CN104854922A - 时分双工系统射频前端电路和基站 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种时分双工系统射频前端电路和基站，该电路包括信号处理模块、接收通道、发射通道、开关和天线，所述接收通道和发射通道经开关并行连接在信号处理模块和天线之间，所述电路还包括：第一滤波器，连接在所述开关和天线之间；第二滤波器，设置在所述接收通道或发射通道中。本发明实施例通过分别单独考虑时分双工系统射频前端电路中发射通道和接收通道的要求设计电路，实现系统损耗的降低，提升系统的性能。

Description

时分双工系统射频前端电路和基站
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种时分双工系统射频前端电路和基站。
背景技术
时分双工（Time Division Duplexing，简称TDD）系统是收发异步系统，其接收通道和发送通道采用相同的频率，在工作时利用不同的时隙传输上下行信息，通常情况下，接收通道和发射通道共用一个前端滤波器。
图1为现有技术中TDD系统射频前端电路的结构示意图，如图1所示，该TDD系统射频前端电路包括信号处理模块10、功率放大器20、开关30、前端滤波器40、天线50和低噪声放大器60。其中，信号处理模块10用于在发射时隙预处理发射信号，在接收时隙对接收信号经低噪声放大器放大后的信号的后期处理；功率放大器20用于放大下行发射信号；开关30用于切换收发状态，接收时隙时连通接收通道，发射时隙时连通发射通道；前端滤波器40用于滤除下行的近端杂散和抑制上行的近端阻塞；低噪声放大器60用于放大上行接收信号。
上述现有技术中，前端滤波器40的设计必须同时满足下行的近端杂散滤除要求与上行的近端阻塞抑制要求。然而，在有些情况下，上行的近端阻塞电平较大，而下行的近端杂散抑制要求较低，此时，若前端滤波器40按照上行的近端阻塞抑制要求设计，将导致前端滤波器40的损耗比单纯考虑下行的近端杂散的损耗要大得多，这样为了保证下行的功率必须要增加功率放大器20的输出功率，增加不必要的系统功耗。
发明内容
本发明实施例提供一种时分双工系统射频前端电路和基站，以降低现有技术中TDD系统射频前端电路的系统功耗，提升系统性能。
第一方面，本发明实施例提供一种时分双工系统射频前端电路，包括信号处理模块、接收通道、发射通道、开关和天线，所述接收通道和发射通道经开关并行连接在信号处理模块和天线之间，所述电路还包括：第一滤波器，连接在所述开关和天线之间；第二滤波器，设置在所述接收通道或发射通道中。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述发射通道包括功率放大器；所述接收通道包括低噪声放大器，所述第二滤波器设置在所述低噪声放大器与所述开关之间。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一滤波器的通带为时分双工系统的下行频段，所述第二滤波器的通带为时分双工系统的上行频段，所述下行频段大于等于所述上行频段。
第二方面，本发明实施例提供一种基站，包括第一方面、第一方面的第一种至第二种可能的实现方式中任一所述的时分双工系统射频前端电路。
本发明实施例通过分别单独考虑时分双工系统射频前端电路中发射通道和接收通道的要求设计电路，实现系统损耗的降低，提升系统的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中TDD系统射频前端电路的结构示意图；
图2为本发明时分双工系统射频前端电路实施例一的结构示意图；
图3为本发明时分双工系统射频前端电路实施例一结构中功率放大器输出信号示意图；
图4为本发明时分双工系统射频前端电路实施例一结构中第一滤波器输出信号示意图；
图5为本发明时分双工系统射频前端电路实施例一结构中天线输出信号示意图；
图6为本发明时分双工系统射频前端电路实施例一结构中第一滤波器输出信号示意图；
图7为本发明时分双工系统射频前端电路实施例一结构中第二滤波器输出信号示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
随着滤波器技术的发展，可以在小体积内实现比较强大的滤波器，使得可能在一个小体积设备内使用多个滤波器。因此，本发明实施例考虑在时分双工系统射频前端电路中增加滤波器的个数，优化电路设计。
实施例一
图2为本发明时分双工系统射频前端电路实施例一的结构示意图。本发明实施例提供一种时分双工系统射频前端电路，应用于时分双工系统，可集成在基站中。如图2所示，该电路包括信号处理模块100、接收通道200、发射通道300、开关400和天线500，所述接收通道200和发射通道300经开关400并行连接在信号处理模块100和天线500之间；所述电路还包括：第一滤波器600，连接在所述开关400和天线500之间；第二滤波器700，设置在所述接收通道200或发射通道300中。
