CN1159844C - 多功能变换装置 - Google Patents

Abstract

一种多功能变换装置，用于解决现有技术中信号变换和处理电路功能单一而且复杂的缺陷，本发明包括顺次相连的含有收发控制转换电路的有源IC电路，带馈电的双端匹配电路、含阻抗变换及信号分离的双单变换电路，所述含阻抗变换及信号分离的双单变换电路分别与第一阻抗匹配电路及第二阻抗匹配电路相连；本发明电路简单，实现了双端变换、阻抗变换、收发信号分离，提高设备的可靠性，降低了功耗。

Description

多功能变换装置

技术领域

本发明涉及模拟电路中信号变换和处理技术。

背景技术

在模拟电路设计领域里，分别进行平衡---不平衡变换(单双变换)、阻抗变换及不同信号分离技术业已公知。已有的专利如：中国专利86205529“通用阻抗变换器”，其技术方案是由两个差分运算放大器和五只阻抗元件组成，只能完成阻抗变换功能；中国专利96197553“高阻抗变比宽频变换器电路”，包含两个传输线变换器和2个电抗性阻抗，以补偿电路的阻抗频率特性，用于频率非常高的场合中高阻抗的变换，而完成的不平衡一平衡变换，则是通过将不平衡一平衡变换器附加到输出端实现提供平衡输出的；中国专利95197580“将不平衡信号线连接到平衡信号线的耦合装置”，则是一种专用的将75Ω不平衡信号变换为100Ω的平衡信号的装置；中国专利97115320“平衡—不平衡变换器”，仅实现了平衡—不平衡信号变换；中国专利96198691“通信用无线电装置的收发信电路及半导体集成电路”，通过采用转换收发信状态的转换开关，仅实现了收发的信号分离。这些专利绝大多数是只能实现某一种特定的具体功能，中国专利96197553“高阻抗变比宽频变换器电路”，实现了阻抗变换和不平衡一平衡变换两个功能，但实现的电路也是较为复杂。而要同时完成这三种变换功能，若采用上述各种专利所介绍的电路进行组合，则电路复杂、成本高、不易使所用设备低功耗和小型化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述缺点，提供了一种能够同时实现单端双端变换、阻抗变换、收发信号分离功能的装置，而且电路简单、实现了无源化，易于降低设备的功耗和提高其可靠性、并能够使设备小型化。

为实现本发明的目的，采用了以下的技术方案：本发明包括顺次相连的有源IC电路，带馈电的双端匹配电路，含阻抗变换、信号分离的双单变换电路，所述含阻抗变换、信号分离的双单变换电路分别与第一阻抗匹配电路及第二阻抗匹配电路相连；

所述有源IC电路，内部含有收发控制转换电路，提供收信号的双端输出及发信号的双端输入；

所述带馈电的双端匹配电路，在给所述有源IC电路馈电的同时，通过设计其参数使其匹配在所需的工作频率上；

所述含阻抗变换、信号分离的双单变换电路，是一初级含有中间抽头的变压器，次级的两端接至带馈电的双端匹配电路上，初级的中间抽头接地，同时初级两端绕组的匝数相同，另两端分别接第一阻抗匹配电路和第二阻抗匹配电路；

所述第一阻抗匹配电路，主要用于实现对其后续电路的匹配；

所述第二阻抗匹配电路，主要用于匹配其所接的电路的输出阻抗。

由于采用了本发明提供的技术方案，用含阻抗变换、信号分离的双单变换电路与所述的其他电路配合，即同时实现了双端变换、阻抗变换、收发信号分离，提高了设备的可靠性，降低了功耗。

附图说明

图1是本发明所提供的多功能变换装置结构示意图。

图2是实现本发明的具体实施电路图。

图3为应用本发明的一个收发信机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案及有益效果。

图1所示，本发明提供的多功能变换装置中包括顺次相连的有源IC电路1，带馈电的双端匹配电路2、含阻抗变换、信号分离的双单变换电路3，所述含阻抗变换及信号分离的双单变换电路3分别与第一阻抗匹配电路4及第二阻抗匹配电路5相连；

所述有源IC电路1，内部含有收发控制转换电路，提供收信号的双端输出及发信号的双端输入；

所述带馈电的双端匹配电路2，在给所述有源IC电路1馈电的同时，通过设计其参数使其匹配在所需的工作频率上；

所述含阻抗变换、信号分离的双单变换电路3，是一初级含有中间抽头的变压器，次级的两端接至带馈电的双端匹配电路上，初级的中间抽头接地，另两端分别接第一阻抗匹配电路4和第二阻抗匹配电路5；

