CN213521881U - 一种多通道收发系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多通道收发系统，系统包括：射频通道装置、发射上变频装置、接收下变频装置和控制装置，射频通道装置、发射上变频装置和接收下变频装置分别与控制装置连接；射频通道装置包括4个结构一致的射频通道组件，射频通道组件包括：第一转换开关、控制组件、相位修正组件、移相器、第二转换开关、第一电路、第二电路、第一环形器、第一低通滤波器、耦合器和天线，第一转换开关的输入端与发射上变频装置输出的发射通道信号连接，第一转换开关的输出端与接收下变频装置的输入端连接，第一转换开关的收发端与控制组件连接；控制组件包括：接收STC控制组件和发射PC控制组件，以提供一种体积小和可靠性高的多通道收发系统。

Description

一种多通道收发系统

技术领域

本申请涉及变频信道技术领域，具体而言，涉及一种多通道收发系统。

背景技术

变频信道位于天线与处理机之间，在无线通信链路中处于关键模块，其主要完成射频信号变换到中频接收所需信号和中频发射信号变换到射频输出信号。通常变频信道设计采用的混合集成方式实来现，采用这种方式设计多路变频信道时零部件繁多，产品体积较大，重量大，可靠性低，这些问题都严重影响现代无线通信的发展。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种多通道收发系统，用以有效的改善现有技术中存在的体积大和可靠性低的技术缺陷。

第一方面，本申请实施例提供了一种多通道收发系统，系统包括：射频通道装置、发射上变频装置、接收下变频装置和控制装置，射频通道装置、发射上变频装置和接收下变频装置分别与控制装置连接；射频通道装置包括4个结构一致的射频通道组件，射频通道组件包括：第一转换开关、控制组件、相位修正组件、移相器、第二转换开关、第一电路、第二电路、第一环形器、第一低通滤波器、耦合器和天线，第一转换开关的输入端与发射上变频装置输出的发射通道信号连接，第一转换开关的输出端与接收下变频装置的输入端连接，第一转换开关的收发端与控制组件连接，其中，第一电路用于传输发射上变频信号，第二电路用于传输接收下变频信号；控制组件包括：接收STC控制组件和发射PC控制组件，控制组件依次与相位修正组件、移相器和第二转换开关连接；第一电路的一端与第二转换开关连接，第一电路的另一端与第一环形器连接；第二电路的一端与第二转换开关连接，第二电路的另一端与第一环形器连接；第一环形器依次第一低通滤波器和所述耦合器连接，所述合器的输入端与天线连接，耦合器的输出端确定为耦合端。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，第一电路包括：第一滤波器、第一放大器、第一衰减器、第二放大器、第二衰减器和第三放大器，第一滤波器的一端连接第二转换开关，另一端连接第一滤波器，滤波器的输出端连接第一放大器的输入端，第一放大器的输出端连接第一衰减器的输入端，第一衰减器的输出端连接第二放大器的输入端，第二放大器的输出端连接第二衰减器的输入端，第二衰减器的输出端连接第三放大器的输入端，第三放大器的输出端连接第一环形器，其中，第一放大器、第二放大器和第三放大器为功率放大器。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，第二电路包括：第一低噪声放大器、第三转换开关、第二滤波器、第三滤波器、第四转换开关、第二低噪声放大器、第四滤波器和第一限幅器；第一环形器的输出端连接第一限幅器的输入端，第一限幅器的输出端与第四滤波器的输入端连接，第四滤波器的输出端与第二低噪声放大器的输入端连接，第二低噪声放大器的输出端与第四转换开关连接，第四转换开关的输出端分别连接第二滤波器和所述第三滤波器，第三转换开关的输出端分别连接第二滤波器和所述第三滤波器，第三滤波器的输出端连接第一低噪声放大器，第一低噪声放大器的输出端连接第二转换开关。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，发射上变频装置包括：第二衰减器、第五滤波器、第四放大器、第三衰减器、第一混频器、第四衰减器、第六滤波器、第五衰减器、第五放大器、第一功率分配器和若干个结构一致的发射支路；第二衰减器的输入端连接调频输入信号，第二衰减器的输出端依次连接第五滤波器、第四放大器、第三衰减器和第一混频器，第一混频器的另一输入端连接第一本振信号源，第一混频器的输出端依次连第四衰减器、第六滤波器、第五衰减器、第五放大器、第一功率分配器和所述发射支路；第一功率分配器的每个输出端连接一个发射支路，每个发射支路包括：第七衰减器和第六放大器，第七衰减器的输入端连接第一功率分配器，第七衰减器的输出端连接第六放大器，第六放大器的输出端确定为发射上变频端。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，接收下变频装置包括：4个结构一致的单路接收下变频电路和合成接收下变频电路；

