CN115801036A - 5g毫米波双向双频收发机架构 - Google Patents
5g毫米波双向双频收发机架构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115801036A CN115801036A CN202211307418.8A CN202211307418A CN115801036A CN 115801036 A CN115801036 A CN 115801036A CN 202211307418 A CN202211307418 A CN 202211307418A CN 115801036 A CN115801036 A CN 115801036A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bidirectional
- signals
- passive
- amplifier
- mixer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
本发明公开一种5G毫米波双向双频收发机架构，包括无源双向混频器以及发射机链路、接收机链路，发射机链路与接收机链路共用无源双向混频器，通过开关选择系统的接收和发射状态；无源双向混频器在系统工作在接收状态时输入信号为本振信号LO和射频信号RF，输出信号为中频信号IF；无源双向混频器在系统工作在发射状态时输入信号为本振信号LO和中频信号IF，输出信号为射频信号RF。本发明采用无源双向混频器在系统工作在接收状态时输入信号为本振信号LO和射频信号RF，输出信号为中频信号IF；无源双向混频器在系统工作在发射状态时输入信号为本振信号LO和中频信号IF，输出信号为射频信号RF，节省了芯片面积，同时降低了功耗。
Description
技术领域
本发明涉及射频微波集成电路技术领域，特别是涉及一种5G毫米波双向双频收发机架构。
背景技术
随着通信技术的发展，日新月异的无线通信、人工智能和物联网技术对通信设备在传输效率、传输准确率等方面提出了更高的要求。5G毫米波指24.25GHz至52.6GHz频率范围，因其具有带宽大、速率高、传输时延低等优势而受到各界学者的广泛关注，并将其应用于通信、雷达、医疗等诸多领域，具有十分广泛的应用前景。
但在目前为止的研究中，毫米波通信系统系统中收发链路中毫米波通信系统中收发链路只能工作在一种频段下，覆盖多频段时需要多套收发机系统，大大提高了终端设备的体积，同时，发射机链路与接收机链路分别使用单独的混频器，不仅增加了功耗，同时造成了芯片面积的浪费。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种5G毫米波双向双频收发机架构。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种5G毫米波双向双频收发机架构，包括无源双向混频器以及发射机链路、接收机链路，所述发射机链路与接收机链路共用所述无源双向混频器，通过开关选择系统的接收和发射状态；
所述无源双向混频器在系统工作在接收状态时输入信号为本振信号LO和射频信号RF，输出信号为中频信号IF；所述无源双向混频器在系统工作在发射状态时输入信号为本振信号LO和中频信号IF，输出信号为射频信号RF。
其中，所述发射机链路沿信号发射方向包含依次连接的第一低通滤波器、第一双向放大器、无源双向混频器、功率放大器和发射天线；所述第二双向放大器、功率放大器、第一低通滤波器可工作在两个频段。
其中，所述接收机链路沿信号接收方向包含依次连接的接收天线、低噪声放大器、无源双向混频器、第二双向放大器和第二低通滤波器；所述第二双向放大器、低噪声放大器、第二低通滤波器可工作在两个频段。
其中，所述无源双向混频器具有三个端口，一个端口连接第一双向放大器\第二双向放大器，另一个端口通过移相器连接本振信号源，第三端口为切换选择端口，系统工作在发射状态时第三端口连接功率放大器，当系统工作在接收状态时第三端口连接低噪声放大器。
其中，所述无源双向混频器采用宽带双平衡的结构，输入信号之间具有预设的隔离度，能够抵消混频过程中产生的杂散信号，同时完成24.25～27.5GHz和37～43.5GHz双频段覆盖。
其中，采用两个无源双向混频器组成镜像抑制结构。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1.本发明的双向放大器、无源双向混频器和低通滤波器以及功率放大器、低通声放大器均可工作在两个频段，与普通收发系统相比，具有体积小、成本低的优点。
2.本发明中的无源双向混频器，利用MOS管对称性，实现了接收链路和发射链路共用混频器，即无源双向混频器在系统工作在接收状态时输入信号为本振信号LO和射频信号RF，输出信号为中频信号IF；双向混频器在系统工作在发射状态时输入信号为本振信号LO和中频信号IF，输出信号为射频信号RF，节省了芯片面积，同时降低了功耗。
3.本发明采用外差式的系统结构，具有很大的接收动态范围，受I/Q信号影响小，不需要复杂的直流消除电路。
4.本发明本振信号正交输入，采用镜像抑制结构，对镜像信号有抑制作用。
附图说明
图1是传输单端信号时采用双向混频器的系统架构示意图；
图2是传输IQ信号时采用双向混频器的系统架构示意图。
附图标记：
1、无源双向混频器，2、本振信号源，3、功率放大器，4、低噪声放大器，5、发射/接收天线，6、低通滤波器，7、双向放大器，8、移相器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图2所示，本发明实施例的5G毫米波双频收发机架构，包括有两个低通滤波器6，两个双向放大器7，两个无源双向混频器1构成的无源双向混频器模块以及功率放大器3、低噪声放大器4、发射/接收天线5以及本振信号源2和移相器8；移相器8与本振信号源2连接，并与两个无源双向混频器1相连接。
其中，无源双向混频器的双向，是指当输入本振信号与中频信号时输出射频信号，当输入本振信号与射频信号时输出中频信号。
其中，沿信号发射方向依次连接的一个低通滤波器6、一个双向放大器7以及无源双向混频器、功率放大器3以及发射/接收天线5构成发射链路；沿信号接收方向依次连接的发射/接收天线5、低噪声放大器4、无源双向混频器、另一个低通滤波器6以及另一个双向放大器7构成接收链路。
其中，所述无源双向混频器具有三个端口，即中频信号端口、射频信号端口、本振信号端口，一个端口连接第一双向放大器\第二双向放大器，另一个端口通过移相器连接本振信号源，第三端口为切换选择端口，系统工作在发射状态时第三端口连接功率放大器，当系统工作在接收状态时第三端口连接低噪声放大器。
在信号发射时，移相器8输出的本振的差分信号与中频差分信号经无源双向混频器产生所需的射频信号，而后又经过功率放大器放大，通过天线发射至空间中。
在接收信号时，低噪声放大器输出的射频信号差分后与移相器输出的本振的差分信号经无源双向混频器产生所需的中频信号，经信号接收链路上的双向放大器放大并经低通滤波器滤波后，得到中频信号的差分信号。
其中，所述无源双向混频器、双向放大器、本振信号源、功率放大器、低通滤波器、低噪声放大器均可工作在两个频段。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.5G毫米波双向双频收发机架构，其特征在于，包括无源双向混频器以及发射机链路、接收机链路，所述发射机链路与接收机链路共用所述无源双向混频器，通过开关选择系统的接收和发射状态；
