CN217849415U - 一种射频系统及射频装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种射频系统及射频装置，射频系统包括射频处理器；接收装置，与所述射频处理器连接，包括：接收天线、低噪声放大器，与所述接收天线连接；接收滤波器，与所述低噪声放大器连接；接收巴伦电路，与所述接收滤波器连接；发射装置，与所述射频处理器连接，包括：发射巴伦电路；发射滤波器，与所述发射巴伦电路连接；发射天线，与所述发射滤波器连接，利用巴伦电路，完成单端到差分端的信号转换，实现了天线单端信号的发射和接收，采用滤波器有效截止其他频率信号通过，从而保证了需要频率的信号顺利通过，采用了两个天线接口，一个接口用于发射信号增益，另一个接口用于接收信号增益，实现了在同一个芯片中可以进行接收信号和发射信号的放大增益。

Description

一种射频系统及射频装置

技术领域

本实用新型涉及无线通讯设备技术领域，特别是涉及一种射频系统及射频装置。

背景技术

为了满足人们不同的通信需求，种类繁多的无线通信标准被相继提出。目前主流的无线通信标准主要集中与45MHz～2.5GHz频段范围内，按照应用领域大致可分为四大类：数字蜂窝通信标准、无线接入通信标准、移动广播通信标准和导航定位通信标准，而射频电路最主要的应用领域就是无线接入通信标准，射频电路包含了发射电路、接收电路以及通信天线，天线是任何无线电通信系统不可或缺的重要组成部分，各类无线电设备所要执行的任务虽然不同，但天线在设备中的作用却是基本相同，任何无线电设备都是通过无线电波来传递信息，无线信号的强弱会极大影响无线设备信号传递的效果，人们对各种无线通讯工具的要求也越来越高，功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大已成为各运营商乃至无线通讯设备制造商的普遍追求，这就对系统的接收灵敏度提出了更高的要求，因此，近些年来，人们在无线信号增益方面有了进一步研究。

在电子技术领域中，增益，一般指将传输信号放大的特征，例如放大器的增益，是指输出信号和输入信号比值的参数，一般用dB表示。有一个比较特殊的就是天线的增益，天线的增益，并不是指天线的输出信号和输入信号的比值，而是指天线输出功率和全向天线或者偶极子天线输出功率的一个比值，我们一般在后面再加一个后缀，比如dBi/dBd，射频功率放大器是射频前端模组的重要器件，负责将发射通道的射频信号放大。射频发收器中调制振荡电路所产生的射频信号功率较小，需经过一系列的放大获得足够的射频功率后，传输至天线上，而现有技术都是以单个天线口实现信号的发射和接收，在这种情况下，即使在发射信号有放大增益的情况下，接收信号也不会有放大增益。

综上所述可知，现有射频系统不能在发射信号具有放大增益的同时，接收信号也具有放大增益。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中射频系统中发射信号与接收信号不能同时具有放大增益功能的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种射频系统，包括：

接收装置，其包括：

接收天线，用于接收电磁波信号；

低噪声放大器，与所述接收天线连接，用于放大所述电磁波

信号；

接收滤波器，与所述低噪声放大器连接，用于滤除放大后电

磁波信号中的干扰频率信号；

接收巴伦电路，与所述接收滤波器连接，用于将滤除干扰信号后的电磁波信号转换为差分信号；

射频处理器，内置功率放大器，所述射频处理器的输入端口与所述接收巴伦电路连接，所述射频处理器的输出端口与发射巴伦电路连接；

发射装置，其包括：

发射巴伦电路，用于将所述射频处理器内置功率放大器处理

后的电磁波信号转换为单端信号；

发射滤波器，与所述发射巴伦电路连接，用于滤除转换为单

端信号的电磁波信号中的干扰频率信号；

发射天线，与所述发射滤波器连接，用于发射滤除干扰频率信号后的电磁波信号。

在本实用新型的一个实施例中，所述接收装置还包括旁路电容器，与所述低噪声放大器连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述接收滤波器与所述发射滤波器采用巴特沃斯滤波器；

其中，巴特沃斯滤波器包括：

第一电容，其一端接地，另一端串联第一电感；

所述第一电感，其另一端分别连接第二电容与第二电感，所述第二电容另一端接地；

所述第二电感，另一端连接第三电容，所述第三电容另一端接地。

在本实用新型的一个实施例中，所述低噪声放大器中第一引脚接地，第二引脚分别与两个电阻连接，第三引脚接地，第四引脚连接一个电感，第五引脚与所述旁路电容器连接，第六引脚连接所述接收滤波器。

