CN110504986A - 收发隔离电路、tdd无线收发电路和基站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及收发隔离电路、TDD无线收发电路和基站。其中的收发隔离电路包括第一微带线，用于传输信号发射单元输出的待发射信号；第二微带线，与第一微带线串联，用于将待发射信号传输至天线单元的公共端；第一PIN高速开关，第一端连接至第一微带线和第二微带线之间，第二端接地，使能控制端用于连接数字处理单元的使能输出端，用于根据使能电平控制第二微带线的接地状态；使能电平为数字处理单元根据TDD切换时隙输出的电平信号；第二PIN高速开关，第一端用于连接天线单元的公共端，第二端用于连接信号接收单元的输入端，使能控制端用于连接数字处理单元的使能输出端，用于根据使能电平控制信号接收单元的输入端的通断状态。提高了信号收发性能。

Description

收发隔离电路、TDD无线收发电路和基站

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种收发隔离电路、TDD无线收发电路和基站。

背景技术

随着通信技术的发展，第四代移动通信技术已普及应用，第五代移动通信技术也已面世并逐步推广。不同的通信系统采用的信号调制方式不尽相同，从采用的双工通信模式上可分为TDD(Time Division Duplexing，时分双工)模式和FDD(Frequency DivisionDuplexing，频分双工)模式。在TDD模式中，基站所使用的功率放大器不仅需要输出大功率，而且还需避免损坏低噪声接收电路的功能。

对于TDD模式的无线接收与发射电路，传统的无线接收与发射电路中主要采用集成单刀双掷开关进行收发电路的切换工作，或者采用无源的铁氧体环形器作为TDD无线收发电路以满足工作模式的切换。然而，在实现本发明过程中，发明人发现在上述传统的无线接收与发射电路仍然存在着信号收发性能较差的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述传统的无线接收与发射电路所存在的问题，提供一种能够显著提高信号收发性能的收发隔离电路，一种TDD无线收发电路，以及一种基站。

为了实现上述目的，本发明实施例提供以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种收发隔离电路，包括：

第一微带线，用于传输信号发射单元输出的待发射信号；

第二微带线，与所述第一微带线串联，用于将所述待发射信号传输至天线单元的公共端；

第一PIN高速开关，第一端连接至所述第一微带线和所述第二微带线之间，第二端接地，使能控制端用于连接数字处理单元的使能输出端，用于根据使能电平控制所述第二微带线的接地状态；所述使能电平为所述数字处理单元根据TDD切换时隙输出的电平信号；

第二PIN高速开关，第一端用于连接所述天线单元的公共端，第二端用于连接信号接收单元的输入端，使能控制端用于连接所述数字处理单元的使能输出端，用于根据所述使能电平控制所述信号接收单元的输入端的通断状态。

在其中一个实施例中，第一PIN高速开关包括串联反接的PIN二极管D1和PIN二极管D2，PIN二极管D1和PIN二极管D2的负极用于连接数字处理单元的使能信号端，PIN二极管D1的正极接地，PIN二极管D2的正极连接至第一微带线和第二微带线之间。

在其中一个实施例中，第二PIN高速开关包括串联反接的PIN二极管D3和PIN二极管D4，PIN二极管D3和PIN二极管D4的负极用于连接数字处理单元的使能信号端，PIN二极管D3的正极连接天线单元的公共端，PIN二极管D4的正极用于连接信号接收单元的输入端。

另一方面，提供一种TDD无线收发电路，包括信号发射单元、信号接收单元、数字处理单元和上述的收发隔离电路；

数字处理单元的使能信号端分别连接信号发射单元、信号接收单元和收发隔离电路的使能控制端，信号发射单元的信号输入端连接数字处理单元的下行输出端，信号接收单元的信号输出端连接数字处理单元的上行输入端；

数字处理单元用于根据TDD切换时隙分别向信号发射单元、信号接收单元和收发隔离电路输出使能电平，分别控制信号发射单元、信号接收单元和收发隔离电路随TDD切换时隙切换开关状态，进行信号的收发处理。

