CN116633371A - 一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备，其中，毫米波发射器，包括：依次连接的第一数据处理器、上变频模组、发射射频前端模组和毫米波发射天线；其中，所述第一数据处理器被配置为对接收到的数据信号进行处理，获得基带编码信号，并将所述基带编码信号发送至所述上变频模组；所述上变频模组被配置为将所述基带编码信号转换为毫米波信号，并将所述毫米波信号发送至所述发射射频前端模组；所述发射射频前端模组被配置为对所述毫米波信号进行处理，获得处理后的信号，并将所述处理后的信号发送至所述毫米波发射天线；所述毫米波发射天线被配置为发射所述处理后的信号。

Description

一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备。

背景技术

传统通信接口(比如，USB)经过长时间的发展，标准繁多，性能差异大，且接口形式各异无法通用，使用时经常需要针对不同接口配备不同连接线，便利性差。

发明内容

本发明提供了一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备，基于毫米波实现不同接口间的无线传输。

第一方面，本发明实施例提供了一种毫米波发射器，包括：

依次连接的第一数据处理器、上变频模组、发射射频前端模组和毫米波发射天线；

其中，所述第一数据处理器被配置为对接收到的数据信号进行处理，获得基带编码信号，并将所述基带编码信号发送至所述上变频模组；所述上变频模组被配置为将所述基带编码信号转换为毫米波信号，并将所述毫米波信号发送至所述发射射频前端模组；所述发射射频前端模组被配置为对所述毫米波信号进行处理，获得处理后的信号，并将所述处理后的信号发送至所述毫米波发射天线；所述毫米波发射天线被配置为发射所述处理后的信号。

在一种可能的实现方式中，所述发射射频前端模组包括至少一个发射通道以及与各个所述发射通道连接的第一射频开关；所述第一射频开关的输入端与所述上变频模组的输出端连接，所述第一射频开关的输出端与各个所述发射通道的输入端连接，各个所述发射通道的输出端与相应的所述毫米波发射天线连接；其中，所述第一射频开关被配置为将所述毫米波发射器的发射通道切换至相应通道。

在一种可能的实现方式中，各个所述发射通道包括依次与所述第一射频开关连接的第一滤波器和功率放大器；其中，所述第一滤波器被配置为滤除杂散信号，获得滤波后的信号；所述功率放大器被配置为对滤波后的信号进行放大处理，获得放大后的信号，并将所述放大后的信号发送至所述毫米波发射天线。

在一种可能的实现方式中，所述上变频模组包括第一本地振荡器、第一混频器和数模转换器；所述数模转换器的输入端与所述第一数据处理器的输出端连接，所述数模转换器的输出端与所述第一混频器连接；所述第一本地振荡器的输出端与所述第一混频器的输入端连接，所述第一混频器的输出端与所述发射射频前端模组的输入端连接；其中，所述数模转换器被配置为将所述基带编码信号转换为中频模拟信号；所述第一本地振荡器被配置为提供预设的本振信号；所述第一混频器被配置为将所述中频模拟信号与所述本振信号进行混频后产生所述毫米波信号。

在一种可能的实现方式中，所述上变频模组还包括分别与所述数模转换器的输出端和所述第一混频器的输入端连接的第一巴伦，分别与所述第一本地振荡器的输出端和所述第一混频器的输入端连接的第二巴伦，以及分别与所述第一混频器的输出端和所述发射射频前端模组的输入端连接的第三巴伦。

在一种可能的实现方式中，所述第一数据处理器包括依次连接的处理单元、接口单元和存储单元；所述处理单元的输出端与所述接口单元的输入端连接，所述接口单元的输出端与所述存储单元的输入端连接；所述存储单元的输出端与所述上变频模组的输入端连接。

在一种可能的实现方式中，所述毫米波发射天线为多个，且呈阵列排布。

在一种可能的实现方式中，还包括分别与所述上变频模组和所述发射射频前端模组连接的移相单元；所述移相单元被配置为对相应的所述毫米波发射天线的扫描角度进行调节。

第二方面，本发明实施例还提供了一种毫米波接收器，包括：

依次连接的毫米波接收天线、接收射频前端模组、下变频模组和第二数据处理器；

其中，所述毫米波接收天线被配置为将接收到的毫米波信号发送至所述接收射频前端模组；所述接收射频前端模组被配置为对所述毫米波信号进行处理，获得待转换的信号，并将所述待转换的信号发送至所述下变频模组；所述下变频模组被配置为将所述待转换的信号转换为携带信息的基带编码信号，并将所述携带信息的基带编码信号发送至所述第二数据处理器；所述第二数据处理器被配置为对所述携带信息的基带编码信号进行处理，获得目标数据信号。

在一种可能的实现方式中，所述接收射频前端模组包括至少一个接收通道以及与各个所述接收通道连接的第二射频开关，所述第二射频开关的输出端与所述下变频模组的输入端连接，所述第二射频开关的输入端与各个所述接收通道的输出端连接，各个所述接收通道的输入端与相应的所述毫米波接收天线连接；其中，所述第二射频开关被配置为将所述毫米波接收器的接收通道切换至相应通道。

