CN2456421Y - 手机前端收发装置 - Google Patents

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CN2456421Y CN00218843U CN00218843U CN2456421Y CN 2456421 Y CN2456421 Y CN 2456421Y CN 00218843 U CN00218843 U CN 00218843U CN 00218843 U CN00218843 U CN 00218843U CN 2456421 Y CN2456421 Y CN 2456421Y
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梁忠
陈亦楠
陈斌
杨杰
吴必胜
汤继平
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ZTE Corp
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Abstract

本实用新型公开了一种移动通信领域中移动终端的射频技术。主要包括带通滤波器、低通滤波器以及包括二只PIN二极管和三只电容组成的电子开关。通过手机系统提供发射和接收使能信号到电子开关,电子开关以单刀双掷的方式,对用串并结合两个PIN二极管控制的TX发射通路和RX接收通路进行导通切换,从而实现手机射频信号的收发。具有体积小、控制电路简单,易于手机大批量生产,适用于多种制式数字手机。

Description

手机前端收发装置
本实用新型涉及移动通信领域中的移动终端的射频技术。
手机射频部分是手机电路中非常重要的部分，它主要完成手机的射频信号到基带音频信号的正向和反向的变化过程。
双频手机射频部分工作原理图如图1，从基带芯片来的I、Q信号经过调制5后采用混频6或直接变频锁相的方式，变成射频信号(GSM900或DCS1800)，再经功放7放大后送到射频收发前端8进行信号的选通；同样，从天线1接收过来的射频信号也被送到射频前端8进行选通，然后经过放大2、混频3，解调4变成I、Q信号送到基带进行处理。
手机的收发前端则是手机射频部分的重要电路，它的性能好坏会影响手机的许多射频指标，如发射机的杂散，收信机的灵敏度、阻塞、互调、杂散抑制等等。
双频收发前端如图2所示。与单频相比，它除了需要完成收发信号的隔离以外，还需要完成双频信号的分离。而传统的收发隔离都采用双工器的方式，这样就需要GSM900和DCS1800两个频段的收发双工电路，因而存在以下几个缺点：
1．体积庞大，不适于手机发展小型化的趋，收发双工一般采用无源方式，这种方式的体积一般是采用有源方式的体积的2-3倍。
2．电路匹配较复杂，并且灵活性差，不利于布板。
3．通用性差，由于收发双工方式都是采用窄带方式，它的频率适用性很窄，对于不同的网络(如GSM和DCS网络)不能通用，这样一个双频手机需要两个收发双工电路。同理，三频手机则需要三个收发双工电路，电路形式非常复杂，不适于手机多制式的发展。
本实用新型的目的是在于设计一种体积小、控制电路简单、适用于多种制式数字手机的手机前端收发装置。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术解决方案：
手机前端收发装置，包括二只带通滤波器和二只低通滤波器，带通滤波器的输出端与低噪声放大器的输入端相连接，低通滤波器的输入端与功放电路相连接，该装置还包括电子开关，所述的电子开关包括二只PIN二极管(D1、D2)和三只电容(C1、C2、C3)；电容C1一端分别与二只带通滤波器的输入端相连接，另一端与天线相连接，PIN二极管D1并联于天线和二只带通滤波器之间，PIN二极管D1的正极与天线相连接，PIN二极管D1的负极分别与手机系统控制信号输出端VRX、电容C2的一端相连接，电容C2另一端接地；PIN二极管D2串联接入于天线与二只低通滤波器之间，PIN二极管D2的负极与天线相连接，PIN二极管D2的正极分别与手机系统控制信号输出端VTX、电容C3相连接，并通过电容C3分别与低通滤波器的输出端相连接并通过电容C3与低通滤波器的输出端相连接。
所述的带通滤波器分别为GSM900带通滤波器和DCS1800带通滤波器。
所述的低通滤波器为切比雪夫的LC低通滤波器。
本实用新型所用的GSM或DCS系统是采用TDMA方式，手机的上下行之间(也就是收发间隔)相差3个时隙(1.73ms左右)，而一般的电子开关的开关时间为μs级，远快于这个时间；本实用新型的电子开关采用串并PIN二极管相结合的方式，在3GHz以下开关隔离可以做到20dB左右。
手机采用本实用新型，可以减小手机的体积和成本，控制电路简单，易于手机大批量生产；且本实用新型与后端采用何种射频TRANSCEIVER无关，也就是说无论采用何种发射和接收方式、无论中频频率为多少都可以采用本实用新型。
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为双频手机射频部分工作原理框图。
图2为一般双频收发前端原理框图。
图3为本实用新型的示意图。
如图3所示，手机前端收发装置，包括GSM900带通滤波器10、DCS1800带通滤波器11和900M低通滤波器12、1800M低通滤波器13；GSM900带通滤波器10、DCS1800带通滤波器11的输出端与低噪声放大器2的输入端相连接，900M低通滤波器12、1800M低通滤波器13的输入端与功放电路7相连接，所述的电子开关8包括二只PIN二极管D1、D2和三只电容C1、C2、C3；电容C1一端与GSM900带通滤波器10、DCS1800带通滤波器11的输入端相连接，另一端与天线1相连接，PIN二极管D1并联于天线1和GSM900带通滤波器10、DCS1800带通滤波器11之间，PIN二极管D1的正极与天线1相连接，PIN二极管D1的负极分别与手机系统控制信号输出端VRX14、电容C2的一端相连接，电容C2另一端接地；PIN二极管D2串联于天线1与900M低通滤波器12、1800M低通滤波器13之间，PIN二极管D2的负极与天线1相连接，PIN二极管D2的正极分别与手机系统控制信号输出端VTX15、电容C3相连接，并通过电容C3与两个切比雪夫的LC的1200MHz和1700MHz的低通滤波器12、13的输出端相连接。
由于直接采用电子开关8对收发信号进行选通，进出天线1的射频信号通过系统对电子开关8的控制进行收发信号的选通；再使用不同的滤波器在RX接收通路和TX发射通路分别对GSM900和DCS1800信号进行选通。由于PIN二极管D1、D2在正向导通时可以等效为一个小电阻(阻值约为几欧姆)，而在反向导通时可等效为一个小的电容(约为零点几PF)。根据PIN二极管D1、D2的这个特性，将PIN二极管D2串联于手机发射900M低通滤波器12、1800M低通滤波器13与天线1电路之间。这样，当将手机系统控制信号输出端VTX15输出的发射使能信号加到PIN二极管D2的正极，手机系统控制信号输出端VRX14输出接收使能信号加于PIN二极管D2的负极时，就可以通过PIN二极管D2来控制发射信号到天线1通路的开关；
当手机处于发射状态时，手机系统控制信号输出端VTX15输出的发射使能信号为高电平，手机系统控制信号输出端VRX14输出的接收使能信号为低电平，PIN二极管D2正向导通，等效为一个小电阻，由于PIN二极管D2是串联在电路中，所以开关处于导通方式，手机发射信号可以经1200MHz和1700MHz的低通滤波器12、13及电容C3通过PIN二极管D2以极小的插损送至天线1发射出去；
而当手机处于接收状态时，则正好反之，手机系统控制信号输出端VTX15输出的发射使能信号为低电平，手机系统控制信号输出端VRX14的接收使能信号为高电平，PIN二极管D2则为反向导通时，它等效为一个小电容，同样由于PIN二极管D2是串联在电路中，所以开关处于截止状态。用这种串联PIN二极管D2方式的开关接在功放7与天线1之间，隔离度较好，可以防止接收频段的信号进入发射通道使功放产生互调信号。
同样，再将PIN二极管D1并联到地接入天线1与接收前端RF滤波器GSM900带通滤波器10、DCS1 800带通滤波器11之间见图3。同样将PIN二极管D1的正极与以输出发射使能信号的手机系统控制信号输出端VTX15相连接，PIN二极管D1的负极与接收使能信号的手机系统控制信号输出端VRX14相连接；当手机处于接收状态时，手机系统控制信号输出端VTX15端的发射使能信号为低电平，手机系统控制信号输出端VRX14的接收使能信号为高电平，PIN二极管D1为反向导通，它等效为一个小电容，由于PIN二极管D1是并联到地接在电路中，所以开关处于导通方式，从天线1过来的接收信号可以以极小的插损送至接收的射频滤波器；而手机处于发射状态时，手机系统控制信号输出端VTX15的发射使能信号为高电平，手机系统控制信号输出端VRX14的接收使能信号为低电平，PIN二极管D1正向导通，等效为一个小电阻，由于PIN二极管D1是并联到地接在电路中，射频信号大部分都通过小电阻到地了，所以开关等于截止方式。采用并联PIN二极管D1到地的方式，这种电路的插损比较小，可以加大接收通路的灵敏度。
整个电路只有在TX发射状态时有大约5mA的导通电流；而在RX接收方式时，由于PIN二极管D2截止，几乎不耗流。

