CN209748551U - 全频段终端采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种全频段终端采集装置，包括：处理模块，用于处理数字信号；转换模块，与所述处理模块相连，用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号；开关模块，与所述转换模块相连，用于切换发射信号与接收信号模式；滤波模块，与所述开关模块相连，用于进行频段过滤；传输模块，与所述滤波模块相连，用于发射模拟信号或接受模拟信号。本实用新型实施例的技术方案解决了现有技术中微波滤波器在全频段终端采集设备中尺寸过大，调试困难，且不适应低功率工作的问题，实现了抗干扰能力强，提升了信号接收灵敏度和信号传输的稳定性。

Description

全频段终端采集装置

技术领域

本实用新型实施例涉及通信技术，尤其涉及一种全频段终端采集装置。

背景技术

微波滤波器是微波通信系统的重要组成部分，是用来组合和分离不同频率的元器件。近年来，随着移动通信行业的飞速发展，特别是5G通信技术即将商用，能同时兼容各种通信标准的多频段通信系统成为研究的热点，而微波滤波器作为全频段终端采集系统射频前端关键的无源器件，特别是在当今频谱资源如此紧张的情况下，对微波滤波的通道选择性、插入损耗、带外抑制等技术指标提出了更高的要求。

基于多频带通信系统的微波滤波器用途较广的是腔体滤波器，主要是由于其通道选择性高、插入损耗小、矩形系数高等特点。但同时缺点也非常明显，其利用谐振腔产生的频率差异，结构较为复杂，组装调试困难成本较大，且只适应于高功率的多频段系统应用。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种全频段终端采集装置，以实现了抗干扰能力强，提升了信号接收灵敏度。

本实用新型实施例提供了一种全频段终端采集装置，包括：

处理模块，用于处理数字信号；

转换模块，与所述处理模块相连，用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号；

开关模块，与所述转换模块相连，用于切换发射信号与接收信号模式；

滤波模块，与所述开关模块相连，用于进行频段过滤；

传输模块，与所述滤波模块相连，用于发射模拟信号或接受模拟信号。

可选的，所述处理模块包括基带芯片U1，用于数字信号处理和网络通信。

可选的，所述转换模块包括射频芯片U2，所述射频芯片U2与所述基带芯片U1相连，所述射频芯片U2用于将所述处理模块传输的数字信号转换为模拟信号和将所述传输开关传输的模拟信号转换为数字信号。

可选的，所述开关模块包括开关K1、开关K2和开关K3，所述开关K1与所述射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道；所述开关K2与所述射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道；所述开关K3与所述射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道。

可选的，所述滤波模块包括伪交指结构滤波器S1，所述伪交指结构滤波器S1与开关K1、开关K2和开关K3分别连接，用于对发射或者接受过程中特定频段外的频率进行过滤。

可选的，所述传输模块包括天线A1，所述天线A1与所述伪交指结构滤波器S1相连，用于发射模拟信号或接受模拟信号。

可选的，还包括第一发射通道、第一接收通道、第二发射通道、第二接收通道、第三发射通道和第三接收通道，所述第一发射通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第一接收通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第二发射通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第二接收通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第三发射通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第三接收通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上。

可选的，所述第一发射通道包括：巴伦变压器B1、功率放大器P1、衰减器T1和功率放大器P2，所述巴伦变压器B1一端连接所述射频芯片U2，另一端连接所述功率放大器P1，所述功率放大器P1另一端连接所述衰减器T1，所述衰减器T1另一端连接所述功率放大器P2，所述功率放大器P2另一端连接所述开关K1；所述第一接收通道包括滤波器F1，所述滤波器F1一端连接在所述射频芯片U2上，另一端连接在所述开关K1上。

可选的，所述第二发射通道包括：巴伦变压器B2、功率放大器P3、衰减器T2和功率放大器P4，所述巴伦变压器B2一端连接所述射频芯片U2，另一端连接所述功率放大器P3，所述功率放大器P3另一端连接所述衰减器T2，所述衰减器T2另一端连接所述功率放大器P4，所述功率放大器P4另一端连接所述开关K2；所述第一接收通道包括滤波器F2，所述滤波器F2一端连接在所述射频芯片U2上，另一端连接在所述开关K2上。

可选的，所述第三发射通道包括：巴伦变压器B3、功率放大器P5、衰减器T3和功率放大器P6，所述巴伦变压器B3一端连接所述射频芯片U2，另一端连接所述功率放大器P5，所述功率放大器P5另一端连接所述衰减器T3，所述衰减器T3另一端连接所述功率放大器P6，所述功率放大器P6另一端连接所述开关K3；所述第一接收通道包括滤波器F3，所述滤波器F3一端连接在所述射频芯片U2上，另一端连接在所述开关K3上。

