CN108667468A - 射频前端接收装置 - Google Patents

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曹云建
张乾
高迎帅
张海拓
王永琦
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Abstract

本发明涉及一种射频前端接收装置。上述的射频前端接收装置包括:第一通道选择单元、第二通道选择单元、第一变频单元、第二变频单元、第三变频单元以及本振单元。第一通道选择单元选择将射频信号传输至第一变频单元或第二变频单元。第一变频单元和第二变频单元分别用于将不同频段的射频信号下变频为一次下变频信号。由第二通道选择单元选择接通第一变频单元和第三变频单元,或者第二变频单元和第三变频单元。第一变频单元输出的一次下变频信号和第二变频单元输出的一次下变频信号都由第三变频单元进行第二次下变频,使第三变频单元得到复用,减小了电路体积和器件成本,使射频前端接收装置更便于携带。

Description

射频前端接收装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,特别是涉及一种射频前端接收装置。
背景技术
国家管理部门已经对很多不同行业和不同用途的无线网络进行了应用频段的划分,但是随着无线通信技术的发展,还需要为不断出现的新技术和新应用领域规划新的频段。为了科学、合理的对频率进行规划,使用多模的频率评估设备对不同频段的占用情况进行评估。
射频前端接收装置是频率评估设备的关键部件,现有的射频前端接收装置对于接收的不同频段的射频信号,设立多个相应的专用变频通道进行射频到中频的转化,器件繁多,体积很大,不便于移动或携带。
发明内容
基于此,有必要针对射频前端接收装置体积大不便于移动或携带的问题,提供一种射频前端接收装置。
本发明实施例提供一种射频前端接收装置,包括:第一通道选择单元、第二通道选择单元、第一变频单元、第二变频单元、第三变频单元以及本振单元,
第一通道选择单元用于接收射频信号并输出至第一变频单元或第二变频单元;
第一变频单元用于接收第一频段的射频信号和本振单元输出的第一本振信号,对第一频段的射频信号进行下变频,得到一次下变频信号并输出至第二通道选择单元;
第二变频单元用于接收第二频段的射频信号和本振单元输出的第二本振信号,对第二频段的射频信号进行下变频,得到一次下变频信号并输出至第二通道选择单元,第二频段高于第一频段;
第二通道选择单元用于将第一变频单元或第二变频单元输出的一次下变频信号,输出至第三变频单元;
第三变频单元用于接收一次下变频信号和本振单元输出的第三本振信号,对一次下变频信号进行下变频,得到二次变频信号并输出。
在其中一个实施例中,第一变频单元包括第一混频器,
第一混频器用于对第一频段的射频信号和第一本振信号进行混频,将第一频段的射频信号下变频为一次下变频信号并输出至第二通道选择单元。
在其中一个实施例中,第一变频单元还包括高通滤波器、第一匹配网络和第一低通滤波器,
第一通道选择单元依次通过高通滤波器、第一匹配网络和第一低通滤波器连接至第一混频器。
在其中一个实施例中,第一变频单元还包括:第一放大器和第二匹配网络,
第一低通滤波器依次通过第一放大器和第二匹配网络连接至第一混频器。
在其中一个实施例中,第三变频单元包括:串联的第一带通滤波器和第二混频器,
第一带通滤波器用于对一次下变频信号进行带通滤波,输出带通滤波后的一次下变频信号至第二混频器;
第二混频器用于将带通滤波后的一次下变频信号和第三本振信号进行混频,将带通滤波后的一次下变频信号下变频为二次变频信号并输出。
在其中一个实施例中,第三变频单元还包括:第二放大器和第一可控衰减器,第二放大器串联在第二通道选择单元和第一带通滤波器之间,第一可控衰减器串联在第一带通滤波器和第二混频器之间。
在其中一个实施例中,还包括第四变频单元和第三通道选择单元;
第四变频单元用于接收第一通道选择单元输出的第三频段的射频信号、本振单元输出的第四本振信号和第五本振信号,对第三频段的射频信号进行一次上变频和一次下变频,得到二次变频信号并输出,第三频段低于第一频段;
