CN205160481U - 一种射频差分带通滤波匹配电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种射频差分带通滤波匹配电路，它是由射频芯片和匹配电路组成，匹配电路是由LC电感电容通过差分带通滤波器的方式构成，差分带通滤波器是由LC单端带通滤波器转差分得到。本实用新型是通过片状电感电容组成的电路，用于接收系统链路中，不仅优化系统性能，而且结构简单，尺寸小，成本低廉，易于实现，可生产性强。

Description

一种射频差分带通滤波匹配电路

技术领域

本实用新型涉及一种射频差分带通滤波匹配电路，属于无线通信领域。

背景技术

接收系统接收灵敏度、信噪比和无杂散动态范围是直放站上行链路射频性能的重要指标，上行链路射频匹配电路的调整是优化接收灵敏度、信噪比和无杂散动态范围的主要方法。常见直放站上行链路射频电路如图1所示。

图1所示一部分是需要通过调整单端匹配电路路径的阻抗满足低噪放和滤波器以及混频器和中频放大器负载阻抗的要求。由于干扰信号大部分都是共模信号，前端的电路为了避免外来各种干扰信号的影响，得到系统更高的抗干扰能力，越来越多的运用差分信号输出和匹配，射频电路中的各个元件均采用差分电路进行输入和输出的匹配。

另一部分是需要对模数转换器“前端”的输入匹配的设计达到所要求的系统信噪比和杂散指标，单端的中频放大器输出通过变压器进行差分转换来驱动高性能ADC。然而实际应用中选择放大器直接驱动ADC在增益以及通带平坦度上有明显优势。放大器的性能限制比变压器少。如果必须保持直流电平，就必须使用放大器，因为变压器是固有的交流器件。放大器提供增益比较容易，它的输出阻抗实质上与增益无关。放大器在通带范围内提供平坦的响应，而没有由于变压器寄生交互作用引起的纹波。因此采用中频差分放大器驱动高性能ADC成为主要趋势，于是需通过调整中频差分放大器和ADC之间的差分匹配电路来得到系统更优的信噪比和杂散指标。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种设计合理的射频差分带通滤波匹配电路，通过差分带通滤波电路在直放站上行链路射频电路上进行级与级之间的匹配，所用的带通差分匹配电路是以LC带通滤波的形式进行匹配，由电感电容构成的匹配电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种射频差分带通滤波匹配电路，其特征在于：直放站上行链路射频电路中的混频器和中频放大器之间连接有所述电路；直放站上行链路射频电路中的中频放大器和ADC之间连接有所述电路；所述的射频差分带通滤波匹配电路包括射频芯片和匹配电路，匹配电路是由LC电感电容通过差分带通滤波器的方式构成，匹配电路输入输出端口之间依次并联C1、L1，串联L2、C2和L3、C3之后，再并联C4、L4，得到三阶差分带通滤波器，C5、C6为射频芯片之间的隔直电容。该电路不仅有更好的插损效果和阻抗变换效果，一定程度上起到带通滤波的作用，对带外杂散有更好的抑制效果，而且片状电感电容成本低廉，应用性及可生产性较强。同时将ADC前端的中频放大器和变压器由中频差分放大器和差分带通匹配电路替代不仅能够提高系统性能，而且使得电路简化成本降低。

本实用新型所述的匹配电路中，可在C4、L4之后以相同的方式串联并联电感电容，以得到更高阶数的差分带通滤波器。

本实用新型所述的匹配电路中，电感电容均可用片状电感电容实现。

本实用新型所述的差分带通滤波器中，由电感电容构成的输入输出阻抗由所匹配的射频芯片输出输入阻抗决定。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显效果：设计合理，通过这种带通滤波匹配的方式进行级与级之间的匹配滤波，使得接收系统接收灵敏度、信噪比、带外抑制和无杂散动态范围得到更大改善；同时，匹配滤波的能力可以使得系统硬件的介质腔体滤波器的成本相应降低，发挥级与级之间的匹配滤波作用。