本实用新型实施例通过处理模块处理数字信号，转换模块将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号，开关模块切换发射信号与接收信号模式，滤波模块进行频段过滤，传输模块发射模拟信号或接受模拟信号，解决了现有技术中微波滤波器在全频段终端采集设备中尺寸过大，调试困难，且不适应低功率工作的问题，实现了抗干扰能力强，提升了信号接收灵敏度和信号传输的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的一种全频段终端采集装置的模块图；

图2为本实用新型实施例一中一种全频段终端采集装置电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例二的一种全频段终端采集装置的模块图；

图4为本实用新型实施例二中一种全频段终端采集装置电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种全频段终端采集装置的模块图，图2为本实用新型实施例一中全频段终端采集装置电路结构示意图，本实施例可以适用于全频段终端采集装置接收和发射信号的情况。

参阅图1，本实施例的全频段终端采集装置，包括：

处理模块1，用于处理数字信号。

转换模块2，与处理模块1相连，用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号。

开关模块3，与转换模块2相连，用于切换发射信号与接收信号模式。

滤波模块4，与开关模块3相连，用于进行频段过滤。

传输模块5，与滤波模块4相连，用于发射模拟信号或接受模拟信号。

参阅图2，替代实施例中，处理模块1包括基带芯片U1，用于数字信号处理和网络通信。

本实施例中，基带芯片U1是用来合成即将发射的数字信号，或对接收到的数字信号进行解码，具体地，在发射信号时，把音频信号编译成用来发射的基带码；在接收信号时，把收到的基带码解译为音频信号。基带芯片U1也能够负责地址信息(手机号、网站地址)、文字信息(短讯文字、网站文字)、图片信息的编译。

替代实施例中，转换模块2包括射频芯片U2，射频芯片U2与基带芯片U1相连，射频芯片U2用于将处理模块传输的数字信号转换为模拟信号和将传输开关传输的模拟信号转换为数字信号。

本实施例中，射频芯片U2可以接收基带芯片U1传来的数字信号，并将数字信号转换为模拟信号并进行上频处理后传输给开关模块3，射频芯片U2还可以接收开关模块3传输的模拟信号，并将模拟信号下频处理后转换成数字信号传输给处理模块1。

替代实施例中，开关模块3包括开关K1、开关K2和开关K3，开关K1与射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道；开关K2与射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道；开关K3与射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道。

本实施例中，开关K1、开关K2和开关K3都是传输线路切换开关。当装置需要向外界发射信号时，开关K1、开关K2和开关K3各自控制发射通道畅通，接收通道关闭，基带芯片U1产生的数字信号传输到射频芯片U2进行转换，将数字信号转换为模拟信号，之后在经过滤波模块4过滤后通过传输模块5传输到外界。当装置接收外界信号时，开关K1、开关K2和开关K3各自控制接收通道畅通，发射通道关闭，传输模块5将外界模拟信号传输到滤波模块4，之后再通过射频芯片U2将模拟信号转换为数字信号，再送到基带芯片U1中进行数据处理。开关K1控制的发射通道与接收通道是处理频段为2496-2690MHz的信号，开关K2控制的发射通道与接收通道是处理频段为1880-1920MHz的信号，开关K3控制的发射通道与接收通道是处理频段为2300-2400MHz的信号。

替代实施例中，滤波模块4包括伪交指结构滤波器S1，伪交指结构滤波器S1与开关K1、开关K2和开关K3分别连接，用于对发射或者接受过程中特定频段外的频率进行过滤。

本实施例中，伪交指结构滤波器S1尺寸小，插入损耗小，而且能产生多个传输零点，带外抑制高，只需改变SIR滤波器的阻抗比即可得到不同的通带频率。示例性的，调整伪交指结构滤波器S1的阻抗比后，在开关K1控制的通路进行传输时，可以过滤掉2496-2690MHz以外的其他频率信号，保证信号传输的准确性和稳定性。

替代实施例中，传输模块5包括天线A1，天线A1与伪交指结构滤波器S1相连，用于发射模拟信号或接受模拟信号。

本实施例中，天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中通常是用来发射或接收电磁波的部件。天线A1可以接收外部传输的模拟信号，经过射频芯片U2将模拟信号转换为数字信号后，传输到基带芯片U1进行解码，还可以将射频芯片U2传输的模拟信号发射到外部。

本实施例提供的一种全频段终端采集装置通过处理模块处理数字信号，转换模块将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号，开关模块切换发射信号与接收信号模式，滤波模块进行频段过滤，传输模块发射模拟信号或接受模拟信号，解决了现有技术中微波滤波器在全频段终端采集设备中尺寸过大，调试困难，且不适应低功率工作的问题，实现了抗干扰能力强，提升了信号接收灵敏度和信号传输的稳定性。