第三通道选择单元用于接收第二混频器输出的二次变频信号或第四变频单元输出的二次变频信号,并将二次变频信号输出。
在其中一个实施例中,第四变频单元包括:第三混频器、第二带通滤波器和第四混频器,
第三混频器用于接收第三频段的射频信号和第四本振信号进行混频,将第三频段的射频信号上变频为一次上变频信号并输出至第二带通滤波器;
第二带通滤波器用于对一次上变频信号进行带通滤波并输出至第四混频器;
第四混频器用于接收带通滤波后的一次上变频信号和第五本振信号进行混频,将带通滤波通的一次上变频信号下变频为二次变频信号并输出至第三通道选择单元。
在其中一个实施例中,第四变频单元还包括第二低通滤波器,第二低通滤波器串联在第一通道选择单元与第三混频器之间。
在其中一个实施例中,第四变频单元还包括串联的第三放大器和第二可控衰减器,
第二低通滤波器依次通过第三放大器和第二可控衰减器连接至第三混频器。
在其中一个实施例中,本振单元包括第一本振源和第二本振源,
第一本振源用于输出第一本振信号、第二本振信号和第四本振信号;第二本振源用于输出第三本振信号和第五本振信号。
在其中一个实施例中,第一本振源包括:第一锁相环电路、第一功分器、第一调频电路、第二调频电路和第二功分器,
第一功分器用于将第一锁相环电路输出的第一锁相信号分为两路,分别输出至第一调频电路和第二调频电路;
第一调频电路用于对第一锁相信号进行第一调频处理,并输出第一调频后的第一锁相信号至第二功分器;
第二功分器用于将第一调频后的第一锁相信号分为两路,得到第一本振信号并输出至第一混频器,得到第四本振信号并输出至第三混频器;
第二调频电路用于对第一锁相信号进行第二调频处理,得到第二本振信号并输出至第二变频单元。
在其中一个实施例中,第二本振源包括:第二锁相环电路、第三功分器、第三调频电路和第四调频电路,
第三功分器用于将第二锁相环电路产生的第二锁相信号分为两路,分别输出至第三调频电路和第四调频电路;
第三调频电路用于对第二锁相信号进行第三调频处理,得到第三本振信号并输出至第二混频器;
第四调频电路用于对第二锁相信号进行第四调频处理,得到第五本振信号并输出至第四混频器。
上述的射频前端接收装置通过第一通道选择单元选择将射频信号传输至第一变频单元或第二变频单元。第一变频单元和第二变频单元分别用于将不同频段的射频信号下变频为一次下变频信号。由第二通道选择单元选择接通第一变频单元和第三变频单元,或者第二变频单元和第三变频单元。第一变频单元输出的一次下变频信号和第二变频单元输出的一次下变频信号都由第三变频单元进行第二次下变频,使第三变频单元得到复用,减小了电路体积和器件成本,使射频前端接收装置更便于携带。
附图说明
图1为一实施例中射频前端接收装置的结构框图;
图2为另一实施例中射频前端接收装置的结构框图;
图3为另一实施例中射频前端接收装置的结构框图;
图4为另一实施例中射频前端接收装置的结构框图;
图5为另一实施例中射频前端接收装置的电路结构图;
图6为一实施例中第一本振源的电路结构图;
图7为另一实施例中第一本振源的电路结构图;
图8为一实施例中第二本振源的电路结构图;
图9为另一实施例中第二本振源的电路结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体,或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,本发明提供一种射频前端接收装置,包括:第一通道选择单元10、第二通道选择单元20、第一变频单元30、第二变频单元40、第三变频单元50以及本振单元60。
第一通道选择单元10用于接收射频信号并输出至第一变频单元30或第二变频单元40。第一变频单元30用于接收第一频段的射频信号和本振单元60输出的第一本振信号,对第一频段的射频信号进行下变频,得到一次下变频信号并输出至第二通道选择单元20。第二变频单元40用于接收第二频段的射频信号和本振单元60输出的第二本振信号,对第二频段的射频信号进行下变频,得到一次下变频信号并输出至第二通道选择单元20,第二频段高于第一频段。第二通道选择单元20用于将第一变频单元30或第二变频单元40输出的一次下变频信号,输出至第三变频单元50。第三变频单元50用于接收一次下变频信号和本振单元60输出的第三本振信号,对一次下变频信号进行下变频,得到二次变频信号并输出。
