CN110958026B - 射频宽带收发机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频宽带收发机。所述射频宽带收发机包括：第一收发模块，包括第一接收电路和第一发射电路，所述第一接收电路用于接收2MHz～30MHz信号，所述第一发射电路用于发射2MHz～30MHz信号；第二收发模块，包括第二接收电路和第二发射电路，所述第二接收电路用于接收30MHz～88MHz信号，所述第二发射电路用于发射30MHz～88MHz信号；第三收发模块，包括第三接收电路和第三发射电路，所述第三接收电路用于接收88MHz～512MHz信号，所述第三发射电路用于发射88MHz～512MHz信号。本发明射频宽带收发机稳定性好，成本低，抗干扰能力强。
Description
技术领域
本发明涉及2MHz～512MHz射频宽带收发技术领域，特别是涉及一种射频宽带收发机。
背景技术
在目前的收发机中，大多采用两次变频技术，且带宽较窄，通常为几百KHz到几MHz，主要存在以下不足：
(1)采用两次变频方案，需提供一混频本振和二混频本振，收发同频点时需要两个本振频率源，收发异频点时需要四个本振频率源，且一混频和二混频之间有一中频滤波及放大电路。方案复杂，可靠性较低，制造成本高；
(2)目前大多收发机带宽较窄，通常为几百KHz到几MHz，不能满足大数据传输的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种直采和单次变频结合并能适用于2MHz～512MHz射频宽带的收发机。
为解决上述问题，本发明提供一种射频宽带收发机，
本发明射频宽带收发机，所述射频宽带收发机，包括：
第一收发模块，包括第一接收电路和第一发射电路，所述第一接收电路用于接收2MHz～30MHz信号，所述第一发射电路用于发射2MHz～30MHz信号；
第二收发模块，包括第二接收电路和第二发射电路，所述第二接收电路用于接收30MHz～88MHz信号，所述第二发射电路用于发射2MHz～30MHz信号；
第三收发模块，包括第三接收电路和第三发射电路，所述第三接收电路用于接收88MHz～512MHz信号，所述第三发射电路用于发射2MHz～30MHz信号。
进一步的，所述第一接收电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路、滤波器、放大器以及低通滤波器。
进一步的，所述第一发射电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路以及滤波器。
进一步的，所述第二接收电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路、滤波器、放大器以及低通滤波器。
进一步的，所述第二发射电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路和滤波组件。
进一步的，所述第三接收电路包括程控衰减器、功分器、滤波器组、88MHz～240MHz接收电路、240MHz～370MHz接收电路以及370MHz～512MHz接收电路，所述程控衰减器与功分器电连接，所述功分器与滤波器组电连接，所述滤波器组分别与88MHz～240MHz接收电路、240MHz～370MHz接收电路和370MHz～512MHz接收电路电连接。
进一步的，所述88MHz～240MHz接收电路包括依次电连接的平衡电路、反倾电路、程控衰减器、滤波器、平衡电路以及低通滤波器。
进一步的，所述240MHz～370MHz接收电路和370MHz～512MHz接收电路均包括依次电连接的放大器、反倾电路、程控衰减器、滤波器、放大器以及低通滤波器。
进一步的，所述第三发射电路包括依次电连接的滤波器、本机振荡器、滤波器、程控衰减器、放大器和滤波组件。
进一步的，所述滤波组件包括分路开关、至少两个滤波器以及合路开关，所述分路开关通过至少两个滤波器与合路开关连接。
本发明射频宽带收发机,采用的是分段直采和变频相结合的方案；分为3段，分别为2-30MHz，30-88MHz，88-512MHz，其中接收全部采用的是直采的方式，发射的2-30MHz和30-88MHz是直接发射，而88-512MHz是通过一次变频实现；根据频段的不同选择了不同的方式，减少了电路的复杂程度，提高了产品的可靠性，降低了成本，大大提高了产品的抗干扰能力。
附图说明
图1是2MHz～30MHz收发模块的电路原理图。
图2是30MHz～88MHz收发模块的电路原理图。
图3是滤波组件的结构示意图。
图4是88MHz～512MHz收发模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，本发明射频宽带收发机的较佳实施方式包括第一收发模块1、第二收发模块2以及第三收发模块3，所述第一收发模块1用于接收和发射2MHz～30MHz信号；所述第二收发模块2用于接收和发射30MHz～88MHz信号；所述第三收发模块3用于接收和发射88MHz～512MHz信号。