所述第一阻抗匹配电路4，主要用于实现对其后续电路的匹配；

所述第二阻抗匹配电路5，主要用于匹配其所接的电路的输出阻抗；同时所述第一阻抗匹配电路4和所述第二阻抗匹配电路5还要保证在变压器初级两端对地阻抗相等，以保证双单变换、单双变换的一致。

所述的阻抗变换、信号分离的双单变换电路3用到的初级含中间抽头的变压器，通过设计合理的外围应用电路，就可以将初级看作两个完全相同的绕组，根据实际阻抗变换的需要，独立设计其初次级匝比，从而在完成单双变换的同时实现阻抗变换；

本发明中，由于有源IC电路1含有收发控制转换电路，这样当通路工作于收状态时，有源IC电路1输出双端收信号，经双单变换和第一阻抗匹配电路4到达后续电路；而当通路工作于发状态时，发信号经第二阻抗匹配电路5后到达变压器初级，再经单双变换后送入有源IC电路1，从而实现收、发信号的分离。

图2中，该电路包括顺次相连的有源IC电路1、双端带馈电的匹配电路2、变压器3，所述的变压器3分别与第一阻抗匹配电路4和第二阻抗匹配电路5相连，所述第一阻抗匹配电路4与SAW滤波器6相连，所述第二阻抗匹配电路5和放大器7相连；

所述有源IC电路1，是一大规模集成电路，内含有收发控制转换电路，A、B为该IC提供的双端输入和输出端口，分别用于发信号及收信号；

所述双端带馈电的匹配电路2，其中L1＝L3，L2＝L4，C3＝C4，C1＝C2；L1、L2、L3、L4完成馈电的同时，根据IC的A，B端的阻抗，选取合适的参数使之匹配在所工作的频率上，C1、C2为电源滤波电容，C3、C4为隔直电容；

所述变压器T5，其中的中间抽头接地，上端点C到地的绕组完全等于下端点D点到地的绕组，其外围电路设计应保证上端点C点到地的阻抗与下端点D点到地的阻抗相等，C5、C6为通交流隔直流电容；

所述第一阻抗匹配电路4是RL匹配电路，L5主要用于SAW滤波器6的匹配，R1主要用于匹配到C点的阻抗，调节R1及第二阻抗匹配电路5的参数，可保证C点到地的阻抗与D点到地的阻抗相等；

所述SAW滤波器6，实现对收信号的滤波；

所述第二阻抗匹配电路5是π型阻抗匹配电路，包括电阻R2、R3、R4，该部分电路一方面实现对放大器7的阻抗匹配，同时完成对D点的阻抗匹配；

所述放大器7，用于放大发信号，C7为通交流、隔直流电容器。

图3示出了本发明用于收发信机的电路中，来自收信机前端电路的RX信号经本发明的多功能变换装置101处理后送到SAW滤波器102中进行滤波，然后经放大器104放大，再经第一π型匹配电路105送入有源IC2电路106进行混频和限幅放大；而由有源IC2电路106送出的IQ已调信号经滤波电路107滤波和第二π型匹配电路108之后，在放大器103中进行放大，再经多功能变换装置101处理后将TX信号送入发信机的功放驱动电路；这样通过简单的电路在实现阻抗变换的同时完成了收、发信号的分离和单双变换，而且这些器件都是无源的，所以降低了功耗。

Claims (3)

1、一种多功能变换装置，包括顺次相连的有源IC电路(1)、带馈电的双端匹配电路(2)、含阻抗变换、信号分离的双单变换电路(3)，所述含阻抗变换、信号分离的双单变换电路(3)分别与第一阻抗匹配电路(4)及第二阻抗匹配电路(5)相连；

所述有源IC电路(1)含有收发控制转换电路，提供收信号的双端输出及发信号的双端输入；所述的带馈电的双端匹配电路(2)，在给所述有源IC电路馈电的同时，通过设计其参数使其匹配在所需的工作频率上；所述的第一阻抗匹配电路(4)用于实现对其后续电路的输入匹配；所述的第二阻抗匹配电路(5)用于匹配其所接的电路的输出阻抗。

2、根据权利要求1所述的一种多功能变换装置，其特征在于：所述含阻抗变换、信号分离的双单变换电路(3)是一个变压器，其与第一、第二阻抗匹配电路相连的一边绕组中间抽头接地，上端点到地的绕组等于下端点到地的绕组。

3、根据权利要求2所述的一种多功能变换装置，其特征在于：所述第一阻抗匹配电路(4)和所述第二阻抗匹配电路(5)使所述的变压器与第一、第二阻抗匹配电路相连的一边绕组两端对地阻抗相等。

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