CN109104213A - 一种支持tdd和fdd工作方式的有源天线tr组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，包括设置于小信号链路侧的第一发射口、第一接收口、配置口和开关口，设置于天线侧的第二发射口和第二接收口，还包括发射链路和接收链路，发射链路设置于第一发射口与第二发射口间，接收链路设置于第一接收口与第二接收口间，配置口分别与发射链路和接收链路连接，对TR组件的幅相值进行配置，接收链路包括一射频开关，开关口与射频开关连接，控制射频开关进行TDD工作方式或FDD工作方式的切换，第二发射口和第二接收口与天线相连。本发明通过开关口控制射频开关进行TDD工作方式或TDD工作方式的切换，再配合外置配件，实现能同时适应TDD和TDD工作方式的TR组件。
Description
技术领域
本发明涉及天线组件领域，更具体地，涉及一种支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件。
背景技术
有源天线技术是5G通信的关键技术之一，通过天线阵列的高增益可实现大容量无线通信。有源天线由M×N个子天线构成，每根子天线间距在半波长左右。有源天线通过子天线之间的相关性达到无线远场信号的叠加，从而实现天线的高增益特性。
一般说来，TDD方式由于其收发信道的互易性，可大大减少收发两端之间的信令交互，实现有源天线有其天然的技术优势。但在某些场合，也需要在FDD方式下实现有源天线，而TR（收发）组件是有源天线的一个重要器件，因此设计一个能同时适用于TDD与FDD工作方式的有源天线的TR组件是非常有必要的。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件。
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
本发明的首要目的是设计一个能同时适用于TDD与FDD场合的有源阵列天线的TR组件。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，包括设置于小信号链路侧的第一发射口、第一接收口、配置口和开关口，设置于天线侧的第二发射口和第二接收口，还包括发射链路和接收链路，发射链路设置于第一发射口与第二发射口间，接收链路设置于第一接收口与第二接收口间，配置口分别与发射链路和接收链路连接，对TR组件的幅相值进行配置，接收链路包括一射频开关，开关口与射频开关连接，控制射频开关进行TDD工作方式或FDD工作方式的切换，第二发射口和第二接收口与天线相连；
上述方案中，开关口通过控制射频开关控制TDD工作方式或FDD工作方式的切换，使TR组件同时适用于需要TDD与FDD工作方式的场合。
优选地，发射链路包括第一可调衰减器、第一移相器、功率放大器，其中：
第一可调衰减器的输入端与第一发射口相连，其输出端与第一移相器的输入端相连；
第一移相器的输出端与功率放大器的输入端相连；
功率放大器的输出端与第二发射口相连；
第一可调衰减器对发射信号进行一定程度上的衰减调节，衰减值通过配置口配置，第一移相器对发射信号相位进行一定精度下的移相，移相值通过配置口配置，功率放大器对发射信号信号进行放大。
优选地，射频开关为射频单刀双掷开关。
优选地，接收链路还包括低噪声放大器、第二移相器、第二可调衰减器和负载，其中：
射频单刀双掷开关的输入端与第二接收口相连，其输出端分别与负载、低噪声放大器的输入端相连；
低噪声放大器的输出端与第二移相器的输入端相连；
第二移相器的输出端与第二可调衰减器的输入端相连；
第二可调衰减器的输出端与第一接收口相连；
射频单刀双掷开关可打向低噪声放大器或负载，低噪声放大器对接收信号进行放大，第二移相器对接收信号相位进行一定精度下的移相，移相值通过配置口配置，第二可调衰减器对接收信号进行一定程度上的衰减调节，衰减值通过配置口配置。
优选地，配置口可利用I2C总线或SPI总线或并行总线等成熟总线对TR组件的幅相值进行配置，配置口分别与第一可调衰减器、第一移相器、第二移相器和第二可调衰减器相连。
优选地，开关口具有两根开关线，其中一根与功率放大器相连，另一根与所述低噪声放大器和射频单刀双掷开关相连，功率放大器和低噪声放大器的栅压通过开关口进行导通/关断控制。
优选地，负载的阻抗为50Ω，起到吸收反射信号能量的作用。
优选地，TR组件处于TDD工作模式时，第二发射口与第二接收口连接有一环形器，环形器连接有一滤波器，滤波器与天线相连，其中：
当开关口控制功率放大器导通时，低噪声放大器关断且射频单刀双掷开关打向负载；
当开关口控制低噪声放大器导通且射频单刀双掷开关打向低噪声放大器时，功率放大器关断。
优选地，当TR组件处于FDD工作模式时，第二发射口与第二接收口连接有一双工器，所述双工器与天线相连，其中：
开关口控制功率放大器、低噪声放大器一直导通，射频单刀双掷开关一直打向低噪声放大器。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
通过开关口控制射频单刀双掷开关进行TDD工作方式或TDD工作方式的切换，再配合外置配件，实现能同时适应TDD和TDD工作方式的TR组件。
附图说明
图1为本发明提供的TDD工作方式下的有源天线单个阵元图。
图2为本发明提供的FDD工作方式下的有源天线单个阵元图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实施提供的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，包括设置于小信号链路侧的第一发射口、第一接收口、配置口和开关口，设置于天线侧的第二发射口和第二接收口，还包括发射链路和接收链路，发射链路设置于第一发射口与第二发射口间，接收链路设置于第一接收口与第二接收口间，配置口分别与发射链路和接收链路连接，对TR组件的幅相值进行配置，接收链路包括一射频开关，开关口与射频开关连接，控制射频开关进行TDD工作方式或FDD工作方式的切换，第二发射口和第二接收口与天线相连；