Claims (3)

1．手机前端收发装置，包括二只带通滤波器(10、11)和二只低通滤波器(12、13)，带通滤波器(10、11)的输出端与低噪声放大器(2)的输入端相连接，低通滤波器(12、13)的输入端与功放(7)相连接；其特征在于，该装置还包括电子开关(8)，所述的电子开关(8)包括二只PIN二极管(D1、D2)和三只电容(C1、C2、C3)；电容C1一端与带通滤波器(10、11)的输入端相连接，另一端与天线(1)相连接，PIN二极管D1并联连接于天线(1)和带通滤波器(10、11)之间，PIN二极管D1的正极与天线(1)相连接，PIN二极管D1的负极分别与手机系统控制信号输出端VRX(14)、电容C2的一端相连接，电容C2另一端接地；PIN二极管D2串联接入于天线(1)与低通滤波器(12、13)之间，PIN二极管D2的负极与天线(1)相连接，PIN二极管D2的正极分别与手机系统控制信号输出端VTX(15)、电容C3相连接，并通过电容C3与低通滤波器(12、13)的输出端相连通。
2．如权利要求1所述的手机前端收发装置，其特征在于，所述的带通滤波器(10)为GSM900带通滤波器，带通滤波器(11)为DCS1800带通滤波器。
3．如权利要求1或2所述的手机前端收发装置，其特征在于，所述的低通滤波器(12、13)为两个切比雪夫的LC低通滤波器。
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