所述无源双向混频器可工作在两个频段，在系统工作在接收状态时输入信号为本振信号LO和射频信号RF，输出信号为中频信号IF；所述无源双向混频器在系统工作在发射状态时输入信号为本振信号LO和中频信号IF，输出信号为射频信号RF。
2.根据权利要求1所述5G毫米波双向双频收发机架构，其特征在于，所述发射机链路沿信号发射方向包含依次连接的第一低通滤波器、第一双向放大器、无源双向混频器、功率放大器和发射天线；所述第二双向放大器、功率放大器、第一低通滤波器可工作在两个频段。
3.根据权利要求2所述5G毫米波双向双频收发机架构，其特征在于，所述接收机链路沿信号接收方向包含依次连接的接收天线、低噪声放大器、无源双向混频器、第二双向放大器和第二低通滤波器；所述第二双向放大器、低噪声放大器、第二低通滤波器可工作在两个频段。
4.根据权利要求3所述5G毫米波双向双频收发机架构，其特征在于，所述无源双向混频器具有三个端口，一个端口连接第一双向放大器\第二双向放器，另一个端口通过移相器连接本振信号源，第三端口为切换选择端口，系统工作在发射状态时第三端口连接功率放大器，当系统工作在接收状态时第三端口连接低噪声放大器。
5.根据权利要求1所述5G毫米波双向双频收发机架构，其特征在于，所述无源双向混频器采用宽带双平衡的结构，输入信号之间具有预设的隔离度，能够抵消混频过程中产生的杂散信号，同时完成24.25～27.5GHz和37～43.5GHz双频段覆盖。
6.根据权利要求1所述5G毫米波双向双频收发机架构，其特征在于，采用两个无源双向混频器组成镜像抑制结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211307418.8A CN115801036A (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 5g毫米波双向双频收发机架构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211307418.8A CN115801036A (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 5g毫米波双向双频收发机架构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115801036A true CN115801036A (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=85433678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211307418.8A Pending CN115801036A (zh) | 2022-10-25 | 2022-10-25 | 5g毫米波双向双频收发机架构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115801036A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116299398A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-06-23 | 石家庄银河微波技术股份有限公司 | 一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备 |
-
2022
- 2022-10-25 CN CN202211307418.8A patent/CN115801036A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116299398A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-06-23 | 石家庄银河微波技术股份有限公司 | 一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备 |
| CN116299398B (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-29 | 石家庄银河微波技术股份有限公司 | 一种应用于飞行器的目标测距方法、装置及电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9329259B2 (en) | Concurrent multiband transceiver | |
| CN102832959B (zh) | 高中频超外差+零中频结构的射频前端 | |
| US10979038B2 (en) | Methods and devices for in-phase and quadrature signal generation | |
| US7146136B2 (en) | E-band radio transceiver architecture and chip set | |
| KR100432801B1 (ko) | 복수의변조방식과복수의주파수대역으로동작되는이동무선송수신기용의수신믹서회로 | |
| CN110212929B (zh) | 一种谐波抑制发射机 | |
| CN114513225B (zh) | 收发复用放大电路及可重构收发通信系统 | |
| US9106314B2 (en) | Concurrent multiband transceiver | |
| CN115801036A (zh) | 5g毫米波双向双频收发机架构 | |
| CN214750803U (zh) | 一种小型化宽带收发信道 | |
| CN109257057B (zh) | 一种超宽带超外差接收系统 | |
| CN114785358A (zh) | 一种小型化l至c波段多通道自适应频率变换器 | |
| CN107769800B (zh) | 一种多频点太赫兹星间通信接收机 | |
| CN115733509A (zh) | 射频前端模组电路、天线相控阵收发系统及信号处理方法 | |
| US11177780B2 (en) | Front-end circuit and communication device | |
| CN106941365B (zh) | 一种多标准全双工直接变频式收发机 | |
| US11894968B2 (en) | Inphase quadrature current selector amplifiers for wireless communication | |
| JP7441240B2 (ja) | マルチバンド・ミリ波無線通信用広帯域受信機 | |
| KR100705217B1 (ko) | 시분할 이중화 방식의 무선 송수신회로 및 그 회로를이용한 무선 기기 | |
| WO2024021203A1 (zh) | 具有高镜像抑制度的5g双频双向收发机 | |
| CN111800157A (zh) | 一种探测组件射频前端电路 | |
| CN112217535A (zh) | 一种多模射频前端集成芯片及工作方法 | |
| CN217546043U (zh) | 一种Ka频段变频收发组件 | |
| CN115225109B (zh) | 一种太赫兹频分双工i/q调制解调收发前端 | |
| CN214151031U (zh) | 一种毫米波收发信号处理装置及安检设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |