CN102118149B - 信号切换的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了信号切换的装置和信号切换的方法。信号切换的装置,包括小功率开关和平衡式功率放大器,所述小功率开关包括输入端r、输出端a和b,所述平衡式功率放大器包括输入端a和b、输出端c和d,所述小功率开关的输出端a与所述平衡式功率放大器的输入端a相连,所述小功率开关的输出端b与所述平衡式功率放大器的输入端b相连;所述小功率开关,用于接收小功率信号,并将所述小功率信号从选通的通路中输出;所述平衡式功率放大器,用于接收从所述小功率开关输出的小功率信号,将所述小功率信号进行功率放大后输出。采用本实施例提供的信号切换的装置和信号切换的方法,可以提高较大功率信号切换的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及信号切换的方法和装置。
背景技术
在移动通信基站产品中,需要通过射频功率开关来选择不同的发射机模式,灵活地满足网络对覆盖、容量和成本的需求。如在用户集中的市区,基站可以工作在合路模式(A+B输出)以实现大容量并降低天馈系统成本;而在用户稀少分散的农村地区,基站可以工作在独立发射(A或B输出)或者功率增强模式(A+B输出)。现有的信号切换输出装置的示意框图如图1所示,其中,信号a经过功率放大器101和隔离器102后,由开关103进行切换,同样,信号b经过功率放大器101和隔离器102后,由开关103进行切换;当开关103的端口1与端口2接通时,输出信号为A或B,当开关103的端口1与端口3接通时,输出信号经3dB电桥合路输出为A+B。此处的开关103为射频功率开关。现有技术中通常通过射频继电器或开关连接器实现。
从该框图可以看到,此处的射频功率开关非常重要,开关功率容量要足够大且对散热要求较高,否则容易出现大功率烧毁。因而,功率信号切换的可靠性较难得到保障。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种信号切换方法和装置,可以提高较大功率信号切换的可靠性。
本发明实施例提供了一种信号切换的装置,包括小功率开关和平衡式功率放大器,所述小功率开关包括输入端r、输出端a和b,所述平衡式功率放大器包括输入端a和b、输出端c和d,所述小功率开关的输出端a与所述平衡式功率放大器的输入端a相连,所述小功率开关的输出端b与所述平衡式功率放大器的输入端b相连;所述小功率开关,用于接收小功率信号,并将所述小功率信号从选通的通路中输出;所述平衡式功率放大器,用于接收从所述小功率开关输出的小功率信号,将所述小功率信号进行功率放大后输出。
本发明实施例还提供了一种信号切换的装置,包括两路上述的信号切换的装置。
本发明实施例还提供了一种信号切换的方法,包括接收小功率信号,并将小功率信号从选通的通路中输出,所述输出的信号输入平衡式功率放大器进行功率放大后,从所述平衡式功率放大器的选通的通路输出。
采用本发明实施例提供的信号切换方法和装置,可以达到通过控制小功率开关的通路选通,控制较大功率信号的输出的切换的目的,进而提高较大功率信号切换的可靠性。
附图说明
图1是现有技术中信号切换输出装置的示意框图;
图2是本发明实施例提供的一种信号切换的装置的示意图;
图3是本发明实施例提供的一种信号切换的装置的示意图;
图4是本发明实施例提供的一种信号切换的装置的示意图;
图5a是本发明实施例提供的一种信号切换的装置中的隔离器的示意图;
图5b是本发明实施例提供的一种信号切换的装置中的隔离器的示意图;
图6a是本发明实施例提供的一种信号切换的装置中的选择吸收式开关的功能示意图;
图6b是本发明实施例提供的一种信号切换的装置中的选择吸收式开关的功能示意图;
图7是本发明实施例提供的一种信号切换的装置中的小功率开关的示意图;
图8是本发明实施例提供的一种信号切换的装置中的平衡式功率放大器的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种信号切换的装置,如图2所示,包括小功率开关201和平衡式功率放大器202,其中小功率开关201包括输入端r、输出端a和b,平衡式功率放大器202包括输入端a和b、输出端c和d,小功率开关201的输出端a与平衡式功率放大器202的输入端a相连,小功率开关201的输出端b与平衡式功率放大器202的输入端b相连。小功率开关201,用于接收小功率信号,并将小功率信号从选通的通路中输出;平衡式功率放大器202,用于接收从小功率开关输出的小功率信号,将该小功率信号进行功率放大后输出。
在本发明实施例中小功率可以指的是瓦级功率。
采用本发明实施例提供的信号切换的装置,可以通过控制小功率开关的通路选择,控制经过平衡式功率放大器进行功率放大后的较大功率信号的输出。
本发明实施例提供的信号切换的装置,还可以包括3dB电桥,用于接收平衡式功率放大器202进行功率放大后输出的信号,将所接收的信号进行合路处理后输出。该3dB电桥可以为两输入两输出的四端口网络结构。
在本发明实施例中,3dB电桥可以将一路输入信号分为两路互为等幅且具有90°相位差的信号进行输出。
在本发明实施例中,3dB电桥的两路输入信号可以为同频同相的信号,也可以为非同频或非同相的信号。
采用本发明实施例提供的信号切换的装置,可以通过控制小功率开关的通路选择,控制经过平衡式功率放大器进行功率放大后的较大功率信号的输出,进而可以通过平衡式功率放大器输出通道与3dB电桥或合路器的连接,实现较大功率信号的单路输出或合路输出。
本发明实施例提供的信号切换的装置中,小功率开关201的输出端a还可以连接有a路负载,输出端b还可以连接有b路负载。
本发明实施例提供的信号切换的装置中,小功率开关201可以为选择吸收式开关,或者,小功率开关201可以包括反射式开关和两路输出端负载。
本发明实施例提供的信号切换的装置中,平衡式功率放大器可以包括第一3dB电桥、第一功率管和第二功率管、以及第二3dB电桥,第一功率管和第二功率管为一对相同性能的功率管;第一3dB电桥和第二3dB电桥均为两输入两输出结构;第一3dB电桥的两路输出分别与第一功率管和第一功率管的输入相连,第一功率管和第一功率管的输出分别与第二3dB电桥的两路输入相连。平衡式功率放大器的输出端c还可以连接有c路负载,和/或,平衡式功率放大器的输出端d还可以连接有d路负载。该c路负载和/或d路负载可以为50欧姆负载,还可以为隔离器。
本发明实施例提供的信号切换的装置,还包括驱动放大器,与小功率开关相连,用于对输入小功率开关的小功率信号进行功率放大后,将进行功率放大后的小功率信号输入小功率开关。
本发明实施例提供了一种信号切换的装置,如图3所示,包括至少两路如图2所示的信号切换装置,在本发明实施例中,以两路为例进行说明。在本发明实施例中两路分别为A路和B路。其中,A路的小功率开关简称为A路小功率开关,B路的小功率开关简称为B路小功率开关,A路的平衡式功率放大器简称为A路平衡式功率放大器,B路的平衡式功率放大器简称为B路平衡式功率放大器。该信号切换的装置,具体可以包括A路小功率开关2011、B路小功率开关2012、A路平衡式功率放大器2021、B路平衡式功率放大器2022,还可以包括3dB电桥204。
其中,A路和B路电路结构相似,以A路为例,A路小功率开关2011与A路平衡式功率放大器2021相连,A路小功率开关2011包括输入端r1,输出端a1和b1,A路平衡式功率放大器2021包括输入端a1和b1,输出端c1和d1;其中,A路小功率开关2011的输出端a1和b1分别与A路平衡式功率放大器2021的输入端a1和b1相连。
同理,B路小功率开关2012与B路平衡式功率放大器2022相连,B路小功率开关2012包括输入端r2,输出端a2和b2,B路平衡式功率放大器2022包括输入端a2和b2,输出端c2和d2;其中,B路小功率开关2012的输出端a2和b2分别与B路平衡式功率放大器2022的输入端a2和b2相连。
3dB电桥204可以为两输入单输出的结构,也可以为两输入两输出的结构,以两输入两输出的四端口网络结构为例,3dB电桥204包括输入端d1和d2,输出端e1和e2;A路平衡式功率放大器2021的输出端d1与3dB电桥304的输入端d1相连,B路平衡式功率放大器2022的输出端d2与3dB电桥304的输入端d2相连。
以A路输入信号a,B路输入信号b为例,说明本发明实施例中的信号切换装置的工作过程。
若A路小功率开关2011的输入端r1与输出端a1相连,输入信号a经过A路平衡式功率放大器2021进行功率放大后,由A路平衡式功率放大器2021的输出端d1输出,并输入3dB电桥204;同样,B路小功率开关2012的输入端r2与输出端a2相连,输入信号b经过B路平衡式功率放大器2022进行功率放大后,由B路平衡式功率放大器2022的输出端d2输出,并输入3dB电桥204;信号经3dB电桥合路后,从输出端e1输出合路信号A+B。
若A路小功率开关2011的输入端r1与输出端b1相连,输入信号a经过A路平衡式功率放大器2021进行功率放大后,由A路平衡式功率放大器2021的输出端c1输出信号A;同样,B路小功率开关2012的输入端r2与输出端a2相连,输入信号b经过B路平衡式功率放大器2022进行功率放大后,由B路平衡式功率放大器2022的输出端c2输出信号B。
