專(zhuān)利名稱(chēng)：時(shí)分雙工無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)收發(fā)線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路和其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，具體涉及時(shí)分雙工無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)收發(fā)大功率線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路和其實(shí)現(xiàn)方法。
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)96110399.X“天線(xiàn)轉(zhuǎn)換電路和無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)”中公開(kāi)了一種天線(xiàn)轉(zhuǎn)換電路由具有3端的環(huán)行器部件構(gòu)成，在3端中，第一端(CTX)接到發(fā)射電路、第二端(CANT)接到第一天線(xiàn)，和第三端(CRX)通過(guò)第一開(kāi)關(guān)部件能接到終端電阻；第二開(kāi)關(guān)部件能把環(huán)行器部件的第三端接到接收電路；和第三開(kāi)關(guān)部件能把第二天線(xiàn)接到接收電路，由此，就不再需要去使用具有大插入損耗的天線(xiàn)收發(fā)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電路，并且，除了能縮小整個(gè)結(jié)構(gòu)以外，能夠減小插入損耗。但該電路是用于分集接收機(jī)，沒(méi)有考慮同頻時(shí)分雙工系統(tǒng)中功率放大器的可能的不穩(wěn)定對(duì)低噪聲放大器的影響。
一般的TDD(時(shí)分雙工)系統(tǒng)的射頻前端都是采用射頻開(kāi)關(guān)來(lái)控制接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)，但由于射頻開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)管的非線(xiàn)性特性，在通信系統(tǒng)對(duì)發(fā)射信號(hào)的輸出功率和線(xiàn)性要求較高時(shí)(也就是對(duì)鄰道功率泄漏的要求較高時(shí))，會(huì)導(dǎo)致功放輸出射頻信號(hào)經(jīng)射頻開(kāi)關(guān)后，由于射頻開(kāi)關(guān)的線(xiàn)性影響導(dǎo)致帶外頻譜再生，而使鄰道功率泄漏不能滿(mǎn)足要求。這是由于功率大時(shí)進(jìn)入其工作區(qū)中的非線(xiàn)性區(qū)造成的。
本發(fā)明提供一種時(shí)分雙工無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)收發(fā)大功率線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路，包括功率放大器，用于將無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)放大到發(fā)射功率；環(huán)形器，其第一端口耦合到功率放大器，用于將所述功率放大器輸出的功率在發(fā)射時(shí)輸出給環(huán)形器的第二端口，以輸出給天線(xiàn)發(fā)射；低噪聲放大器，耦合到所述環(huán)形器的第三端口，以在接收時(shí)接收天線(xiàn)通過(guò)環(huán)形器第二端口輸入的接收信號(hào)，以放大所述接收信號(hào)。
可選地，所述的電路還包括控制開(kāi)關(guān)與控制裝置，所述控制開(kāi)關(guān)耦合在所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間，所述控制裝置控制所述控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)時(shí)斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間的連接，在接收信號(hào)時(shí)連接所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器。