具体的,第一变频单元30和第二变频单元40分别用于处理第一频段和第二频段的射频信号,将不同频段的射频信号下变频为一次下变频信号。当要对第一频段的射频信号进行评估时,第一通道选择单元10将接收的第一频段的射频信号输出至第一变频单元30。第一变频单元30将第一频段的射频信号和第一本振信号混频,得到一次下变频信号并输出至第二通道选择单元20,这时第二通道选择单元20将第一变频单元30输出的一次下变频信号输出至第三变频单元50,第三变频单元50将一次下变频信号和第三本振信号混频,得到二次变频信号并输出。
同理,当要对第二频段的射频信号进行评估时,第一通道选择单元10将接收的第二频段的射频信号输出至第二变频单元40。第二变频单元40将第二频段的射频信号和第二本振信号混频,得到一次下变频信号并输出至第二通道选择单元20,这时第二通道选择单元20将第二变频单元40输出的一次下变频信号输出至第三变频单元50,第三变频单元50将一次下变频信号和第三本振信号混频,得到二次变频信号并输出。
在实际应用时,如图3所示,第一通道选择单元10的信号接收端有多个,分别用于连接多个不同工作频段的接收天线,在评估第一频段的射频信号时,第一通道选择单元10依次接通工作频段在第一频段内的其中一个接收天线和第一变频单元30,使得第一频段的射频信号进入第一变频单元30。在评估第二频段的射频信号时,同理,第一通道选择单元10依次接通工作频段在第二频段内的其中一个接收天线和第二变频单元40,使得第二频段的射频信号进入第二变频单元40。
本实施例提供的射频前端接收装置通过第一变频单元30和第二变频单元40分别处理不同频段的射频信号,当评估第一频段的射频信号时选用第一变频单元30进行第一次下变频,第三变频单元50进行第二次下变频,当评估第二频段的射频信号时选用第二变频单元40进行第一次下变频,第三变频单元50进行第二次下变频。第三变频单元50得到复用,从而减小了电路体积和器件成本,使射频前端接收装置更便于携带。
在一个实施例中,如图2所示,第一变频单元30包括第一混频器31。第一混频器31用于对第一频段的射频信号和第一本振信号进行混频,将第一频段的射频信号下变频为一次下变频信号并输出至第二通道选择单元20。
具体的,第一混频器31的信号输入端连接第一通道选择单元10,第一混频器31的本振输入端连接本振单元60,第一混频器31的信号输出端连接第二通道选择单元20。第一混频器31将第一频段的射频信号和第一本振信号进行混频,得到一次下变频信号并输出,一次下变频信号的频率为第一本振信号与第一频段的射频信号的频率差值。
在一个实施例中,第一变频单元30还包括前置滤波电路,前置滤波电路串联在第一通道选择单元10与第一混频器31之间,用于对进入第一变频单元30的射频信号进行滤波,抑制第一频段以外的无用信号,使电路中的信号频段更集中于第一频段,有利于后级处理。
进一步的,所述前置滤波电路可以选用带通滤波器,但是带通滤波器的型号有限,不能灵活的与预设的第一频段匹配。因此,如图3所示,在一个实施例中,前置滤波电路包括:高通滤波器32、第一匹配网络33和第一低通滤波器34。第一通道选择单元10依次通过高通滤波器32、第一匹配网络33和第一低通滤波器34连接至第一混频器31。高通滤波器32和第一低通滤波器34配合,抑制第一频段以外的信号,有利于器件选型,能更灵活的与预设的第一频段相匹配。第一匹配网络33使前级的高通滤波器32和后级的第一低通滤波器34阻抗匹配,有利于提高信号传输的平坦度。
在一个实施例中,如图3所示,第一变频单元30还包括:第一放大器35和第二匹配网络36。第一低通滤波器34依次通过第一放大器35和第二匹配网络36连接至第一混频器31。第一放大器35将线路中的信号功率放大,更有利于后级器件的信号处理,第二匹配网络36使第一放大器35与第一混频器31阻抗匹配,是第一变频单元30的信号处理性能更好。
在一个实施例中,如图2所示,第三变频单元50包括:串联的第一带通滤波器51和第二混频器52。
