CN201360254Y - 干扰抑制电路及具有所述电路的移动通信终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种干扰抑制电路及具有所述电路的移动通信终端，包括天线、天线匹配电路和信号处理电路；所述天线通过天线匹配电路连接一低噪声放大电路，所述低噪声放大电路对接收到的弱信号进行放大处理后，输出至所述的信号处理电路。本实用新型的干扰抑制电路可以显著提高接收机对弱信号的处理能力，尤其适合应用在整合有GPS功能的CDMA手机的设计方案中，从而使得GPS接收机在CDMA强干扰下也能正常工作，实现了GPS性能的改善。除此之外，通过在低噪声放大电路的前后增加两级带通滤波器，可以有效抑制带外干扰，消除CDMA发射机对GPS灵敏度的影响。

Description

干扰抑制电路及具有所述电路的移动通信终端

技术领域

本实用新型属于信号处理技术领域，具体地说，是涉及一种对干扰信号进行有效抑制，以改善GPS性能的干扰抑制电路以及采用该干扰抑制电路所设计的移动通信终端。

背景技术

GPS(Global Position System)就是全球定位系统，按照目前的实现方式划分，一般分为SGPS(Standalone-GPS)和AGPS(Assisted-GPS)。前者是指能够完全独立工作的GPS接收机，后者则需要CDMA网络的数据支持，以提高其定位的精度和时间。

在手机设计方案中整合GPS功能则是当今最新的发展趋势，但是，由此带来的问题就是干扰。GPS接收的信号来自于天上的卫星，该信号到达地球表面的强度大约为-120～-130dBm，这是一个极弱的信号，相对于CDMA手机最大24dBm的发射功率来说，该信号强度只有CDMA手机的1/10¹⁵。所以，在手机上整合GPS功能最大的问题就是干扰，即来自于手机本身的干扰。其中，最强的干扰就是手机发射功率的干扰。手机工作时，发射机的大功率信号和噪声可能会阻塞GPS信号，造成GPS灵敏度下降甚至无法工作。其中，最坏的情况就是手机的工作频段在PCS(1850-1990MHz)上，主要有两方面原因：第一个是当发射信号TX进入GPS通道时，TX噪声耦合到GPS频率中，从而提高了本底噪声；第二个是由于互调，PCS射频能量在GPS零中频转换过程中也直接转换成基带信号，产生了噪声。

由于CDMA工作在全双工模式，因此，处理这个问题的方法之一就是在进行GPS测量时首先关闭CDMA发射机。这样一来，CDMA和GPS是无法同时工作的。如果要让手机可以在连续或并发保持语音或数据链路的同时接收GPS信号，那么，就需要在电路上消除这种自身干扰。

实用新型内容

本实用新型为了使GPS信号在CDMA发射机的强干扰下也能正常传输、处理，提供了一种干扰抑制电路，通过在通信终端电路中增加低噪声放大电路，从而可以改善GPS性能，提高GPS接收机对于弱信号的处理能力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种干扰抑制电路，包括天线、天线匹配电路和信号处理电路；所述天线通过天线匹配电路连接一低噪声放大电路，所述低噪声放大电路对接收到的弱信号进行放大处理后，输出至所述的信号处理电路。

进一步的，在所述低噪声放大电路的输出端连接有第二级带通滤波器，对低噪声放大电路输出的信号进行带通滤波处理后，滤除噪声干扰，进而输出至所述的信号处理电路。

又进一步的，在所述带通滤波器的输出端连接有一匹配电路，在所述匹配电路中包含有两个电感和一个电容，其中一个电感连接在所述带通滤波器的输出端与地之间，另外一个电感和电容串联后连接在所述带通滤波器的输出端与信号处理电路的输入端之间。

再进一步的，所述天线通过天线匹配电路连接第一级带通滤波器，将接收信号中的大功率信号滤除后，输出至所述的低噪声放大电路。

更进一步的，在所述低噪声放大电路中包含有一低噪声放大器，其输入端通过串联的电感和电容连接第一级带通滤波器的输出端，低噪声放大器的控制端接收主芯片发出的开关控制信号，接地端通过一电感接地，输出端通过隔直电容连接所述的第二级带通滤波器。

