放大器500以及根据第二控制信号连接滤波器700与第二开关电路400。
图3是本发明无线收发器发送射频信号一实施方式的示意图。在本实施方式中，当无线收发器发送射频信号时，射频信号处理电路100发送第一控制信号至第一开关电路300与单刀双掷开关600以使第一开关电路300导通，单刀双掷开关600连接发送功率放大器500与滤波器700。第二开关电路400由于未接收到第二控制信号而处于断开状态。此时，射频信号处理电路100先发送射频信号至公用放大器电路200，公用放大器电路200对射频信号进行前置放大。前置放大的射频信号经由第一开关电路300被传送至发送功率放大器500，发送功率放大器500再将前置放大的射频信号进一步放大。进一步放大的射频信号经由单刀双掷开关600被传送至滤波器700，滤波器700再将该进一步放大的射频信号进行滤波。最后，天线800将所滤波的射频信号发射出去。
图4是本发明无线收发器接收射频信号一实施方式的示意图。在本实施方式中，当无线收发器接收射频信号时，射频信号处理电路100发送第二控制信号至第二开关电路400与单刀双掷开关600以使第二开关电路400导通，单刀双掷开关600连接滤波器700与第二开关电路400。第一开关电路300则由于未接收到第一控制信号而处于断开状态。此时，天线800先接收射频信号，滤波器700再将所接收的射频信号进行滤波。所滤波的射频信号经由单刀双掷开关600与第二开关电路400被传送至公用放大器电路200，公用放大器电路200再将所滤波的射频信号进行放大。最后，射频信号处理电路100接收所放大的射频信号。
因此，在本发明无线收发器中，发送端的前置放大器与接收端的低噪声放大器可共享一组公用放大器电路200，从而减少了一组放大器电路所需要的零件，不仅精简电路，减少所占据的空间，且降低了无线收发器的成本。另，在第一开关电路300与第二开关电路400中，利用了第一传输线310、第二传输线320、第三传输线410及第四传输线420的四分之一波长特性来达到射频信号隔绝的目的(即防止射频信号泄漏到电源及地)，从而使电路设计简单且容易实现。

Claims (9)

1.一种无线收发器，其特征在于，包括：
天线，用于收发射频信号；
滤波器，连接于所述天线，用于对射频信号进行滤波；
射频信号处理电路，用于处理射频信号，当所述无线收发器发送射频信号时输出第一控制信号，以及当所述无线收发器接收射频信号时输出第二控制信号；
公用放大器电路，其输入端连接于所述射频信号处理电路的输出端，其输出端连接于所述射频信号处理电路的输入端，用于当所述无线收发器发送射频信号时对所发送的射频信号进行前置放大，当所述无线收发器接收射频信号时，对所接收的射频信号进行放大；
第一开关电路，一端连接于所述公用放大器电路的输出端，用于当接收到所述射频信号处理电路所输出的第一控制信号时导通，当未接收到所述第一控制信号时断开；
第二开关电路，一端连接于所述公用放大器电路的输入端，用于当接收到所述射频信号处理电路所输出的第二控制信号时导通，当未接收到所述第二控制信号时断开；
发送功率放大器，其输入端连接于所述第一开关电路的另一端，用于当所述第一开关电路导通时对所述公用放大器电路所前置放大的射频信号进一步放大；及
单刀双掷开关，其公共端连接于所述滤波器，其第一掷位连接于所述发送功率放大器的输出端，其第二掷位连接于所述第二开关电路的另一端，用于根据所述第一控制信号连接其公共端与第一掷位以及根据所述第二控制信号连接其公共端与第二掷位。
2.如权利要求1所述的无线收发器，其特征在于，所述公用放大器电路包括：
输入匹配电路，连接于所述射频信号处理电路的输出端，用于调节所述公用放大器电路的输入阻抗；
输出匹配电路，连接于所述射频信号处理电路的输入端，用于调节所述公用放大器电路的输出阻抗；及
公用放大器，连接于所述输入匹配电路与所述输出匹配电路之间，用于当所述无线收发器发送射频信号时对射频信号进行前置放大，当所述无线收发器接收射频信号时，对射频信号进行放大；
其中，所述输入匹配电路与所述输出匹配电路通过调节所述公用放大器电路的输入阻抗与输出阻抗使所述公用放大器达到最大的功率输出。
3.如权利要求2所述的无线收发器，其特征在于，所述公用放大器为低噪声放大器。
4.如权利要求1所述的无线收发器，其特征在于，所述第一开关电路包括：
第一传输线，一端用于接收所述射频信号处理电路所输出的第一控制信号；
第一二极管，其阳极连接于所述第一传输线的另一端以及所述发送功率放大器的输入端，其阴极连接于所述公用放大器电路的输出端，用于当接收到所述第一控制信号时导通，当未接收到所述第一控制信号时截止；及
第二传输线，连接于所述第一二极管的阴极与地之间。
5.如权利要求4所述的无线收发器，其特征在于，所述第一传输线与所述第二传输线的长度皆为所述无线收发器所发送的射频信号的四分之一波长。
6.如权利要求5所述的无线收发器，其特征在于：
通过所述第一传输线与所述第二传输线，所述第一控制信号相对于地之间短路，从而驱动所述第一二极管导通；
通过所述第一传输线与所述第二传输线，所述无线收发器所发送的射频信号相对于电源及地之间开路，从而防止所发送的射频信号泄漏到电源及地。
7.如权利要求1所述的无线收发器，其特征在于，所述第二开关电路包括：
第三传输线，一端用于接收所述射频信号处理电路所输出的第二控制信号；
第二二极管，其阳极连接于所述第三传输线的另一端以及所述单刀双掷开关的第二掷位，其阴极连接于所述公用放大器电路的输入端，用于当接收到所述第二控制信号时导通，当未接收到所述第二控制信号时截止；及
第四传输线，连接于所述第二二极管的阴极与地之间。
8.如权利要求7所述的无线收发器，其特征在于，所述第三传输线与所述第四传输线的长度皆为所述无线收发器所接收的射频信号的四分之一波长。
9.如权利要求8所述的无线收发器，其特征在于：
通过所述第三传输线与所述第四传输线，所述第二控制信号相对于地之间短路，从而驱动所述第二二极管导通；
通过所述第三传输线与所述第四传输线，所述无线收发器所接收的射频信号相对于电源及地之间开路，从而防止所接收的射频信号泄漏到电源及地。
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