CN1507164A - 射频前端电路 - Google Patents

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・亨瑞特
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Abstract

一种射频前端电路，用在无线局域网收发机模组中，并且与第一、第二双频天线相连。该射频前端电路包括接收不同频段信号的第一、第二接收路径、发射不同频段信号的第一、第二发射路径和将所述第一、第二接收路径以及第一、第二发射路径与天线连接的开关单元。所述开关单元包括双刀双掷开关和一对单刀双掷开关用来选择前述第一、第二接收路径和第一、第二发射路径与第一、第二双频天线之间的连接。

Description

射频前端电路
【技术领域】
本发明涉及一种射频前端电路，尤指用在双模无线收发机模组中的射频前端电路。
【背景技术】
随着无线通信技术的发展，越来越多的双模无线通信产品，如双模移动电话，双模无线局域网卡等开始进入无线通信产品市场。
射频前端电路是无线收发机模组的设计关键点及难点所在。射频前端电路设计的目的大多在于提供天线分集功能。对于无线收发机来说，通常情况下发射信号要比接收信号强很多，因而相对于发射机来说，天线分集对接收机显得更为重要。大多数的无线收发机的设计中仅包括接收机的天线分集设计，而没有发射机的天线分集设计。由于发射机没有天线分集设计，因而发射路径的插入损耗将会很低。但这样会带来另外一个问题：将发射路径和天线直接相连会导致阻抗匹配的困难。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种工作在双模无线收发机中，并且能够为收发路径提供天线分集功能的射频前端电路。
为实现本发明目的，本发明提供的射频前端电路包括第一、第二双频天线、接收不同频段信号的第一、第二接收路径、发射不同频段信号的第一、第二发射路径和将该收发路径与天线连接的开关单元。其中，开关单元包括两级级联的开关，同时为前述第一、第二接收路径和第一、第二发射路径提供天线分集功能。
与现有技术相比较，本发明解决了发射路径无天线分集的缺点，同时由于开关单元仅包括两级级联的开关，所以引入的插入损耗也将很小。
【附图说明】
图1为本发明组装在双模无线局域网收发机模组中的方框图。
图2为本发明的部分电路仿真图。
【具体实施方式】
请同时参阅图1和图2所示，802.11a/b双模无线局域网收发机模组包括射频部分和基频部分。射频部分包括第一、第二双频天线40a、40b、射频前端电路30和射频集成电路20。基频部分包括基频集成电路10、射频接口电路(未标号)和与笔记本计算机连接600的接口电路(未图示)。
射频集成电路20与基频集成电路10之间的电性耦合可利用现有技术采用的802.11a/b芯片实现。基频集成电路10和接口电路之间的电性耦合属于公知技术，故不再赘述。
第一、第二双频天线40a、40b工作频段为2.4-2.4835Ghz和5.15-5.825GHz。射频集成电路20利用该第一、第二双频天线40a、40b和射频前端电路30接收/发射信号。
射频前端电路30包括开关31-33、滤波器101-104、不平衡变压器201-204、功率放大器301、302和逻辑控制单元34-36。其中，开关31-33控制第一、第二双频天线40a、40b的分集和收发机模组的接收/发射切换。逻辑控制单元34-36控制开关31-33和功率放大器301、302的开/合状态。
开关31是双刀双掷开关，包括分别与第一、第二双频天线40a、40b连接的管脚6、4和分别与开关32、33连接的管脚12、14。开关32、33是单刀双掷开关。开关32与开关31的管脚12连接用来选择由不平衡变压器203、功率放大器301和滤波器103组成的第一频段发射路径或由不平衡变压器201和滤波器101组成的第一频段接收路径。开关33与开关31的管脚14相连用来选择由不平衡变压器204、功率放大器302和滤波器104组成的第二频段发射路径或由不平衡变压器202、和滤波器102组成的第二频段接收路径。所述第一频段可以为2.4-2.4835GHz，第二频段可为5.15-5.825GHz，也可以第一频段为5.15-5.825GHz，而第二频段为2.4-2.4835GHz。所述滤波器101、102为带通滤波器，滤波器103、104为低通滤波器。
输入第一、第二双频天线40a、40b的接收信号包括信号f1Rx(204-2.4835GHz)和信号f2 Rx(5.15-5.825GHz)，并且由第一、第二双频天线40a、40b与开关31-33配合选择。接收信号f1 Rx经过带通滤波器101滤波，通过不平衡变压器201输入射频集成电路20，接收信号f2 Rx经过带通滤波器102滤波，通过不平衡变压器202输入射频集成电路20。
馈入第一、第二双频天线40a、40b的发射信号是由射频集成电路20产生，包括信号f1 Tx(2.4-2.4835GHz)和信号f2 Tx(5.15-5.825GHz)。发射信号f1 Tx经过功率放大器301放大，低通滤波器103滤波，然后通过开关31、32输入第一、第二双频天线40a、40b其中的一个。同样，发射信号f2 Tx经过功率放大器302放大，低通滤波器104滤波，然后通过开关31、33输入第一、第二天线其中的一个。
第一逻辑控制单元35由基频集成电路10产生的天线分集控制信号(ANT_Control)所控制，并且可输出电压信号V1和电压信号V2以控制开关31的开/合状态。当电压信号V1为低电平，电压信号V2为高电平时，开关31的第一输出管脚4和第一输入管脚12相连，第二输出管脚6和第二输入管脚14相连；当电压型号V1为高电平，电压信号V2为低电平时，开关31的第一输出管脚4和第二输入管脚14相连，第二输出管脚6和第一输入管脚12相连。因而，利用开关和第一逻辑控制单元35的配合，射频前端电路30可实现天线分集的功能。
第二逻辑控制单元34由基频集成电路10产生的收发控制信号(Tx_Rx_Control)所控制，并且可以控制开关32、33和第一、第二接收路径及第一、第二发射路径的导通连接。如果第一、第二发射路径处于闭合状态，则第一、第二接收路径处于开路状态；反之，若第一、第二接收路径处于闭合状态，则第一、第二发射路径开路。在某特定时间内，确保只有第一、第二接收路径或第一、第二发射路径处于闭合的状态才能使第一、第二接收路径和第一、第二发射路径有效地隔离。
第三逻辑控制单元36由基频集成电路产生的功率控制信号(PA_PWR_Control)、频段控制信号(BAND_Control)、收发控制信号(Tx_Rx_Control)所控制。如果功率放大器301导通，则功率放大器302开路。如果功率放大器302导通，则功率放大器301开路。在某特定时间内，只有一个功率放大器处于导通状态，使其所在的发射路径处于闭合状态，而另外一个发射路径则处于开路状态。
802.11a/b双模无线局域网收发机模组发射信号时，收发控制信号(Tx_Rx_Control)控制开关32、33来实现第一、第二发射路径的开/合，而第三逻辑控制单元36则相应地控制第一、第二发射路径上的功率放大器的开/合状态。
802.11a/b双模无线局域网收发机模组接收信号时，收发控制(Tx_Rx_Control)信号控制开关32、33来实现第一、第二接收开/合。
802.11a/b双模无线局域网收发机模组组装在笔记本计算机600内，而所述第一、第二双频天线40a、40b设置在笔记本计算机600内不同的位置，因而第一、第二双频天线40a、40b的接收/发射信号的性能将会不同。天线控制信号(ANT_Control)可选择收/发性能较好的天线为当前工作天线。
使用上述天线分集功能的设计，可使得特定时间内第一、第二接收/发射路径中仅有一个路径处于闭合的状态以获得较好的隔离效果。另外，由于开关单元仅设有两级级联的开关，因而第一、第二接收路径和第一、第二发射路径都可获得较低的插入损耗。
本发明不仅可用于802.11a/b双模无线局域网收发机模组中，而且可用在其它的双模无线收发模组(如移动电话)中。