在本实用新型的一个实施例中，所述接收巴伦电路包括：

电感L6，其一端分别连接电感L3和电容C27，所述电感L6另一端分别连接电感L10和电容C14；

所述电感L10另一端和所述电容C27另一端均连接接收滤波器。

在本实用新型的一个实施例中，所述发射巴伦电路包括：

电感L5，其一端分别连接电感L7和电容C25，所述电感L5另一端分别连接电感L8和电容C21；

所述电感L8另一端和所述电容C25另一端均连接发射滤波器。

在本实用新型的一个实施例中，所述射频处理器采用CC1352型号。

在本实用新型的一个实施例中，所述接收天线与所述发射天线采用胶棒天线。

在本实用新型的一个实施例中，所述低噪声放大器采用MAX2634型号。

在本实用新型的一个实施例中，所述射频天线包括上述任一项所述的射频系统。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型提供的射频系统利用外置的低噪声放大器进行灵敏度改进，放大天线周边的微弱信号且不会降低其信噪比，增加整体的接收灵敏度，实现接收信号增益效果，通过利用巴伦电路，完成单端信号到差分信号之间的转换，采用滤波器有效截止其他频率信号通过，从而保证了需要频率的信号顺利通过，利用内置功率放大器对发射信号增益，实现了在同一个芯片中可以进行接收信号和发射信号的放大增益。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为射频系统电路结构图；

其中，接收巴伦电路1，接收滤波器2，旁路电容器3，低噪声放大器4，发射巴伦电路5，发射滤波器6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型所提供的射频系统，包括接收装置、射频处理器和发射装置。

所述接收装置，包括：接收天线、低噪声放大器、接收滤波器和接收巴伦电路。

所述接收天线，用于接收电磁波信号。

所述低噪声放大器，与所述接收天线连接，用于放大天线周边的微弱信号且不会降低其信噪比，增加整体的接收灵敏度，以供系统解调出所需的信息数据，实现接收增益的效果；

所述低噪声放大器中第一引脚接地，第二引脚分别于两个电阻连接，第三引脚接地，第四引脚连接一个电感，第五引脚与所述旁路电容器连接，第六引脚连接所述接收滤波器；

所述低噪声放大器还连接两个旁路电容器，所述旁路电容器用于滤除电源输出电压的纹波，使电源更纯净，为噪声提供低阻抗泄放回路，减少噪声对直流信号的干扰，最大程度减少射频寄生效应。

所述接收滤波器，与所述低噪声放大器连接，用于滤除所述电磁波信号中的干扰频率信号；

所述接收滤波器采用巴特沃斯滤波器，所述巴特沃斯滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其他频率成分，利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析可以有效截止其他频率的信号通过，从而保证需求频率的信号顺利通过；

其中，所述巴特沃斯滤波器包括：

电容C31，其一端接地，另一端串联电感L13；

所述电感L13，另一端分别连接电容C34与电感L16，所述电容C34另一端接地；

所述电感L16另一端连接电容C39，所述电容C39另一端接地。

所述接收巴伦电路，与所述接收滤波器连接，用于将滤除干扰信号后的电磁波信号转换为差分信号；

所述接收巴伦电路包括：

电感L6一端分别连接电感L3和电容C27，所述电感L6另一端分别连接电感L10和电容C14；

所述电感L10另一端和所述电容C27另一端均连接接收滤波器。

串联电感使相位滞后90°，并联电容使相位滞后90°，总体滞后180°，串联电容使相位超前90°，并联电感使相位超前90°，总体超前180°，通过滞后信号与超前信号使差分信号可以同时输出。

所述射频处理器，内置功率放大器，所述射频处理器的输入端口与所述接收巴伦电路连接，所述射频处理器的输出端口与发射巴伦电路连接；其中，所述射频处理器内置了20dBm的功率放大器，射频信号通过巴伦电路将差分输出信号转换为幅度相同但相位相差180°的单端信号。再通过发射滤波器，最终可输出20dBm的增益信号。

