CN208028905U - 一种射频收发校准系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种射频收发校准系统，包括射频接收子系统、射频发射子系统、校准信号源、校准控制模块、第二低噪声放大器、第二功率放大器、校准发射天线和校准接收天线；所述射频接收子系统包括射频接收天线、第一低噪声放大器、限幅器、下变频模块和第一相位补偿模块；所述射频发射子系统包括射频发射天线、第一功率放大器、上变频模块和第二相位补偿模块；所述校准控制模块的输入端还与校准信号源连接，校准控制模块的输出端分别与第一相位补偿模块和第二相位补偿模块的控制输入端连接。本实用新型提供一种射频收发校准系统，能够通过相位补偿的方式进行射频收发校准，提高了射频收发的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，特别是涉及一种射频收发校准系统。
背景技术
射频收发装置是无线通信系统的关键器件，无线通信系统中的信息传输，必然会涉及到射频收发装置的信号收发；随着无线通信系统的普及，射频收发装置在通信领域起到了越来越重要的作用；就目前而言，在无线通信基站、有源相控阵雷达等无线通讯/探测设施中，射频收发装置均有着广泛的应用；在射频信号的收发过程中，信号的相位信息会直接影响到信号传输的性能，因此，对射频信号进行相位补偿和校准，对于射频收发的准确性具有着重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种射频收发校准系统，能够通过相位补偿的方式进行射频收发校准，提高了射频收发的准确性。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种射频收发校准系统，包括射频接收子系统、射频发射子系统、校准信号源、校准控制模块、第二低噪声放大器、第二功率放大器、校准发射天线和校准接收天线；
所述第二功率放大器的输入端与校准信号源连接，第二功率放大器的输出端与校准发射天线连接，由校准发射天线发射信号；所述射频接收子系统包括射频接收天线、第一低噪声放大器、限幅器、下变频模块和第一相位补偿模块；所述射频接收天线接收来自校准发射天线的信号，射频接收天线的输出端依次通过第一低噪声放大器、限幅器和下变频模块连接到第一相位补偿模块的信号输入端，第一相位补偿模块的信号输出端与校准控制模块连接；
所述射频发射子系统包括射频发射天线、第一功率放大器、上变频模块和第二相位补偿模块；所述第二相位补偿模块的信号输入端与校准信号源连接，第二相位补偿模块的信号输出端依次通过上变频模块、第一功率放大器与射频发射天线连接，由射频发射天线发射信号；所述校准接收天线接收来自射频发射天线的信号，校准接收天线的输出端通过第二低噪声放大器与校准控制模块连接；
所述校准控制模块的输入端还与校准信号源连接，校准控制模块的输出端分别与第一相位补偿模块和第二相位补偿模块的控制输入端连接。
其中，所述校准控制模块包括第一相位比较器、第二相位比较器和CPU，所述第一相位比较器的输入端分别与校准信号源和第一相位补偿模块连接，第一相位比较器的输出端与CPU连接；所述第二相位比较器的输入端分别与校准信号源和第二低噪声放大器连接，第二相位比较器的输出端与CPU连接；所述CPU的输出端分别与第一相位补偿模块和第二相位补偿模块的控制输入端连接。
优选地，所述校准控制模块还包括显示器和交互式输入设备，所述显示器和交互式输入设备均与CPU连接；所述交互式输入设备包括鼠标和键盘。
优选地，所述第一相位补偿模块和第二相位补偿模块均为数控移相器。
其中，所述的射频收发校准系统还包括电源子系统，所述电源子系统包括供电电源和稳压电路，所述稳压电路的输入端与供电电源连接，稳压电路的输出端分别与射频接收子系统、射频发射子系统、校准信号源、校准控制模块、第二低噪声放大器和第二功率放大器连接。
优选地，所述稳压电路包括第一三极管Q1和稳压二极管Z1，稳压二极管Z1的负极连接第一三极管Q1的基极，稳压二极管Z1的负极还通过限流电阻R3连接到稳压电路的输入端，稳压二极管Z1的正极接地，所述第一三极管Q1的集电极连接稳压电路的输入端，第一三极管Q1的发射极连接到稳压电路的输出端。
优选地，所述稳压电路还包括短路保护器件，所述短路保护器件包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二三极管Q2；第一电阻R1的一端连接到稳压电路输入端，第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接到稳压电路的输出端；所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接到第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，第二三极管Q2的发射极连接到稳压电路的输出端。
