CN114696843A - 一种超宽带射频前端模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种超宽带射频前端模块，超宽带主芯片与所述前端模块连接，所述前端模块与天线连接，所述前端模块包括：功率放大器、滤波器、低噪声放大器、开关和逻辑控制器；信号传输包括发射回路和接收回路；所述超宽带主芯片的TX输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述滤波器连接，所述滤波器与所述开关连接；天线与所述开关连接，所述开关与所述低噪声放大器连接；所述逻辑控制器分别与所述功率放大器、所述低噪声放大器和所述开关连接；所述低噪声放大器的输出端与所述超宽带主芯片的RX输入端连接。在满足性能要求的同时，实现体积小、成本低、功耗低的特点，满足将来超宽带技术的大规模应用。
Description
技术领域
本发明涉及数据监管领域，尤其涉及一种超宽带射频前端模块。
背景技术
超宽带(UWB，Ultra Wide Band)技术是一种新型的无线通信技术，相比较WiFi、蓝牙、Zigbee等其他定位技术，超宽带UWB技术具备定位精度高、安全性好、传输速率高、系统容量大、功耗低、抗干扰能力强等诸多优势。随着物联网的兴起，UWB技术应用迎来更多的机遇，越来越多的芯片厂商开发了超带宽芯片，广泛应用在智能手机、智能家居、工业互联网、汽车电子等领域。
虽然目前所有的超带宽芯片自身都带有射频发射和接收电路，但由于受到功耗和芯片本身工艺的限制，其发射功率较低，接收的灵敏度也不高。同时，由于超宽带技术采用的通讯频率较高，从而导致超宽带芯片通讯距离比较近，往往只有十几米的距离，有时甚至只有几米。为了适应远距离超宽带的应用场景，人们通常在超宽带芯片的外围增加一个射频模块，用于增加超宽带芯片的发射功率和提高接收灵敏度，从而达到增加通讯距离的目的。
现有技术中的射频模块结构框图如图2所示，射频模块通常由功率放大器、低噪声放大器和开关组成，目前都采用分立器件实现。分立器件虽然易于开发，但是有成本高、所占空间大、功耗大等缺点。随着无线物联网应用的迅速发展，超宽带技术的应用场景，尤其是远距离超宽带技术应用场景越来越多，并呈现出爆炸式的增长态势。在这种态势下，要求射频前端的设计要做到体积小、成本低和功耗低。现有的超宽带射频前端的设计结构和方式，已经不能满足未来大规模应用的需要。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种超宽带射频前端模块。
根据本发明的一个方面，提供了一种超宽带射频前端模块，超宽带主芯片与所述前端模块连接，所述前端模块与天线连接，所述前端模块包括：功率放大器、滤波器、低噪声放大器、开关和逻辑控制器；
信号传输包括发射回路和接收回路；
所述发射回路包括：所述超宽带主芯片的TX输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述滤波器连接，所述滤波器与所述开关连接；
所述接收回路包括：所述天线与所述开关连接，所述开关与所述低噪声放大器连接；
所述逻辑控制器分别与所述功率放大器、所述低噪声放大器和所述开关连接；
所述低噪声放大器的输出端与所述超宽带主芯片的RX输入端连接。
可选的，所述开关为单刀双掷开关，用于将信号在所述发射回路和所述接收回路中来回切换。
本发明提供的一种超宽带射频前端模块，超宽带主芯片与所述前端模块连接，所述前端模块与天线连接，所述前端模块包括：功率放大器、滤波器、低噪声放大器、开关和逻辑控制器；信号传输包括发射回路和接收回路；所述发射回路包括：所述超宽带主芯片的TX输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述滤波器连接，所述滤波器与所述开关连接；所述接收回路包括：所述天线与所述开关连接，所述开关与所述低噪声放大器连接；所述逻辑控制器分别与所述功率放大器、所述低噪声放大器和所述开关连接；所述低噪声放大器的输出端与所述超宽带主芯片的RX输入端连接。极大的简化设计，在满足性能要求的同时，实现体积小、成本低、功耗低的特点，满足将来超宽带技术的大规模应用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种超宽带射频前端模块的结构示意图；
图2为现有技术中的射频前端结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，本发明提出的基于砷化镓pHEMT工艺全集成、单芯片的超宽带射频模块。它包括功率放大器、滤波器、低噪声放大器、开关和逻辑控制器。本发明提出的超宽带射频前端主要有发射回路，也叫TX回路，和接收回路，也叫RX回路。发射回路中，信号从超宽带主芯片出来，经过功率放大器，将信号放大，再经过滤波器，将带外信号滤掉后，经过开关，最后通过天线将信号发射出去。具体的连接方式如下：功率放大器的输入端接模块外部超宽带主芯片的TX输出端，功率放大器的输出端接滤波器的输入端，滤波器的输出端接一个单刀双掷开关的一个输入端，单刀双掷开关的输出端接模块外部的天线端口。