第一带通滤波器51用于对一次下变频信号进行带通滤波,输出带通滤波后的一次下变频信号至第二混频器52。第二混频器52用于对带通滤波后的一次下变频信号和第三本振信号进行混频,将带通滤波后的一次下变频信号下变频为二次变频信号并输出。
具体的,第一带通滤波器51的输入端连接第二通道选择单元20,第一带通滤波器51的输出端连接第二混频器52的信号输入端,第一带通滤波器51用于对一次下变频信号进行带通滤波。第二混频器52的本振输入端连接本振单元60,第二混频器52的信号输出端用于连接后级信号数字处理设备,第二混频器52用于将带通滤波后的一次下变频信号和第三本振信号混频,得到二次变频信号并输出,二次变频信号的频率为带通滤波后的一次下变频信号与第三本振信号的频率差值。第一带通滤波器51滤除一次下变频信号中的带外干扰信号,使后级信号处理性能更好。
在一个实施例中,如图3所示,第三变频单元50还包括:第二放大器53和第一可控衰减器54。第二放大器53串联在第二通道选择单元20和第一带通滤波器51之间,第一可控衰减器54串联在第一带通滤波器51和第二混频器52之间。第二放大器53将一次下变频信号的功率放大,第一可控衰减器54对带通滤波后的一次下变频信号进行可控衰减。当进入第三变频单元50的一次下变频信号功率较小时,第一可控衰减器54的衰减量很小或不衰减,充分发挥第二放大器53的作用。当进入第三变频单元50的一次下变频信号功率较大时,第一可控衰减器54将第二放大器53放大后的信号进行适当的衰减,防止第二放大器53的输出功率过大导致的非线性失真。第二放大器53和第一可控衰减器54结合对变频单元中的增益进行精确控制,优化变频单元的接收动态范围指标。
在一个实施例中,如图4所示,还包括第四变频单元70和第三通道选择单元80。
第四变频单元70用于接收第一通道选择单元10输出的第三频段的射频信号、本振单元60输出的第四本振信号和第五本振信号,对第三频段的射频信号进行一次上变频和一次下变频,得到二次变频信号并输出,第三频段低于第一频段。第三通道选择单元80用于接收第三变频单元50输出的二次变频信号或第四变频单元70输出的二次变频信号,并将二次变频信号输出。第四变频单元70用于处理低于第一频段的第三频段的射频信号,使本实施例的射频前端接收装置的接收频段更宽。
具体的,在实际应用时,在评估第三频段的射频信号时,第一通道选择单元10依次接通工作频段在第三频段内的其中一个接收天线和第四变频单元70,使得第三频段的射频信号进入第四变频单元70。
在一个实施例中,如图5所示,第四变频单元70包括:第三混频器71、第二带通滤波器72和第四混频器73。
第三混频器71用于接收第三频段的射频信号和第四本振信号进行混频,将第三频段的射频信号上变频为一次上变频信号并输出至第二带通滤波器72。第二带通滤波器72用于对一次上变频信号进行带通滤波并输出至第四混频器73。第四混频器73用于接收带通滤波后的一次上变频信号和第五本振信号进行混频,将带通滤波后的一次上变频信号下变频为二次变频信号并输出至第三通道选择单元80。
具体的,第三混频器71的信号输入端连接第一通道选择单元10,第三混频器71的本振输入端连接本振单元60,第三混频器71的信号输出端连接第二带通滤波器72的输入端。第三混频器71用于将第三频段的射频信号和第四本振信号混频,得到一次上变频信号并输出,第四本振信号的频率比第三频段的射频信号的频率大两倍以上,一次上变频信号的频率为第四本振信号与第三频段的射频信号的频率差值。第二带通滤波器72的输出端连接第四混频器73的信号输入端,用于对一次上变频信号带通滤波。第四混频器73的本振输入端连接本振单元60,第四混频器73的输出端连接第三通道选择单元80。第四混频器73将带通滤波后的一次上变频信号和第五本振信号混频,得到二次变频信号并输出,二次变频信号的频率等于带通滤波后的一次上变频信号与第五本振信号的频率差值。