优选地，所述下变频模块包括第一混频单元、第一滤波单元和第一放大单元，所述第一混频单元的输入端与限幅器连接，所述第一混频单元的输出端依次通过第一滤波单元、第一放大单元与第一相位补偿模块的信号输入端连接；所述上变频模块包括第二混频单元、第二滤波单元和第二放大单元，所述第二混频单元的输入端与第二相位补偿模块的信号输出端连接，第二混频单元的输出端依次通过第二滤波单元和第二放大单元与第一功率放大器连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能够通过相位补偿的方式进行射频收发校准，实现整个射频发射子系统和射频接收子系统的整体相位校正，提高了射频收发的准确性；并且本实用新型的供电电源经过稳压电路后再对射频收发校准系统进行供电，有效提高了供电的稳定性，避免电源波动对射频收发校准带来的不利影响；由于稳压电路还包括短路保护器件，能够保护稳压电路中的第一三极管输出短路时不致损坏，降低了安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型的系统原理框图；
图2为校准控制模块的原理框图；
图3为稳压电路的原理图；
图4为校准完成后的射频收发原理框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种射频收发校准系统，包括射频接收子系统、射频发射子系统、校准信号源、校准控制模块、第二低噪声放大器、第二功率放大器、校准发射天线和校准接收天线；
所述第二功率放大器的输入端与校准信号源连接，第二功率放大器的输出端与校准发射天线连接，由校准发射天线发射信号；所述射频接收子系统包括射频接收天线、第一低噪声放大器、限幅器、下变频模块和第一相位补偿模块；所述射频接收天线接收来自校准发射天线的信号，射频接收天线的输出端依次通过第一低噪声放大器、限幅器和下变频模块连接到第一相位补偿模块的信号输入端，第一相位补偿模块的信号输出端与校准控制模块连接；
所述射频发射子系统包括射频发射天线、第一功率放大器、上变频模块和第二相位补偿模块；所述第二相位补偿模块的信号输入端与校准信号源连接，第二相位补偿模块的信号输出端依次通过上变频模块、第一功率放大器与射频发射天线连接，由射频发射天线发射信号；所述校准接收天线接收来自射频发射天线的信号，校准接收天线的输出端通过第二低噪声放大器与校准控制模块连接；
所述校准控制模块的输入端还与校准信号源连接，校准控制模块的输出端分别与第一相位补偿模块和第二相位补偿模块的控制输入端连接。
如图2所示，所述校准控制模块包括第一相位比较器、第二相位比较器和CPU，所述第一相位比较器的输入端分别与校准信号源和第一相位补偿模块连接，第一相位比较器的输出端与CPU连接；所述第二相位比较器的输入端分别与校准信号源和第二低噪声放大器连接，第二相位比较器的输出端与CPU连接；所述CPU的输出端分别与第一相位补偿模块和第二相位补偿模块的控制输入端连接。
在本申请的实施例中，所述校准控制模块还包括显示器和交互式输入设备，所述显示器和交互式输入设备均与CPU连接；所述交互式输入设备包括鼠标和键盘。
所述第一相位补偿模块和第二相位补偿模块均为数控移相器。
其中，所述的射频收发校准系统还包括电源子系统，所述电源子系统包括供电电源和稳压电路，所述稳压电路的输入端与供电电源连接，稳压电路的输出端分别与射频接收子系统、射频发射子系统、校准信号源、校准控制模块、第二低噪声放大器和第二功率放大器连接。
如图3所示，所述稳压电路包括第一三极管Q1和稳压二极管Z1，稳压二极管Z1的负极连接第一三极管Q1的基极，稳压二极管Z1的负极还通过限流电阻R3连接到稳压电路的输入端，稳压二极管Z1的正极接地，所述第一三极管Q1的集电极连接稳压电路的输入端，第一三极管Q1的发射极连接到稳压电路的输出端。
所述稳压电路还包括短路保护器件，所述短路保护器件包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二三极管Q2；第一电阻R1的一端连接到稳压电路输入端，第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接到稳压电路的输出端；所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接到第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，第二三极管Q2的发射极连接到稳压电路的输出端。