在一种可能的实现方式中，各个所述接收通道包括依次与所述第二射频开关连接的低噪声放大器和第二滤波器；其中，所述低噪声放大器被配置为将所述毫米波信号进行放大处理，获得放大后的信号，并将所述放大后的信号发送至所述第二滤波器；所述第二滤波器被配置为滤除所述放大后的信号中的杂散信号和噪声信号。

在一种可能的实现方式中，所述下变频模组包括第二本地振荡器、第二混频器、第三滤波器、中频放大器和模数转换器；所述第二混频器的输入端与所述接收射频前端模组的输出端连接，所述第二混频器的输入端与所述第二本地振荡器的输出端连接，所述第二混频器的输出端与所述第三滤波器的输入端连接，所述第三滤波器的输出端与所述中频放大器的输入端连接，所述中频放大器的输出端与所述模数转换器的输入端连接。

在一种可能的实现方式中，所述下变频模组还包括分别与所述接收射频前端模组的输出端和所述第二混频器的输入端连接的第四巴伦，分别与所述第二本地振荡器的输出端和所述第二混频器的输入端连接的第五巴伦，以及分别与所述第二混频器的输出端和所述第三滤波器的输入端连接的第六巴伦。

第三方面，本发明实施例还提供了一种毫米波收发器，包括：

毫米波发射器以及毫米波接收器；

其中，所述毫米波发射器包括依次连接的上变频模组以及发射射频前端模组；所述毫米波接收器包括依次连接的接收射频前端模组以及下变频模组。

在一种可能的实现方式中，还包括分别与所述上变频模组的输入端和所述下变频模组的输出端连接的数据处理器，以及分别与所述发射射频前端模组的输出端和所述接收射频前端模组的输入端连接的收发天线。

在一种可能的实现方式中，所述毫米波收发器包括多路收发通道，以及分别与所述多路收发通道和所述收发天线连接的总射频开关；其中，各路所述收发通道包括并行设置所述发射射频前端模组和所述接收射频前端模组。

在一种可能的实现方式中，各路所述收发通道和所述总射频开关之间连接隔离器。

在一种可能的实现方式中，所述发射射频前端模组包括依次与所述隔离器连接的功率放大器、第一滤波器和第一射频开关；所述接收射频前端模组包括依次与所述隔离器连接的低噪声放大器、第二滤波器和第二射频开关。

在一种可能的实现方式中，所述上变频模组包括第一混频器和数模转换器；其中，所述第一混频器分别与所述数模转换器和所述第一射频开关连接，所述数模转换器的输入端与所述数据处理器的输出端连接，所述第一混频器的输出端与所述第一射频开关的输入端连接。

在一种可能的实现方式中，所述下变频模组包括第二混频器和模数转换器，其中，所述第二混频器分别与所述模数转换器和所述第二射频开关连接，所述模数转换器的输出端与所述数据处理器的输入端连接，所述第二混频器的输入端与所述第二射频开关连接。

在一种可能的实现方式中，还包括分别与所述第一混频器和所述第二混频器连接的本地振荡器，其中，所述第一混频器的输入端与所述本地振荡器的输出端连接，所述第二混频器的输入端与所述本地振荡器的输出端连接。

第四方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

如上面任一项所述的毫米波发射器，和/或，如上面任一项所述的毫米波接收器。

在一种可能的实现方式中，所述电子设备通过可更换的扩展连接器与另一电子设备电连接，以使所述另一电子设备通过所述电子设备进行无线传输。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供了一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备，其中，毫米波发射器包括依次连接的第一数据处理器、上变频模组、发射射频前端模组和毫米波发射天线；相应地，通过第一数据处理器对接收到的数据信号进行处理，获得基带编码信号，并将该基带编码信号发送至上变频模组；通过该上变频模组将基带编码信号转换为毫米波信号，并将该毫米波信号发送至发射射频前端模组；通过发射射频前端模组对该毫米波信号进行处理，获得处理后的信号，并将该处理后的信号发送至毫米波发射天线；通过该毫米波分发射天线发射该处理后的信号。如此一来，通过第一数据处理器、上变频模组、发射射频前端模组和毫米波发射天线，实现了信号的无线传输，替代了传统的通用数据接口，可以将不同接口之间的传输形式用无线传输的形式统一化，通过与系统的交互控制，可以灵活分配总线资源，实现数据传输速率的最大化。

附图说明

图1为相关技术中信息通信接口的其中一种设置方式；

图2为本发明实施例提供的一种毫米波发射器的其中一种电路结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种毫米波发射器中发射射频前端模组的其中一种电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种毫米波发射器中上变频模组的其中一种电路结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种毫米波发射器中第一数据处理器的其中一种电路结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种毫米波发射器中毫米波发射天线的其中一种分布示意图；

图7为本发明实施例提供的一种毫米波发射器的其中一种电路结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种毫米波接收器的其中一种电路结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种毫米波接收器中接收射频前端模组的其中一种电路结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种毫米波接收器中下变频模组的其中一种结构示意图；

图11为本发明实施例提供的一种毫米波接收器中第二数据处理器的其中一种电路结构示意图；

图12为本发明实施例提供的一种毫米波接收器的其中一种电路结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种毫米波收发器的其中一种电路结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种毫米波收发器的其中一种电路结构示意图；