在一个实施例中,如图5所示,第四变频单元70还包括第二低通滤波器74,第二低通滤波器74串联在第一通道选择单元10与第三混频器71之间。第二低通滤波器74用于抑制频率高于第三频段的射频信号进入第四变频单元70,例如第三频段的射频信号相对于第四本振信号的镜频信号,从而提升了第四变频单元70的镜频抑制比。镜频信号为混频器的信号输入端输入的信号相对于混频器的本振输入端输入的本振信号频率对称的信号。例如,混频器的信号输入端输入的信号频率为300MHz,混频器的本振输入端输入的本振信号频率为400MHz,则输入信号的镜频信号频率为500MHz。第四本振信号的频率在第三频段的射频信号频率的两倍以上,第三频段的射频信号的镜频信号的频率为第四本振信号的频率加上第四本振信号和一次上变频信号的频率差值,第三频段的射频信号的镜频信号的频率远大于第三频段的射频信号的频率,因此本实施例的电路结构中不需要添加现有技术中的频率预选电路,仅通过第二低通滤波器74就可以滤除第三频段的射频信号的镜频信号,使本实施例的电路体积更小。
在一个实施例中,如图5所示,第四变频单元70还包括串联的第三放大器75和第二可控衰减器76。第二低通滤波器74依次通过第三放大器75和第二可控衰减器76连接至第三混频器71。第三放大器75和第二可控衰减器76结合对第三混频器71之前的信号增益进行精确控制,优化第四变频单元的70接收动态范围指标。
在一个实施例中,如图5所示,第四变频单元70还包括第四放大器77和第三可控衰减器78。第四放大器77串联在第三混频器71和第二带通滤波器72之间,第三可控衰减器78串联在第二带通滤波器72和第四混频器73之间。第四放大器77和第三可控衰减器78结合可对第四变频单元70中的增益进行精确控制,优化第四变频单元70的接收动态范围指标。
在一个实施例中,如图5所示,第四变频单元70还包括第一单刀双掷射频开关791和第二单刀双掷射频开关792。第一单刀双掷射频开关791的静触点连接第二低通滤波器74的输出端,第一单刀双掷射频开关791的第一动触点连接第三放大器75的输入端,第一单刀双掷射频开关791的第二动触点连接第二单刀双掷射频开关792的第二动触点。第二单刀双掷射频开关792的第一动触点连接第三放大器75的输出端,第二单刀双掷射频开关792的静触点连接第二可控衰减器76的输入端。第一单刀双掷射频开关791和第二单刀双掷射频开关792用于将第三放大器75串联进第四变频单元70或者不将第三放大器75接入第四变频单元70,使第四变频单元70的增益控制更灵活。
在一个实施例中,本振单元60包括第一本振源61和第二本振源62。第一本振源61用于输出第一本振信号、第二本振信号和第四本振信号;第二本振源62用于输出第三本振信号和第五本振信号。同一个本振源能够输出多个不同的频率的本振信号,使不同的混频器共用同一个本振源,减少了电路器件,降低了成本,并且使电路体积更小,使本实施例的射频前端接收装置更容易携带。
在一个实施例中,如图6所示,第一本振源61包括:第一锁相环电路611、第一功分器612、第一调频电路613、第二调频电路614和第二功分器615。
第一功分器612用于将第一锁相环电路611输出的第一锁相信号分为两路,分别输出至第一调频电路613和第二调频电路614。第一调频电路613用于对第一锁相信号进行第一调频处理,并输出第一调频后的第一锁相信号至第二功分器615。第二功分器615用于将第一调频后的第一锁相信号分为两路,得到第一本振信号并输出至第一混频器31,得到第四本振信号并输出至第三混频器71。第二调频电路614用于对第一锁相信号进行第二调频处理,得到第二本振信号并输出至第二变频单元40。
进一步的,第一调频电路613可以是倍频器或分频器,第二调频电路614可以是倍频器或分频器。例如,在一个实施例中,如图7所示,第一本振源61包括:第一锁相环电路611、第一功分器612、第一倍频器、第一分频器和第二功分器615。
第一功分器612用于将第一锁相环电路611输出的第一锁相信号分为两路,分别输出至第一分频器和第一倍频器。第一分频器用于对第一锁相信号进行分频处理,并输出分频后的第一锁相信号至第二功分器615。第二功分器615用于将分频后的第一锁相信号分为两路,得到第一本振信号并输出至第一混频器31的本振输入端,得到第四本振信号并输出至第三混频器71的本振输入端。第一倍频器用于对第一锁相信号进行倍频处理,得到第二本振信号并输出至第二变频单元40。
在一个实施例中,如图8所示,第二本振源62包括:第二锁相环电路621、第三功分器622、第三调频电路623和第四调频电路624。
