CN1599269A - 数字中频多频多模射频模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数字中频的多频多模射频模块。发射链路中，基带发射信号由正交调制器至可变增益放大器，再经复用开关至功率放大器，最后经双工器及天线开关送至天线；接收链路中，接收信号经天线开关或双工器进入接收前端，混频后进入中频电路；频率合成器输出信号提供给正交调制器、接收前端及时钟放大器。本发明的优点在于：通过双工器或天线开关隔离或切换发射、接收信号；采用双频段正交调制器和宽带匹配的可变增益放大器，有较好的增益和驻波特性；接收前端采用双频段低噪放和混频器，几种模式使用同一个中频滤波器，抑制了杂散信号，减轻了基带负担，降低了成本；中放电路中的可变和固定增益放大器，提供了足够的增益和动态范围。
Description
技术领域
本发明涉及移动通讯领域中的一种射频模块，尤其是一种数字中频多频多模射频模块。
背景技术
多频多模射频模块广泛应用于各种多频多模手机中，应用在手机中的多频多模射频模块主要有GSM/WCDMA双频/双模、GSM/WCDMA/cdma2000/CDMA IS-95三频/四模、GSM/WCDMA/TD-SCDMA三频/三模等。
随着数字通讯技术的发展，以提供高速数据传输、多媒体义务服务为目的的第三代移动通讯系统IMT2000应运而生，它包括W-CDMA、cdma2000、TD-SCDMA和LAS-CDMA等几种不同的体制，在实际应用中迫切需要配有多频多模射频模块的手机，实现所述多种不同体制系统之间的自由切换，以适应全球漫游的实际需要。能实现W-CDMA、cdma2000、TD-SCDMA和LAS-CDMA等几种不同的体制之间自由切换的多频多模射频模块，目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于：为了适应第三代移动通讯系统IMT2000的推广运用，提供一种数字中频多频多模射频模块。
本发明的目的是这样实现的：一种数字中频多频多模射频模块，包括射频正交调制器、可变增益放大器、功率放大器、双工器、天线开关组及天线、射频接收前端、中频滤波放大电路，以及频率合成器，其特征在于：对于发射链路，射频正交调制器的输出端直接与可变增益放大器连接，可变增益放大器通过复用开关与功率放大器连接，功率放大器信号经双工器及天线开关送至天线；对于接收链路，接收信号经天线开关及双工器进入接收前端，再由接收前端进入中频滤波放大电路；频率合成器的输出信号提供给射频正交调制器、射频接收前端以及时钟放大器。
本发明的优点在于：在天线开关和双工器部分，采用开关组来区分各个模式，对于频分双工的模式使用双工器的不同频段的通道来隔离发射和接收信号，而对于时分双工的模式，则采用满足功率容限的射频开关来切换发射和接收信号，满足一定的信号隔离度的要求。
在发射链路中，采用现在比较流行的直接调制变频的发射方案，直接变频调制器为双频段的正交调制器，各在2GHz和900MHz频段有较宽的信号输入频带，可变增益放大器选用为宽带匹配的放大器电路，使放大器的增益和输入输出驻波在多个频段上都比较理想。由于CDMA信号对功放的线性要求比较高，一般的功放器件对频段比较敏感，在不合适的频段下，不易获得足够的增益和输出功率，也不能保证信号的线性度，且多模开关组不可避免的比单模的系统会多损失一点发射功率，因此，选择对于不同模式使用不同的功放芯片来满足第三代移动通信系统信号的较高的线性要求，获得足够的增益。
在接收链路中，前端为2GHz和900MHz的双频段低噪放大器和混频器芯片。由于到CDMA系统对接收杂散的抑制要求较高，本方案中依旧保留中频电路，对于几种模式，采用同一种中频频率，使用同一个中频滤波器，不仅可以在一定程度上抑制杂散信号，减轻基带的负担，同时也能降低成本，节省模块尺寸；选取了中心频率为70MHz的滤波器，对于射频部分的镜像抑制、中频滤波器的选取和AD采样器件的选取都是一个比较折中的方案。同时接收链路中为了保证到达AD采样芯片处的信噪比和信号电平的要求，在中频链路上有两级可变增益放大器，可以提供足够的增益和动态范围；接收增益可以由基带进行控制，另一种接收信号增益控制的方式采用模拟的闭环恒定信号输出电平的方案。
附图说明
图1是数字中频多频多模射频模块的原理框图。
具体实施方式
附图公开了本发明的原理框图，下面结合附图对本发明作进一步的描述，由图1可见：
