CN105578087A - 一种60GHz射频收发机芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种60GHZ射频收发机芯片，接收机由天线、低噪声放大器、解调器、可变增益放大器和接口电路串联；发射机由接口电路、60GHz可混频器、功率放大器和天线串联，60GHz可调本振与混频器联接，调制解调采用OOK结构。本发明整体电路结构简单，减少了电路面积、成本和电路功耗，解决了毫米波收发机集成难度大的问题。

Description

一种60GHz射频收发机芯片

技术领域

本发明涉及毫米波通信技术领域，尤其是60GHZ射频收发机芯片。

技术背景

目前高清多媒体的应用越来越广泛，一般的数字机顶盒、个人电脑、笔记本电脑、DVD播放器、智能手机和高端游戏机等都支持高清多媒体的播放或输出。同时，高清显示端如高清电视、专用的高清显示屏和投影仪等也逐步普及。高清多媒体源和显示端之间的信号传输通常采用有线传输，如高清晰度多媒体接口(HDMI)、数字视频接口(DVI)、分量色差接口和数字分量串行接口(SDI)等。但是，有线传输存在许多固有的缺陷，如线的复杂连接造成使用的不方便和不简洁美观，有些线材如HDMI线等容易损坏，以及接口之间的不兼容。现有Wi-Fi和蓝牙等无线传输系统，受限于低的传输速率而不能满足高清多媒体传输的要求。而现有的毫米波收发装置，其中接收机一般包括天线、低噪声放大器、混频器、锁相环、可变增益放大器、数模转换器、数字基带等，发射机一般包括天线、功率放大器、混频器、数模转化器、锁相环、数字基带等，整体电路结构复杂，电路功耗高，难以集成。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明目的是公开一种60G射频收发机芯片，以解决现有多媒体无线传输系统中整体电路结构复杂、电路功耗高，难以集成的问题。

为达到上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种60G射频收发机芯片，所述接收机包括天线、低噪声放大器、解调器、可变增益放大器和接口电路，逐个串联，其中解调器采用OOK结构；所述发射机包括接口电路、60GHz可调本振、混频器、功率放大器和天线，接口电路、混频器、功率放大器和天线逐个串联，60GHz可调本振与混频器联接，其中混频器采用OOK结构。

如前述的一种60G射频收发机芯片，还在于所述接口电路为LVDS接口。

如前述的一种60G射频收发机芯片，还在于可变增益放大器采用数字调节方式，同时具有滤波功能。

如前述的一种60G射频收发机芯片，还在于所述的60GHz可调本振采用数字调节，从54GHz到64GHz可调。

本发明由于采用上述技术方案，采用60GHz毫米波射频无线传输技术，达到7Gbps传输速率，保证高清多媒体无线传输的顺畅。而且，采用上述技术方案后，大大简化了整体电路结构，减少电路面积和成本，减少了电路功耗，大大降低了收发机芯片的集成难度，满足了毫米波射频收发机芯片的制造与应用要求。

附图说明

图1为本发明系统原理图；

图2为本发明60GHz射频收发机电路原理图；

图3为本发明60GHz射频收发机芯片样品图。

具体实施方式

下面将结合附图与具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的系统原理图。高清多媒体源可能包括数字机顶盒、个人电脑、笔记本电脑、DVD播放器、智能手机和高端游戏机等可以产生高清多媒体数据的产品。高清多媒体源产生的高清多媒体数据通过高清数据接口或USB接口等传输给接口转换部分，由60GHz发射机转换成60GHz的标准数据流进行无线发射输出。60GHz接收机接收60GHz的标准数据流后，转换成多媒体数据流，通过接口转换部分将多媒体数据流传输给高清接口或USB接口等以给高清多媒体显示器使用。高清多媒体显示器可能包括高清电视、专用高清显示器和投影仪等。采用60GHz收发机，可以实现7Gbps传输速率的高速率数据传输。

如图2所示，本发明的60GHz射频收发机电路原理图。在接收机中，有天线1、低噪声放大器2、解调器3、可变增益放大器4和LVDS接口5逐个串联。天线1可以将空间中的电磁波信号转化为射频电信号；低噪声放大器2可以将微弱的电信号不失真地放大和增强；解调器3可以将电信号的频率进行下变频搬移为低频高速数字信号；可变增益放大器4是一种增益可调节的放大器，调节方式是通过数字实现，可变增益放大器4还同时具有滤波功能；LVDS接口5将数字信号输出，可以通过高清接口或USB接口等给高清多媒体显示器使用，高清多媒体显示器可能包括高清电视、专用高清显示器和投影仪等。在发射机中，有LVDS接口6、混频器8、功率放大器9和天线10逐个串联，60GHz可调本振7与混频器8联接。高清多媒体源产生的高清多媒体数据通过高清数据接口或USB接口等传输给LVDS接口，LVDS接口6对数字信号进行电位和强度标准化；60GHz可调本振7提供60GHz低相位噪声的本振信号给混频器8用；60GHz可调本振7的频率可调，采用数字调节方式，频率在54GHz到64GHz范围内可调；混频器8可以将信号的频率进行上变频搬移，即将信号从基带搬移到60GHz附近；功率放大器9将小功率的信号不失真地放大为大功率的信号，天线10将射频电信号转化为空间中的电磁波信号并发射出去。

本发明接收机中的解调器和发射机中的混频器均采用OOK结构，即二进制启闭键控(On-OffKeying)或二进制振幅键控，实现结构简单，大大简化了整体电路结构，减少电路面积和成本，减少了电路功耗，大大降低了收发机芯片的集成难度，满足了毫米波射频收发机芯片的制造与应用要求。如图3所示，是本发明60GHz射频收发机芯片样品图，其通信速率可以达到7Gbps，总功耗小于200毫瓦。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种60G射频收发机芯片，所述接收机包括天线、低噪声放大器、解调器、可变增益放大器和接口电路，逐个串联，其中解调器采用OOK结构；所述发射机包括接口电路、60GHz可调本振、混频器、功率放大器和天线，接口电路、混频器、功率放大器和天线逐个串联，60GHz可调本振与混频器联接，其中混频器采用OOK结构。

2.根据权利要求1所述的一种60G射频收发机芯片，其特征在于所述接口电路为LVDS接口。

3.根据权利要求1所述的一种60G射频收发机芯片，其特征在于可变增益放大器采用数字调节方式，同时具有滤波功能。

4.根据权利要求1所述的一种60G射频收发机芯片，其特征在于所述的60GHz可调本振采用数字调节，从54GHz到64GHz可调。