接收回路中，信号从天线端口进来，经过开关，再经过低噪声放大器进行放大，最后给超宽带主芯片进行处理。具体的连接方式如下：低噪声放大器的输入端连接在单刀双掷开关的另一个输入端；低噪声放大器的输出端连接模块外部收发器的RX输入端。
单刀双掷开关的作用是根据工作状态，将信号在发射回路和接收回路中进行来回切换。
逻辑控制器的作用是对功率放大器、开关和低噪声放大器的工作状态进行相应的控制，在发射回路工作时，逻辑控制器发出信号，将功率放大器设置在工作状态，将开关的位置设置在发射回路，同时为了达到省电的目的，将低噪声放大器设置在关断状态。同理，在接收回路工作时，逻辑控制器将低噪声放大器设置在工作状态，将开关的位置设置在接收回路，将功率放大器设置在关断状态。
有益效果：本发明提出的是全集成的射频前端的模块，功率放大器、低噪声放大器、滤波器、开关、逻辑控制器、全部采用砷化镓pHEMT工艺制造，形成一个完整的、单一芯片的射频前端模块。和目前所采用的分立器件的设计相比，极大的简化设计，在满足性能要求的同时，还可以做到体积小，成本低。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种超宽带射频前端模块，超宽带主芯片与所述前端模块连接，所述前端模块与天线连接，其特征在于，所述前端模块包括：功率放大器、滤波器、低噪声放大器、开关和逻辑控制器；
信号传输包括发射回路和接收回路；
所述发射回路包括：所述超宽带主芯片的TX输出端与所述功率放大器的输入端连接，所述功率放大器的输出端与所述滤波器连接，所述滤波器与所述开关连接；
所述接收回路包括：所述天线与所述开关连接，所述开关与所述低噪声放大器连接；
所述逻辑控制器分别与所述功率放大器、所述低噪声放大器和所述开关连接；
所述低噪声放大器的输出端与所述超宽带主芯片的RX输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种超宽带射频前端模块，其特征在于，所述开关为单刀双掷开关，用于将信号在所述发射回路和所述接收回路中来回切换。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210457432.XA CN114696843A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种超宽带射频前端模块 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210457432.XA CN114696843A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种超宽带射频前端模块 |
Publications (1)
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| CN114696843A true CN114696843A (zh) | 2022-07-01 |
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Family Applications (1)
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| CN202210457432.XA Pending CN114696843A (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种超宽带射频前端模块 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN114696843A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116320329A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-23 | 深圳芯迈微科技有限公司 | 一种光纤接入终端系统集成芯片 |
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2022
- 2022-04-28 CN CN202210457432.XA patent/CN114696843A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116320329A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-23 | 深圳芯迈微科技有限公司 | 一种光纤接入终端系统集成芯片 |
| CN116320329B (zh) * | 2023-05-10 | 2023-09-15 | 深圳芯迈微科技有限公司 | 一种光纤接入终端系统集成芯片 |
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