在其中一个实施例中，信号发射单元包括数模转换器、第一低通滤波器、第一可调增益放大器、调制器、第一锁相源和功率放大器；

数模转换器、第一低通滤波器、第一可调增益放大器、调制器、第一锁相源和功率放大器串联连接，数模转换器的输入端连接数字处理单元的下行输出端；

功率放大器的输出端连接收发隔离电路中的第一微带线，功率放大器的控制端连接数字处理单元的使能信号端，调制器的本振输入端连接第一锁相源的输出端。

在其中一个实施例中，功率放大器包括N个，各功率放大器串联连接，且各功率放大器的控制端分别连接数字处理单元的使能信号端；N为大于或等于2的正整数。

在其中一个实施例中，信号接收单元包括模数转换器、第二低通滤波器、第二可调增益放大器、混频器、第二锁相源和低噪声放大器；

模数转换器、第二低通滤波器、第二可调增益放大器、混频器、第二锁相源和低噪声放大器串联连接，模数转换器的输出端连接数字处理单元的上行输入端；

低噪声放大器的输入端连接收发隔离电路中的第二微带线，低噪声放大器的控制端连接数字处理单元的使能信号端，混频器的本振输入端连接第二锁相源的输出端。

在其中一个实施例中，还包括天线单元，天线单元的公共端连接收发隔离电路中的第二微带线。

在其中一个实施例中，天线单元包括带通滤波器和天线，第二微带线通过带通滤波器连接至天线的公共端。

又一方面，还提供一种基站，包括上述的TDD无线收发电路。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述收发隔离电路、TDD无线收发电路和基站，通过利用微带线、PIN高速开关设计的收发隔离电路，结合数字处理单元的使能控制，从而使得收发隔离电路能够跟随TDD切换时隙精准控制收发电路的切换，并提供足够高的收发电路隔离度且插损极小，同时，能够满足线性大功率输出要求。电路设计结构简化、体积小且成本不高，利于缩小所应用的TDD无线收发电路的体积，达到了显著提高信号收发性能的目的。

附图说明

图1为一个实施例中收发隔离电路的结构示意图；

图2为另一个实施例中收发隔离电路的结构示意图；

图3为一个实施例中TDD无线收发电路的第一结构示意图；

图4为一个实施例中TDD无线收发电路的第二结构示意图；

图5为一个实施例中TDD无线收发电路的第三结构示意图；

图6为一个实施例中TDD无线收发电路的第四结构示意图；

图7为一个实施例中TDD无线收发电路的第五结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，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地实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/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。

在TDD-LTE系统中，采用了时分双工的双工方式，用时间来分离接收和发射通道。接收和发射使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载，时间资源在两个方向(也即接收和发射)上进行了分配。在基于TDD的系统中，接收通道和发射通道在工作过程中，需要进行工作模式的切换，以满足信号接收和发射的工作需要。而且，信号接收和发射过程中，接收通道和发射通道之间需要满足一定的性能要求，例如发射通道工作期间，发射信号的功率较大，需要避免泄露到接收通道中而损坏接收通道中的低噪声放大器，因此需要具备一定的隔离度。此外，发射通道支持的输出功率大小、接收通道和发射通道的链路插损等性能指标对信号收发也尤为重要。针对传统的无线接收与发射电路所存在的性能较差的问题，本发明实施例提供了以下技术方案：

请参阅图1，在一个实施例中，提供了一种收发隔离电路100，包括第一微带线12、第二微带线14、第一PIN高速开关16和第二PIN高速开关18。第一微带线12用于传输信号发射单元210输出的待发射信号。第二微带线14与第一微带线12串联。第二微带线14用于将待发射信号传输至天线单元230的公共端。第一PIN高速开关16的第一端连接至第一微带线12和第二微带线14之间。第一PIN高速开关16的第二端接地。第一PIN高速开关16的使能控制端用于连接数字处理单元250的使能输出端。第一PIN高速开关16用于根据使能电平控制第二微带线14的接地状态。使能电平为数字处理单元250根据TDD切换时隙输出的电平信号。第二PIN高速开关18的第一端用于连接天线单元230的公共端。第二PIN高速开关18的第二端用于连接信号接收单元270的输入端，第二PIN高速开关18的使能控制端用于连接数字处理单元250的使能输出端。第二PIN高速开关18用于根据使能电平控制信号接收单元270的输入端的通断状态。

可以理解，第一微带线12和第二微带线14均为发射通道中的待发射信号的传输线。第一微带线12和第二微带线14均为四分之一波长的微带线，以满足所需的传输特性，实现与天线单元230之间阻抗特性的匹配，从而有效提升信号发射效率，并保证收发电路之间的高隔离度。第一PIN高速开关16和第二PIN高速开关18均为PIN二极管构成的开关组件。第一PIN高速开关16和第二PIN高速开关18可以是结构相同的开关组件，也可以是结构不同的开关组件，例如包含的PIN二极管的数量及其电路连接关系不同的两种PIN高速开关，只要能够提供所需的信号通道(即发射通道和接收通道)开启与关闭功能即可。