请参考图1，所述第一收发模块1包括第一接收电路11和第一发射电路12，所述第一接收电路11用于接收2MHz～30MHz信号，所述第一发射电路12用于发射2MHz～30MHz信号。
所述第一接收电路11包括依次电连接的滤波器111、程控衰减器112、平衡电路113、滤波器114、放大器115以及低通滤波器116。所述滤波器111用于接收射频输入的信号并所述滤去除2MHz～30MHz以外的杂散信号，保留2MHz～30MHz之间的信号。所述程控衰减器112用于调节输入信号信号幅度。所述平衡电路113用于提升放大器线性性能，以避免信号失真；所述平衡放大电路包括两个变压器和两个放大器，两个变压器之间通过两个放大器连接；在其它实施方式中，平衡电路还可以是反馈电路、功率回退电路或前馈电路等。所述滤波器114用于过滤平衡电路产生的谐波分量以及其它杂散干扰信号。所述放大器115用于放大信号；所述低通滤波器116用于过滤谐波分量和杂散；放大器115与所述低通滤波器116连接以提高输出截点和1db压缩点。
所述第一发射电路12包括依次电连接的滤波器121、程控衰减器122、平衡电路123以及滤波器124。所述滤波器用于滤除杂散信号，保留2MHz～30MHz之间的信号。所述程控衰减器122用于调节输出信号幅度。平衡电路123用于提升放大器线性性能，以避免信号失真；所述平衡放大电路包括两个变压器和两个放大器，两个变压器之间通过两个放大器连接；在其它实施方式中，平衡电路还可以是反馈电路、功率回退电路或前馈电路等。滤波器124用于过滤杂散信号和平衡电路123产生的谐波分量。
如图2和图3所示，所述第二收发模块2包括第二接收电路21和第二发射电路22，所述第二接收电路21用于接收30MHz～88MHz信号，所述第二发射电路22用于发射30MHz～88MHz信号。
所述第二接收电路21包括依次电连接的滤波器211、程控衰减器212、平衡电路213、滤波器214、放大器215以及低通滤波器216。第二接收电路21与第一接收电路11工作原理基本相同，不同的是滤波器211和滤波器214是保留是30MHz～88MHz之间的信号。
所述第二发射电路22包括依次电连接的滤波器221、程控衰减器222、平衡电路223和滤波组件224。所述滤波器221与第一发射电路12中的滤波器121工作原理相同，不同的是保留的是30MHz～88MHz之间的信号。所述程控衰减器222和平衡电路223与第一发射电路12中的程控衰减器122和平衡电路123原理相同，不在此赘述。所述滤波组件224，用于过滤谐波和杂散；所述滤波组件224包括分路开关、三个滤波器以及合路开关，所述分路开关通过三个滤波器与合路开关连接。所述三个滤波器将30MHz～88MHz分为三段连续但不重叠的频段，所述分路开关和合路开关均为单刀多掷开关，本实施例中为单刀三掷开关，在其它实施方式中，则根据设置的滤波器数量来决定用何种单刀多掷开关。
如图4所示，所述第三收发模块3包括第三接收电路31和第三发射电路32，所述第三接收电路31用于接收88MHz～512MHz信号，所述第三发射电路32用于发射88MHz～512MHz信号。
所述第三接收电路31包括程控衰减器311、功分器312、滤波器组313、88MHz～240MHz接收电路、240MHz～370MHz接收电路以及370MHz～512MHz接收电路，所述程控衰减器311与功分器312电连接，所述功分器312与滤波器组313电连接，所述功分器312将输入信号分为三路信号，三路信号进入滤波器组313。所述滤波器组313分别与88MHz～240MHz接收电路、240MHz～370MHz接收电路和370MHz～512MHz接收电路电连接。所述滤波器组313为三个滤波器，三个滤波器分别88MHz～240MHz、240MHz～370MHz和370MHz～512MHz之外的杂散信号，过滤之后的信号分别对应进入88MHz～240MHz接收电路、240MHz～370MHz接收电路和370MHz～512MHz接收电路。
所述88MHz～240MHz接收电路包括依次电连接的平衡电路3131、反倾电路3132、程控衰减器3133、滤波器3134、平衡电路3135以及低通滤波器3136。所述平衡电路3131和平衡电路3135的结构和原理均与平衡电路113相同。所述反倾电路3132用于平衡信号功率。所述程控衰减器3133用于调节输出信号幅度。所述滤波器3134用于过滤谐波分量和杂散。所述低通滤波器3136用于过滤谐波分量和杂散。