图15为本发明实施例提供的一种毫米波收发器的其中一种电路结构示意图。

附图标记说明：

10-第一数据处理器；20-上变频模组；30-发射射频前端模组；40-毫米波发射天线；31-发射通道；32-第一射频开关；311-第一滤波器；312-功率放大器；21-第一本地振荡器；22-第一混频器；23-数模转换器；24-第一巴伦；25-第二巴伦；26-第三巴伦；11-处理单元；12-接口单元；13-存储单元；111-算术逻辑单元；112-寄存器；113-读写寄存器；114-编解码；50-移相单元；60-毫米波接收天线；70-接收射频前端模组；80-下变频模组；90-第二数据处理器；71-接收通道；72-第二射频开关；711-低噪声放大器；712-第二滤波器；81-第二本地振荡器；82-第二混频器；83-第三滤波器；84-中频放大器；85-模数转换器；86-第四巴伦；87-第五巴伦；88-第六巴伦；100-毫米波发射器；200-毫米波接收器；300-数据处理器；400-收发天线；500-收发通道；600-总射频开关；700-隔离器；701-分时复用开关；702-环形器；800-本地振荡器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

随着科技的进步发展，存储和处理设备之间的信息通信接口数目越来越多。以PC为例，如图1所示，一般需要配备3-5个不同标准的通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口与CPU进行信息交互，比如，USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1、USB-C；此外，还需要高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI)和显示接口(Display Port，DP)等传统通信接口。然而，经过长时间的发展，传统通信接口标准繁多，性能差异大，且接口形式各异，无法通用。特别是在用户使用时经常需要针对不同接口配备不同连接线，便利性差。

鉴于此，本发明实施例提供了一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备，适用于各种有限空间内的扩展显示的应用场景。比如，手机等各种移动设备投屏显示的应用场景。再比如，微型主机设备连接显示器的应用场景。当然，还可以根据实际应用需要将本发明实施例提供的毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备应用于其它应用场景中，在此不做限定。而且，在占用同样接口资源的情况下，可以成倍提高数据传输的速率，而且不受连接线的空间限制。

如图2所示，本发明实施例提供了一种毫米波发射器，包括：

依次连接的第一数据处理器10、上变频模组20、发射射频前端模组30和毫米波发射天线40；

其中，所述第一数据处理器10被配置为对接收到的数据信号进行处理，获得基带编码信号，并将所述基带编码信号发送至所述上变频模组20；所述上变频模组20被配置为将所述基带编码信号转换为毫米波信号，并将所述毫米波信号发送至所述发射射频前端模组30；所述发射射频前端模组30被配置为对所述毫米波信号进行处理，获得处理后的信号，并将所述处理后的信号发送至所述毫米波发射天线40；所述毫米波发射天线40被配置为发射所述处理后的信号。

在具体实施过程中，毫米波发射器包括依次连接的第一数据处理器10、上变频模组20、发射射频前端模组30和毫米波发射天线40；相应地，第一数据处理器10的输出端与上变频模组20的输入端连接，上变频模组20的输出端与发射射频前端模组30的输入端连接，发射射频前端模组30的输出端与毫米波发射天线40的输入端连接。具体来讲，来自信号源的数据信号通过数据总线发送给毫米波发射器。通过第一数据处理器10对接收到的数据信号进行处理，获得基带编码信号，并将基带编码信号发送至上变频模组20；通过上变频模组20将基带编码信号转换为毫米波信号，并将毫米波信号发送至发射射频前端模组30；通过发射射频前端模组30对毫米波信号进行处理，比如，放大、滤波等，获得处理后的信号，并将该处理后的信号发送至毫米波发射天线40，从而经由毫米波发射天线40将处理后的天线发射出去。如此一来，基于毫米波实现了毫米波发射器的无线发送功能。

在本发明实施例中，所述发射射频前端模组30包括至少一个发射通道31以及与各个所述发射通道31连接的第一射频开关32；所述第一射频开关32的输入端与所述上变频模组20的输出端连接，所述第一射频开关32的输出端与各个所述发射通道31的输入端连接，各个所述发射通道31的输出端与相应的所述毫米波发射天线40连接；其中，所述第一射频开关32被配置为将所述毫米波发射器的发射通道31切换至相应通道。

在具体实施过程中，至少一个发射通道31可以是一个，还可以是多个，在此不做限定。示例性的，至少一个发射通道31为多个，如图3所示为发射射频前端模组30的其中一种电路结构示意图。通过第一射频开关32可以将毫米波发射器的发射通道31切换至相应通道，即将毫米波发射器切换至相应发射通道31进行工作。

在本发明实施例中，仍结合图3所示，各个所述发射通道31包括依次与所述第一射频开关32连接的第一滤波器311和功率放大器312；其中，所述第一滤波器311被配置为滤除杂散信号，获得滤波后的信号；所述功率放大器312被配置为对滤波后的信号进行放大处理，获得放大后的信号，并将所述放大后的信号发送至所述毫米波发射天线40。

