CN102611472A - 一种多波段无线信号收发系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多波段无线信号收发系统，包括：功率放大器，用于放大输入的无线信号；频率切换输出器，所述频率切换输出器包括：用于所述接收功率放大器输出信号的收发开关、与所述收发开关相耦合的第一切换开关、与所述第一切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦合的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述第一切换开关和第一切换开关相应段位相适应的滤波单元；监控器，所述监控器包括：用于分别检测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号的频率检测单元，和根据所述频率检测单元检测结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一切换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控制单元，能够适应更宽的频率信号，降低成本，提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线收发系统，尤其涉及一种多波段无线信号收发系统。
背景技术
目前的多波段无线收发系统中，通常的做法是采用每个波段分立应用,每一个波段都需要设置独立的收发开关和窄带功率放大器，其收发开关采用的环形器加限幅器电路，波段切换开关和滤波器也是分别独立设置，如此，其组件的体积很大，要用更多的功率放大器来满足多波段工作频率范围，效率低，成本高，接收和发射链路的隔离度也比较差，整体上增加了其控制的复杂性和不稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种在电子元件尽量少的条件下，能够适应更宽的频率信号，降低产品成本，提高使用效率的多波段无线信号收发系统。
对此，本发明提供一种多波段无线信号收发系统，包括：
功率放大器，用于放大输入的无线信号；
频率切换输出器，包括：用于所述接收功率放大器输出信号的收发开关、与所述收发开关相耦合的第一切换开关、与所述第一切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦合的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述第一切换开关和第一切换开关相应段位相适应的滤波单元；
监控器，包括：用于分别检测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号的频率检测单元，和根据所述频率检测单元检测结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一切换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控制单元。
其中，所述功率放大器采用宽带功率放大器，接收输入的发射信号，并分别与所述频率切换输出器和监控器连接；所述滤波器包含与所述第一切换开关相应段位相适应的滤波单元，多路滤波单元分别独立工作并能够与第二切换开关相应段位相适应，所述第一切换开关和第二切换开关采用开关切换矩阵单元实现自动切换，切换至相应的滤波器单元上，从而同时实现发射和接收的多波段无线信号收发系统。
与现有技术相比，本发明的优点在于，通过监控器能够自动识别输入的频率信号，并做相适应的匹配放大并滤波，这样在需要电子元件尽量少，尤其是诸如滤波及放大等体积较大的电子元件尽量少的条件下，能够适应更宽的频率信号，降低了产品的成本，提高了其使用效率。
具体来说，现有技术中，通常的做法是对于不同频率段的信号，采用每个波段分立应用,每个波段有独立收发开关，有独立的窄带功率放大器，且收发开关采用环形器加限幅器电路，以适应不同频率的信号。
而本发明的技术方案中，自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，不仅整合了功率放大器电路，而且不需要分别采用限幅电路；加之，现有技术中，由于采用了环形器加限幅器电路等部件，且对整体的体积及功耗有要求，往往把滤波电路设置在频率切换输出器之外，这样会对外围电路的布局产生不便，外围电路的设计要极度依附于其结构，而本发明中，将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监控器进行检测和切换控制，不仅能够更好的匹配频率信号实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度，成本更低。
本发明包括功率放大器、频率切换输出器和监控器，工作于发射模式和接收模式下，所述发射模式为某个波段的频率信号经过功率放大器放大后，由收发开关进入第一切换开关采用开关切换矩阵单元发射至相应段位的滤波通道上，并经第二切换开关发射出去，本发明确认发射这个波段的频率信号，来控制第一切换开关要切换到相适应的波段上；所述接收模式为某个波段的频率信号经过开关切换矩阵单元接收，并通过信号输出单元输出至用于接收的前置放大器中，本发明确认接收这个波段的频率信号，来控制开关切换矩阵单元切换到相应的波段上。
与现有技术相比，本发明的优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，不仅整合了功率放大器，而且不需要分别采用限幅电路；在此基础上，还将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监控器进行检测和切换控制，不仅能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度，体积小，兼容性强，成本更低。
优选的，所述功率放大器采用氮化镓功率放大管。
本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，在此基础上，所述功率放大器采用氮化镓功率放大管，使得收发的效率更高，工作频带更宽，进一步实现更宽频率的多波段无线信号收发系统，兼容性强。
优选的，所述收发开关采用PIN二极管。
本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述收发开关采用PIN二极管，插损小，承受功率大，与现有技术采用的环形器相比，本发明明显提高了其隔离度和灵敏度。
优选的，所述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管。
本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管，使得发射模式和接收模式下，开关的切换插损小，隔离度高，能够承受更大的功率，与现有技术采用的环形器相比，本发明再进一步提高了隔离度和灵敏度。
优选的，所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器。
本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器，能够实现大功率超宽带的射频功率放大需求，使之工作效率更高，工作频带更宽。
优选的，所述第二切换开关采用天线接口与外部设备连接。
本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述第二切换开关采用天线接口与外部设备连接，能够通过天线接口直接与外部设备实现双向通信，更有利于信号的快速收发。
优选的，所述滤波器包含5路独立工作的滤波单元。
本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，且能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，减少了外围电路的设计难度及成本，体积小，在此基础上，所述滤波器包含5路独立工作的滤波单元，彼此之间的工作干扰小，对信号的发射和接收响应速度快，兼容性强。
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本例提供一种多波段无线信号收发系统，包括：
功率放大器，用于放大输入的无线信号；
频率切换输出器，包括：用于所述接收功率放大器输出信号的收发开关、与所述收发开关相耦合的第一切换开关、与所述第一切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦合的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述第一切换开关和第一切换开关相应段位相适应的滤波单元；