所述240MHz～370MHz接收电路包括依次电连接的放大器3141、反倾电路3142、程控衰减器3143、滤波器3144、放大器3145以及低通滤波器3146。放大器3141和放大器3145均用于信号放大；所述反倾电路3142用于平衡信号功率；所述程控衰减器3143用于调节输出信号幅度；所述滤波器3144用于过滤谐波和其它杂散干扰信号，保留240MHz～370MHz的信号；所述低通滤波器3146用于过滤谐波分量和杂散。
所述370MHz～512MHz接收电路包括依次电连接的放大器3151、反倾电路3152、程控衰减器3153、滤波器3154、放大器3155以及低通滤波器3156。放大器3151和放大器3155均用于信号放大；所述反倾电路3152用于平衡信号功率；所述程控衰减器3153用于调节输出信号幅度；所述滤波器3154用于过滤谐波和其它杂散干扰信号，保留370MHz～512MHz的信号；所述低通滤波器3156用于过滤谐波分量和杂散。
所述第三发射电路32包括依次电连接的滤波器321、本机振荡器322、滤波器323、程控衰减器324、放大器325和滤波组件326。所述滤波器321用于过滤谐波和其它杂散干扰信号，保留1100MHz的信号；所述本机振荡器322将1100MHz变频，并与外部时钟的本振信号与其混频，从而产生88MHz～512MHz的信号；所述滤波器323用于滤除带外的杂散信号；所述程控衰减器324用于输出幅度的调节；所述放大器325进行信号的放大；所述滤波组件326分段滤除信号的谐波和杂散，提高信号的质量。所述滤波组件326与滤波组件224结构相同，工作原理相同。
将2MHz～512MHz射频宽带分为3段，分别为2-30MHz，30-88MHz，88-512MHz，其中接收全部采用的是直采的方式，发射的2-30MHz和30-88MHz是直接发射，而88-512MHz是通过一次变频实现，信号输出幅度都可以使用程控衰减器进行调节。本发明的接收电路与发射电路并不是单纯的直采或变频，而是根据频段的不同选择了不同的方式，减少了电路的复杂程度，提高了产品的可靠性，降低了成本，大大提高了产品的抗干扰能力。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。
Claims (7)
1.一种射频宽带收发机，其特征在于：包括：
第一收发模块，包括第一接收电路和第一发射电路，所述第一接收电路用于接收2MHz～30MHz信号，所述第一发射电路用于发射2MHz～30MHz信号；
第二收发模块，包括第二接收电路和第二发射电路，所述第二接收电路用于接收30MHz～88MHz信号，所述第二发射电路用于发射30MHz～88MHz信号；
第三收发模块，包括第三接收电路和第三发射电路，所述第三接收电路用于接收88MHz～512MHz信号，所述第三发射电路用于发射88MHz～512MHz信号；
所述第一接收电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路、滤波器、放大器以及低通滤波器；
所述第二接收电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路、滤波器、放大器以及低通滤波器；
所述第三接收电路包括程控衰减器、功分器、滤波器组、88MHz～240MHz接收电路、240MHz～370MHz接收电路以及370MHz～512MHz接收电路，所述第三接收电路的 程控衰减器与功分器电连接，所述功分器与滤波器组电连接，所述滤波器组分别与88MHz～240MHz接收电路、240MHz～370MHz接收电路和370MHz～512MHz接收电路电连接；
根据频段的不同选择了不同的方式，减少了电路的复杂程度，提高了产品的可靠性，降低了成本，大大提高了产品的抗干扰能力。
2.如权利要求1所述的射频宽带收发机，其特征在于：所述第一发射电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路以及滤波器。
3.如权利要求1所述的射频宽带收发机，其特征在于：所述第二发射电路包括依次电连接的滤波器、程控衰减器、平衡电路和滤波组件。
4.如权利要求1所述的射频宽带收发机，其特征在于：所述88MHz～240MHz接收电路包括依次电连接的平衡电路、反倾电路、程控衰减器、滤波器、平衡电路以及低通滤波器。
5.如权利要求1 所述的射频宽带收发机，其特征在于：所述240MHz～370MHz接收电路和370MHz～512MHz接收电路均包括依次电连接的放大器、反倾电路、程控衰减器、滤波器、放大器以及低通滤波器。
6.如权利要求1所述的射频宽带收发机，其特征在于：所述第三发射电路包括依次电连接的滤波器、本机振荡器、滤波器、程控衰减器、放大器和滤波组件。
7.如权利要求3或6所述的射频宽带收发机，其特征在于：所述第二发射电路和第三发射电路中的滤波组件，包括分路开关、至少两个滤波器以及合路开关，所述分路开关通过至少两个滤波器与合路开关连接。
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