在具体实施过程中，位于各个发射通道31的第一滤波器311可以滤除由于混频产生的各种杂散信号，从而获得滤波后的信号。功率放大器312可以对滤波后的信号进行放大处理，从而获得放大后的信号，然后，通过毫米波发射天线40对放大后的信号进行发射。从而提高了毫米波发射器的信号发射性能。需要说明的是，分别位于各个发射通道31的第一滤波器311的相关结构参数可以是相同的设置，还可以是不同的设置，具体地可以根据实际应用需要来调整，在此不做限定；分别位于各个发射通道31的功率放大器312的相关结构参数可以是相同的设置，还可以是不同的设置，具体地可以根据实际应用需要来调整，在此不做限定。当然，发射射频前端模组30除了包括上述提及的结构之外，还可以包括其它结构，在此不做限定。

在本发明实施例中，如图4所示为上变频模组20的其中一种电路结构示意图。具体来讲，所述上变频模组20包括第一本地振荡器21、第一混频器22和数模转换器23；所述数模转换器23的输入端与所述第一数据处理器10的输出端连接，所述数模转换器23的输出端与所述第一混频器22连接；所述第一本地振荡器21的输出端与所述第一混频器22的输入端连接，所述第一混频器22的输出端与所述发射射频前端模组30的输入端连接；其中，所述数模转换器23被配置为将所述基带编码信号转换为中频模拟信号；所述第一本地振荡器21被配置为提供预设的本振信号；所述第一混频器22被配置为将所述中频模拟信号与所述本振信号进行混频后产生所述毫米波信号。

在图4所示的示例性实施例中，数模转换器23可以将来自第一数据处理器10的基带编码信号转换为中频模拟信号。第一本地振荡器21可以提供一个或多个根据系统预设定的本振信号。第一混频器22可以将中频模拟信号与本振信号进行混频后产生用于传输的毫米波信号，从而为基于毫米波进行无线传输提供了可能。

仍结合图4所示，所述上变频模组20还包括分别与所述数模转换器23的输出端和所述第一混频器22的输入端连接的第一巴伦24，分别与所述第一本地振荡器21的输出端和所述第一混频器22的输入端连接的第二巴伦25，以及分别与所述第一混频器22的输出端和所述发射射频前端模组30的输入端连接的第三巴伦26。

在具体实施过程中，第一混频器22可以采用IQ正交混频的结构，通过在第一混频器22的输入端和输出端分别增加相应的巴伦(Balance-unbalance，BALUN)结构，可以进行正交信号的阻抗匹配，从而保证了毫米波发射器的使用性能。需要说明的是，与第一混频器22连接的各个巴伦结构的相关结构可以是相同设置，还可以是不同设置，具体可以根据实际应用需要来设置，在此不做限定。当然，上变频模组20除了包括上述提及的结构之外，还可以包括其它结构，在此不做限定。

在本发明实施例中，如图5所示为第一数据处理器10的其中一种电路结构示意图。具体来讲，所述第一数据处理器10包括依次连接的处理单元11、接口单元12和存储单元13；所述处理单元11的输出端与所述接口单元12的输入端连接，所述接口单元12的输出端与所述存储单元13的输入端连接；所述存储单元13的输出端与所述上变频模组20的输入端连接。

在图5所示的示例性实施例中，处理单元11是第一数据处理器10的核心部分。示例性的，处理单元11包括算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit，ALU)111、寄存器112、读写寄存器113、编解码114等。通过处理单元11可以对信号进行编解码114和计算处理，然后，将处理后的信号通过读写寄存器113与外部设备交互。通过存储单元13可以对系统产生的各种信息数据进行存储，方便系统读写。示例性的，存储单元13为只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)。通过接口单元12可以实现与整个系统进行数据和其它控制指令的传输交互。示例性的，接口单元12为输入/输出(Input/Output，I/O)口。当然，第一数据处理器10除了可以包括上述提及的结构之外，还可以包括其它结构，在此不做限定。

在本发明实施例中，所述毫米波发射天线40为多个，且呈阵列排布。示例性的，毫米波发射天线40采用多输入多输出系统(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)阵列的形式，从而增加了天线增益，提高了毫米波发射器的使用性能。如图6所示为毫米波发射天线40的其中一种分布示意图。此外，对于毫米波发射天线40的具体个数，可以根据实际应用需要来设置在此不做限定。

仍结合图6所示，毫米波发射器还包括分别与所述上变频模组20和所述发射射频前端模组30连接的移相单元50；所述移相单元50被配置为对相应的所述毫米波发射天线40的扫描角度进行调节。如此一来，通过移相单元50可以对相应的毫米波发射天线40的扫描角度进行数字调整，从而提高了毫米波发射天线40的传输精度和效率。

在其中一种示例性实施例中，以发射射频前端模组30包括一个发射通道31为例，如图7所示为毫米波发射器的其中一种电路结构示意图。当然，对于该毫米波发射器中的各个结构可以参照前述相关部分的描述，在此不做详述。此外，对于前述提及的结构图中所涉及到的箭头方向，除非特殊说明之外，均表示信号传输的方向。