優(yōu)選地，所述的電路還包括負(fù)載電阻，與所述控制開(kāi)關(guān)的一個(gè)端口連接，所述控制裝置控制所述控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)時(shí)連接所述環(huán)形器的第三端口與所述負(fù)載電阻，在接收信號(hào)時(shí)斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述負(fù)載電阻之間的連接。
優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)控制電路還包括延遲電路，用于控制所述控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)前第三預(yù)定時(shí)間斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間的連接，在發(fā)射信號(hào)第四預(yù)定時(shí)間后連接所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器。
可選地，所述負(fù)載電阻的阻抗與天線(xiàn)的等效特性阻抗相同。
優(yōu)選地，所述控制裝置還包括功率放大器使能電路和低噪聲放大器使能電路，以在接收信號(hào)時(shí)關(guān)閉功率放大器，發(fā)射信號(hào)時(shí)關(guān)閉低噪聲放大器。
可選地，所述控制開(kāi)關(guān)由所述控制裝置通過(guò)兩根控制線(xiàn)控制，所述兩根控制線(xiàn)分別和所述低噪聲放大器的使能控制線(xiàn)和所述使能控制線(xiàn)的反相信號(hào)線(xiàn)連接。
優(yōu)選地，所述功率放大器使能電路和低噪聲放大器使能電路包括保護(hù)電路，以在使能低噪聲放大器前的第一預(yù)定時(shí)間關(guān)閉功率放大器，使能功率放大器前的第二預(yù)定時(shí)間關(guān)閉低噪聲放大器。
本發(fā)明還提供一種利用如上所述的時(shí)分雙工無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的收發(fā)大功率線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性收發(fā)的方法，包括步驟根據(jù)所述系統(tǒng)的通信要求與協(xié)議，確定接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙；根據(jù)所述確定的接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，通過(guò)環(huán)行器連接功率放大器到天線(xiàn)，在所述接收信號(hào)的時(shí)隙，通過(guò)環(huán)行器連接天線(xiàn)到低噪聲放大器；其中，在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，還包括步驟斷開(kāi)環(huán)行器與低噪聲放大器之間的連接，在所述接收信號(hào)的時(shí)隙，還包括步驟連接環(huán)行器到低噪聲放大器。
可選地，所述方法還包括步驟在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，使能功率放大器，關(guān)閉低噪聲放大器；在所述接收信號(hào)的時(shí)隙，關(guān)閉功率放大器，使能低噪聲放大器。
優(yōu)選地，所述方法還包括步驟在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，連接環(huán)行器在所述接收信號(hào)的時(shí)隙與低噪聲放大器連接的連接端口到負(fù)載電阻。
可選地，所述關(guān)閉低噪聲放大器，使能功率放大器的步驟包括發(fā)出關(guān)閉低噪聲放大器控制信號(hào)第一預(yù)定時(shí)間后，發(fā)出使能功率放大器控制信號(hào)；所述關(guān)閉功率放大器，使能低噪聲放大器的步驟包括發(fā)出關(guān)閉功率放大器控制信號(hào)第二預(yù)定時(shí)間后，發(fā)出使能低噪聲放大器控制信號(hào)。
本發(fā)明可提高輸出發(fā)射信號(hào)的線(xiàn)性度，避免一般普通射頻開(kāi)關(guān)的非線(xiàn)性導(dǎo)致的對(duì)相鄰信道的干擾，同時(shí)，在同頻雙工通信系統(tǒng)，如TD-SCDMA系統(tǒng)中，利用使能信號(hào)和環(huán)形器與開(kāi)關(guān)的結(jié)合，避免低噪聲放大器的損壞。同時(shí)利用控制信號(hào)的控制時(shí)序安排，避免功率放大器和低噪聲放大器不穩(wěn)定對(duì)系統(tǒng)的影響，防止自激振蕩。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)電路的原理圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)電路的控制時(shí)序圖；圖3是本發(fā)明的具體實(shí)施例的典型電路圖；圖4描述了圖3的電路中實(shí)現(xiàn)圖2的時(shí)序的電路原理圖。