数字处理单元250为本领域中负责对上行/下行传输的数字信号进行收发与处理，以及提供收发链路的逻辑控制功能的电路单元，例如基带处理器或者基带SOC系统。信号发射单元210为对来自数字处理单元250的数字信号进行信号转换、调制及其他增强处理的处理电路，用于提供信号下行无线发射前的发射传输链路。天线单元230为负责射频信号无线发射与接收的电路单元，用于将信号发射单元210处理后经过收发隔离电路100传输过来的射频信号(也即待发射信号)无线发射到空中，以及用于从空中接收射频信号后输出到接收链路。信号接收单元270为对天线单元230输出的射频信号进行解调、增强与信号转换处理的处理电路，用于提供信号上行接收时的射频处理链路。

需要说明的是，图1中所示的虚线连接表示的是数字处理单元250根据TDD切换时隙产生使能电平分别控制各单元的信号传输示意，数字处理单元250的使能信号端可以是一个，也可以是多个，数字处理单元250的使能信号端可以直接或者间接电连接至第一PIN高速开关16、第二PIN高速开关18、信号发射单元210和信号接收单元270。其中，使能电平可以是高电平，也可以是低电平，具体可以根据各单元工作时所需的使能电平来确定。TDD切换时隙是指在TDD模式下，根据实际应用需要而预先配置好的收发状态切换时隙。

具体的，当电路发射信号时，第一PIN高速开关16和第二PIN高速开关18在数字处理单元250输出的使能电平控制下，第一PIN高速开关16通过控制第二微带线14的一端断开接地，从而控制发射通道(也即信号发射单元210、第一微带线12和第二微带线14所在链路)开启；第二PIN高速开关18断开天线单元230与信号接收单元270之间的连接，从而控制接收通道(也即信号接收单元270与第二PIN高速开关18所在链路)关闭，待发射信号由信号发射单元210输出，经过发射通道进入天线单元230进行无线发射。由于发射信号的传输链路上没有半导体器件，电路可承受的功率大大提高且插损较小。同时由第二PIN高速开关18对待发射信号进行隔离，阻止待发射信号进入接收通道，从而保护接收通道中的电路器件，例如低噪声放大器。其中，数字处理单元250输出给第一PIN高速开关16的使能电平，与输出给第二PIN高速开关18的使能电平可以是同种电平信号(例如同为高电平或者同为低电平)，也可以是不同的电平信号(例如输出给第一PIN高速开关16的是高电平，输出给第二PIN高速开关18的是低电平)，具体可以根据第一PIN高速开关16和第二PIN高速开关18工作所需的使能电平与所属通道的开闭控制需要进行确定。

当电路接收信号时，第一PIN高速开关16和第二PIN高速开关18在数字处理单元250输出的使能电平控制下，第一PIN高速开关16通过控制第二微带线14的一端接地，从而控制发射通道关闭；第二PIN高速开关18导通天线单元230与信号接收单元270之间的连接链路，从而控制接收通道开启，天线单元230输出的接收信号经过第二PIN高速开关18进入接收通道。由于接收信号直接经过第二PIN高速开关18进入接收通道，使得信号接收单元270的输入端所在的传输链路插损极小。同时，由第一PIN高速开关16与第二微带线14提供对接收信号的足够高的隔离度，接收信号无法进入发射通道。

上述收发隔离电路100，通过利用微带线、PIN高速开关设计的收发隔离电路结构，结合数字处理单元250的使能控制，从而使得收发隔离电路100能够跟随TDD切换时隙，精准地控制收发电路的切换，并提供足够高的收发电路隔离度，且插损极小，能够同时满足线性大功率输出要求。电路设计结构简化、体积小且成本不高，利于缩小所应用的TDD无线收发电路的体积，达到了显著提高信号收发性能的目的。

请参阅图2，在一个实施例中，第一PIN高速开关16包括串联反接的PIN二极管D1和PIN二极管D2。PIN二极管D1和PIN二极管D2的负极用于连接数字处理单元250的使能信号端。PIN二极管D1的正极接地。PIN二极管D2的正极连接至第一微带线12和第二微带线14之间。

