[发明专利]一种双工复用巴伦天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信行业电子天线技术领域，尤其涉及一种双工复用巴伦天线。

背景技术

在目前的低成本的蓝牙及其他短距离无线通信的恒包络收发机系统中，由于距离很近，不需要很高的功率和线性度，所以低成本和便携性成为此种恒包络收发机系统的追求目标。

目前，已有很多种双工复用巴伦天线结构设计出来用于此种系统。图1为现有技术双工复用巴伦天线的示意图。如图1所示，经典的双工复用巴伦天线是LC巴伦电路分别连接完整的差分型功率放大器(Power Amplifier，简称PA放大器)的输出端和差分型低噪声放大器(LOW Noise Amplifier，简称LNA放大器)的输入端。功率放大器为提高效率，降低功耗，大都使用开关型功率放大器，如E类功率放大器，此种放大器的电感起choke作用，即提供直流电压并阻止交流电流的通过，所以其值不用很精确，只要大于某个值即可。

此外，现在常用的LC巴伦电路通过电感电容的谐振作用，将电压分成两个相隔180°相位的差分信号，但如果要和通用的50Ω天线进行阻抗匹配时，还需要额外的阻抗匹配电路。巴伦天线、PA放大器、LNA放大器，再加上阻抗匹配电路，总共至少需要5个电感和五个电容。

在实现本发明的过程中，申请人意识到现有技术双工复用巴伦天线存在如下技术缺陷：过多的电容和电感使得芯片面积和成本对于低成本应用比较难以接受；此外，阻抗匹配电路的存在使电路设计相当繁琐。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提出了一种双工复用巴伦天线，以减低电容和电感的数目，节约芯片面积和成本。

(二)技术方案

针对上述一个或多个问题，本发明提出一种双工复用巴伦天线。该双工复用巴伦天线包括：第一扼流电感、第一分路电容、第一巴伦电感、第二巴伦电感、第一巴伦电容和第二巴伦电容，其中：第一扼流电感的第一端和第一分路电容的第一端共同连接至电源电压接口，第一扼流电感的第二端和第一分路电容的第二端共同连接至第一差分输入输出端；第二巴伦电容的第一端连接至第二差分输入输出端，其第二端连接至地；第一巴伦电容的第一端和第一巴伦电感的第一端连接至所述第一差分输入输出端，第一巴伦电感的第二端和第二巴伦电感的第一端连接至第二差分输入输出端，第二巴伦电感的第二端和第一巴伦电容的第二端连接至单端输入输出端；其中，所述第一差分输入输出端和第二差分输入输出端连接至差分型功率放大器的输出端，所述第一扼流电感作为差分型功率放大器的扼流电感，所述第一分路电容作为差分型功率放大器的并联电容。

(三)有益效果

本发明双工复用巴伦天线分别在RX和TX模式下完成了差单信号转换功能，相比传统双工复用巴伦天线，具有以下有益效果：

(1)本发明双工复用巴伦天线将功率放大器的一部分作为巴伦电路，从而与传统巴伦天线结构相比至少少用了两个电感和一个电容；

(2)本发明双工复用巴伦天线加入了阻抗匹配的功能，不需要额外的匹配电路，从而又节省了两个电感和两个电容。

可见，本发明双工复用巴伦天线节省了分立器件的数目，降低了成本，适用于低成本便携蓝牙及其他短距离无线通信系统收发机的应用。

附图说明

图1是传统双工复用巴伦天线的电路原理图；

图2是本发明实施例双工复用巴伦天线的电路原理图；

图3是本发明实施例双工复用巴伦天线在RX模式下与LNA放大器相连时的等效电路原理图；

图4为本发明实施例双工复用巴伦天线在RX模式下的输入输出仿真图；

图5是本发明实施例双工复用巴伦天线在TX模式下与E类功率放大器相连时的等效电路原理图；

图6为本发明实施例双工复用巴伦天线在TX模式下的输入输出仿真图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明双工复用巴伦天线中，将巴伦电路、差分型功率放大器的负载部分和阻抗匹配电路结合起来，从而使得三种功能结合成一简单电路，以此来节约芯片面积，节省成本。