由于環(huán)形器是無(wú)源器件，其自身的線(xiàn)性非常高，而且可承受功率很大，根據(jù)設(shè)計(jì)測(cè)試，從1瓦到上百瓦。對(duì)輸入信號(hào)到輸出信號(hào)的非線(xiàn)性變化非常小。
為了便于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員理解和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合附圖描繪本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)電路的原理圖。主要由環(huán)形器100，射頻開(kāi)關(guān)101，和匹配負(fù)載103組成。
環(huán)形器是一個(gè)三端口器件，對(duì)信號(hào)具有定向輸出功能。也就是，如果信號(hào)按環(huán)形器設(shè)計(jì)方向前進(jìn)，其損耗很小，基本所有信號(hào)功率都能通過(guò)環(huán)形器。如果信號(hào)按環(huán)形器設(shè)計(jì)方向反方向前進(jìn)，其損耗很大，基本所有信號(hào)功率都不能通過(guò)環(huán)形器。
當(dāng)TDD系統(tǒng)處于發(fā)射時(shí)隙時(shí)，從功率放大器(PA)來(lái)的射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)環(huán)形器100輸出到天線(xiàn)(未示出)，由于環(huán)形器100的在較大功率范圍的線(xiàn)性特性非常好，因此，對(duì)放大器輸出的信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)基本沒(méi)有影響，產(chǎn)生的非線(xiàn)性失真及諧波的幅度很小，因此，鄰道功率泄漏比基本不會(huì)惡化，而且插入損耗小，一般小于0.3dB，對(duì)發(fā)射能量損失較小。同時(shí)，射頻開(kāi)關(guān)101的控制線(xiàn)SW1和SW2受系統(tǒng)控制時(shí)隙的控制，開(kāi)關(guān)101將點(diǎn)3和點(diǎn)5連接，即環(huán)形器的端口3接匹配負(fù)載，這樣可以保證在這個(gè)狀態(tài)下到天線(xiàn)的射頻端口駐波較小。因?yàn)榄h(huán)形器的一個(gè)端口接負(fù)載，就是隔離器，一般功放的輸出都設(shè)計(jì)一個(gè)隔離器，以保證輸出端口有較好的匹配。同時(shí)這個(gè)射頻開(kāi)關(guān)101還有另外的作用，保護(hù)低噪聲放大器。由于與天線(xiàn)不可能是完全匹配，輸出到天線(xiàn)的信號(hào)會(huì)有部分能量反射回環(huán)形器，然后從點(diǎn)2到點(diǎn)3，如果沒(méi)有這個(gè)射頻開(kāi)關(guān)，此反射信號(hào)會(huì)直接加到低噪聲放大器的輸入端，有可能造成低噪聲放大器(LNA)損壞，特別是如果于天線(xiàn)的連接不好或天線(xiàn)有問(wèn)題時(shí)，反射的回來(lái)的信號(hào)功率會(huì)很大，更容易損壞低噪聲放大器。由于射頻開(kāi)關(guān)101是點(diǎn)3和點(diǎn)5導(dǎo)通，一般射頻開(kāi)關(guān)的隔離可以達(dá)到20dB以上，這樣泄漏到低噪聲放大器輸入端的信號(hào)能量會(huì)較小，不會(huì)損壞低噪聲放大器。此時(shí)射頻開(kāi)關(guān)101和匹配負(fù)載103主要有兩個(gè)作用，一是組成端接負(fù)載，提高射頻輸出端口的匹配。二是隔離低噪聲放大器，降低到達(dá)低噪聲放大器的信號(hào)功率，保護(hù)低噪聲放大器不受損害。
在接收時(shí)隙時(shí)，此時(shí)射頻開(kāi)關(guān)101的控制線(xiàn)SW1和SW2受系統(tǒng)控制時(shí)隙，開(kāi)關(guān)將點(diǎn)3和點(diǎn)4連接，從天線(xiàn)來(lái)的信號(hào)，由于環(huán)形器的定向作用，信號(hào)只能從環(huán)形器的點(diǎn)2到點(diǎn)3，在到點(diǎn)4輸入到低噪聲放大器，進(jìn)行下行放大。由于環(huán)形器的正向插入損耗很小，一般＜0.3dB，對(duì)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)影響較小。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的天線(xiàn)開(kāi)關(guān)電路的控制時(shí)序圖。