优选的，所述天线为可接收弱功率信号的天线，比如GPS天线等。

基于上述干扰抑制电路结构，本实用新型又提供了一种具有所述干扰抑制电路的移动通信终端，通过在所述移动通信终端的内部电路板上增加低噪声放大电路和两级带通滤波器，从而对通过天线接收到的弱功率信号进行放大处理和带外干扰抑制后，再传输至信号处理电路进行处理，从而提高了移动通信终端对弱信号的处理能力。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的干扰抑制电路可以显著提高接收机对弱信号的处理能力，尤其适合应用在整合有GPS功能的CDMA手机的设计方案中，从而使得GPS接收机在CDMA强干扰下也能正常工作，实现了GPS性能的改善。除此之外，通过增加两级带通滤波器，可以有效抑制带外干扰，消除CDMA发射机对GPS灵敏度的影响。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是低噪声放大器的电路结构原理框图；

图2是本实用新型所提出的干扰抑制电路的一种实施例的电路原理图；

图3是当手机工作在PCS频段时，在有无图2所示干扰抑制电路的情况下GPS的灵敏度差异比较图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

对于现有可接收弱信号的移动通信终端来说，为了提高弱信号的抗干扰能力，实现设备对弱信号的准确接收和处理，本实用新型提出了一种结构简单、通用性强的干扰抑制电路。所述干扰抑制电路通过在移动通信终端内部的天线电路与信号处理电路之间增加一级低噪声放大电路，以此来对天线接收到的弱信号进行放大处理，从而避免了所述弱信号被大功率信号和噪声阻塞，确保了接收信号的准确接收与传输。除此之外，为了进一步抑制带外干扰和噪声，在所述低噪声放大电路的输入端和输出端还各自增设了一级带通滤波器，以消除干扰噪声对接收信号灵敏度造成的不利影响。

下面以整合有GPS功能的CDMA手机电路为例来详细阐述所述干扰抑制电路的具体组成结构及其工作原理。

实施例一，对于目前整合有GPS功能的CDMA手机来说，在设计过程中需要重点考虑以下三方面因素：

(1)由于CDMA天线和GPS天线的隔离度一般在10dB左右，对于24dBm的CDMA来说，其最大发射功率在到达GPS接收机时强度为14dBm，因此，需要选择最大承受功率大于14dBm的前端滤波器；

(2)对于低噪声放大电路来说，在保证足够的增益Gain和尽可能低的噪声系数NF的同时，还需要较高的IIP3(3rd-Order Input Intercept Point，3阶输入截止点)，以防止强干扰对低噪声放大电路造成阻塞；

(3)经过低噪声放大电路处理后的信号还不能直接输入到GPS接收机中，需要再增加一级带通滤波器，以加强带外抑制，完全滤除由前级电路引入的干扰。

考虑到以上三方面因素，本实施例提出了如图2所示的可抑制干扰信号的电路结构。其中，为了简化电路结构，对于用来放大GPS信号的低噪声放大电路可以具体采用一颗集成的低噪声放大器LNA(Low Noise Amplifier)配合简单的外围电路组成。

图1为所述低噪声放大器LNA的电路结构原理框图，其中，Pin1、Pin2为接地端GND；Pin3为输入端RFIN；Pin4为电源端VCC；Pin5为控制端SHDN；Pin6为输出端RFOUT。在本实施例中，通过在其Pin2接地端GND上增加对地电感，可以牺牲部分增益Gain来换取IIP3的提高。改进之后的低噪声放大器LNA具有如下性能：增益Gain为18.4dB；噪声系数NF为1dB；IIP3为6.2dBm，完全符合设计要求。

图2中，GPS天线通过由电感L0631、L0632和电阻R0631组成的∏型天线匹配电路连接天线测试开关CN0631，进而将通过GPS天线接收到的GPS信号经隔直电容C0631传输至第一级带通滤波器CF0631。当然，所述的天线匹配电路也可以采用其它连接形式，比如T型等，本实施例对此不进行具体限制。所述的第一级带通滤波器CF0631要求具有很深的带外抑制，以用来滤除大部分的带外干扰，并且对大功率信号进行滤除，以防止低噪声放大器LNA饱和、不工作。经第一级带通滤波器CF0631处理输出的GPS信号通过串联的电容C0303和电感L0304传输至低噪声放大器LNA的输入端RFIN。LNA对接收到的弱信号进行放大处理后，通过其输出端RFOUT输出，同时带入极低的噪声系数。在本实施例中，LNA的电源端VCC经由并联电容C0305、C0306组成的滤波电路连接直流电源VRFRX2，为LNA提供直流工作电源；接地端GND2经电感L0305接地，以提高IIP3；控制端SHDN连接手机的主芯片，接收主芯片发出的开关控制信号GPS_CTL。具体来讲，当主芯片发出高电平控制信号时，LNA正常工作；当主芯片发出低电平控制信号时，LNA停止工作。通过LNA放大处理后输出的GPS信号经隔直电容C0302传输至第二级带通滤波器CF0301，以进一步抑制带外干扰，同时滤除由前级电路引入的所有噪声。经第二级带通滤波器CF0301输出的GPS信号经由电感L0302、L0303和电容C0301组成的匹配电路传输至GPS接收机，通过GPS接收机中的信号处理电路对接收到的GPS信号进行处理。在所述匹配电路中，电感L0303连接在第二级带通滤波器CF0301的输出端OUT与地之间，电感L0302与电容C0301串联后连接在第二级带通滤波器CF0301的输出端OUT与GPS接收机之间。