在本申请的实施例中，所述下变频模块包括第一混频单元（下变频混频器）、第一滤波单元和第一放大单元，所述第一混频单元的输入端与限幅器连接，所述第一混频单元的输出端依次通过第一滤波单元、第一放大单元与第一相位补偿模块的信号输入端连接；所述上变频模块包括第二混频单元（上变频混频器）、第二滤波单元和第二放大单元，所述第二混频单元的输入端与第二相位补偿模块的信号输出端连接，第二混频单元的输出端依次通过第二滤波单元和第二放大单元与第一功率放大器连接。
本实用新型的工作原理如下：在进行射频发射校准的过程中，信号校准源产生校准信号，传输给射频发射子系统和校准控制模块，校准信号依次经第二相位补偿模块、上变频模块、第一功率放大器传输到射频发射天线，进行信号发射，校准接收天线对来自射频发射天线的信号进行接收，并通过第二低噪声放大器传输给校准控制模块；校准控制模块中，第二相位比较器对来自第二低噪声放大器的信号和来自标校源的信号进行比较，得到相位差传输给CPU，并通过显示器对相位差进行显示，该相位差即可代表射频发射子系统所引起的相位变化；根据显示器中显示的相位差和射频发射子系统实际的移相需求，工作人员可通过交互式输入设备设置第二相位补偿模块的移相度数，对射频发射子系统进行校准。
在进行射频接收校准的过程中，信号源产生校准信号传输给第二功率放大器和校准控制模块，第二功率放大器对校准信号进行放大后，通过校准发射天线进行发射，射频接收天线对来自校准发射天线的信号进行接收，并依次经第一低噪声放大器、限幅器、下变频模块、第一相位补偿模块，将接收到的信号传输给校准控制模块，校准控制模块中，第一相位比较器对来自第一相位补偿模块和校准信号源的信号进行比较，得到相位差传输给CPU，并通过显示器对相位差进行显示，该相位差即可代表射频接收子系统所引起的相位变化，根据显示器中显示的相位差和射频接收子系统实际的移相需求，工作人员可通过交互式输入设备设置第二相位补偿模块的移相度数，对射频接收子系统进行校准。
如图4所示，射频接收子系统和射频发射子系统校准完成后，将第一相位补偿模块的信号输入端通过D/A转换模块连接到基带信号处理板，将第二相位补偿模块的信号输出端通过A/D转换模块连接到基带信号处理板，即进行准确的射频收发工作。
综上，本实用新型能够通过相位补偿的方式进行射频收发校准，实现整个射频发射子系统和射频接收子系统的整体相位校正，提高了射频收发的准确性；并且本实用新型的供电电源经过稳压电路后再对射频收发校准系统进行供电，有效提高了供电的稳定性，避免电源波动对射频收发校准带来的不利影响；由于稳压电路还包括短路保护器件，能够保护稳压电路中的第一三极管输出短路时不致损坏，降低了安全隐患。
Claims (8)
1.一种射频收发校准系统，其特征在于：包括射频接收子系统、射频发射子系统、校准信号源、校准控制模块、第二低噪声放大器、第二功率放大器、校准发射天线和校准接收天线；
所述第二功率放大器的输入端与校准信号源连接，第二功率放大器的输出端与校准发射天线连接，由校准发射天线发射信号；所述射频接收子系统包括射频接收天线、第一低噪声放大器、限幅器、下变频模块和第一相位补偿模块；所述射频接收天线接收来自校准发射天线的信号，射频接收天线的输出端依次通过第一低噪声放大器、限幅器和下变频模块连接到第一相位补偿模块的信号输入端，第一相位补偿模块的信号输出端与校准控制模块连接；
所述射频发射子系统包括射频发射天线、第一功率放大器、上变频模块和第二相位补偿模块；所述第二相位补偿模块的信号输入端与校准信号源连接，第二相位补偿模块的信号输出端依次通过上变频模块、第一功率放大器与射频发射天线连接，由射频发射天线发射信号；所述校准接收天线接收来自射频发射天线的信号，校准接收天线的输出端通过第二低噪声放大器与校准控制模块连接；
所述校准控制模块的输入端还与校准信号源连接，校准控制模块的输出端分别与第一相位补偿模块和第二相位补偿模块的控制输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种射频收发校准系统，其特征在于：所述校准控制模块包括第一相位比较器、第二相位比较器和CPU，所述第一相位比较器的输入端分别与校准信号源和第一相位补偿模块连接，第一相位比较器的输出端与CPU连接；所述第二相位比较器的输入端分别与校准信号源和第二低噪声放大器连接，第二相位比较器的输出端与CPU连接；所述CPU的输出端分别与第一相位补偿模块和第二相位补偿模块的控制输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种射频收发校准系统，其特征在于：所述校准控制模块还包括显示器和交互式输入设备，所述显示器和交互式输入设备均与CPU连接。