其中，收發(fā)控制信號(hào)RX與開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SW1和SW2同相或反相，在實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SW1連接到低噪聲放大器使能信號(hào)LNA_EN，同時(shí)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SW2連接到/LNA_EN，/LNA_EN是LNA_EN的反相差分信號(hào)。LNA_EN，PA_EN是基于系統(tǒng)的收發(fā)控制轉(zhuǎn)換信號(hào)，通過(guò)一定的邏輯轉(zhuǎn)換和延遲電路構(gòu)成的控制裝置產(chǎn)生，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)這個(gè)時(shí)序圖，可以以邏輯電路或其它電路實(shí)現(xiàn)這個(gè)時(shí)序。下文將詳細(xì)描繪本發(fā)明的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)這些時(shí)序的具體電路圖。而PA_EN和LNA_EN的信號(hào)轉(zhuǎn)換的完成必須是在系統(tǒng)規(guī)定的保護(hù)時(shí)隙GT0和GT1內(nèi)完成。在LNA_EN由高電平轉(zhuǎn)化低電平后，即關(guān)斷低噪聲放大器LNA，經(jīng)過(guò)t0的時(shí)間延遲后，PA_EN才由低電平轉(zhuǎn)化為高電平后，制即打開(kāi)功率放大器PA，以上過(guò)程是在保護(hù)時(shí)隙GT0內(nèi)完成，同樣在PA_EN由高電平轉(zhuǎn)化低電平后，即關(guān)斷功率放大器PA，經(jīng)過(guò)t1的時(shí)間延遲后，LNA_EN才由低電平轉(zhuǎn)化為高電平后，即打開(kāi)低噪聲放大器LNA，以上過(guò)程是在保護(hù)時(shí)隙GT1內(nèi)完成，以防止電路產(chǎn)生自激振蕩，造成PA或LNA損壞。在本發(fā)明的實(shí)施例中，控制裝置(未示出)產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SW1和SW2控制控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)時(shí)斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間的連接，在本發(fā)明的實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SW1高，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)SW2低，可斷開(kāi)開(kāi)關(guān)101到LNA的連接。在接收信號(hào)時(shí)連接環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器，這里不詳細(xì)描述。這個(gè)控制裝置還包括功率放大器使能電路和低噪聲放大器使能電路，以通過(guò)產(chǎn)生如圖2所述的LNA_EN和PA_EN信號(hào)，在接收信號(hào)時(shí)關(guān)閉功率放大器，發(fā)射信號(hào)時(shí)關(guān)閉低噪聲放大器。雖然實(shí)施例中使用的是兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)采用差分方式控制，應(yīng)知道，可以?xún)H用一個(gè)控制信號(hào)，增加一個(gè)反相電路，產(chǎn)生另一個(gè)差分信號(hào)，控制兩個(gè)狀態(tài)。在實(shí)施例中，為了保護(hù)低噪聲放大器，功率放大器和低噪聲放大器的使能信號(hào)滿(mǎn)足一定的關(guān)系，功率放大器被關(guān)閉一定時(shí)間后才打開(kāi)低噪聲放大器，這是為了防止功率放大器的電路中的功率信號(hào)沒(méi)有完全消失就打開(kāi)低噪聲放大器而損害低噪聲放大器，如調(diào)諧放大器的諧振回路的功率要完全消耗需要一定的時(shí)間，我們稱(chēng)為PA關(guān)閉時(shí)間，通常為幾個(gè)微妙，這與電路參數(shù)如Q值有關(guān)。另外，由于任何電路均不是理想電路，為了防止低噪聲放大器尚未完全關(guān)閉且開(kāi)關(guān)也未打到負(fù)載電阻時(shí)，功率放大器就輸出功率損害低噪聲放大器，低噪聲放大器也需要關(guān)閉一定時(shí)間后使能功率放大器，這個(gè)時(shí)間我們稱(chēng)為L(zhǎng)NA關(guān)閉時(shí)間。通常，PA關(guān)閉時(shí)間大于LNA關(guān)閉時(shí)間。雖然實(shí)施例中使用使能信號(hào)控制安全時(shí)序，實(shí)際上，可以通過(guò)控制開(kāi)關(guān)信號(hào)SW1和SW2來(lái)實(shí)現(xiàn)使能信號(hào)的相同功能，如關(guān)閉功率放大器一定時(shí)間后，開(kāi)關(guān)才接通低噪聲放大器，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)低噪聲放大器一定時(shí)間后，才打開(kāi)(使能)功率放大器。也可以采用使能信號(hào)與開(kāi)關(guān)控制信號(hào)均有保護(hù)時(shí)序的方法和裝置，這些均應(yīng)包括在本發(fā)明的權(quán)利要求中。
圖3是本發(fā)明的具體實(shí)施例的典型電路圖。射頻開(kāi)關(guān)101的控制線(xiàn)SW1和SW2分別和低噪聲放大器的使能控制線(xiàn)LNA_EN和反相控制線(xiàn)/LNA_EN連接。以保證射頻開(kāi)關(guān)101的開(kāi)關(guān)導(dǎo)向和低噪聲放大器104的開(kāi)啟和關(guān)閉是同步的。由于功率放大器(PA)110和LNA104電路的相應(yīng)關(guān)斷與控制信號(hào)有一定的延遲，也就是控制信號(hào)到達(dá)后的PA和LNA電路不能立即就完全關(guān)閉，大概會(huì)有幾個(gè)微秒以上的延遲才能完全關(guān)閉，所以PA和LNA的控制使能信號(hào)在系統(tǒng)的保護(hù)時(shí)隙內(nèi)，必須有一定的提前和滯后量，以保證PA完全關(guān)斷的后LNA才打開(kāi)，同樣也要保證LNA完全關(guān)斷的后PA才打開(kāi)。
輸出SW1和SW2信號(hào)的開(kāi)關(guān)控制電路(未示出)還包括延遲電路(未示出)，用于控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)前第三預(yù)定時(shí)間斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間的連接，在發(fā)射信號(hào)第四預(yù)定時(shí)間后連接所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器。
圖4描述了圖3的電路中實(shí)現(xiàn)圖2的時(shí)序的原理圖。這主要是利用延遲電路實(shí)現(xiàn)的，也可以有其他的實(shí)現(xiàn)方法，在此不一一列舉。邏輯電路300可以采用幾個(gè)獨(dú)立的邏輯電路芯片實(shí)現(xiàn)，也可以采用可編程邏輯門(mén)陣列(EPLD)等集成芯片實(shí)現(xiàn)。收發(fā)控制轉(zhuǎn)換信號(hào)通過(guò)一個(gè)緩沖器121，再經(jīng)過(guò)緩沖器126，到電阻133，二極管134，電容135組成的延遲電路后，和另外的電阻130，二極管131，電容132組成的延遲電路后經(jīng)反相器127的信號(hào)共同輸入到與非門(mén)128，再經(jīng)過(guò)反相器129輸出，產(chǎn)生PA_EN信號(hào)。其基本工作原理是，當(dāng)收發(fā)控制轉(zhuǎn)換信號(hào)為高時(shí)，緩沖器126的輸出也為高，通過(guò)電阻133對(duì)電容135充電，二極管134處于反相狀態(tài)，基本對(duì)電容135充電沒(méi)有貢獻(xiàn)。當(dāng)電容135充電電壓達(dá)到邏輯門(mén)的翻轉(zhuǎn)電壓時(shí)，與非門(mén)128輸出變?yōu)榈碗娖?，反相?29輸出變?yōu)楦唠娖?。?dāng)收發(fā)控制轉(zhuǎn)換信號(hào)變?yōu)榈蜁r(shí)，緩沖器126的輸出也為低，通過(guò)二極管134和電阻133對(duì)電容135放電，二極管134處于正相導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通電阻較小，使電容135放電很快。當(dāng)電容135充電電壓降到邏輯門(mén)的翻轉(zhuǎn)電壓時(shí)，與非門(mén)128輸出變?yōu)楦唠娖?，反相?29輸出變?yōu)榈碗娖?。反相?27是保證，無(wú)論出現(xiàn)何種狀態(tài)，當(dāng)LNA_EN為高時(shí)，PA_EN一定為低。在這個(gè)電路中，可以通過(guò)改變電阻133和電容135的值改變延遲時(shí)間。