由上述说明可以看出,通过控制小功率开关的通路切换可以控制经过平衡式功率放大器后的较大功率信号的输出切换。
因而,采用本发明实施例提供的信号切换的装置,可以通过控制小功率开关的通路切换达到对较大功率信号的输出切换的目的,而且小功率开关较大功率开关具有功耗低、散热小的特点,输入的小功率信号对小功率开关的功率容量要求较低,信号的切换不易引起小功率开关的失效,可以提高较大功率信号切换的可靠性。
本发明实施例还提供了一种信号切换的装置,在如图2或图3所示的信号切换的装置的基础上,如图4所示,A路平衡式功率放大器2021的输出端c1还可以连接有c1路负载;B路平衡式功率放大器2022的输出端c2还可以连接有c2路负载;A路平衡式功率放大器2021的输出端d1还可以连接有d1负载;B路平衡式功率放大器2022的输出端d2还可以连接有d2负载。这样,以A路为例,若A路小功率开关输入端r1与输出端a1接通,信号从A路平衡式功率放大器2021的输出端d1输出,而输出端c1的输出可以由c1路负载吸收;A路小功率开关输入端r1与输出端b1接通,信号从A路平衡式功率放大器2021的输出端c1输出,而输出端d1的输出可以由d1路负载吸收。B路与A路的情况类似,在此不再赘述。而A路小功率开关输出端a1和b1还可以分别连接有a1路负载和b1路负载;B路小功率开关输出端a2和b2还可以分别连接有a2路负载和b2路负载。这样,以A路为例,若A路小功率开关的输入端r1与输出端a1接通,信号从A路平衡式功率放大器2021的输出端d1输出,A路小功率开关的输出端b1的输出可以由b1路负载吸收;若A路小功率开关的输入端r1与输出端b1接通,信号从A路平衡式功率放大器2021的输出端c1输出,A路小功率开关的输出端a1的输出可以由a1路负载吸收。B路与A路的情况类似,在此不再赘述。因而,采用本发明实施例提供的信号切换的装置,可以保证平衡式功率放大器的特性和工作性能,如若平衡式功率放大器202的输出端还与3dB电桥204的输入端相连,那么平衡式功率放大器的输出端经过负载与3dB电桥的输入端相连,还可以保证3dB电桥两路输入的隔离度。
在本发明实施例中,c1路负载、d1路负载、c2路负载和d2路负载都可以为隔离器。该隔离器,如图5a所示,该隔离器中集成有环行器和50欧姆负载;或者,该隔离器中集成有环行器和衰减器;该隔离器也可以如图5b所示,直接包括环行器501和50欧姆负载502,或者,直接包括环行器和衰减器。
在本发明实施例中,a1路负载、b1路负载、a2路负载和b2路负载可以为50欧姆负载。
A路或B路小功率开关可以为选择吸收式开关,图6a和图6b为选择吸收式开关的功能示意图,包括输入端1、输出端2和3;其中若输入端1与输出端2导通,输出端3内部接有50欧姆吸收负载;若输入端1与输出端3导通,输出端2内部接有50欧姆吸收负载。
A路或B路小功率开关201还可以包括反射式开关和输出端负载,如图7所示,其中,反射式开关601的两路输出端均接有输出端负载602,该输出端负载可以为隔离器。
可以理解的是,本发明实施例中的小功率开关也可以为其他结构的小功率开关,以上仅为举例,在本发明实施例中可以不予限定。
此外,在本发明的另一个实施例中,若3dB电桥204为两输入两输出结构,3dB电桥204的输出端e2还可以连接有合路负载205,这样,可以保证3dB电桥两路输出的隔离度。该合路负载205可以为50欧姆负载。
本发明实施例还提供了一种信号切换的装置,在如图2或图3所示的信号切换的装置的基础上,如图8所示,平衡式功率放大器202可以包括第一3dB电桥701、第一功率管7021和第二功率管7022、以及第二3dB电桥703,其中,第一功率管7021和第二功率管7022可以为一对相同性能的功率管;第一3dB电桥701和第二3dB电桥703均为两输入两输出结构;第一3dB电桥701的输出分别与第一功率管7021和第一功率管7022的输入相连,第一功率管7021和第一功率管7022的输出分别与第二3dB电桥703的输入相连。可以理解的是,本发明实施例中的平衡式功率放大器也可以为其他结构的平衡式功率放大器,以上仅为举例,在本发明实施例中可以不予限定。
本发明实施例提供的信号切换的装置可以用于较大功率信号的切换,比如可以置于射频前端,用于对射频信号进行切换输出。
本发明另一个实施例提供的信号切换的装置,还包括A路和/或B路驱动放大器,以A路驱动放大器为例,A路驱动放大器与A路小功率开关相连,用于对输入A路小功率开关的信号进行放大。B路与A路情况类似,在此不再赘述。