4.根据权利要求3所述的一种射频收发校准系统，其特征在于：所述交互式输入设备包括鼠标和键盘。
5.根据权利要求1所述的一种射频收发校准系统，其特征在于：所述第一相位补偿模块和第二相位补偿模块均为数控移相器。
6.根据权利要求1所述的一种射频收发校准系统，其特征在于：所述的射频收发校准系统还包括电源子系统，所述电源子系统包括供电电源和稳压电路，所述稳压电路的输入端与供电电源连接，稳压电路的输出端分别与射频接收子系统、射频发射子系统、校准信号源、校准控制模块、第二低噪声放大器和第二功率放大器连接。
7.根据权利要求6所述的一种射频收发校准系统，其特征在于：所述稳压电路包括第一三极管Q1和稳压二极管Z1，稳压二极管Z1的负极连接第一三极管Q1的基极，稳压二极管Z1的负极还通过限流电阻R3连接到稳压电路的输入端，稳压二极管Z1的正极接地，所述第一三极管Q1的集电极连接稳压电路的输入端，第一三极管Q1的发射极连接到稳压电路的输出端。
8.根据权利要求7所述的一种射频收发校准系统，其特征在于：所述稳压电路还包括短路保护器件，所述短路保护器件包括第一电阻R1、第二电阻R2和第二三极管Q2；第一电阻R1的一端连接到稳压电路输入端，第一电阻R1的另一端通过第二电阻R2连接到稳压电路的输出端；所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接到第二三极管Q2的基极，所述第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的基极连接，第二三极管Q2的发射极连接到稳压电路的输出端。
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| CN201820411368.0U CN208028905U (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种射频收发校准系统 |
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| CN201820411368.0U CN208028905U (zh) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 一种射频收发校准系统 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN208028905U true CN208028905U (zh) | 2018-10-30 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110212995A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 珠海泰芯半导体有限公司 | 一种wifi降频模块测试装置及测试方法 |
| CN112671377A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-16 | 北京无线电测量研究所 | 一种延时装置 |
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2018
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Legal Events
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Chengdu Nan Jiao Science and Technology Ltd. Assignor: Chengdu Chuangyijia Science & Technology Co., Ltd. Contract record no.: 2018510000071 Denomination of utility model: A kind of radio-frequency receiving-transmitting calibration system Granted publication date: 20181030 License type: Common License Record date: 20181130 |