CN105337628B - 一种无源信号分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种信号分离器。一种无源信号分离器，其中，包括，输入端，与一接收天线连接，用于输入接收天线输出的信号；接地端；第一信号通路，连接于输入端、接地端及一第一输出端之间，用于分离并输出信号中的第一信号分量；第二信号通路，连接于输入端、接地端及一第二输出端之间，用于分离并输出信号中的第二信号分量，输入端、接地端、第一信号通路和第二信号通路集成于同一芯片上。本发明可以实现两种制式通信讯号的单天线解决方案，并且采用集成电路的形式，避免了外围器件的使用，降低了系统成本和设计复杂度并提高了性能，利于与其他集成电路模块的集成。

Description

一种无源信号分离器

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体涉及一种信号分离器。

背景技术

随着移动电话所支持的通信制式的增加，对相应印刷电路板(PCB，PrintedCircuit Board)的性能和集成度提出了更高的要求。现有技术通过采用多天线的方式，分别接收不同制式的移动信号，或者通过器件在印刷电路板上搭建芯片外围电路进行不同信号的滤波，然而通过增加外围天线，或者外围电路来进行不同制式移动信号的接收通路分离，会大大的增加了系统的复杂度并且占用的更多的印刷电路板面积，增加系统成本和设计的复杂度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种无源信号分离器，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种无源信号分离器，其中，包括，

输入端，与一接收天线连接，用于输入所述接收天线输出的信号；

接地端；

第一信号通路，连接于所述输入端、所述接地端及一第一输出端之间，用于分离并输出所述信号中的第一信号分量；

第二信号通路，连接于所述输入端、所述接地端及一第二输出端之间，用于分离并输出所述信号中的第二信号分量；

所述输入端、所述接地端、所述第一信号通路和所述第二信号通路集成于同一芯片上。

优选地，所述第一信号通路包括一低通滤波电路。

优选地，所述第二信号通路包括一高通滤波电路。

优选地，所述第一信号通路包括，

第一电感，连接于所述输入端与所述第一输出端之间；

第二电感，连接于所述第一输出端与所述接地端之间；

第一电容，串联于所述第二电感与所述接地端之间。

优选地，所述第二信号通路包括，

第二电容，连接于所述输入端与所述第二输出端之间；

第三电感，连接于所述第一输出端与所述接地端之间；

第三电容，串联于所述第三电感与所述接地端之间。

优选地，所述低通滤波电路的截止频率为1.58GHz，所述第一输出端用以输出GPS信号。

优选地，所述高通滤波电路的截止频率为2.4GHz，所述第二输出端用以输出WIFI信号。

优选地，所述第一电感的取值为4纳亨，所述第二电感的取值为2.5纳亨。

优选地，所述第三电感的取值为4纳亨。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明可以实现两种制式通信讯号采用一根天线接收，并且采用集成电路的形式，避免了外围器件的使用，降低了系统成本和设计复杂度并提高了性能，利于与其他集成电路模块的集成。

附图说明

图1为本发明的电路示意图；

图2为本发明的版图布局示意图；

图3为对本发明的第一信号通路的仿真响应图；

图4为对本发明的第二信号通路的仿真响应图；

图5为同时对本发明的第一信号通路和第二信号通路的仿真响应图。

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1、图2，一种无源信号分离器，其中，包括，

输入端IN，与一接收天线11连接，用于输入接收天线11输出的信号；

接地端；

第一信号通路，连接于输入端IN、接地端及一第一输出端OUT1之间，用于分离并输出信号中的第一信号分量；

第二信号通路，连接于输入端IN、接地端及一第二输出端OUT2之间，用于分离并输出信号中的第二信号分量；

输入端IN、接地端、第一信号通路和第二信号通路集成于同一芯片上。

现有技术的多制式集成需要更多的天线和相关外围电路的配合，增加了整体系统的成本和电路的复杂性。本发明采用集成电路工艺，设计并实现了一个集成的无源信号分离器(Diplexer)，在使用一根接收天线的情况下，将无源信号分离器所需的无源器件采用集成电路工艺实现，大大简化了芯片外围电路的规模，使得整体系统的构建更加简洁，方便。同时，本发明设计的集成的无源信号分离器可以方便的与射频接收通路上的其他集成电路模块高效的结合，组成集成度更高的电路模块，更大程度的降低整体电路的体积和成本，同时提供更加良好的系统性能。