发射链路包括第一可调衰减器、第一移相器、功率放大器，其中：
第一可调衰减器的输入端与第一发射口相连，其输出端与第一移相器的输入端相连；
第一移相器的输出端与功率放大器的输入端相连；
功率放大器的输出端与第二发射口相连；
射频开关为射频单刀双掷开关；
接收链路还包括低噪声放大器、第二移相器、第二可调衰减器和负载，其中：
射频单刀双掷开关的输入端与第二接收口相连，其输出端分别与负载、低噪声放大器的输入端相连；
低噪声放大器的输出端与第二移相器的输入端相连；
第二移相器的输出端与第二可调衰减器的输入端相连；
第二可调衰减器的输出端与第一接收口相连；
配置口可利用I2C总线或SPI总线或并行总线等成熟总线对TR组件的幅相值进行配置，配置口分别与第一可调衰减器、第一移相器、第二移相器和第二可调衰减器相连；
开关口具有两根开关线，其中一根与功率放大器相连，另一根与低噪声放大器和射频单刀双掷开关相连；
负载的阻抗为50Ω；
TR组件处于TDD工作模式时，还包括环形器和滤波器，环形器将第二发射口与第二接收口合二为一，并连接滤波器，滤波器与天线相连，其中：
当开关口控制功率放大器导通时，低噪声放大器关断且射频单刀双掷开关打向负载；
当开关口控制低噪声放大器导通且射频单刀双掷开关打向低噪声放大器时，功率放大器关断。
当TR组件处于FDD工作模式时，还包括双工器，双工器将第二发射口与第二接收口合二为一，并与天线相连，其中：
开关口控制功率放大器、低噪声放大器一直导通，射频单刀双掷开关一直打向低噪声放大器。
在具体实施过程中，当TR组件处于TDD工作模式时，如图1，发射信号经第一可调衰减器、移相器进行幅相配置，由配置口控制具体的衰减值和移相值，开关口控制功率放大器的栅压使功率放大器处于导通状态，且低噪声放大器关断和射频单刀双掷开关打向负载，经过环形器与滤波器后通过天线发射，接收信号时，开关口控制低噪声放大器导通且射频单刀双掷开关打向低噪声放大器，功率放大器关断，经移相器、第一可调衰减器进行幅相配置，由配置口控制具体的衰减值和移相值。
当TR组件处于FDD工作模式时，如图2，发射链路与接收链路同时工作，第一功率放大器与低噪声放大器一直导通，射频单刀双掷开关一直打向低噪声放大器。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，包括设置于小信号链路侧的第一发射口、第一接收口、配置口和开关口，设置于天线侧的第二发射口和第二接收口，还包括发射链路和接收链路，所述发射链路设置于所述第一发射口与第二发射口间，所述接收链路设置于所述第一接收口与第二接收口间，所述配置口分别与所述发射链路和接收链路连接，对TR组件的幅相值进行配置，所述接收链路包括一射频开关，所述开关口与所述射频开关连接，控制所述射频开关进行TDD工作方式或FDD工作方式的切换，所述第二发射口和第二接收口与天线相连。
2.根据权利要求1所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，所述发射链路包括第一可调衰减器、第一移相器、功率放大器，其中：
所述第一可调衰减器的输入端与所述第一发射口相连，其输出端与所述第一移相器的输入端相连；
所述第一移相器的输出端与所述功率放大器的输入端相连；
所述功率放大器的输出端与所述第二发射口相连。
3.根据权利要求2所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，所述射频开关为射频单刀双掷开关。
4.根据权利要求3所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，所述接收链路还包括低噪声放大器、第二移相器、第二可调衰减器和负载，其中：
所述射频单刀双掷开关的输入端与所述第二接收口相连，其输出端分别与所述负载、低噪声放大器的输入端相连；
所述低噪声放大器的输出端与所述第二移相器的输入端相连；
所述第二移相器的输出端与所述第二可调衰减器的输入端相连；
所述第二可调衰减器的输出端与所述第一接收口相连。
5.根据权利要求4所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，所述配置口利用I2C总线或SPI总线或并行总线对TR组件的幅相值进行配置，所述配置口分别与所述第一可调衰减器、第一移相器、第二移相器和第二可调衰减器相连。
6.根据权利要求4所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，所述开关口具有两根开关线，其中一根与功率放大器相连，另一根与所述低噪声放大器和射频单刀双掷开关相连。
7.根据权利要求1所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，所述负载的阻抗为50Ω。
8.根据权利要求6所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，当TR组件处于TDD工作模式时，所述第二发射口与第二接收口连接有一环形器，所述环形器连接有一滤波器，所述滤波器与天线相连，其中：
当所述开关口控制所述功率放大器导通时，所述低噪声放大器关断且射频单刀双掷开关打向负载；
当所述开关口控制所述低噪声放大器导通且射频单刀双掷开关打向低噪声放大器时，所述功率放大器关断。
9.根据权利要求6所述的支持TDD和FDD工作方式的有源天线TR组件，其特征在于，当TR组件处于FDD工作模式时，所述第二发射口与第二接收口连接有一双工器，所述双工器与天线相连，其中：
所述开关口控制所述功率放大器、低噪声放大器一直导通，所述射频单刀双掷开关一直打向低噪声放大器。
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