所述单路接收下变频电路包括：第七放大器、第八衰减器、第二混频器、第九衰减器、第二低通滤波器、第一温度补偿装置、第八放大器、第一带通滤波器、第二功率分配器、第十衰减器和第九放大器；第七放大器的输入端连接第一转换开关的输出端，第七放大器的输出端依次连接第八衰减器、第二混频器第九衰减器、第二低通滤波器、第一温度补偿装置、第八放大器、第一带通滤波器、第二功率分配器、第十衰减器和第九放大器，第九放大器的输出端确定为单路接收下变频端，射频通道装置分别与发射上变频装置和接收下变频装置连接。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，合成接收下变频电路包括：信号合成装置、第十放大器、第十一衰减器、第三混频器、第三低频滤波器、第二温度补偿装置、对数放大器、第七滤波器和第十一放大器，信号合成装置的输入端连接4路单路接收信号，信号合成装置的输出端依次连接第十放大器、第十一衰减器、第三混频器、第三低频滤波器、第二温度补偿装置、对数放大器、第七滤波器和第十一放大器，第十一放大器的输出端确定为合成接收下变频端。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，系统还包括：本振装置，所述本振装置包括：第十二衰减器、第十二放大器、第五转换开关、发射信号支路和接收信号支路；第十二衰减器的输入端连接外接输入信号，第十二衰减器的输出端依次连接第十二放大器和第五转换开关，第五转换开关的输出端分别连接发射信号支路和接收信号支路；发射信号支路包括：第十三衰减器，第十三衰减器的输出端连接第一混频器的输入端；接收信号支路包括：第三功率分配器、第四功率分配器、4个第十四衰减器、第十五衰减器、4个第十三放大器和第十四放大器；第三功率分配器的输入端连接第五转换开关的输出端，第三功率分配器的输出端连接第四功率分配器的输入端，第四功率分配器具有4个输出端，第四功率分配器的每个输出端连接一个第十四衰减器和第十三放大器，第十四衰减器的输出端连接第十三放大器的输入端，第十三放大器的输出端确定为单路接收信号端；第三功率分配器的输出端连接第十五衰减器的输入端，第十五衰减器的输出端连接第十四放大器，第十四放大器的输出端确定为合成接收信号端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：具有体积小、重量轻、稳定度高、低功耗和可靠性高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多通道收发系统的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种多通道收发系统，系统包括：射频通道装置、发射上变频装置、接收下变频装置和控制装置，所射频通道装置发射上变频装置和接收下变频装置分别与控制装置连接；射频通道装置包括4个结构一致的射频通道组件，射频通道组件包括：第一转换开关、控制组件、相位修正组件、移相器、第二转换开关、第一电路、第二电路、第一环形器、第一低通滤波器、耦合器和天线，第一转换开关的输入端与发射上变频装置输出的发射通道信号连接，第一转换开关的输出端与接收下变频装置的输入端连接，第一转换开关的收发端与控制组件连接，其中，第一电路用于传输发射上变频信号，第二电路用于传输接收下变频信号；控制组件包括：接收STC控制组件和发射PC控制组件，控制组件依次与相位修正组件、移相器和第二转换开关连接；第一电路的一端与第二转换开关连接，第一电路的另一端与第一环形器连接；第二电路的一端与第二转换开关连接，第二电路的另一端与第一环形器连接；第一环形器依次第一低通滤波器和所述耦合器连接，所述合器的输入端与天线连接，耦合器的输出端确定为耦合端。

详细地，第一电路包括：第一滤波器、第一放大器、第一衰减器、第二放大器、第二衰减器和第三放大器，第一滤波器的一端连接第二转换开关，另一端连接第一滤波器，滤波器的输出端连接第一放大器的输入端，第一放大器的输出端连接第一衰减器的输入端，第一衰减器的输出端连接第二放大器的输入端，第二放大器的输出端连接第二衰减器的输入端，第二衰减器的输出端连接第三放大器的输入端，第三放大器的输出端连接第一环形器，其中，第一放大器、第二放大器和第三放大器为功率放大器。