在具体实施过程中，本发明实施例提供的毫米波发射器可以是手机、机顶盒和虚拟现实(Virtual Reality，VR)眼镜等设备，在此不做限定

基于同一发明构思，如图8所示，本发明实施例还提供了一种毫米波接收器，包括：

依次连接的毫米波接收天线60、接收射频前端模组70、下变频模组80和第二数据处理器90；

其中，所述毫米波接收天线60被配置为将接收到的毫米波信号发送至所述接收射频前端模组70；所述接收射频前端模组70被配置为对所述毫米波信号进行处理，获得待转换的信号，并将所述待转换的信号发送至所述下变频模组80；所述下变频模组80被配置为将所述待转换的信号转换为携带信息的基带编码信号，并将所述携带信息的基带编码信号发送至所述第二数据处理器90；所述第二数据处理器90被配置为对所述携带信息的基带编码信号进行处理，获得目标数据信号。

在具体实施过程中，毫米波接收器包括依次连接的毫米波接收天线60、接收射频前端模组70、下变频模组80和第二数据处理器90；相应地，毫米波接收天线60的输出端与接收射频前端模组70的输入端连接，接收射频前端模组70的输出端与下变频模组80的输入端连接，下变频模组80的输出端与第二数据处理器90的输入端连接。具体来讲，毫米波接收天线60将接收到的毫米波信号发送给接收射频前端模组70；接收射频前端模组70对毫米波信号进行处理，比如，放大、滤波等，获得待转换的信号，并将待转换的信号发送至下变频模组80；通过下变频模组80将待转换的信号转换为携带信息的基带编码信号，并将该携带信息的基带编码信号发送至第二数据处理器90；通过第二数据处理器90对携带信息的基带编码信号进行处理，比如，解码，从而获得目标数据信号。如此一来，基于毫米波实现了毫米波接收器的无线接收功能。

在本发明实施例中，所述接收射频前端模组70包括至少一个接收通道71以及与各个所述接收通道71连接的第二射频开关72，所述第二射频开关72的输出端与所述下变频模组80的输入端连接，所述第二射频开关72的输入端与各个所述接收通道71的输出端连接，各个所述接收通道71的输入端与相应的所述毫米波接收天线60连接；其中，所述第二射频开关72被配置为将所述毫米波接收器的接收通道71切换至相应通道。

在具体实施过程中，至少一个接收通道71可以是一个，还可以是多个，在此不做限定。示例性的，至少一个接收通道71为多个。如图9所示为接收射频前端模组70的其中一种电路结构示意图。通过第二射频开关72可以将毫米波接收器的接收通道71切换至相应通道，即通过第二射频开关72对各个接收通道71进行选通，选通的信号经过第二射频开关72进入下一级的下变频模组80。

在本发明实施例中，仍结合图9所示，各个所述接收通道71包括依次与所述第二射频开关72连接的低噪声放大器711和第二滤波器712；其中，所述低噪声放大器711被配置为将所述毫米波信号进行放大处理，获得放大后的信号，并将所述放大后的信号发送至所述第二滤波器712；所述第二滤波器712被配置为滤除所述放大后的信号中的杂散信号和噪声信号。

在具体实施过程中，位于各个接收通道71的低噪声放大器711可以将接收到的毫米波信号进行放大处理，从而获得放大后的信号，然后，通过第二滤波器712对放大后的信号进行滤波处理，滤除放大后的信号中的杂散信号和噪声信号，即滤除使用频带外的杂散信号和噪声信号。从而提高了毫米波接收器的信号接收性能。需要说明的是，分别位于各个接收通道71的第二滤波器712的相关结构参数可以是相同的设置，还可以是不同的设置，具体地可以根据实际应用需要来调整，在此不做限定；分别位于各个接收通道71的低噪声放大器711的相关结构参数可以是相同的设置，还可以是不同的设置，具体地可以根据实际应用需要来调整，在此不做限定。当然，接收射频前端模组70除了包括上述提及的结构之外，还可以包括其它结构，在此不做限定。

在本发明实施例中，如图10所示为下变频模组80的其中一种电路结构示意图。具体来讲，所述下变频模组80包括第二本地振荡器81、第二混频器82、第三滤波器83、中频放大器84和模数转换器85；所述第二混频器82的输入端与所述接收射频前端模组70的输出端连接，所述第二混频器82的输入端与所述第二本地振荡器81的输出端连接，所述第二混频器82的输出端与所述第三滤波器83的输入端连接，所述第三滤波器83的输出端与所述中频放大器84的输入端连接，所述中频放大器84的输出端与所述模数转换器85的输入端连接。

在图10所示的示例性实施例中，第二本地振荡器81可以提供一个或多个根据系统预设定的本振信号。第二混频器82可以将前述接收射频前端模组70处理后的毫米波信号与本振信号进行混频后，获得下变频处理后的信号，并将该下变频处理后的信号发送至第三滤波器83。通过第三滤波器83滤除下变频后产生的交调杂散干扰信号。通过中频放大器84对下变频后产生的中频信号进行放大。由于接收射频前端模组70中低噪声放大器711的增益通常较小，且毫米波放大的成本普遍较高。因此，采用中频放大器84可以对毫米波接收器链路的增益进行补充，使信号功率满足模数转换器85的采样需求。在模数转换器85采用后生成携带信息的基带编码信号，并传输给下一级的第二数据处理器90。