本发明实施例利用多级前端滤波器，即第一滤波器和第二滤波器，进行组合滤波，减少前端损耗，在对接收通道中近端阻塞抑制和发射通道中近端杂散滤除要求不一致时，可以通过第二滤波器的设置，满足该不一致的要求。例如，在有些场景中，接收通道的近端阻塞电平较大，而发射通道的近端杂散滤除要求较低，此时，若按照接收通道近端阻塞抑制要求，采用如图1所示的现有技术中TDD系统射频前端电路，将导致图1中发射通道产生的损耗比单纯考虑发射通道近端杂散滤除要求所产生的损耗要大得多，这样为了保证发射通道的功率，必须增加发射通道中功率放大器的输出功率，从而增加不必要的功耗；在本发明实施例中，相同场景下，在接收通道设置第二滤波器，通过该第二滤波器抑制接收通道的近端阻塞，从而实现分别考虑接收通道和发射通道的要求设计时分双工系统射频前端电路，降低系统损耗，提升系统的性能。
进一步地，如图2所示，所述发射通道300具体包括功率放大器800；所述接收通道200具体包括低噪声放大器900，所述第二滤波器700设置在所述低噪声放大器900与所述开关400之间。在本发明实施例，接收通道200中，第二滤波器700在低噪声放大器900之后，即采用先放大再滤波的技术，可以滤除如二次型等不想要的信息，该种结构设计使得低噪声放大器的抗阻塞能力得到增强，可以支持比较强的信号。但本发明不以此为限，也可以采用先滤波再放大的技术，即第二滤波器700设置在低噪声放大器900之前。
进一步地，所述第一滤波器600的通带为时分双工系统的下行频段，所述第二滤波器700的通带为时分双工系统的上行频段，所述下行频段大于等于所述上行频段。本发明实施例中，两个滤波器通带的设计满足如图1所示的电路结构，该电路结构的应用场景为接收通道近端阻塞滤除要求高于发射通道近端杂散滤除要求的实现方案，以下对两个滤波器输入输出信号进行详细说明：
1、发射通道中，近端杂散滤除由第一滤波器600完成。如图3和图4所示，对于功率放大器800输出信号经第一滤波器600滤波后的输出信号，该滤波后的输出信号与滤波前相比，仅体现在信号带外杂散减少，幅值几乎没有变化，带内的损耗很小。
2、接收通道中，近端阻塞抑制由第一滤波器600和第二滤波器700共同完成。如图5-7所示，横向表示信号的频率，纵向表示信号的幅值；与天线400的输出信号相比，经第一滤波器600滤波后的输出信号几乎没有变化，只有信号的幅值稍微有衰减；经第二滤波器700滤波后的输出信号也只有信号幅值上的改变，明显衰减。
通过上述分析易知，由于第一滤波器600只需要考虑发射通道的近端杂散滤除，并且要求的滤除度不高，所以第一滤波器600的插损比较小；第二滤波器700需要考虑接收通道的强阻塞抑制，因此需要在近端增加强的抑制度，第二滤波器700的插损较大。但是在第二滤波器700前增加高性能的低噪声放大器900，这样第二滤波器700的高损耗对发射通道灵敏度的恶化影响可以忽略。
实施例二
本发明实施例提供一种基站，包括上述任一实施例所提供的时分双工系统射频前端电路，用以实现分别单独考虑时分双工系统射频前端电路中发射通道和接收通道的要求设计电路，以降低系统的损耗，提升系统的性能。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各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。前述的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，执行包括上述各方法实施例的步骤；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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种时分双工系统射频前端电路，包括信号处理模块、接收通道、发射通道、开关和天线，所述接收通道和发射通道经开关并行连接在信号处理模块和天线之间，其特征在于，所述电路还包括：
第一滤波器，连接在所述开关和天线之间；
第二滤波器，设置在所述接收通道或发射通道中。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：
所述发射通道包括功率放大器；所述接收通道包括低噪声放大器，所述第二滤波器设置在所述低噪声放大器与所述开关之间。
3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，所述第一滤波器的通带为时分双工系统的下行频段，所述第二滤波器的通带为时分双工系统的上行频段，所述下行频段大于等于所述上行频段。
4.一种基站，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的时分双工系统射频前端电路。
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