采用本发明实施例提供的信号切换的装置,可以通过控制小功率开关的通路切换达到对较大功率信号的输出切换的目的,而小功率开关较大功率开关具有功耗低、散热小的特点,而输入的小功率信号对小功率开关的功率容量要求较低,信号的切换不易引起小功率开关的失效,可以提高较大功率信号切换的可靠性。此外,小功率开关成本低,可靠性高,同时在瓦级进行切换,基本不需考虑可耐功率的问题。
本发明实施例还提供一种信号切换的方法,包括:接收小功率信号,将小功率信号从选通的通路中输出,该输出的信号输入平衡式功率放大器进行功率放大后,从平衡式功率放大器的选通的通路输出。
本发明实施例提供的信号切换的方法,还可以包括:从平衡式功率放大器的选通的通路输出的信号输入3dB电桥进行合路处理后输出,或者,从平衡式功率放大器的选通的通路输出的信号直接输出。
采用本发明实施例提供的信号切换的方法,可以通过控制小功率开关的通路选择,控制经过平衡式功率放大器进行功率放大后的较大功率信号的输出,进而可以通过平衡式功率放大器输出通道与3dB电桥或合路器的连接,实现较大功率信号的单路输出或合路输出。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种信号切换的装置,包括小功率开关和平衡式功率放大器,
所述小功率开关包括输入端r、输出端a和b,所述平衡式功率放大器包括输入端a和b、输出端c和d,所述小功率开关的输出端a与所述平衡式功率放大器的输入端a相连,所述小功率开关的输出端b与所述平衡式功率放大器的输入端b相连;
所述小功率开关,用于接收小功率信号,并将所述小功率信号从选通的通路中输出;
所述平衡式功率放大器,用于接收从所述小功率开关输出的小功率信号,将所述小功率信号进行功率放大后输出
所述的信号切换的装置,其特征在于,进一步包括:3dB电桥,
所述平衡式功率放大器的输出端c连接有c路负载和所述平衡式功率放大器的输出端d连接有d路负载;
所述c路负载和所述d路负载为隔离器;
所述3dB电桥,用于接收所述平衡式功率放大器进行功率放大后输出的信号,且将一路输入信号分为两路互为等幅且具有90°相位差的信号进行输出。
2.如权利要求1所述的信号切换的装置,其特征在于,所述小功率开关的输出端a连接有a路负载,输出端b连接有b路负载。
3.如权利要求2所述的信号切换的装置,其特征在于,所述a路负载和b路负载为50欧姆负载。
4.如权利要求1所述的信号切换的装置,其特征在于,所述小功率开关为选择吸收式开关,或者,所述小功率开关包括反射式开关和两路输出端负载。
5.如权利要求1所述的信号切换的装置,其特征在于,所述平衡式功 率放大器包括第一3dB电桥、第一功率管和第二功率管、以及第二3dB电桥,所述第一功率管和所述第二功率管为一对相同性能的功率管;所述第一3dB电桥和所述第二3dB电桥均为两输入两输出的四端口网络结构;
所述第一3dB电桥的两路输出分别与所述第一功率管和所述第二功率管的输入相连,所述第一功率管和所述第二功率管的输出分别与所述第二3dB电桥的两路输入相连。
6.如权利要求1所述的信号切换的装置,其特征在于,还包括驱动放大器,与小功率开关相连,用于对输入所述小功率开关的小功率信号进行功率放大后,将进行功率放大后的小功率信号输入所述小功率开关。
7.一种信号切换的装置,其特征在于,包括两路如权利要求1至6任意一项所述的信号切换的装置。
8.如权利要求7所述的信号切换的装置,其特征在于,还包括3dB电桥,所述3dB电桥为两输入两输出的四端口网络结构,所述3dB电桥的两输入端与所述两路如权利要求1至6任意一项所述的信号切换的装置中的平衡式放大器的输出端d分别相连,用于接收从两路平衡式放大器的输出端d输出的信号,将所接收的两路信号进行合路处理后输出。
9.如权利要求8所述的信号切换的装置,其特征在于,所述3dB电桥的一输出端用于输出经过合路处理后的信号,所述3dB电桥的另一输出端连接有合路负载。
10.一种信号切换的方法,其特征在于,包括接收小功率信号,并将小功率信号从选通的通路中输出,所述输出的信号输入平衡式功率放大器进行功率放大后,从所述平衡式功率放大器的选通的通路输出;所述平衡式功率放大器的输出端c连接有c路负载和所述平衡式功率放大器的输出端d连接有d路负载;所述c路负载和所述d路负载为隔离器。
11.如权利要求10所述的信号切换的方法,其特征在于,包括从平衡式功率放大器的选通的通路输出的信号输入3dB电桥进行合路处理后输出, 或者,从平衡式功率放大器的选通的通路输出的信号直接输出。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant |