CN107395225A - 一种信号处理电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号处理电路，通过设置可输入四组频率不同的信号的信号输入模块，以及四层分别设置有可针对四组不同频率信号进行处理的基板，从而实现了在每层基板中分别对四组信号进行相应的独立处理，最终汇集成所需的信号并输出。上述技术方案完全可以通过CMOS半导体工艺而实现，因此，本申请实施例中的技术方案可以采用一种成本远低于现有技术的半导体工艺而实现，从而避免了采用多个芯片互联，进一步地可以使得承载本申请实施例中的信号处理电路的芯片占用空间面积远小于现有技术，并且应用成本也大幅降低。

Description

一种信号处理电路

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，特别是涉及一种信号处理电路。

背景技术

多功能信号发射芯片需要具有如下功能：1、具有四个独立的信号发射通道；2、每个通道均可以对发射信号放大；3、每个通道可对四个不同频率的信号同时放大；4、每个通道可以对四个不同的频率进行独立的幅度和相位调制； 5、具有基于矢量调制的幅相调制功能。

而现有技术中制作具有上述功能的信号发射芯片通常需要利用两种不同的半导体工艺来实现，譬如：利用Si基芯片实现数字控制部分，利用GaAs芯片实现射频电路调制部分。然后这种实现方案将导致芯片之间具有复杂的互联关系，对外接口数较多，并且芯片组所占空间面积大，适用范围较小。另一方面，采用上述方案而使用GaAs工艺批量生产成本远高于采用CMOS工艺批量生产芯片的成本。而且，现有技术中的GaAs工艺并不能实现多层金属布线方式，因此在GaAs芯片上不能制作出多波束需要的复杂馈电网络，因此采用 GaAs工艺在实现复杂馈电网络这一功能上相应也增加了相关组件和系统的设计难度和复杂度。

可见，现有技术中存在着在制作针对多个不同频率信号的多通道独立幅相调制系统时，需要采用不同半导体工艺的芯片联合实现，由此造成芯片组间的互联关系复杂、占用空间较大、应用成本较高的技术问题。

发明内容

本申请提供一种信号处理电路，用以解决现有技术中存在着的在制作针对多个不同频率信号的多通道独立幅相调制系统时，需要采用不同半导体工艺的芯片联合实现，由此造成芯片组间的互联关系复杂、占用空间较大、应用成本较高的技术问题。

本申请提供了一种信号处理电路，包括：

第一基板、和第二基板、和第三基板、和第四基板；

信号输入模块，包括用以输入第一信号的第一信号输入端、和用以输入第二信号的第二信号输入端，和用以输入第三信号的第三信号输入端，和用以输入第四信号的第四信号输入端，其中，所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号、所述第四信号的频率互不相同；

第一处理通道，用以连接所述第一信号输入端，且对所述第一信号进行处理，生成第一处理信号；

第二处理通道，用以连接所述第二信号输入端，且对所述第二信号进行处理，生成第二处理信号；

第三处理通道，用以连接所述第三信号输入端，且对所述第三信号进行处理，生成第三处理信号；

第四处理通道，用以连接所述第四信号输入端，且对所述第四信号进行处理，生成第四处理信号；

综合处理模块，与所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道连接，用以将所述第一处理信号、和所述第二处理信号、和所述第三处理信号、和所述第四处理信号进行合成处理生成综合处理信号并输出；

其中，所述第一基板、和所述第二基板、和所述第三基板、和所述第四基板上分别设置有所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道、和所述综合处理模块。

可选地，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

矢量生成器，与所述信号输入模块连接，用以将输入的信号分离处理为第一矢量信号和第二矢量信号，所述第一矢量信号和所述第二矢量信号的幅度相同，且相位相差九十度。

可选地，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

增益放大器，设置在所述矢量生成器和所述综合处理模块之间，用以对所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行幅度和/或相位调整，生成幅相调整后的第一矢量信号和第二矢量信号。

可选地，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

数控模块，与所述增益放大器连接，用以向所述增益放大器发出控制信号以使所述增益放大器基于所述控制信号对所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行幅度和/或相位调整。

可选地，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

宽带射频放大电路，设置在所述增益放大器和所述综合处理模块之间，用以将幅相调整后的所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行放大处理生成一放大后的信号。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中的技术方案可以通过设置可输入四组频率不同的信号的信号输入模块，以及四层分别设置有可针对四组不同频率信号进行处理的基板，从而实现了在每层基板中分别对四组信号进行相应的独立处理，最终汇集成所需的信号并输出。上述技术方案完全可以通过CMOS半导体工艺而实现，因此，本申请实施例中的技术方案可以采用一种成本远低于现有技术的半导体工艺而实现，从而避免了采用多个芯片互联，进一步地可以使得承载本申请实施例中的信号处理电路的芯片占用空间面积远小于现有技术，并且应用成本也大幅降低。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种信号处理电路中的每块基板的结构图；

图2为本发明实施例提供的一种信号处理电路中的每个处理通道的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种信号处理电路的整体结构图。

具体实施方式

本申请提供一种相控阵天线机构，用以解决现有技术中存在着的相控阵天线的厚度较大，不利于将相控阵天线应用在在一些狭小空间环境中，由此造成相控阵天线的适用性较低的技术问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例中的技术方案可以通过设置可输入四组频率不同的信号的信号输入模块，以及四层分别设置有可针对四组不同频率信号进行处理的基板，从而实现了在每层基板中分别对四组信号进行相应的独立处理，最终汇集成所需的信号并输出。上述技术方案完全可以通过CMOS半导体工艺而实现，因此，本申请实施例中的技术方案可以采用一种成本远低于现有技术的半导体工艺而实现，从而避免了采用多个芯片互联，进一步地可以使得承载本申请实施例中的信号处理电路的芯片占用空间面积远小于现有技术，并且应用成本也大幅降低。

下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一

请参考图1、图2、和图3，本申请实施例一提供一种信号处理电路，包括：

第一基板1011、和第二基板1012、和第三基板1013、和第四基板1014；

信号输入模块101，包括用以输入第一信号的第一信号输入端、和用以输入第二信号的第二信号输入端，和用以输入第三信号的第三信号输入端，和用以输入第四信号的第四信号输入端，其中，所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号、所述第四信号的频率互不相同；

第一处理通道102，用以连接所述第一信号输入端，且对所述第一信号进行处理，生成第一处理信号；

第二处理通道103，用以连接所述第二信号输入端，且对所述第二信号进行处理，生成第二处理信号；

第三处理通道104，用以连接所述第三信号输入端，且对所述第三信号进行处理，生成第三处理信号；

第四处理通道105，用以连接所述第四信号输入端，且对所述第四信号进行处理，生成第四处理信号；

综合处理模块106，与所述第一处理通道102、和所述第二处理通道103、和所述第三处理通道104、和所述第四处理通道105连接，用以将所述第一处理信号、和所述第二处理信号、和所述第三处理信号、和所述第四处理信号进行合成处理生成综合处理信号并输出；

其中，所述第一基板1011、和所述第二基板1012、和所述第三基板1013、和所述第四基板1014上分别设置有所述第一处理通道102、和所述第二处理通道103、和所述第三处理通道104、和所述第四处理通道105、和所述综合处理模块106。

具体地，在本申请实施例的信号处理电路中，每个处理通道中还分别包括矢量生成器1021、增益放大器1022、数控模块1023、以及宽带射频放大电路 1024。其中，所述矢量生成器1021与所述信号输入模块101连接，用以将输入的信号分离处理为第一矢量信号和第二矢量信号，所述第一矢量信号和所述第二矢量信号的幅度相同，且相位相差九十度。所述增益放大器1022设置在所述矢量生成器1021和所述综合处理模块106之间，用以对所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行幅度和/或相位调整，生成幅相调整后的第一矢量信号和第二矢量信号。所述数控模块1023与所述增益放大器1022连接，用以向所述增益放大器1022发出控制信号以使所述增益放大器1022基于所述控制信号对所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行幅度和/或相位调整。所述宽带射频放大电路1024，设置在所述增益放大器1022和所述综合处理模块106之间，用以将幅相调整后的所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行放大处理生成一放大后的信号。

在实际操作过程中，不同频率的四路射频信号可以首先通过所述信号输入模块101中的集成馈电网络分别进入每个基板中的不同处理通道，再经由与各个频率对应的处理通道，先后经矢量生成器1021被分解为正交的两路信号，所述两路信号再进入可通过数控模块1023控制增益放大状态的增益放大器 1022，经增益放大器1022进行相应的幅相调制，再合并输入到宽带射频放大电路1024，经放大宽带射频放大电路1024后最终输入到综合处理模块106中进行合成输出。

