[发明专利]一种用于软件无线电收发机的射频前端电路

说明书

一种用于软件无线电收发机的射频前端电路，其连接关系如下：发射机天线与第一单刀双掷开关处理电路相连接，接收机天线与第二单刀双掷开关处理电路相连接，带隙基准源电路分别与接收机射频前端电路和发射机射频前端电路连接，五线串行同步接口电路分别与可重构接收机射频前端电路、可重构发射机射频前端电路和带隙基准源电路连接；该电路能够实现时分复用和频分复用两种模式下的双工通讯，满足不同中心频率、信道带宽和发射功率的要求，并能为MIMO系统实现同步。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种用于软件无线电收发机的射频前端电路。

背景技术

在当今信息时代，信息的传递和交互已然成为人类社会生活的必不可少的组成部分。其中，无线通信作为通信领域中最为活跃的一类通讯方式，在人类生活的方方面面都得到了广泛的应用。为了满足消费者的不同需求，国际通信组织相继推出了不同的通信标准。面对种类繁多的标准，消费者更希望仅通过一个电子设备就能够支持不同的通信服务。

软件无线电（SDR）技术是一种新兴的无线通信系统架构，最早由军事通信技术发展而来，，其基本思想是利用现代化软件来操纵、控制传统的“纯硬件电路”，实现灵活的可重构，其中的关键技术难点之一就是收发机的射频前端电路。

射频前端作为软件无线电收发机中一个重要的部分，它所完成的功能就是利用变频技术，在射频开关的作用下与基带部分进行配合实现信号的全双工数据传输。图1为现有技术中射频前端的使用示例。该射频前端电路由功率放大器、带通滤波器和单刀双掷开关以及天线组成，通过单刀双掷开关分时选通上行之路和下行之路来实现数据收发的双工切换。由于接收机和发射机共用一个天线，这样导致无法实现全双工通讯。而且，该电路结构不能满足多个频段的通讯要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明设计一种用于软件无线电发射机和接收机的射频前端，能够实现时分复用和频分复用两种模式下的双工通讯，满足不同中心频率、信道带宽和发射功率的要求，并能为MIMO系统实现同步。

一种软件无线电收发机的射频前端电路，其连接关系如下：发射机天线与第一单刀双掷开关处理电路相连接，接收机天线与第二单刀双掷开关处理电路相连接，带隙基准源电路分别与接收机射频前端电路和发射机射频前端电路连接，五线串行同步接口电路分别与可重构接收机射频前端电路、可重构发射机射频前端电路和带隙基准源电路连接。

所述接收机射频前端电路由可配置低噪声放大器、第一数字衰减器、PIN二极管、功率放大器、第一巴伦变压器、可配置下变频器、第一可变增益放大电路和输出驱动电路串联构成；可重构接收机射频前端电路包含具有相同结构的I、Q两通道；可配置低噪声放大器将射频信号接收后进行放大，经过第一数字衰减器衰减之后在经过PIN二极管的限幅作用后送入功率放大器进行放大处理，经过巴伦变压器的转换送入可配置的下变频器将射频信号进行下变频，然后将I/Q信号依次送入超低失真ADC驱动电路，最后输出驱动电路将I/Q信号送入外接的基带信号处理器。

所述发射机射频前端电路由可配置的上变频器、第二数字衰减器、功率放大电路组成；基带信号通过增益缓冲器在驱动上变频器的输入负载的同时，将处理后的信号送入上变频器进行上变频，然后经过第二数字衰减器的处理，最后可配置功率预放大器将射频信号放大后送入天线发射；

所述五线串行同步接口电路通过接口：SDA、SCL、I2C_A0、I2C_A1、I2C_A5与外部的基带控制器相连接，其中，I2C_A0、I2C_A1、I2C_A5可以通过基带的控制选择接口芯片的地址线。

所述带隙基准源电路同时产生参考电压和参考电流。

所述可配置低噪声放大器的工作频段为100MHZ-3GHZ，其增益在20dB、10dB和0dB之间进行切换。

所述可配置功率放大器的工作频率为100MHZ-6GHZ，其增益在-20dB-5dB之间进行调节。