监控器，包括：用于分别检测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号的频率检测单元，和根据所述频率检测单元检测结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一切换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控制单元。
其中，所述功率放大器采用宽带功率放大器，接收输入的发射信号，并分别与所述频率切换输出器和监控器连接；所述滤波器包含与所述第一切换开关相应段位相适应的滤波单元，多路滤波单元分别独立工作并能够与第二切换开关相应段位相适应，所述第一切换开关和第二切换开关采用开关切换矩阵单元实现自动切换，切换至相应的滤波器单元上，从而同时实现发射和接收的多波段无线信号收发系统。
与现有技术相比，本例的优点在于，通过监控器能够自动识别输入的频率信号，并做相适应的匹配放大并滤波，这样在需要电子元件尽量少，尤其是诸如滤波及放大等体积较大的电子元件尽量少的条件下，能够适应更宽的频率信号，降低了产品的成本，提高了其使用效率。
具体来说，现有技术中，通常的做法是对于不同频率段的信号，采用每个波段分立应用,每个波段有独立收发开关，有独立的窄带功率放大器，且收发开关采用环形器加限幅器电路，以适应不同频率的信号。
而本例的技术方案中，自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，不仅整合了功率放大器电路，而且不需要分别采用限幅电路；加之，现有技术中，由于采用了环形器加限幅器电路等部件，且对整体的体积及功耗有要求，往往把滤波电路设置在频率切换输出器之外，这样会对外围电路的布局产生不便，外围电路的设计要极度依附于其结构，而本例中，将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监控器进行检测和切换控制，不仅能够更好的匹配频率信号实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度，成本更低。
本例包括功率放大器、频率切换输出器和监控器，工作于发射模式和接收模式下，所述发射模式为某个波段的频率信号经过功率放大器放大后，由收发开关进入第一切换开关采用开关切换矩阵单元发射至相应段位的滤波通道上，并经第二切换开关发射出去，本例确认发射这个波段的频率信号，来控制第一切换开关要切换到相适应的波段上；所述接收模式为某个波段的频率信号经过开关切换矩阵单元接收，并通过信号输出单元输出至用于接收的前置放大器中，本例确认接收这个波段的频率信号，来控制开关切换矩阵单元切换到相应的波段上。
与现有技术相比，本例的优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，不仅整合了功率放大器，而且不需要分别采用限幅电路；在此基础上，还将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监控器进行检测和切换控制，不仅能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度，体积小，兼容性强，成本更低。
实施例2：
与实施例1不同的是，本例所述功率放大器采用氮化镓功率放大管。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，在此基础上，所述功率放大器采用氮化镓功率放大管，使得收发的效率更高，工作频带更宽，进一步实现更宽频率的多波段无线信号收发系统，兼容性强，。
实施例3：
与实施例1不同的是，本例所述收发开关采用PIN二极管。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述收发开关采用PIN二极管，插损小，承受功率大，与现有技术采用的环形器相比，本例明显提高了其隔离度和灵敏度。
本例也适用于实施例2所述的多波段无线信号收发系统。
实施例4：
与实施例3不同的是，本例所述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管，使得发射模式和接收模式下，开关的切换插损小，隔离度高，能够承受更大的功率，与现有技术采用的环形器相比，本例再进一步提高了隔离度和灵敏度。
实施例5：
与实施例1不同的是，本例所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器，能够实现大功率超宽带的射频功率放大需求，使之工作效率更高，工作频带更宽。
本例也适用于实施例2或其他实施例所述的多波段无线信号收发系统。
实施例6：
与实施例1不同的是，本例所述第二切换开关采用天线接口与外部设备连接。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述第二切换开关采用天线接口与外部设备连接，能够通过天线接口直接与外部设备实现双向通信，更有利于信号的快速收发。
本例也适用于实施例2所述的多波段无线信号收发系统。
实施例7：
与实施例1不同的是，本例所述滤波器包含5路独立工作的滤波单元。
本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单元，不需要分别采用限幅电路，且能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，减少了外围电路的设计难度及成本，体积小，在此基础上，所述滤波器包含5路独立工作的滤波单元，彼此之间的工作干扰小，对信号的发射和接收响应速度快，兼容性强。
本例也适用于实施例2所述的多波段无线信号收发系统。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种多波段无线信号收发系统，其特征在于，包括：
功率放大器，用于放大输入的无线信号；
频率切换输出器，包括：用于所述接收功率放大器输出信号的收发开关、与所述收发开关相耦合的第一切换开关、与所述第一切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦合的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述第一切换开关和第一切换开关相应段位相适应的滤波单元；
监控器，包括：用于分别检测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号的频率检测单元，和根据所述频率检测单元检测结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一切换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控制单元。
2.根据权利要求1所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述功率放大器采用氮化镓功率放大管。
3.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述收发开关采用PIN二极管。
4.根据权利要求3所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管。
5.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器。
6.根据权利要求4所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器。
7.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述第二切换开关采用天线接口与外部设备连接。
8.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述滤波器包含5路独立工作的滤波单元。
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| CN2011104414638A CN102611472A (zh) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 一种多波段无线信号收发系统 |
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| CN2011104414638A CN102611472A (zh) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 一种多波段无线信号收发系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120725 |