作为本发明的一种优选地实施例，第一信号通路可以包括一低通滤波电路(LowPass Filter，LPF)。作为本发明的一种优选地实施例，低通滤波电路的截止频率选择为1.58GHz，第一输出端OUT1用以输出GPS信号。GPS民用频段工作在1575.42MHz；本发明通过将低通滤波电路的截止频率定位在1.58GHz，以分离出GPS信号。

作为本发明的一种优选地实施例，第一信号通路包括，

第一电感L1，连接于输入端IN与第一输出端OUT1之间；

第二电感L2，连接于第一输出端OUT1与接地端之间；

第一电容C1，串联于第二电感L2与接地端之间。

作为本发明的一种优选地实施例，第二信号通路可以包括一高通滤波电路(HighPass Filter，HPF)。作为本发明的一种优选地实施例，高通滤波电路的截止频率为2.4GHz-2.5GHz，第二输出端OUT2用以输出WIFI信号。

作为本发明的一种优选地实施例，第二信号通路包括，

第二电容C2，连接于输入端IN与第二输出端OUT2之间；

第三电感L3，连接于第一输出端OUT1与接地端之间；

第三电容C3，串联于第三电感L3与接地端之间。

作为本发明的一种优选地实施例，第一电感L1的取值可以为3纳亨至5纳亨，优选地为4纳亨。

作为本发明的一种优选地实施例，第二电感L2的取值可以为2纳亨至3纳亨。优选地为2.5纳亨；

作为本发明的一种优选地实施例，第三电感L3的取值可以为3纳亨至5纳亨。优选地为4纳亨。

作为本发明的一种优选地实施例，参照图2，第一电感L1、第二电感L2及第三电感L3呈品字形分布于同一芯片上。输入端IN、第一输出端OUT1、第二输出端OUT2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3的布局分别如图2所示。

参照图3至图5，通过对第一信号通路和第二信号通路进行仿真的结果可以看出，本发明在使用一根接收天线的前提下，采用低通滤波电路和高通滤波电路两条信号通路实现对GPS信号和Wi-Fi信号的选择和分离，低通滤波电路对GPS信号提供一个低插入损耗的射频信号通路，同时对Wi-Fi信号有很高的隔离作用；高通滤波电路对Wi-Fi信号提供一个低插入损耗的射频信号通路，同时对GPS信号有很强的隔离作用。即在实现对GPS射频信号和Wi-Fi射频信号低插入损耗的前提下，两条信号通路对他路信号实现较高的抑制，以避免同一根天线接收两种信号所带来的信号互相干扰问题。图中纵坐标表示插入损耗。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种无源信号分离器，其特征在于，包括，

输入端，与一接收天线连接，用于输入所述接收天线输出的信号；

接地端；

第一信号通路，连接于所述输入端、所述接地端及一第一输出端之间，用于分离并输出所述信号中的第一信号分量；

第二信号通路，连接于所述输入端、所述接地端及一第二输出端之间，用于分离并输出所述信号中的第二信号分量；

所述第一信号通路包括，

第一电感，连接于所述输入端与所述第一输出端之间；

第二电感，连接于所述第一输出端与所述接地端之间；

第一电容，串联于所述第二电感与所述接地端之间；

所述第二信号通路包括，

第二电容，连接于所述输入端与所述第二输出端之间；

第三电感，连接于所述第一输出端与所述接地端之间；

第三电容，串联于所述第三电感与所述接地端之间；

所述输入端、所述接地端、所述第一信号通路和所述第二信号通路集成于同一芯片上；所述第一电感、第二电感及第三电感均为平面线圈，且呈品字形分布于同一芯片上。

2.根据权利要求1所述的一种无源信号分离器，其特征在于，所述第一信号通路包括一低通滤波电路。

3.根据权利要求1所述的一种无源信号分离器，其特征在于，所述第二信号通路包括一高通滤波电路。

4.根据权利要求2所述的一种无源信号分离器，其特征在于，所述低通滤波电路的截止频率为1.58GHz，所述第一输出端用以输出GPS信号。

5.根据权利要求3所述的一种无源信号分离器，其特征在于，所述高通滤波电路的截止频率为2.4GHz，所述第二输出端用以输出WIFI信号。

6.根据权利要求1所述的一种无源信号分离器，其特征在于，所述第一电感的取值为4纳亨，所述第二电感的取值为2.5纳亨。

7.根据权利要求1所述的一种无源信号分离器，其特征在于，所述第三电感的取值为4纳亨。