图3是当手机工作在PCS频段时，在有无图2所示干扰抑制电路的情况下GPS信号的灵敏度差异比较图。其中，横轴表示的是PCS频段的信道号(1～1199ch)；纵轴表示的是灵敏度恶化程度；曲线A表示未增加干扰抑制电路的情况；曲线B表示增加干扰抑制电路的情况。从图3中可以清楚地看出：PCS的300ch和1125ch对GPS有很强的干扰，致使灵敏度恶化了有10dB；而增加了干扰抑制电路的设计后，可以完全避免该干扰。

本实用新型通过在手机电路中增加一个LNA和两级带通滤波器，可以明显改善GPS的性能，不仅能够增强GPS接收机对于弱信号的接收处理能力，而且还能抑制来自手机发射机的大功率干扰和噪声，使得GPS性能在CDMA同时工作时也不会恶化。本实用新型所提供的电路设计方案不仅能够应用在整合GPS功能的CDMA手机设计方案中，对于采用其他制式的带GPS功能的移动通信终端也同样有效，比如GSM手机。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1、一种干扰抑制电路，包括天线、天线匹配电路和信号处理电路，其特征在于：所述天线通过天线匹配电路连接一低噪声放大电路，所述低噪声放大电路对接收到的弱信号进行放大处理后，输出至所述的信号处理电路。

2、根据权利要求1所述的干扰抑制电路，其特征在于：在所述低噪声放大电路的输出端连接有第二级带通滤波器，对低噪声放大电路输出的信号进行带通滤波处理后，滤除噪声干扰，进而输出至所述的信号处理电路。

3、根据权利要求2所述的干扰抑制电路，其特征在于：在所述带通滤波器的输出端连接有一匹配电路，在所述匹配电路中包含有两个电感和一个电容，其中一个电感连接在所述带通滤波器的输出端与地之间，另外一个电感和电容串联后连接在所述带通滤波器的输出端与信号处理电路的输入端之间。

4、根据权利要求1至3中任一项所述的干扰抑制电路，其特征在于：所述天线通过天线匹配电路连接第一级带通滤波器，将接收信号中的大功率信号滤除后，输出至所述的低噪声放大电路。

5、根据权利要求4所述的干扰抑制电路，其特征在于：在所述低噪声放大电路中包含有一低噪声放大器，其输入端通过串联的电感和电容连接第一级带通滤波器的输出端，低噪声放大器的控制端接收主芯片发出的开关控制信号，接地端通过一电感接地，输出端通过隔直电容连接所述的第二级带通滤波器。

6、根据权利要求4所述的干扰抑制电路，其特征在于：所述天线为GPS天线。

7、一种移动通信终端，包括天线、天线匹配电路和信号处理电路，其特征在于：所述天线通过天线匹配电路连接一低噪声放大电路，所述低噪声放大电路对接收到的弱信号进行放大处理后，输出至所述的信号处理电路。

8、根据权利要求7所述的移动通信终端，其特征在于：在所述低噪声放大电路的输出端连接有第二级带通滤波器，对低噪声放大电路输出的信号进行带通滤波处理后，滤除噪声干扰，进而输出至所述的信号处理电路。

9、根据权利要求7或8所述的移动通信终端，其特征在于：所述天线通过天线匹配电路连接第一级带通滤波器，将接收信号中的大功率信号滤除后，输出至所述的低噪声放大电路。

10、根据权利要求9所述的干扰抑制电路，其特征在于：所述天线为GPS天线。

Images