Claims (6)

1.一种用在双模无线收发机中的射频前端电路，包括：第一、第二双频天线、用来接收不同频段信号的第一、第二接收路径、发射不同频段信号的第一、第二发射路径和将前述第一、第二接收及第一、第二发射路径与天线连接的开关单元，其特征在于所述开关单元为前述第一、第二接收路径和第一、第二发射路径提供天线分集功能。
2.如权利要求1所述的射频前端电路，其特征在于：所述开关单元包括双刀双掷开关和第一、第二单刀双掷开关，其中，双刀双掷开关与第一、第二双频天线电性耦合，而第一单刀双掷开关与第一接收和第一发射路径相连，第二单刀上掷开关与第二接收路径和第二发射路径相连。
3.如权利要求2所述的射频前端电路，其特征在于：所述射频前端电路还包括第一逻辑控制单元，用来控制双刀双掷开关的第一输入管脚与第一输出管脚的连接，第二输入管脚与第二输出管脚的连接，或者第一输入管脚与第二输出管脚的连接，第二输入管脚与第一输出管脚的连接。
4.如权利要求3所述的射频前端电路，其特征在于：所述射频前端电路还包括控制第一、第二单刀双掷开关的第二逻辑控制单元，用以选择第一、第二发射路径或者第一、第二接收路径。
5.如权利要求4所述的射频前端电路，其特征在于：所述第一、第二发射路径还包括第一、第二功率放大器。
6.如权利要求5所述的射频前端电路，其特征在于：所述射频前端电路还包括用来控制功率放大器的开/合状态的第三逻辑控制单元。
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