第三功分器622用于将第二锁相环电路621产生的第二锁相信号分为两路,分别输出至第三调频电路623和第四调频电路624。第三调频电路623用于对第二锁相信号进行第三调频处理,得到第三本振信号并输出至第二混频器52。第四调频电路624用于对第二锁相信号进行第四调频处理,得到第五本振信号并输出至第四混频器73。
进一步的,第三调频电路623可以是倍频器或分频器,第四调频电路624可以是倍频器或分频器。例如,在一个实施例中,如图9所示,第二本振源62包括:第二锁相环电路621、第三功分器622、第二倍频器和第二分频器。第三功分器622用于将第二锁相环电路621产生的第二锁相信号分为两路,分别输出至第二分频器和第二倍频器。第二分频器用于对第二锁相信号进行分频处理,得到第三本振信号并输出至第二混频器52的本振输入端。第二倍频器用于对第二锁相信号进行倍频处理,得到第五本振信号并输出至第四混频器73的本振输入端。在实际应用时,根据第一频段、第二频段、第三频段、一次上变频信号和一次下变频信号的具体频率设置,第一本振源61和第二本振源62的电路结构适应于各混频器对本振信号的不同频率需求可以做相应调整。
当第一锁相环电路611产生的锁相信号的频率范围可以覆盖到第一、第二和第四本振信号的需求频率时,第一本振源61包括第一锁相环电路611、第一功分器612和第二功分器615。第一功分器612的输入端连接第一锁相环电路611的信号输出端,第一功分器612的一个输出端连接第一混频器31的本振输入端,另一个输出端连接第二功分器615的输入端,第二功分器615的一个输出端连接第三混频器71的本振输入端,另一个输出端连接第二变频单元40。
同理,当第二锁相环电路621产生的锁相信号的频率范围可以覆盖到第三本振信号和第五本振信号的需求频率时,第二本振源62包括第二锁相环电路621和第三功分器622。第二锁相环电路621的信号输出端连接第三功分器622,第三功分器622的一个输出端连接第二混频器52的本振输入端,另一个输出端连接第四混频器73的本振输入端。
其中,第一锁相环电路611和第二锁相环电路621的电路结构相同,如图6、7、8、9所示,包括:参考频率源、鉴频鉴相器、环路滤波器、压控振荡器和环路分频器。参考频率源用于产生参考信号输出至鉴频鉴相器的第一输入端,鉴频鉴相器的输出端连接压控振荡器的输入端。压控振荡器的第一输出端为锁相环电路的锁相信号输出端,压控振荡器的第二输出端连接环路分频器的输入端。环路分频器的输出端连接鉴频鉴相器的第二输入端,即反馈输入端。
在一个实施例中,第一放大器35、第二放大器53、第三放大器75和第四放大器77可以是低噪声放大器,低噪声放大器的噪声系数小,降低功率放大为一次下变频信号带来的噪声干扰。第一可控衰减器54、第二可控衰减器76和第三可控衰减器78为步进为0.5dB或1dB的数字控制式衰减器。
在一个实施例中,如图5所示,第二变频单元40的电路结构可以与第一变频单元30相同,因为第二变频单元40与第一变频单元30输入的射频信号频段不同,相应的电路中各器件的具体型号是不同的,各器件传输的信号也不同。
在一个实施例中,第一通道选择单元10包括第一单刀多掷射频开关和第一单刀三掷射频开关,第一单刀多掷射频开关的多个动触点分别用于连接多个不同工作频段的接收天线,第一单刀多掷射频开关的静触点和第一单刀三掷射频开关的静触点连接,第一单刀三掷射频开关的三个动触点分别连接第一变频单元30、第二变频单元40和第四变频单元70。
在一个实施例中,第二通道选择单元20包括第三单刀双掷射频开关,第三单刀双掷射频开关的两个动触点分别连接第一变频单元30和第二变频单元40,第三单刀双掷射频开关的静触点连接第三变频单元50。
在一个实施例中,第三通道选择单元80包括第四单刀双掷射频开关,第四单刀双掷射频开关的两个动触点分别连接第三变频单元50和第四变频单元70,第四单刀双掷射频开关的静触点用于连接后级信号数字处理设备。
在实际应用时,第一频段、第二频段和第三频道设置的频率范围很宽。为了得到需要的一次下变频信号,第一本振信号通过扫频的方式分别和第一频段内的不同频率的射频信号混频,第二本振信号通过扫频的方式分别和第二频段内的不同频率的射频信号混频。为了得到需要的一次上变频信号,第四本振信号通过扫频的方式分别和第三频段内的不同频率的射频信号混频。