第二电路包括：第一低噪声放大器、第三转换开关、第二滤波器、第三滤波器、第四转换开关、第二低噪声放大器、第四滤波器和第一限幅器；第一环形器的输出端连接第一限幅器的输入端，第一限幅器的输出端与第四滤波器的输入端连接，第四滤波器的输出端与第二低噪声放大器的输入端连接，第二低噪声放大器的输出端与第四转换开关连接，第四转换开关的输出端分别连接第二滤波器和所述第三滤波器，第三转换开关的输出端分别连接第二滤波器和所述第三滤波器，第三滤波器的输出端连接第一低噪声放大器，第一低噪声放大器的输出端连接第二转换开关。

射频通道装置包含相同的4路射频通道组件，单路射频通道组件工作流程如下：在发射时隙，将发射上变频装置送来的信号分别通过相位补偿器、移相器、控制组件中的发射PC控制组件、滤波、预放、驱动放、末级放大器后送经第一环形器、第一低通滤波器和耦合器后至天线端口，完成发射链路功能，其中PC控制组件包括幅度修正；在接收时隙，从天线接收的信号经耦合器、第一低通滤波器、第一环形器后送入接收通道，接收通道主要由第一限幅器、第一低噪声放大器和选聘滤波器组后，进入公共的接收STC控制组件、移相器和相位修正，最后输出到接收下变频装置，其中SSTC控制组件还包括对接收通道的修正。

发射上变频装置包括：第二衰减器、第五滤波器、第四放大器、第三衰减器、第一混频器、第四衰减器、第六滤波器、第五衰减器、第五放大器、第一功率分配器和若干个结构一致的发射支路；第二衰减器的输入端连接调频输入信号，第二衰减器的输出端依次连接第五滤波器、第四放大器、第三衰减器和第一混频器，第一混频器的另一输入端连接第一本振信号源，第一混频器的输出端依次连第四衰减器、第六滤波器、第五衰减器、第五放大器、第一功率分配器和所述发射支路；第一功率分配器的每个输出端连接一个发射支路，每个发射支路包括：第七衰减器和第六放大器，第七衰减器的输入端连接第一功率分配器，第七衰减器的输出端连接第六放大器，第六放大器的输出端确定为发射上变频端。

将终端送来的中频已调信号进行隔离、滤波和放大；以及对中频通过第一混频器进行上变频得到发射所需频率，并进行滤波、放大、功分成4路分别送给4个射频通道。

接收下变频装置包括：4个结构一致的单路接收下变频电路和合成接收下变频电路；

所述单路接收下变频电路包括：第七放大器、第八衰减器、第二混频器、第九衰减器、第二低通滤波器、第一温度补偿装置、第八放大器、第一带通滤波器、第二功率分配器、第十衰减器和第九放大器；第七放大器的输入端连接第一转换开关的输出端，第七放大器的输出端依次连接第八衰减器、第二混频器第九衰减器、第二低通滤波器、第一温度补偿装置、第八放大器、第一带通滤波器、第二功率分配器、第十衰减器和第九放大器，第九放大器的输出端确定为单路接收下变频端，射频通道装置分别与发射上变频装置和接收下变频装置连接。

合成接收下变频电路包括：信号合成装置、第十放大器、第十一衰减器、第三混频器、第三低频滤波器、第二温度补偿装置、对数放大器、第七滤波器和第十一放大器，信号合成装置的输入端连接4路单路接收信号，信号合成装置的输出端依次连接第十放大器、第十一衰减器、第三混频器、第三低频滤波器、第二温度补偿装置、对数放大器、第七滤波器和第十一放大器，第十一放大器的输出端确定为合成接收下变频端。

作为一种可能的实现方式，系统还包括：本振装置，所述本振装置包括：第十二衰减器、第十二放大器、第五转换开关、发射信号支路和接收信号支路；第十二衰减器的输入端连接外接输入信号，第十二衰减器的输出端依次连接第十二放大器和第五转换开关，第五转换开关的输出端分别连接发射信号支路和接收信号支路；发射信号支路包括：第十三衰减器，第十三衰减器的输出端连接第一混频器的输入端；接收信号支路包括：第三功率分配器、第四功率分配器、4个第十四衰减器、第十五衰减器、4个第十三放大器和第十四放大器；第三功率分配器的输入端连接第五转换开关的输出端，第三功率分配器的输出端连接第四功率分配器的输入端，第四功率分配器具有4个输出端，第四功率分配器的每个输出端连接一个第十四衰减器和第十三放大器，第十四衰减器的输出端连接第十三放大器的输入端，第十三放大器的输出端确定为单路接收信号端；第三功率分配器的输出端连接第十五衰减器的输入端，第十五衰减器的输出端连接第十四放大器，第十四放大器的输出端确定为合成接收信号端。用于对前端送来的本振信号进行功率调整、开关切换和功分后分别送给发射上变频装置和接收下变频装置。需要说明的是，在本申请实施例中，控制装置为FPGA。

综上所述，本申请实施例提供一种多通道收发系统，系统包括：射频通道装置、发射上变频装置、接收下变频装置和控制装置，射频通道装置、发射上变频装置和接收下变频装置分别与控制装置连接；射频通道装置包括4个结构一致的射频通道组件，射频通道组件包括：第一转换开关、控制组件、相位修正组件、移相器、第二转换开关、第一电路、第二电路、第一环形器、第一低通滤波器、耦合器和天线，第一转换开关的输入端与发射上变频装置输出的发射通道信号连接，第一转换开关的输出端与接收下变频装置的输入端连接，第一转换开关的收发端与控制组件连接，其中，第一电路用于传输发射上变频信号，第二电路用于传输接收下变频信号；控制组件包括：接收STC控制组件和发射PC控制组件，控制组件依次与相位修正组件、移相器和第二转换开关连接；第一电路的一端与第二转换开关连接，第一电路的另一端与第一环形器连接；第二电路的一端与第二转换开关连接，第二电路的另一端与第一环形器连接；第一环形器依次第一低通滤波器和所述耦合器连接，所述合器的输入端与天线连接，耦合器的输出端确定为耦合端。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种多通道收发系统，其特征在于，所述系统包括：射频通道装置、发射上变频装置、接收下变频装置和控制装置，所述射频通道装置、所述发射上变频装置和所述接收下变频装置分别与所述控制装置连接；

所述射频通道装置包括4个结构一致的射频通道组件，所述射频通道组件包括：第一转换开关、控制组件、相位修正组件、移相器、第二转换开关、第一电路、第二电路、第一环形器、第一低通滤波器、耦合器和天线，所述第一转换开关的输入端与所述发射上变频装置输出的发射通道信号连接，所述第一转换开关的输出端与所述接收下变频装置的输入端连接，所述第一转换开关的收发端与所述控制组件连接，其中，所述第一电路用于传输发射上变频信号，所述第二电路用于传输接收下变频信号；

所述控制组件包括：接收STC控制组件和发射PC控制组件，所述控制组件依次与所述相位修正组件、所述移相器和所述第二转换开关连接；

所述第一电路的一端与所述第二转换开关连接，所述第一电路的另一端与所述第一环形器连接；所述第二电路的一端与所述第二转换开关连接，所述第二电路的另一端与所述第一环形器连接；所述第一环形器依次与所述第一低通滤波器和所述耦合器连接，所述耦合器的输入端与所述天线连接，所述耦合器的输出端确定为耦合端。

2.根据权利要求1所述的多通道收发系统，其特征在于，所述第一电路包括：第一滤波器、第一放大器、第一衰减器、第二放大器、第二衰减器和第三放大器，所述第一滤波器的一端连接所述第二转换开关，另一端连接所述第一滤波器，所述滤波器的输出端连接所述第一放大器的输入端，所述第一放大器的输出端连接所述第一衰减器的输入端，所述第一衰减器的输出端连接所述第二放大器的输入端，所述第二放大器的输出端连接所述第二衰减器的输入端，所述第二衰减器的输出端连接第三放大器的输入端，所述第三放大器的输出端连接所述第一环形器，其中，所述第一放大器、所述第二放大器和所述第三放大器为功率放大器。

3.根据权利要求2所述的多通道收发系统，其特征在于，所述第二电路包括：第一低噪声放大器、第三转换开关、第二滤波器、第三滤波器、第四转换开关、第二低噪声放大器、第四滤波器和第一限幅器；所述第一环形器的输出端连接所述第一限幅器的输入端，所述第一限幅器的输出端与所述第四滤波器的输入端连接，所述第四滤波器的输出端与所述第二低噪声放大器的输入端连接，所述第二低噪声放大器的输出端与所述第四转换开关连接，所述第四转换开关的输出端分别连接所述第二滤波器和所述第三滤波器，所述第三转换开关的输出端分别连接所述第二滤波器和所述第三滤波器，所述第三滤波器的输出端连接所述第一低噪声放大器，所述第一低噪声放大器的输出端连接所述第二转换开关。

4.根据权利要求3所述的多通道收发系统，其特征在于，所述发射上变频装置包括：第二衰减器、第五滤波器、第四放大器、第三衰减器、第一混频器、第四衰减器、第六滤波器、第五衰减器、第五放大器、第一功率分配器和若干个结构一致的发射支路；所述第二衰减器的输入端连接调频输入信号，所述第二衰减器的输出端依次连接所述第五滤波器、所述第四放大器、所述第三衰减器和所述第一混频器，所述第一混频器的另一输入端连接第一本振信号源，所述第一混频器的输出端依次连接所述第四衰减器、所述第六滤波器、所述第五衰减器、所述第五放大器、所述第一功率分配器和所述发射支路；所述第一功率分配器的每个输出端连接一个所述发射支路，每个所述发射支路包括：第七衰减器和第六放大器，所述第七衰减器的输入端连接所述第一功率分配器，所述第七衰减器的输出端连接所述第六放大器，所述第六放大器的输出端确定为发射上变频端。

5.根据权利要求4所述的多通道收发系统，其特征在于，所述接收下变频装置包括：4个结构一致的单路接收下变频电路和合成接收下变频电路；

所述单路接收下变频电路包括：第七放大器、第八衰减器、第二混频器、第九衰减器、第二低通滤波器、第一温度补偿装置、第八放大器、第一带通滤波器、第二功率分配器、第十衰减器和第九放大器；所述第七放大器的输入端连接所述第一转换开关的输出端，所述第七放大器的输出端依次连接第八衰减器、所述第二混频器、所述第九衰减器、所述第二低通滤波器、所述第一温度补偿装置、所述第八放大器、所述第一带通滤波器、所述第二功率分配器、所述第十衰减器和所述第九放大器，所述第九放大器的输出端确定为单路接收下变频端，所述射频通道装置分别与所述发射上变频装置和所述接收下变频装置连接。

6.根据权利要求5所述的多通道收发系统，其特征在于，所述合成接收下变频电路包括：信号合成装置、第十放大器、第十一衰减器、第三混频器、第三低频滤波器、第二温度补偿装置、对数放大器、第七滤波器和第十一放大器，所述信号合成装置的输入端连接4路单路接收信号，所述信号合成装置的输出端依次连接所述第十放大器、所述第十一衰减器、所述第三混频器、所述第三低频滤波器、所述第二温度补偿装置、所述对数放大器、所述第七滤波器和所述第十一放大器，所述第十一放大器的输出端确定为合成接收下变频端。

7.根据权利要求6所述的多通道收发系统，其特征在于，所述系统还包括：本振装置，所述本振装置包括：第十二衰减器、第十二放大器、第五转换开关、发射信号支路和接收信号支路；

所述第十二衰减器的输入端连接外接输入信号，所述第十二衰减器的输出端依次连接所述第十二放大器和所述第五转换开关，所述第五转换开关的输出端分别连接所述发射信号支路和所述接收信号支路；

所述发射信号支路包括：第十三衰减器，所述第十三衰减器的输出端连接所述第一混频器的输入端；

所述接收信号支路包括：第三功率分配器、第四功率分配器、4个第十四衰减器、第十五衰减器、4个第十三放大器和第十四放大器；所述第三功率分配器的输入端连接所述第五转换开关的输出端，所述第三功率分配器的输出端连接所述第四功率分配器的输入端，所述第四功率分配器具有4个输出端，所述第四功率分配器的每个输出端连接一个所述第十四衰减器和所述第十三放大器，所述第十四衰减器的输出端连接所述第十三放大器的输入端，所述第十三放大器的输出端确定为单路接收信号端；所述第三功率分配器的输出端连接所述第十五衰减器的输入端，所述第十五衰减器的输出端连接所述第十四放大器，所述第十四放大器的输出端确定为合成接收信号端。

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