本实用新型是通过LC电感电容组成的电路，用于接收系统链路中，不仅优化系统性能，而且结构简单，尺寸小，成本低廉，易于实现，可生产性强。

附图说明

图1为常见直放站上行链路射频电路示意图。

图2为LC差分带通滤波匹配电路进行级与级之间匹配的直放站上行射频链路示意图。

图3为混频器和中频放大器之间差分带通滤波匹配电路的电路图。

图4为中频放大器和ADC之间的差分带通滤波匹配电路的电路图。

图5为单端LC带通滤波器转差分的转换形式。

图6为混频器和中频放大器之间差分带通滤波匹配电路的设计图。

图7为中频放大器和ADC之间的差分带通滤波匹配电路的设计图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图2～图7，本实施例中，直放站上行链路射频电路中的混频器和中频放大器之间连接有射频差分带通滤波匹配电路，直放站上行链路射频电路中的中频放大器和ADC之间连接有射频差分带通滤波匹配电路；所述的射频差分带通滤波匹配电路包括射频芯片和匹配电路，匹配电路是由LC电感电容通过差分带通滤波器的方式构成，匹配电路输入输出端口之间依次并联C1、L1，串联L2、C2和L3、C3之后，再并联C4、L4，得到三阶差分带通滤波器，C5、C6为射频芯片之间的隔直电容。该电路不仅有更好的插损效果和阻抗变换效果，一定程度上起到带通滤波的作用，对带外杂散有更好的抑制效果，而且片状电感电容的成本低廉，应用性及可生产性较强。同时将ADC前端的中频放大器和变压器由中频差分放大器和差分带通匹配电路替代不仅能够提高系统性能，而且使得电路简化成本降低。

本实施例中，匹配电路中，可在C4、L4之后以相同的方式串联并联电感电容，以得到更高阶数的差分带通滤波器。

本实施例中，匹配电路中，电感电容均可用片状电感电容实现。

本实施例中，由电感电容构成的差分带通滤波器的输入输出阻抗分别为200Ω和150Ω。

本实施例中，图2所示混频器和中频放大器之间的差分带通滤波电路，需在ADS的滤波器仿真中根据实际电路中所需要的输入输出阻抗、系统所需的带通滤波器的中心频率和滤波器带宽仿真出所需要阶数（2阶、3阶或者更高阶滤波器）和类型（Butterworth、Chebyshev…)的LC带通滤波器模型，并转换为差分LC带通滤波器形式，如图5所示。

将仿真得到的LC差分带通滤波器在ADS中进行电路优化，优化电感电容值并仿真得到所需要的电路，如图6所示。

将图6中所得到LC差分带通滤波电路用于实际电路应用中。

图2所示示意图中，将选择差分中频放大器，以简化放大器和ADC之间的电路匹配。

将变压器匹配转变为LC差分带通滤波匹配电路，如图4所示，实施方式同理如上，仿真优化后所得到的电路如图7所示。

由电感电容构成的带通滤波器电路形式，大大改善了杂散抑制和系统信噪比。在所用带宽范围内滤波器插损小，系统增益高，有效抑制带外杂散，同时对带外低频镜像信号也有很大抑制。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，只要其零件未说明具体形状和尺寸的，则该零件可以为与其结构相适应的任何形状和尺寸；同时，零件所取的名称也可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种射频差分带通滤波匹配电路，其特征在于：直放站上行链路射频电路中的混频器和中频放大器之间连接有所述电路；直放站上行链路射频电路中的中频放大器和ADC之间连接有所述电路；所述的射频差分带通滤波匹配电路包括射频芯片和匹配电路，匹配电路是由LC电感电容通过差分带通滤波器的方式构成，匹配电路输入输出端口之间依次并联C1、L1，串联L2、C2和L3、C3之后，再并联C4、L4，得到三阶差分带通滤波器，C5、C6为射频芯片之间的隔直电容。

2.根据权利要求1所述的射频差分带通滤波匹配电路，其特征在于：所述的匹配电路中，可在C4、L4之后以相同的方式串联并联电感电容，以得到更高阶数的差分带通滤波器。

3.根据权利要求1或2所述的射频差分带通滤波匹配电路，其特征在于：所述的匹配电路中，电感电容均可用片状电感电容实现。

4.根据权利要求1或2所述的射频差分带通滤波匹配电路，其特征在于：所述的差分带通滤波器中，由电感电容构成的输入输出阻抗由所匹配的射频芯片输出输入阻抗决定。