实施例二

图3为本实用新型实施例二提供的一种全频段终端采集装置的模块图，图4为实用新型实施例二中电源适配器测试装置电路结构示意图，本实施例可以适用于全频段终端采集装置接收和发射信号的情况，并且实现了电路的阻抗匹配、信号稳定和信号过滤。

参阅图3，本实施例包括：

处理模块1，用于处理数字信号。

转换模块2，用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号。

开关模块3，用于切换发射信号与接收信号模式。

滤波模块4，用于进行频段过滤。

传输模块5，用于发射模拟信号或接受模拟信号。

本实施例的全频段终端采集装置还包括第一发射通道、第一接收通道、第二发射通道、第二接收通道、第三发射通道和第三接收通道，第一发射通道一端连接在转换模块上，另一端连接在开关模块上，第一接收通道一端连接在转换模块上，另一端连接在开关模块上，第二发射通道一端连接在转换模块上，另一端连接在开关模块上，第二接收通道一端连接在转换模块上，另一端连接在开关模块上，第三发射通道一端连接在转换模块上，另一端连接在开关模块上，第三接收通道一端连接在转换模块上，另一端连接在开关模块上。

第一发射通道6包括：巴伦变压器B1、功率放大器P1、衰减器T1和功率放大器P2，巴伦变压器B1一端连接射频芯片U2，另一端连接功率放大器P1，功率放大器P1另一端连接衰减器T1，衰减器T1另一端连接功率放大器P2，功率放大器P2另一端连接开关K1；第一接收通道7包括滤波器F1，滤波器F1一端连接在射频芯片U2上，另一端连接在开关K1上。

本实施例中，第一发射通道6用于传输频段为2496-2690MHz的信号，巴伦变压器B1有两个作用，阻抗变换和非平衡-平衡转换。是为了发射单元的输出阻抗与天线阻抗匹配，这两者不匹配会产生驻波(输出信号没有经过天线发射出去而返回到了发射单元)，影响输出功率，严重失配时有可能损坏发射单元。功率放大器P1和功率放大器P2用于将输入的微弱信号(指变化的电压、电流等)放大到所需要的幅度值且与原输入信号变化规律一致的信号，即进行不失真的放大。衰减器T1用于调整对应电路中信号的大小和改善阻抗匹配，使伪交指结构滤波器S1的阻抗值与3个不同频段的传输通道阻抗匹配，从而保证了伪交指结构滤波器S1的工作效率。

第一接收通道7用于传输频段为2496-2690MHz的信号，滤波器F1用于过滤频段为2496-2690MHz的信号外的其他信号，保证信号传输的稳定和准确。

第二发射通道8包括：巴伦变压器B2、功率放大器P3、衰减器T2和功率放大器P4，巴伦变压器B2一端连接射频芯片U2，另一端连接功率放大器P3，功率放大器P3另一端连接衰减器T2，衰减器T2另一端连接功率放大器P4，功率放大器P4另一端连接开关K2；第二接收通道9包括滤波器F2，滤波器F2一端连接在射频芯片U2上，另一端连接在开关K2上。

本实施例中，第二发射通道8用于传输频段为1880-1920MHz的信号，巴伦变压器B2有两个作用，阻抗变换和非平衡-平衡转换。是为了发射单元的输出阻抗与天线阻抗匹配，这两者不匹配会产生驻波(输出信号没有经过天线发射出去而返回到了发射单元)，影响输出功率，严重失配时有可能损坏发射单元。功率放大器P3和功率放大器P4用于将输入的微弱信号(指变化的电压、电流等)放大到所需要的幅度值且与原输入信号变化规律一致的信号，即进行不失真的放大。衰减器T2用于调整对应电路中信号的大小和改善阻抗匹配，使伪交指结构滤波器S1的阻抗值与3个不同频段的传输通道阻抗匹配，从而保证了伪交指结构滤波器S1的工作效率。

第二接收通道9用于传输频段为1880-1920MHz的信号，滤波器F2用于过滤频段为1880-1920MHz的信号外的其他信号，保证信号传输的稳定和准确。

第三发射通道10包括：巴伦变压器B3、功率放大器P5、衰减器T3和功率放大器P6，巴伦变压器B3一端连接射频芯片U2，另一端连接功率放大器P5，功率放大器P5另一端连接衰减器T3，衰减器T3另一端连接功率放大器P6，功率放大器P6另一端连接开关K3；第三接收通道11包括滤波器F3，滤波器F3一端连接在射频芯片U2上，另一端连接在开关K3上。