仍结合图10所示，所述下变频模组80还包括分别与所述接收射频前端模组70的输出端和所述第二混频器82的输入端连接的第四巴伦86，分别与所述第二本地振荡器81的输出端和所述第二混频器82的输入端连接的第五巴伦87，以及分别与所述第二混频器82的输出端和所述第三滤波器83的输入端连接的第六巴伦88。

在具体实施过程中，第二混频器82可以采用IQ正交混频的结构，通过在第二混频器82的输入端和输出端分别增加相应的巴伦结构，可以进行正交信号的阻抗匹配，从而保证了毫米波接收器的使用性能。需要说明的是，与第二混频器82连接的各个巴伦结构的相关结构可以是相同设置，还可以是不同设置，具体可以根据实际应用需要来设置，在此不做限定。当然，下变频模组80除了包括上述提及的结构之外，还可以包括其它结构，在此不做限定。

在本发明实施例中，如图11所示为第二数据处理器90的其中一种电路结构示意图。具体来讲，第二数据处理器90包括依次连接的处理单元11、接口单元12和存储单元13；处理单元11的输入端和接口单元12的输出端连接；接口单元12的输入端和存储单元13的输出端连接；存储单元13的输入端与模数转换器85的输出端连接。对于第二数据处理器90中的相关结构设置可以参照第一数据处理器10中的相关结构设置，在此不做赘述。

在其中一种示例性实施例中，以接收射频前端模组70包括一个接收通道71为例，如图12所示为毫米波接收器的其中一种电路结构示意图。当然，对于该毫米波接收器中的各个结构可以参照前述相关部分的描述，在此不做详述。此外，对于前述提及的结构图中所涉及到的箭头方向，除非特殊说明之外，均表示信号传输的方向。

在具体实施过程中，毫米波天线负责接收毫米波信号。由于毫米波波段波长较短，示例性的，可以设置较小尺寸的毫米波天线，还可以将毫米波天线通过微带形式集成在设备内部，或者集成在印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)上，从而缩减设备整体尺寸。

在具体实施过程中，本发明实施例提供的毫米波接收器可以是任何具有显示功能的设备，比如，显示器。

基于同一发明构思，如图13所示，本发明实施例还提供了一种毫米波收发器，包括：

毫米波发射器100以及毫米波接收器200；

其中，所述毫米波发射器100包括依次连接的上变频模组20以及发射射频前端模组30；所述毫米波接收器200包括依次连接的接收射频前端模组70以及下变频模组80。

在具体实施过程中，该毫米波收发器解决问题的原理与前述毫米波发射器100和毫米波接收器200相似，因此该毫米波收发器的实施可以参见前述毫米波发射器100和毫米波接收器200的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施过程中，通过毫米波发射器100可以基于毫米波实现对信号的无线发送传输，通过毫米波接收器200可以基于毫米波实现对信号的无线接收传输。如此一来，通过包括毫米波发射器100以及毫米波接收器200的毫米波收发器可以基于毫米波实现对信号的无线传输。这样的话，可以将不同接口之间的传输形式用无线传输的形式统一化，通过与系统的交互控制，可以灵活分配总线资源，实现数据传输速率最大化。

在本发明实施例中，如图14所示，毫米波收发器还包括分别与所述上变频模组20的输入端和所述下变频模组80的输出端连接的数据处理器300，以及分别与所述发射射频前端模组30的输出端和所述接收射频前端模组70的输入端连接的收发天线400。

在本发明实施例中，所述毫米波收发器包括多路收发通道500，以及分别与所述多路收发通道500和所述收发天线400连接的总射频开关600；其中，各路所述收发通道500包括并行设置所述发射射频前端模组30和所述接收射频前端模组70。

在具体实施过程中，可以根据实际应用需要来设置多路收发通道500的个数，在此不做限定。以多路收发通道500为两个为例，如图15所示为毫米波收发器的其中一种电路结构示意图。

在本发明实施例中，各路所述收发通道500和所述总射频开关600之间连接隔离器700。示例性的，隔离器700可以为分时复用开关701，还可以为环形器702，在此不做限定。

在图15所示的示例性实施例中，其中一路收发通道500和总射频开关600之间连接分时复用开关701，另外一路收发通道500和总射频开关600之间连接环形器702。当然，还可以根据实际应用需要来设置隔离器700，在此不做限定。

仍结合图15所示，所述发射射频前端模组30包括依次与所述隔离器700连接的功率放大器312、第一滤波器311和第一射频开关32；所述接收射频前端模组70包括依次与所述隔离器700连接的低噪声放大器711、第二滤波器712和第二射频开关72。

仍结合图15所示，所述上变频模组20包括第一混频器22和数模转换器23；其中，所述第一混频器22分别与所述数模转换器23和所述第一射频开关32连接，所述数模转换器23的输入端与所述数据处理器300的输出端连接，所述第一混频器22的输出端与所述第一射频开关32的输入端连接。

仍结合图15所示，所述下变频模组80包括第二混频器82和模数转换器85，其中，所述第二混频器82分别与所述模数转换器85和所述第二射频开关72连接，所述模数转换器85的输出端与所述数据处理器300的输入端连接，所述第二混频器82的输入端与所述第二射频开关72连接。

仍结合图15所示，毫米波收发器还包括分别与所述第一混频器22和所述第二混频器82连接的本地振荡器800，其中，所述第一混频器22的输入端与所述本地振荡器800的输出端连接，所述第二混频器82的输入端与所述本地振荡器800的输出端连接。