可以理解，第一PIN高速开关16中包含的PIN二极管的数量，具体可以根据实际应用中所需的开关控制速率，以及所需的隔离度等进行灵活选择，只要能够实现对发射通道的开启与关闭控制，并提供所需的隔离度即可。此外，第一PIN高速开关16的数量也可以灵活选择，可以不止一个；当选择接入两个以上的第一PIN高速开关16时，不同的高速开关在发射通道中可以通过串联连接和/或并联连接的方式接入电路中，只要能够确保对发射通道的开启与关闭控制即可。

具体的，在本实施例中，采用串联反接的两个PIN二极管构成第一PIN高速开关16，当电路发射信号时，数字处理单元250输出的使能电平(即低电平)，将会使得PIN二极管D1和PIN二极管D2均截止，第一微带线12和第二微带线14之间未接地，信号发射单元210输出的待发射信号经过两段微带线传输至天线单元230的公共端；此时，由于发射信号的传输链路上没有半导体器件，电路可承受的功率大大提高且插损较小。同时，第二PIN高速开关18关闭接收通道，待发射信号几乎不会泄露进接收通道，满足接收通道中低噪声放大器的保护要求。

当电路接收信号时，数字处理单元250输出的使能电平(即高电平)，将会使得PIN二极管D1和PIN二极管D2均导通，使得第一微带线12和第二微带线14之间接地而关闭发射通道。在第二PIN高速开关18开启接收通道接收信号时，由于PIN二极管D1接地，因此PIN二极管D1和PIN二极管D2，与两段微带线可提供足够高的隔离度，使得接收信号无法进入发射通道，从而实现发射通道与接收通道之间的隔离。

通过上述的PIN二极管D1和PIN二极管D2的接入设计，能够高效实现发射通道随TDD切换时隙的开关控制，且提供足够高的隔离度，开关控制性能较佳。PIN二极管成本不高，且能够有效简化收发隔离电路100的结构，使得收发电路的切换控制效率明显提升。

在一个实施例中，如图2所示，关于上述的第二PIN高速开关18包括串联反接的PIN二极管D3和PIN二极管D4。PIN二极管D3和PIN二极管D4的负极用于连接数字处理单元250的使能信号端。PIN二极管D3的正极连接天线单元230的公共端。PIN二极管D4的正极用于连接信号接收单元270的输入端。

可以理解，第二PIN高速开关18中包含的PIN二极管的数量，具体也可以根据实际应用中所需的开关控制速率，以及所需的隔离度和插损等进行灵活选择，只要能够实现对接收通道的开启与关闭控制，并提供所需的隔离度与插损等性能即可。此外，第二PIN高速开关18的数量也可以灵活选择，可以不止一个；当选择接入两个以上的第二PIN高速开关18时，不同的高速开关在接收通道中可以通过串联连接和/或并联连接的方式接入电路中，只要能够确保对接收通道的开启与关闭控制即可。

具体的，在本实施例中，同样采用串联反接的两个PIN二极管构成第二PIN高速开关18，当电路发射信号时，数字处理单元250输出的使能电平(即均为低电平)，将会使得PIN二极管D1和PIN二极管D2，以及PIN二极管D3和PIN二极管D4均截止，信号发射单元210输出的待发射信号经过两段微带线传输至天线单元230的公共端；此时，PIN二极管D3和PIN二极管D4均截止而关闭接收通道，待发射信号几乎不会泄露进接收通道，满足接收通道中低噪声放大器的保护要求。

当电路接收信号时，数字处理单元250输出的使能电平(即均为高电平)，将会使得PIN二极管D1和PIN二极管D2均导通而关闭发射通道，PIN二极管D3和PIN二极管D4均导通而开启接收通道。在接收通道开启而接收信号时，PIN二极管D1和PIN二极管D2，与两段微带线可提供足够高的隔离度，使得接收信号无法进入发射通道，接收信号则可以经过PIN二极管D3和PIN二极管D4进入接收通道，从而实现发射通道与接收通道之间的隔离。

通过上述的PIN二极管D3和PIN二极管D4的接入设计，能够高效实现接收通道随TDD切换时隙的开关控制，且提供足够高的隔离度，开关控制性能较佳。PIN二极管成本不高，且能够有效简化收发隔离电路100的结构。与上述的PIN二极管D1和PIN二极管D2共同完成收发切换控制与隔离，能够进一步地提升收发电路的信号收发性能。