发送通道；直接变频调制器为双频段的正交调制器，由基带接口给出的W-CDMA，cdma2000或TD-SCDMA/LAS-CDMA的正交IQ信号送给直接调制器1，在直接调制器1中，频率合成器12为W-CDMA模式提供1920MHz～1980MHz的本振，为cdma2000模式提供824MHz～849MHz的本振，为TD-SCDMA/LAS-CDMA模式提供2010MHz～2025MHz的本振.。直接调制器1输出的四种模式的射频信号被送入宽带可变增益放大器2中，放大后的信号经复用开关3将四种模式的信号分开分别送至三个功放，它们分别为W-CDMA功放4，cdma2000功放5和TD-SCDMA/LAS-CDMA功放6，经功放后的信号根据模式不同，分别进入W-CDMA双工器8，cdma2000双工器7以及TD-SCDMA/LAS-CDMA天线开关9，三种模式的信号由复用开关11合路到双频段天线10上被送至无线信道中。
接收通道：前端为2GHz和900MHz的双频段低噪放大器和混频器芯片，天线接收的2110～2170MHz的W-CDMA射频信号，由天线开关11送至W-CDMA双工器8，分离出的接收信号被输入到射频接收前端14中的高频段低噪声放大器中，输出后经镜象抑制带通滤波器送入下变频器的混频器中，与频率合成器12提供的2180MHz～2240MHz本振进行混频，由混频器输出的W-CDMA的中频信号中心频率为70MHz；天线接收的2010～2025MHz的TD-SCDMA/LAS-CDMA射频信号，由天线开关11送至TD-SCDMA/LAS-CDMA的天线开关9，分离出的接收信号被输入到射频接收前端14中的高频段低噪声放大器中，输出后经镜象抑制带通滤波器送入下变频器的混频器中，与频率合成器12提供的2080MHz～2095MHz本振进行混频，由混频器输出的TD-SCDMA/LAS-CDMA的中频信号中心频率为70MHz；天线接收的869～894MHz的cdma2000射频信号，由天线开关11送至cdma2000的双工器，分离出的接收信号被输入到射频接收前端14中的低频段低噪声放大器中，输出后经镜象抑制带通滤波器送入下变频器的混频器中，与频率合成器12提供的939MHz～964MHz本振进行混频，由混频器输出的cdma2000的中频信号中心频率为70MHz；三种模式的中频信号由同一个混频器输出口送至中心频率为70MHz的声表面波滤波器15，再输入中频放大器16，最后送基带部分进行采样滤波解码等基带处理。在本实施例中，中频放大器16包括一级固定增益放大器和两级可变增益放大器，可变增益放大器采用宽带匹配的放大器电路。
频率合成器12为时钟放大器提供本振输入信号61.44MHz。
Claims (5)
1、一种数字中频多频多模射频模块，包括射频正交调制器、可变增益放大器、功率放大器、双工器、天线开关组及天线、接收前端、中频滤波放大电路，以及频率合成器，其特征在于：
a)对于发射链路，射频正交调制器的输出端直接与可变增益放大器连接，可变增益放大器通过复用开关与功率放大器连接，功率放大器信号经双工器及天线开关送至天线；
b)对于接收链路，接收信号经天线开关及双工器进入射频接收前端，再由接收前端进入中频滤波放大电路；
c)频率合成器的输出信号提供给射频正交调制器、射频接收前端以及时钟放大器。
2、根据权利要求1所述的数字中频多频多模射频模块，其特征在于：对于发射链路，所述的功率放大器包括W-CDMA功放、cdma2000功放和TD-SCDMA/LAS-CDMA功放，其中W-CDMA功放和cdma2000功放输出是与各自的双工器相连的，而TD-SCDMA/LAS-CDMA功放是与其收发开关相连的；对于接收链路，W-CDMA的接收信号通过W-CDMA的双工器直接进入射频接收前端，cdma2000的接收信号通过cdma2000的双工器直接进入射频接收前端，而TD-SCDMA/LAS-CDMA的接收信号是通过天线开关(9)后进入射频接收前端的；射频接收前端输出的信号进入中频滤波放大电路。
3、根据权利要求1或2所述的数字中频多频多模射频模块，其特征在于：所述的接收前端包括2GHz和900MHz的双频段低噪放大器和混频器芯片；所述的中频滤波放大电路包括声表面波滤波器和中频放大器，其中声表面波滤波器的中心频率为70MHz，中频放大器中包括固定增益放大器和可变增益放大器。
4、根据权利要求3所述的数字中频多频多模射频模块，其特征在于：中频放大器中包括一级固定增益放大器和两级可变增益放大器。
5、根据权利要求4所述的数字中频多频多模射频模块，其特征在于：可变增益放大器采用宽带匹配的放大器电路。
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