在具体实施过程中，毫米波发射器100可以将需要传输的数据上变频至毫米波信号，并发送至毫米波接收器200，毫米波接收器200可以将信号下变频为传输的数据信息，通过设备总线与系统交互，从而实现数据的无线通信传输。而且，本发明实施例提供的毫米波收发器可以将不同接口之间的传输形式用无线传输的形式统一化，通过与系统的交互控制，可以灵活分配总线资源，实现数据传输速率最大化。

需要说明的是，对于毫米波收发器中的毫米波发射器100的相关结构可以参照前述相关部分的描述，在此不做赘述。对于毫米波收发器中的毫米波接收器200的相关结构可以参照前述相关部分的描述，在此不做赘述。当然，毫米波收发器除了可以包括前述提及的结构之外，还可以包括其它结构，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

如上面任一项所述的毫米波发射器100，和/或，如上面任一项所述的毫米波接收器200。

在具体实施过程中，该电子设备解决问题的原理与前述毫米波发射器100和毫米波接收器200相似，因此该电子设备的实施可以参见前述毫米波发射器100和毫米波接收器200的实施，重复之处不再赘述。

示例性的，可以将毫米波发射器100和毫米波接收器200集成设计在设备内部，相应地，将毫米波收发器集成设计在设备内部。在实际应用中，毫米波收发器可以通过通用数据总线与电子设备内部的处理器和存储器进行数据交互，从而保证了电子设备基于毫米波的无线传输性能。

示例性的，还可以仅将毫米波发射器100集成设置在设备内部。

示例性的，还可以仅将毫米波接收器200集成设置在设备内部。

在本发明实施例中，所述电子设备通过可更换的扩展连接器与另一电子设备电连接，以使所述另一电子设备通过所述电子设备进行无线传输。

在具体实施过程中，电子设备可以通过可更换的扩展连接器与另一电子设备电连接。这样的话，即便另一电子设备未设置毫米波发射器100或者毫米波接收器200，仍然可以通过电子设备间接实现基于毫米波的无线传输。示例性的，可以通过配备不同转接头，实现不同设备间的便捷切换无线互传，节省了有限互联带来的空间浪费和不便利。如此一来，可以利用可更换的扩展连接器，对已有传统设备进行转接，从而实现已有传统设备的无线通信传输，提高了电子设备与已有传统设备间的兼容性。

在具体实施过程中，本发明实施例提供的电子设备可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此就不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

需要说明的是，本发明实施例提供的毫米波发射器100、毫米波接收器200和毫米波收发器可以基于毫米波实现无线通信传输。由于毫米波相较于常见的Wifi以及Sub-6G等无线信号，具有压倒性的带宽优势，用于数据的无线传输，既可以保证传输速率，实现对总线资源的充分利用，又可以节省空间。

本发明实施例提供了一种毫米波发射器、接收器、收发器及电子设备，其中，毫米波发射器包括依次连接的第一数据处理器、上变频模组、发射射频前端模组和毫米波发射天线；相应地，通过第一数据处理器对接收到的数据信号进行处理，获得基带编码信号，并将该基带编码信号发送至上变频模组；通过该上变频模组将基带编码信号转换为毫米波信号，并将该毫米波信号发送至发射射频前端模组；通过发射射频前端模组对该毫米波信号进行处理，获得处理后的信号，并将该处理后的信号发送至毫米波发射天线；通过该毫米波分发射天线发射该处理后的信号。如此一来，通过第一数据处理器、上变频模组、发射射频前端模组和毫米波发射天线，实现了信号的无线传输，替代了传统的通用数据接口，可以将不同接口之间的传输形式用无线传输的形式统一化，通过与系统的交互控制，可以灵活分配总线资源，实现数据传输速率的最大化。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (19)

1.一种毫米波发射器，其特征在于，包括：

依次连接的第一数据处理器、上变频模组、发射射频前端模组和毫米波发射天线；

其中，所述第一数据处理器被配置为对接收到的数据信号进行处理，获得基带编码信号，并将所述基带编码信号发送至所述上变频模组；所述上变频模组被配置为将所述基带编码信号转换为毫米波信号，并将所述毫米波信号发送至所述发射射频前端模组；所述发射射频前端模组被配置为对所述毫米波信号进行处理，获得处理后的信号，并将所述处理后的信号发送至所述毫米波发射天线；所述毫米波发射天线被配置为发射所述处理后的信号。

2.如权利要求1所述的毫米波发射器，其特征在于，所述发射射频前端模组包括至少一个发射通道以及与各个所述发射通道连接的第一射频开关；所述第一射频开关的输入端与所述上变频模组的输出端连接，所述第一射频开关的输出端与各个所述发射通道的输入端连接，各个所述发射通道的输出端与相应的所述毫米波发射天线连接；其中，所述第一射频开关被配置为将所述毫米波发射器的发射通道切换至相应通道。

3.如权利要求2所述的毫米波发射器，其特征在于，各个所述发射通道包括依次与所述第一射频开关连接的第一滤波器和功率放大器；其中，所述第一滤波器被配置为滤除杂散信号，获得滤波后的信号；所述功率放大器被配置为对滤波后的信号进行放大处理，获得放大后的信号，并将所述放大后的信号发送至所述毫米波发射天线。