请参阅图3，在一个实施例中，还提供一种TDD无线收发电路200，包括信号发射单元210、信号接收单元270、数字处理单元250和上述的收发隔离电路100。数字处理单元250的使能信号端分别连接信号发射单元210、信号接收单元270和收发隔离电路100的使能控制端。信号发射单元210的信号输入端连接数字处理单元250的下行输出端。信号接收单元270的信号输出端连接数字处理单元250的上行输入端。数字处理单元250用于根据TDD切换时隙分别向信号发射单元210、信号接收单元270和收发隔离电路100输出使能电平，分别控制信号发射单元210、信号接收单元270和收发隔离电路100随TDD切换时隙切换开关状态，进行信号的收发处理。

可以理解，关于本实施例中的信号发射单元210、信号接收单元270、数字处理单元250和收发隔离电路100的解释说明，具体可以参见上述收发隔离电路100的各具体实施例中的相应解释说明，此处不再展开赘述。下文的其他实施例中关于收发隔离电路100的结构部分的解释说明，可以同理参见上述收发隔离电路100的各具体实施例中的相应解释说明。

具体的，数字处理单元250在根据TDD切换时隙，控制收发隔离电路100来完成收发电路切换与隔离时，还会同步向控制信号发射单元210和信号接收单元270输出使能电平，从而控制信号发射单元210和信号接收单元270跟随TDD切换时隙开启或关闭，从而与收发隔离电路100共同实现信号的收发与隔离控制。

当电路发射信号时，数字处理单元250分别提供给信号发射单元210、信号接收单元270和收发隔离电路100所需的使能电平，使得信号发射单元210的信号传输通道开启，信号接收单元270的信号传输通道关闭，收发隔离电路100开启发射通道并关闭接收通道。与此同时，数字处理单元250输出数字信号到信号发射单元210。信号发射单元210将数字信号进行转换、调制与增强等处理后转换为满足无线发射所需功率的射频信号，并经由收发隔离电路100中的第一微带线12和第二微带线14输出给天线侧进行无线发射。

当电路接收信号时，数字处理单元250分别提供给信号发射单元210、信号接收单元270和收发隔离电路100所需的使能电平，使得信号发射单元210的信号传输通道关闭，信号接收单元270的信号传输通道开启，收发隔离电路100关闭发射通道并开启接收通道。天线侧输出的接收信号经过收发隔离电路100中的第二PIN高速开关18进入信号接收单元270。信号接收单元270对输入的接收信号进行增强、解调与转换等得到对应的数字信号，并将该数字信号输出给数字处理单元250进行处理。

通过应用上述的收发隔离电路100，使得信号的收发通道能够跟随TDD切换时隙实现精准切换，并提供足够高的收发电路隔离度且插损极小，同时，能够满足线性大功率输出要求。电路设计结构简化、可以有效缩小TDD无线收发电路200的体积并降低成本，显著提高了TDD无线收发电路200的信号收发性能。

请参阅图4，在一个实施例中，信号发射单元210包括数模转换器211、第一低通滤波器212、第一可调增益放大器213、调制器214、第一锁相源215和功率放大器216。数模转换器211、第一低通滤波器212、第一可调增益放大器213、调制器214、第一锁相源215和功率放大器216串联连接。数模转换器211的输入端连接数字处理单元250的下行输出端。功率放大器216的输出端连接收发隔离电路100中的第一微带线12。功率放大器216的控制端连接数字处理单元250的使能信号端。调制器214的本振输入端连接第一锁相源215的输出端。

可以理解，数模转换器211、第一低通滤波器212、第一可调增益放大器213、调制器214、第一锁相源215和功率放大器216等器件均可以是本领域中已有的器件，各器件的型号数量等，可以分别根据实际应用场景中传输信号的电学特性(如频率、幅度、相位及其他特性)来进行选择。其中，调制器214可以是变频器件，例如混频器，用于实现对传输信号的上变频处理，以将传输信号上变频至天线单元230进行无线发射所需的信号频率。

数模转换器211、第一低通滤波器212、第一可调增益放大器213、调制器214和第一锁相源215可以是以分立元件的形式分别接入电路，也可以集成在同一射频处理芯片上，以集成芯片的形式接入电路，从而可以大大缩小该部分发射电路的体积。功率放大器216可以是一级功率放大器216，也可以是多级功率放大器216，例如由末级功放和多级推动级功放构成的多级功率放大器216，具体可以根据待发射信号的功率要求进行确定，只要能够满足天线单元230对待发射信号的功率要求即可。