下面通过具体实施例来说明射频前端接收电路具体变频过程,本实施例的射频前端接收电路的电路结构如图5所示。第一频段设置为3000MHz至5450MHz,第二频段设置为5450MHz至8000MHz,第三频段设置为200MHz至3000MHz。一次上变频信号的频率设置在3760MHz至3800MHz(中心频率为3780MHz,带宽为40MHz),一次下变频信号的频率设置为1330MHz至1370MHz(中心频率为1350MHz,带宽为40MHz),二次变频信号的频率设置为72.16MHz至112.16MHz(中心频率为92.16MHz,带宽为40MHz)。
以第四变频单元70为例,第一通道选择单元10和第三通道选择单元80都选择接通第四变频单元70,第四变频单元70工作,开始对第一频段的射频信号进行评估,第四本振信号开始进行步进为40MHz的扫频。在某一时刻,第四变频单元70接收200MHz至240MHz的射频信号,此时第四本振信号的频率为4000MHz,一次上变频信号的频率为3760MHz至3800MHz,第五本振信号的频率为3687.84MHz,二次变频信号的频率为72.16MHz至112.16MHz。在下一时刻,第四变频单元70接收240MHz至280MHz的射频信号,此时第四本振信号的频率为4040MHz,一次上变频信号的频率为3760MHz至3800MHz,第五本振信号的频率为3687.84MHz,二次变频信号的频率为72.16MHz至112.16MHz。之后的时刻同理类推,第四变频单元70接收的射频信号的频段和第四本振信号相应变化。
然后,在对第二或第三频段的射频信号进行评估时,同样的,第一本振信号或第2本振信号也以步进为40MHz进行扫频,来实现对不同频点的射频信号的下变频。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种射频前端接收装置,其特征在于,包括:第一通道选择单元、第二通道选择单元、第一变频单元、第二变频单元、第三变频单元以及本振单元,
所述第一通道选择单元用于接收射频信号并输出至所述第一变频单元或所述第二变频单元;
所述第一变频单元用于接收第一频段的所述射频信号和所述本振单元输出的第一本振信号,对第一频段的所述射频信号进行下变频,得到一次下变频信号并输出至所述第二通道选择单元;
所述第二变频单元用于接收第二频段的所述射频信号和所述本振单元输出的第二本振信号,对第二频段的所述射频信号进行下变频,得到所述一次下变频信号并输出至所述第二通道选择单元,所述第二频段高于所述第一频段;
所述第二通道选择单元用于将所述第一变频单元或第二变频单元输出的所述一次下变频信号,输出至所述第三变频单元;
所述第三变频单元用于接收所述一次下变频信号和所述本振单元输出的所述第三本振信号,对所述一次下变频信号进行下变频,得到二次变频信号并输出。
2.根据权利要求1所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第一变频单元包括第一混频器,
所述第一混频器用于对第一频段的所述射频信号和所述第一本振信号进行混频,将第一频段的所述射频信号下变频为所述一次下变频信号并输出至所述第二通道选择单元。
3.根据权利要求2所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第一变频单元还包括高通滤波器、第一匹配网络和第一低通滤波器,
所述第一通道选择单元依次通过所述高通滤波器、所述第一匹配网络和所述第一低通滤波器连接至所述第一混频器。
4.根据权利要求3所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第一变频单元还包括:第一放大器和第二匹配网络,
所述第一低通滤波器依次通过所述第一放大器和所述第二匹配网络连接至所述第一混频器。
5.根据权利要求4所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第三变频单元包括:串联的第一带通滤波器和第二混频器,
所述第一带通滤波器用于对所述一次下变频信号进行带通滤波,输出带通滤波后的所述一次下变频信号至所述第二混频器;