4.如权利要求3所述的毫米波发射器，其特征在于，所述上变频模组包括第一本地振荡器、第一混频器和数模转换器；所述数模转换器的输入端与所述第一数据处理器的输出端连接，所述数模转换器的输出端与所述第一混频器连接；所述第一本地振荡器的输出端与所述第一混频器的输入端连接，所述第一混频器的输出端与所述发射射频前端模组的输入端连接；其中，所述数模转换器被配置为将所述基带编码信号转换为中频模拟信号；所述第一本地振荡器被配置为提供预设的本振信号；所述第一混频器被配置为将所述中频模拟信号与所述本振信号进行混频后产生所述毫米波信号。

5.如权利要求1-4任一项所述的毫米波发射器，其特征在于，所述毫米波发射天线为多个，且呈阵列排布。

6.如权利要求5所述的毫米波发射器，其特征在于，还包括分别与所述上变频模组和所述发射射频前端模组连接的移相单元；所述移相单元被配置为对相应的所述毫米波发射天线的扫描角度进行调节。

7.一种毫米波接收器，其特征在于，包括：

依次连接的毫米波接收天线、接收射频前端模组、下变频模组和第二数据处理器；

其中，所述毫米波接收天线被配置为将接收到的毫米波信号发送至所述接收射频前端模组；所述接收射频前端模组被配置为对所述毫米波信号进行处理，获得待转换的信号，并将所述待转换的信号发送至所述下变频模组；所述下变频模组被配置为将所述待转换的信号转换为携带信息的基带编码信号，并将所述携带信息的基带编码信号发送至所述第二数据处理器；所述第二数据处理器被配置为对所述携带信息的基带编码信号进行处理，获得目标数据信号。

8.如权利要求7所述的毫米波接收器，其特征在于，所述接收射频前端模组包括至少一个接收通道以及与各个所述接收通道连接的第二射频开关，所述第二射频开关的输出端与所述下变频模组的输入端连接，所述第二射频开关的输入端与各个所述接收通道的输出端连接，各个所述接收通道的输入端与相应的所述毫米波接收天线连接；其中，所述第二射频开关被配置为将所述毫米波接收器的接收通道切换至相应通道。

9.如权利要求8所述的毫米波接收器，其特征在于，各个所述接收通道包括依次与所述第二射频开关连接的低噪声放大器和第二滤波器；其中，所述低噪声放大器被配置为将所述毫米波信号进行放大处理，获得放大后的信号，并将所述放大后的信号发送至所述第二滤波器；所述第二滤波器被配置为滤除所述放大后的信号中的杂散信号和噪声信号。

10.一种毫米波收发器，其特征在于，包括：

毫米波发射器以及毫米波接收器；

其中，所述毫米波发射器包括依次连接的上变频模组以及发射射频前端模组；所述毫米波接收器包括依次连接的接收射频前端模组以及下变频模组。

11.如权利要求10所述的毫米波收发器，其特征在于，还包括分别与所述上变频模组的输入端和所述下变频模组的输出端连接的数据处理器，以及分别与所述发射射频前端模组的输出端和所述接收射频前端模组的输入端连接的收发天线。

12.如权利要求11所述的毫米波收发器，其特征在于，所述毫米波收发器包括多路收发通道，以及分别与所述多路收发通道和所述收发天线连接的总射频开关；其中，各路所述收发通道包括并行设置所述发射射频前端模组和所述接收射频前端模组。

13.如权利要求12所述的毫米波收发器，其特征在于，各路所述收发通道和所述总射频开关之间连接隔离器。

14.如权利要求13所述的毫米波收发器，其特征在于，所述发射射频前端模组包括依次与所述隔离器连接的功率放大器、第一滤波器和第一射频开关；所述接收射频前端模组包括依次与所述隔离器连接的低噪声放大器、第二滤波器和第二射频开关。

15.如权利要求14所述的毫米波收发器，其特征在于，所述上变频模组包括第一混频器和数模转换器；其中，所述第一混频器分别与所述数模转换器和所述第一射频开关连接，所述数模转换器的输入端与所述数据处理器的输出端连接，所述第一混频器的输出端与所述第一射频开关的输入端连接。

16.如权利要求15所述的毫米波收发器，其特征在于，所述下变频模组包括第二混频器和模数转换器，其中，所述第二混频器分别与所述模数转换器和所述第二射频开关连接，所述模数转换器的输出端与所述数据处理器的输入端连接，所述第二混频器的输入端与所述第二射频开关连接。

17.如权利要求16所述的毫米波收发器，其特征在于，还包括分别与所述第一混频器和所述第二混频器连接的本地振荡器，其中，所述第一混频器的输入端与所述本地振荡器的输出端连接，所述第二混频器的输入端与所述本地振荡器的输出端连接。

18.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-6任一项所述的毫米波发射器，和/或，如权利要求7-9任一项所述的毫米波接收器。

19.如权利要求18所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备通过可更换的扩展连接器与另一电子设备电连接，以使所述另一电子设备通过所述电子设备进行无线传输。