具体的，在切换至电路发射信号的时隙时，数字处理单元250分别提供给功率放大器216、信号接收单元270和收发隔离电路100所需的使能电平，并输出数字信号到数模转换器211。数模转换器211将接收到的数字信号转换为模拟信号后，输出到第一低通滤波器212进行低通滤波处理。第一低通滤波器212将滤波后的模拟信号输入到第一可调增益放大器213进行信号预放大处理。预放大后的模拟信号进入调制器214，在调制器214中与第一锁相源215输出的本振信号进行混频，从而将该模拟信号上变频为待发射信号。功率放大器216在使能电平的作用下开启，如此，待发射信号通过功率放大器216进行功率放大，以适于天线单元230进行高效的无线发射。功率放大器216放大后的待发射信号经收发隔离电路100中的第一微带线12进入。由于收发隔离电路100中的第一PIN高速开关16在使能电平的作用下，已将发射通道开启，待发射信号可以通过第一微带线12和第二微带线14传输到天线单元230。同时，由于收发隔离电路100中的第二PIN高速开关18在使能电平的作用下，已将接收通道关闭，待发射信号被第二PIN高速开关18隔离而不会泄露到接收通道中，使得接收通道的电路器件得到保护。

在切换至电路接收信号的时隙时，数字处理单元250分别提供给功率放大器216、信号接收单元270和收发隔离电路100所需的使能电平，功率放大器216在使能电平的作用下关闭，与收发隔离电路100一同处于关闭状态。此时，天线侧接收到的接收信号通过收发隔离电路100的第二PIN高速开关18进入信号接收单元270进行处理。

通过上述的信号发射单元210的电路结构，与收发隔离电路100配合，从而可以在数字处理单元250提供的使能电平作用下，跟随TDD切换时隙进行收发电路切换与隔离，可靠性高、体积小且成本低，信号收发性能较好。

在一个实施例中，功率放大器216包括N个，各功率放大器216串联连接，且各功率放大器216的控制端分别连接数字处理单元250的使能信号端；N为大于或等于2的正整数。

可以理解，在本实施例中，功率放大器216的数量可以是两个或者两个以上，各功率放大器216级联后接入发射链路中，且分别受数字处理单元250的使能控制，从而更精确地跟随TDD切换时隙进行收发电路的切换控制。功率放大器216的具体数量可以根据对待发射信号进行无线发射时所需的信号功率大小，以及TDD无线收发电路200的设计体积大小等进行确定，只要能够满足待发射信号的信号功率需要与TDD无线收发电路200的设计体积等指标即可。

通过上述功率放大器216级联的数量的灵活设置，可以有效满足不同通信应用场景中的信号发射功率的需求，也能够满足不同通信应用场景中对于通信设备(也即应用上述TDD无线收发电路200的各网元)的体积与成本需求，TDD无线收发电路200的适用性得到有效提升，且成本可控。

请参阅图5，在一个实施例中，信号接收单元270包括模数转换器271、第二低通滤波器272、第二可调增益放大器273、混频器274、第二锁相源275和低噪声放大器276。模数转换器271、第二低通滤波器272、第二可调增益放大器273、混频器274、第二锁相源275和低噪声放大器276串联连接。模数转换器271的输出端连接数字处理单元250的上行输入端。低噪声放大器276的输入端连接收发隔离电路100中的第二微带线14。低噪声放大器276的控制端连接数字处理单元250的使能信号端。混频器274的本振输入端连接第二锁相源275的输出端。

可以理解，模数转换器271、第二低通滤波器272、第二可调增益放大器273、混频器274、第二锁相源275和低噪声放大器276等器件均可以是本领域中已有的器件，各器件的型号、规格和数量等，均可以分别根据实际应用场景的传输信号的电学特性(如频率、幅度、相位及其他特性)来进行选择。其中，混频器274用于实现对传输的接收信号的下变频处理，以将传输的接收信号下变频至后续器件处理所需的信号频率。

模数转换器271、第二低通滤波器272、第二可调增益放大器273、混频器274和第二锁相源275可以是以分立元件的形式分别接入电路，也可以集成在同一射频处理芯片上，以集成芯片的形式接入电路，从而可以大大缩小该部分接收电路的体积。

