[发明专利]一种可调超宽带零中频收发机射频模拟前端

说明书

本发明公开了一种可调超宽带零中频收发机射频模拟前端，包括：接收模块、发射模块、本振模块、控制模块和电源模块；接收模块的输入端配置为接收第一射频信号；发射模块的输出端配置为输出第二射频信号；本振模块配置为将本振信号分别发送至发射模块和接收模块；控制模块包括检测单元和控制单元，检测单元与接收模块输入端连接，配置为检测第一射频信号的频率值，并将与第一射频信号所处频段一一对应的检测信号发送至控制单元，控制单元与本振模块电连接，配置依据检测信号调节本振信号的频率值和/或幅度值。本发明通过结合软件无线电技术，实现了依据不同频段实时调整本振频率，调整链路增益和信号带宽，对通信系统适应度较强，传输速率高。

技术领域

本发明涉及射频信号领域，特别涉及一种可调超宽带零中频收发机射频模拟前端。

背景技术

在过去的40年中，无线通信技术以惊人的速度经历了四次主要的技术变革。在此期间，多种通信频段被人为的规定与划分，例如LTE700(698-787MHz)，GSM850(824-894MHz)，GSM900(880-960MHz)，GSM1800(1710-1880MHz)，GSM1900(1850-1990MHz)，UMTS(1920-2170MHz)，LTE2300(2300-2400MHz)，LTE2500(2500-2690MHz)等。随着5G时代越来越近，在不久的将来移动通信系统可能还需要覆盖5G频段，如LTE42/43/46(3400-3800MHz，5150-5195MHz)，而不同的频段对应于不同的用途与功能。在可以预见的未来很长一段时间，多种通信协议标准还需要共存，当前的通信离不开2G网络，而互联网的应用则离不开3G，4G通信频段的支持。

所以，如何用一种统一的技术方案来满足多种通信制式的需要成为了目前广大研究者所亟需解决的问题。对于收发系统来说，所需要满足的并不仅仅是单一的频段，而是在满足技术要求的情况下尽量覆盖较宽的频带，从而适用不同的使用环境。从当今现有的技术方案来说，收发系统实现超宽带覆盖还存在着诸多问题。例如某些频段解调，调制效果不能满足需求，频带利用率过低，某些重要频段不能覆盖等。在不久就要来临的5G时代，超宽带覆盖将变得尤为重要，超宽带收发系统有着更为广泛的应用前景。

目前收发系统现有的技术方案大概有以下几种：超外差架构，零中频架构，数字中频架构。本发明使用零中频架构作为最终的技术方案。由于零中频接收机在系统中不存在中频(IF)，避免了镜像干扰，节省了镜像滤波器的设计成本；同时，它免去了中频变频模块和中频带通滤波器，大大简化了整个接收机的设计，节约了成本，易于高度集成化和小型化。

另外，软件无线电技术的应用可以大大提高系统的灵活性。根据国际电信联盟(ITU)的定义，软件无线电是一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能，如调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件来完成，并使宽带A/D、D/A尽可能靠近天线，以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。因此，零中频架构及软件无线电将是发展趋势。

如上图所示，现有的零中频架构技术方案囿于当今硬件发展状况，可覆盖频率一般来说较为有限，很难兼顾各种通信制式，特别是未来的5G频段。并且，对于不同的通信标准来说，传统的收发系统不能实时调控，本振频率不可调或者可调范围过小，以至难于适用不同的使用环境。在当今通信制式繁多，对系统的灵活性要求也越来越高，传统单一的收发系统已经远远不能满足当今高速率，高灵活度的使用需求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种可调超宽带零中频收发机射频模拟前端，通过结合软件无线电技术，实现了依据使用环境来实时调整本振频率，并可调整链路增益，信号带宽，频带利用率高，覆盖频率范围广，灵活性强，可以兼顾各种通信制式尤其是5G频段，对通信系统适应度较强，传输速率高。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可调超宽带零中频收发机射频模拟前端，包括：接收模块、发射模块、本振模块、控制模块和电源模块；