所述第二混频器用于将带通滤波后的所述一次下变频信号和所述第三本振信号进行混频,将所述带通滤波后的所述一次下变频信号下变频为二次变频信号并输出。
6.根据权利要求5所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第三变频单元还包括:第二放大器和第一可控衰减器,所述第二放大器串联在所述第二通道选择单元和所述第一带通滤波器之间,所述第一可控衰减器串联在所述第一带通滤波器和所述第二混频器之间。
7.根据权利要求6所述的射频前端接收装置,其特征在于,还包括第四变频单元和第三通道选择单元;
所述第四变频单元用于接收所述第一通道选择单元输出的第三频段的所述射频信号、所述本振单元输出的第四本振信号和第五本振信号,对第三频段的所述射频信号进行一次上变频和一次下变频,得到所述二次变频信号并输出,所述第三频段低于所述第一频段;
所述第三通道选择单元用于接收所述第二混频器输出的所述二次变频信号或所述第四变频单元输出的所述二次变频信号,并将所述二次变频信号输出。
8.根据权利要求7所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第四变频单元包括:第三混频器、第二带通滤波器和第四混频器,
所述第三混频器用于接收第三频段的所述射频信号和所述第四本振信号进行混频,将所述第三频段的所述射频信号上变频为一次上变频信号并输出至所述第二带通滤波器;
所述第二带通滤波器用于对所述一次上变频信号进行带通滤波并输出至所述第四混频器;
所述第四混频器用于接收带通滤波后的所述一次上变频信号和所述第五本振信号进行混频,将带通滤波通的所述一次上变频信号下变频为所述二次变频信号并输出至所述第三通道选择单元。
9.根据权利要求8所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第四变频单元还包括第二低通滤波器,所述第二低通滤波器串联在所述第一通道选择单元与所述第三混频器之间。
10.根据权利要求9所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第四变频单元还包括串联的第三放大器和第二可控衰减器,
所述第二低通滤波器依次通过所述第三放大器和所述第二可控衰减器连接至所述第三混频器。
11.根据权利要求10所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述本振单元包括第一本振源和第二本振源,
所述第一本振源用于输出所述第一本振信号、所述第二本振信号和所述第四本振信号;所述第二本振源用于输出所述第三本振信号和所述第五本振信号。
12.根据权利要求11所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第一本振源包括:第一锁相环电路、第一功分器、第一调频电路、第二调频电路和第二功分器,
所述第一功分器用于将所述第一锁相环电路输出的第一锁相信号分为两路,分别输出至所述第一调频电路和所述第二调频电路;
所述第一调频电路用于对所述第一锁相信号进行第一调频处理,并输出第一调频后的所述第一锁相信号至所述第二功分器;
所述第二功分器用于将所述第一调频后的所述第一锁相信号分为两路,得到所述第一本振信号并输出至所述第一混频器,得到所述第四本振信号并输出至所述第三混频器;
所述第二调频电路用于对所述第一锁相信号进行第二调频处理,得到所述第二本振信号并输出至所述第二变频单元。
13.根据权利要求11或12所述的射频前端接收装置,其特征在于,所述第二本振源包括:第二锁相环电路、第三功分器、第三调频电路和第四调频电路,
所述第三功分器用于将所述第二锁相环电路产生的第二锁相信号分为两路,分别输出至所述第三调频电路和所述第四调频电路;
所述第三调频电路用于对所述第二锁相信号进行第三调频处理,得到所述第三本振信号并输出至所述第二混频器;
所述第四调频电路用于对所述第二锁相信号进行第四调频处理,得到所述第五本振信号并输出至所述第四混频器。
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