具体的，当切换至电路接收信号的时隙时，数字处理单元250分别提供给功率放大器216、低噪声放大器276和收发隔离电路100所需的使能电平，使得功率放大器216在数字处理单元250的使能控制下关闭，且收发隔离电路100的第一PIN高速开关16控制第二微带线14的一端接地，从而隔离接收信号。与此同时，收发隔离电路100的第二PIN高速开关18控制天线单元230的公共端与低噪声放大器276的输入端导通，低噪声放大器276在数字处理单元250的使能控制下开启工作。天线单元230输出的接收信号经过第二PIN高速开关18进入低噪声放大器276。

低噪声放大器276对输入的接收信号进行放大处理后，输出给混频器274。在混频器274中接收信号与第二锁相源275输出的本振信号进行混频，从而下变频至设定的信号频率(设定的信号频率的具体大小可以根据后续链路的处理需要进行选择)。下变频后的接收信号进入第二可调增益放大器273进行功率放大后，经过第二低通滤波器272进行低通滤波处理。低通滤波处理后的接收信号最后经过模数转换器271转换成对应的数字信号后，输出给数字处理单元250进行处理。

当切换至电路发射信号的时隙时，数字处理单元250分别提供给功率放大器216、低噪声放大器276和收发隔离电路100所需的使能电平，使得功率放大器216在数字处理单元250的使能控制下开启，且收发隔离电路100的第一PIN高速开关16控制第二微带线14的一端断开接地，从而使得待发射信号能够通过两段微带线传输出去。与此同时，低噪声放大器276和收发隔离电路100的第二PIN高速开关18在数字处理单元250的使能控制下关闭，使得发射信号受到隔离而无法通过第二PIN高速开关18进入接收通道。

通过上述的信号接收单元270的电路结构，与收发隔离电路100配合，从而可以在数字处理单元250提供的使能电平作用下，跟随TDD切换时隙进行收发电路切换与隔离，可靠性高、体积小且成本低，信号收发性能较好。

请参阅图6，在一个实施例中，上述的TDD无线收发电路200还包括天线单元230。天线单元230的公共端连接收发隔离电路100中的第二微带线14。

可以理解，天线单元230为负责射频信号无线发射与接收的电路单元，用于将信号发射单元210处理后经过收发隔离电路100传输过来的射频信号(也即待发射信号)无线发射到空中，以及用于从空中接收射频信号后输出到接收链路。天线单元230可以包含天线以及滤波器等结构部分，还可以包含其他辅助结构，例如放大器与选路开关等器件，具体可以根据实际应用需要进行选择。

具体的，当TDD无线收发电路200跟随TDD切换时隙切换至信号发射时隙时，收发隔离电路100输出的待发射信号传输到天线单元230上，由天线单元230对输入的待发射信号进行无线发射。当TDD无线收发电路200跟随TDD切换时隙切换至信号接收时隙时，天线单元230从空中接收到的射频信号将会作为接收信号，通过收发隔离电路100进入信号接收单元270进行处理。通过上述的天线单元230与收发隔离电路100、数字处理单元250、信号发射单元210和信号接收单元270的组合设计，可以有效缩小TDD无线收发电路200的体积，也便于进行集成设计，提升产品适用性。

请参阅图7，在一个实施例中，天线单元230包括带通滤波器231和天线232，第二微带线14通过带通滤波器231连接至天线232的公共端。

可以理解，在本实施例中，天线单元230由带通滤波器231和天线232构成。其中，带通滤波器231的通带可以根据所需传输的有用信号(如上述的待发射信号和接收信号)的频率来进行选择，只要能够可靠地滤除待发射信号以外的干扰成分，以及从天线232接收到的射频信号中选出所需的接收信号即可。

上述的天线232可以是本领域中各类型的天线232，天线232的特性参数、结构尺寸与形状等，在本说明书中不作限定，具体可以根据实际的通信应用场景进行确定。通过上述的带通滤波器231和天线232构成天线单元230，可以便于与收发隔离电路100、信号发射单元210和信号接收单元270协同实现高性能的信号收发处理。

在一个实施例中，还提供一种基站，包括上述的TDD无线收发电路200。

可以理解，关于本实施例中的TDD无线收发电路200的具体结构及其解释说明，可以参见上述各实施例中关于TDD无线收发电路200的解释说明，此处不再展开进行重复详述。基站可以是本领域中TDD-LTE系统中的各类型的基站设备。

应用上述的TDD无线收发电路200的基站，由于TDD无线收发电路200和收发隔离电路100的结构设计，可以实现高性能的信号收发处理同时，能够有效缩小基站的设备体积，节省设备安装空间，利于降低设备功耗，提升通信服务质量。