本实施例中，第三发射通道10用于传输频段为2300-2400MHz的信号，巴伦变压器B3有两个作用，阻抗变换和非平衡-平衡转换。是为了发射单元的输出阻抗与天线阻抗匹配，这两者不匹配会产生驻波(输出信号没有经过天线发射出去而返回到了发射单元)，影响输出功率，严重失配时有可能损坏发射单元。功率放大器P5和功率放大器P6用于将输入的微弱信号(指变化的电压、电流等)放大到所需要的幅度值且与原输入信号变化规律一致的信号，即进行不失真的放大。衰减器T3用于调整对应电路中信号的大小和改善阻抗匹配，使伪交指结构滤波器S1的阻抗值与3个不同频段的传输通道阻抗匹配，从而保证了伪交指结构滤波器S1的工作效率。

第三接收通道11用于传输频段为2300-2400MHz的信号，滤波器F3用于过滤频段为2300-2400MHz的信号外的其他信号，保证信号传输的稳定和准确。

本实施例提供的一种全频段终端采集装置通过处理模块处理数字信号，转换模块将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号，开关模块切换发射信号与接收信号模式，滤波模块进行频段过滤，传输模块发射模拟信号或接受模拟信号，第一发射通道、第二发射通道和第三发射通道用于稳定、准确发射信号，第一接收通道、第二接收通道和第三接收通道用于稳定接收信号，解决了现有技术中微波滤波器在全频段终端采集设备中尺寸过大，调试困难，且不适应低功率工作的问题，实现了抗干扰能力强，提升了信号接收灵敏度和信号传输的稳定性，并且实现了电路的阻抗匹配、信号稳定和信号过滤。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种全频段终端采集装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于处理数字信号；

转换模块，与所述处理模块相连，用于将数字信号转换成模拟信号或将模拟信号转换成数字信号；

开关模块，与所述转换模块相连，用于切换发射信号与接收信号模式；

滤波模块，与所述开关模块相连，用于进行频段过滤；

传输模块，与所述滤波模块相连，用于发射模拟信号或接受模拟信号。

2.根据权利要求1中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述处理模块包括基带芯片U1，用于数字信号处理和网络通信。

3.根据权利要求2中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述转换模块包括射频芯片U2，所述射频芯片U2与所述基带芯片U1相连，所述射频芯片U2用于将所述处理模块传输的数字信号转换为模拟信号和将所述传输开关传输的模拟信号转换为数字信号。

4.根据权利要求3中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述开关模块包括开关K1、开关K2和开关K3，所述开关K1与所述射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道；所述开关K2与所述射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道；所述开关K3与所述射频芯片U2连接，用于发射信号时将通道切换为发射通道和接收信号时将通道切换为接收通道。

5.根据权利要求4中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述滤波模块包括伪交指结构滤波器S1，所述伪交指结构滤波器S1与开关K1、开关K2和开关K3分别连接，用于对发射或者接受过程中特定频段外的频率进行过滤。

6.根据权利要求5中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述传输模块包括天线A1，所述天线A1与所述伪交指结构滤波器S1相连，用于发射模拟信号或接受模拟信号。

7.根据权利要求6中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，还包括第一发射通道、第一接收通道、第二发射通道、第二接收通道、第三发射通道和第三接收通道，所述第一发射通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第一接收通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第二发射通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第二接收通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第三发射通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上，所述第三接收通道一端连接在所述转换模块上，另一端连接在所述开关模块上。

8.根据权利要求7中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述第一发射通道包括：巴伦变压器B1、功率放大器P1、衰减器T1和功率放大器P2，所述巴伦变压器B1一端连接所述射频芯片U2，另一端连接所述功率放大器P1，所述功率放大器P1另一端连接所述衰减器T1，所述衰减器T1另一端连接所述功率放大器P2，所述功率放大器P2另一端连接所述开关K1；所述第一接收通道包括滤波器F1，所述滤波器F1一端连接在所述射频芯片U2上，另一端连接在所述开关K1上。

9.根据权利要求8中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述第二发射通道包括：巴伦变压器B2、功率放大器P3、衰减器T2和功率放大器P4，所述巴伦变压器B2一端连接所述射频芯片U2，另一端连接所述功率放大器P3，所述功率放大器P3另一端连接所述衰减器T2，所述衰减器T2另一端连接所述功率放大器P4，所述功率放大器P4另一端连接所述开关K2；所述第一接收通道包括滤波器F2，所述滤波器F2一端连接在所述射频芯片U2上，另一端连接在所述开关K2上。

10.根据权利要求9中所述的一种全频段终端采集装置，其特征在于，所述第三发射通道包括：巴伦变压器B3、功率放大器P5、衰减器T3和功率放大器P6，所述巴伦变压器B3一端连接所述射频芯片U2，另一端连接所述功率放大器P5，所述功率放大器P5另一端连接所述衰减器T3，所述衰减器T3另一端连接所述功率放大器P6，所述功率放大器P6另一端连接所述开关K3；所述第一接收通道包括滤波器F3，所述滤波器F3一端连接在所述射频芯片U2上，另一端连接在所述开关K3上。