所述发射装置，包括发射巴伦电路、发射滤波器和发射天线。

所述发射巴伦电路，用于将所述射频处理器发射的电磁波信号转换为单端信号；

所述发射巴伦电路包括：

电感L5，其一端分别连接电感L7和电容C25，所述电感L5另一端分别连接电感L8和电容C21；

所述电感L8另一端和所述电容C25另一端均连接发射滤波器。

所述发射滤波器，与所述发射巴伦电路连接，用于滤除所述单端信号中的干扰频率信号；

所述发射滤波器包括：

电容C26，其一端接地，另一端串联电感L11；

所述电感L11，另一端分别连接电容C28与电感L12，所述电容C28另一端接地；

所述电感L12另一端连接电容C35，所述电容C35另一端接地。

所述发射天线，与所述发射滤波器连接，用于发射滤除干扰频率信号后的电磁波信号。

本实施例提供的一种射频系统，利用完成单端到差分端的信号转换，实现了天线单端信号的发射和接收，通过3个电容和2个电感串联构成了巴特沃斯滤波器，可以有效截止其他频率的信号通过，从而保证需求频率的信号顺利通过，射频微处理器内置了20dBm的功率放大器，使得信号传输距离更远，利用外置的低噪声放大器进行灵敏度改进，放大天线周边的微弱信号且不会降低其信噪比，增加整体的接收灵敏度，实现接收信号增益效果，通过在电源线路增添旁路电容，所述旁路电容作用于所述低噪声放大器，滤除电源输出电压的纹波，使得电源更纯净，为噪声提供低阻抗泄放回路，减少噪声对直流信号的干扰，采用了两个天线接口，一个接口用于发射信号增益，另一个接口用于接收信号增益，实现了在同一个芯片中发射信号有放大增益的情况下，接收信号也实现放大增益。

特需说明，所述射频处理器不仅局限于CC1352型号，可以为满足要求的现有产品，在本实用新型的此实施例中不做限定。

特需说明，所述接收天线与所述发射天线不仅局限于胶棒天线，可以为满足要求的现有产品，在本实用新型的此实施例中不做限定。

特需说明，所述低噪声放大器不仅局限于MAX2634型号，可以为满足要求的现有产品，在本实用新型的此实施例中不做限定。

本实用新型具体实施例还提供了一种射频装置，包括上述提到的射频系统，在此不做具体阐述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种射频系统，其特征在于，包括：

接收装置，其包括：

接收天线，用于接收电磁波信号；

低噪声放大器，与所述接收天线连接，用于放大所述电磁波信号；

接收滤波器，与所述低噪声放大器连接，用于滤除放大后电磁波信号中的干扰频率信号；

接收巴伦电路，与所述接收滤波器连接，用于将滤除干扰信号后的电磁波信号转换为差分信号；

射频处理器，内置功率放大器，所述射频处理器的输入端口与所述接收巴伦电路连接，所述射频处理器的输出端口与发射巴伦电路连接；

发射装置，其包括：

发射巴伦电路，用于将所述射频处理器内置功率放大器处理后的电磁波信号转换为单端信号；

发射滤波器，与所述发射巴伦电路连接，用于滤除转换为单端信号的电磁波信号中的干扰频率信号；

发射天线，与所述发射滤波器连接，用于发射滤除干扰频率信号后的电磁波信号。

2.如权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述接收装置还包括旁路电容器，与所述低噪声放大器连接。

3.如权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述接收滤波器与所述发射滤波器采用巴特沃斯滤波器；

其中，巴特沃斯滤波器包括：

第一电容，其一端接地，另一端串联第一电感；

所述第一电感，其另一端分别连接第二电容与第二电感，所述第二电容另一端接地；

所述第二电感，另一端连接第三电容，所述第三电容另一端接地。

4.如权利要求2所述的射频系统，其特征在于，所述低噪声放大器中第一引脚接地，第二引脚分别与两个电阻连接，第三引脚接地，第四引脚连接一个电感，第五引脚与所述旁路电容器连接，第六引脚连接所述接收滤波器。

5.如权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述接收巴伦电路包括：

电感L6，其一端分别连接电感L3和电容C27，所述电感L6另一端分别连接电感L10和电容C14；

所述电感L10另一端和所述电容C27另一端均连接接收滤波器。

6.如权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述发射巴伦电路包括：

电感L5，其一端分别连接电感L7和电容C25，所述电感L5另一端分别连接电感L8和电容C21；

所述电感L8另一端和所述电容C25另一端均连接发射滤波器。

7.如权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述射频处理器采用CC1352型号。

8.如权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述接收天线与所述发射天线采用胶棒天线。

9.如权利要求1所述的射频系统，其特征在于，所述低噪声放大器采用MAX2634型号。

10.一种射频装置，其特征在于，所述射频装置包括如权利要求1至9任一项所述的射频系统。

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