以上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 (10)

1.一种收发隔离电路，其特征在于，包括：

第一微带线，用于传输信号发射单元输出的待发射信号；

第二微带线，与所述第一微带线串联，用于将所述待发射信号传输至天线单元的公共端；

第一PIN高速开关，第一端连接至所述第一微带线和所述第二微带线之间，第二端接地，使能控制端用于连接数字处理单元的使能输出端，用于根据使能电平控制所述第二微带线的接地状态；所述使能电平为所述数字处理单元根据TDD切换时隙输出的电平信号；

第二PIN高速开关，第一端用于连接所述天线单元的公共端，第二端用于连接信号接收单元的输入端，使能控制端用于连接所述数字处理单元的使能输出端，用于根据所述使能电平控制所述信号接收单元的输入端的通断状态。

2.根据权利要求1所述的收发隔离电路，其特征在于，所述第一PIN高速开关包括串联反接的PIN二极管D1和PIN二极管D2，所述PIN二极管D1和所述PIN二极管D2的负极用于连接所述数字处理单元的使能信号端，所述PIN二极管D1的正极接地，所述PIN二极管D2的正极连接至所述第一微带线和所述第二微带线之间。

3.根据权利要求1或2所述的收发隔离电路，其特征在于，所述第二PIN高速开关包括串联反接的PIN二极管D3和PIN二极管D4，所述PIN二极管D3和所述PIN二极管D4的负极用于连接所述数字处理单元的使能信号端，所述PIN二极管D3的正极连接所述天线单元的公共端，所述PIN二极管D4的正极用于连接所述信号接收单元的输入端。

4.一种TDD无线收发电路，其特征在于，包括信号发射单元、信号接收单元、数字处理单元和权利要求1至3任一项所述的收发隔离电路；

所述数字处理单元的使能信号端分别连接所述信号发射单元、所述信号接收单元和所述收发隔离电路的使能控制端，所述信号发射单元的信号输入端连接所述数字处理单元的下行输出端，所述信号接收单元的信号输出端连接所述数字处理单元的上行输入端；

所述数字处理单元用于根据TDD切换时隙分别向所述信号发射单元、所述信号接收单元和所述收发隔离电路输出使能电平，分别控制所述信号发射单元、所述信号接收单元和所述收发隔离电路随所述TDD切换时隙切换开关状态，进行信号的收发处理。

5.根据权利要求4所述的TDD无线收发电路，其特征在于，所述信号发射单元包括数模转换器、第一低通滤波器、第一可调增益放大器、调制器、第一锁相源和功率放大器；

所述数模转换器、所述第一低通滤波器、所述第一可调增益放大器、所述调制器、所述第一锁相源和所述功率放大器串联连接，所述数模转换器的输入端连接所述数字处理单元的下行输出端；

所述功率放大器的输出端连接所述收发隔离电路中的第一微带线，所述功率放大器的控制端连接所述数字处理单元的使能信号端，所述调制器的本振输入端连接所述第一锁相源的输出端。

6.根据权利要求5所述的TDD无线收发电路，其特征在于，所述功率放大器包括N个，各所述功率放大器串联连接，且各所述功率放大器的控制端分别连接所述数字处理单元的使能信号端；所述N为大于或等于2的正整数。

7.根据权利要求4所述的TDD无线收发电路，其特征在于，所述信号接收单元包括模数转换器、第二低通滤波器、第二可调增益放大器、混频器、第二锁相源和低噪声放大器；

所述模数转换器、所述第二低通滤波器、所述第二可调增益放大器、所述混频器、所述第二锁相源和所述低噪声放大器串联连接，所述模数转换器的输出端连接所述数字处理单元的上行输入端；

所述低噪声放大器的输入端连接所述收发隔离电路中的第二微带线，所述低噪声放大器的控制端连接所述数字处理单元的使能信号端，所述混频器的本振输入端连接所述第二锁相源的输出端。

8.根据权利要求4至7任一项所述的TDD无线收发电路，其特征在于，还包括天线单元，所述天线单元的公共端连接所述收发隔离电路中的第二微带线。

9.根据权利要求8所述的TDD无线收发电路，其特征在于，所述天线单元包括带通滤波器和天线，所述第二微带线通过所述带通滤波器连接至所述天线的公共端。

10.一种基站，其特征在于，包括权利要求4至9任一项所述的TDD无线收发电路。