为了更加详细的说明本申请实施例中的信号处理电路的工作过程，以下将举例说明：

例如，所述信号输入模块可以输入a、b、c、d四路信号，这四路信号分别进入每个基板上的第一处理通道、第二处理通道、第三处理通道、第四处理通道。

在第一基板的第一处理通道中，a信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为A₁信号；在第一基板的第二处理通道中，b信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为B₁信号；在第一基板的第三处理通道中，在第一基板的第三处理通道中，c信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为C₁信号；在第一基板的第四处理通道中，d信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为D₁信号。同理，在第二基板的第一处理通道中，a信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为A₂信号；在第二基板的第二处理通道中，b信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为B₂信号；在第二基板的第三处理通道中，c信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为C₂信号；在第二基板的第四处理通道中，d 信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为 D₂信号。再同理，在第三基板的第一处理通道中，a信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为A₃信号；在第三基板的第二处理通道中，b信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为B₃信号；在第三基板的第三处理通道中，c信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为C₃信号；在第三基板的第四处理通道中，d信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为D₃信号。仍同理，在第四基板的第一处理通道中，a信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为A₄信号；在第四基板的第二处理通道中，b信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为B₄信号；在第四基板的第三处理通道中，c信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为C₄信号；在第四基板的第四处理通道中，d信号经矢量生成器、增益放大器、宽带射频放大电路分别进行相应处理后成为D₄信号。

最终，上述A₁信号、B₁信号、C₁信号、D₁信号、A₂信号、B₂信号、C₂信号、D₂信号、A₃信号、B₃信号、C₃信号、D₃信号、A₄信号、B₄信号、C₄信号、D₄信号汇入到所述综合处理模块中进行合成并输出。

由此可见，本申请实施例中的技术方案可以通过设置可输入四组频率不同的信号的信号输入模块，以及四层分别设置有可针对四组不同频率信号进行处理的基板，从而实现了在每层基板中分别对四组信号进行相应的独立处理，最终汇集成所需的信号并输出。上述技术方案完全可以通过CMOS半导体工艺而实现，因此，本申请实施例中的技术方案可以采用一种成本远低于现有技术的半导体工艺而实现，从而避免了采用多个芯片互联，进一步地可以使得承载本申请实施例中的信号处理电路的芯片占用空间面积远小于现有技术，并且应用成本也大幅降低。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。进一步地，本申请技术方案中的各个方法步骤可以颠倒，变换先后顺序而依然落入本申请所涵盖的发明范围中。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种信号处理电路，其特征在于，包括：

第一基板、和第二基板、和第三基板、和第四基板；

信号输入模块，包括用以输入第一信号的第一信号输入端、和用以输入第二信号的第二信号输入端，和用以输入第三信号的第三信号输入端，和用以输入第四信号的第四信号输入端，其中，所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号、所述第四信号的频率互不相同；

第一处理通道，用以连接所述第一信号输入端，且对所述第一信号进行处理，生成第一处理信号；

第二处理通道，用以连接所述第二信号输入端，且对所述第二信号进行处理，生成第二处理信号；

第三处理通道，用以连接所述第三信号输入端，且对所述第三信号进行处理，生成第三处理信号；

第四处理通道，用以连接所述第四信号输入端，且对所述第四信号进行处理，生成第四处理信号；

综合处理模块，与所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道连接，用以将所述第一处理信号、和所述第二处理信号、和所述第三处理信号、和所述第四处理信号进行合成处理生成综合处理信号并输出；

其中，所述第一基板、和所述第二基板、和所述第三基板、和所述第四基板上分别设置有所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道、和所述综合处理模块。

2.如权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

矢量生成器，与所述信号输入模块连接，用以将输入的信号分离处理为第一矢量信号和第二矢量信号，所述第一矢量信号和所述第二矢量信号的幅度相同，且相位相差九十度。

3.如权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

增益放大器，设置在所述矢量生成器和所述综合处理模块之间，用以对所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行幅度和/或相位调整，生成幅相调整后的第一矢量信号和第二矢量信号。

4.如权利要求3所述的信号处理电路，其特征在于，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

数控模块，与所述增益放大器连接，用以向所述增益放大器发出控制信号以使所述增益放大器基于所述控制信号对所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行幅度和/或相位调整。

5.如权利要求4所述的信号处理电路，其特征在于，所述第一处理通道、和所述第二处理通道、和所述第三处理通道、和所述第四处理通道分别包括：

宽带射频放大电路，设置在所述增益放大器和所述综合处理模块之间，用以将幅相调整后的所述第一矢量信号和所述第二矢量信号进行放大处理生成一放大后的信号。