同樣，收發(fā)控制轉(zhuǎn)換信號(hào)通過(guò)一個(gè)緩沖器121，再經(jīng)過(guò)緩沖器122，到電阻130，二極管131，電容132組成的延遲電路后，和另外的電阻133，二極管134，電容135組成的延遲電路后經(jīng)反相器123的信號(hào)共同輸入到與非門(mén)124，再經(jīng)過(guò)反相器125輸出，產(chǎn)生LNA_EN信號(hào)。非門(mén)124輸出連接到SW1，LNA_EN連接到SW2。其工作原理和PA_EN的產(chǎn)生情況一樣，在此不與詳細(xì)描述。在這個(gè)電路中，可以通過(guò)改變電阻130和電容132的值改變延遲時(shí)間。
通過(guò)這樣的電路，可以產(chǎn)生圖2所示的時(shí)序圖。
射頻開(kāi)關(guān)101的控制線(xiàn)SW1和SW2由系統(tǒng)單獨(dú)直接控制，可以實(shí)現(xiàn)一些特殊的時(shí)序功能要求。
雖然本發(fā)明以同頻收發(fā)為實(shí)施例，但本領(lǐng)域一般技術(shù)人員知道，本發(fā)明可用于非同頻收發(fā)電路，以提高系統(tǒng)可靠性，特別是保護(hù)LNA。
本發(fā)明的實(shí)施例中，一種利用如上文所述的收發(fā)大功率線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性收發(fā)的方法，首先，根據(jù)所述系統(tǒng)的通信要求與協(xié)議，如GSM，IS-95CDMA或TDS-CDMA系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘和用戶(hù)請(qǐng)求，可以確定系統(tǒng)對(duì)每個(gè)用戶(hù)接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙；然后，根據(jù)所述確定的接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，通過(guò)環(huán)行器連接功率放大器到天線(xiàn)，在所述接收信號(hào)的時(shí)隙，通過(guò)環(huán)行器連接天線(xiàn)到低噪聲放大器；
另外，在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，還斷開(kāi)環(huán)行器與低噪聲放大器之間的連接，在所述接收信號(hào)的時(shí)隙，還連接環(huán)行器到低噪聲放大器。
為了更加可靠地隔離功率放大器與低噪聲放大器間的干擾和保護(hù)低噪聲放大器間，本發(fā)明中，還在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，使能功率放大器，關(guān)閉低噪聲放大器；并且，在所述接收信號(hào)的時(shí)隙，關(guān)閉功率放大器，使能低噪聲放大器。
為了增加系統(tǒng)發(fā)射時(shí)的穩(wěn)定性，減少天線(xiàn)與功率放大器不完全匹配的影響在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，連接環(huán)行器在所述接收信號(hào)的時(shí)隙與低噪聲放大器連接的連接端口到負(fù)載電阻。
在實(shí)施例中，輸出關(guān)閉低噪聲放大器的控制信號(hào)第一預(yù)定時(shí)間后，輸出使能功率放大器控制信號(hào)；這個(gè)第一預(yù)定時(shí)間通常保證低噪聲放大器完全關(guān)閉，不會(huì)受到功率放大器輸出功率的損害。輸出關(guān)閉功率放大器的控制信號(hào)第二預(yù)定時(shí)間后，輸出使能低噪聲放大器控制信號(hào)；這個(gè)第二預(yù)定時(shí)間通常保證功率放大器完全關(guān)閉。
雖然非同頻信號(hào)收發(fā)可以通過(guò)濾波器實(shí)現(xiàn)隔離，要求濾波器達(dá)到一定的隔離度，因此，這個(gè)方法仍可用于非同頻信號(hào)收發(fā)，以提高隔離度。
雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)分雙工無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)收發(fā)大功率線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路，包括功率放大器，用于將無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)放大到發(fā)射功率；環(huán)形器，其第一端口耦合到功率放大器，用于將所述功率放大器輸出的功率在發(fā)射時(shí)輸出給環(huán)形器的第二端口，以輸出給天線(xiàn)發(fā)射；低噪聲放大器，耦合到所述環(huán)形器的第三端口，以在接收時(shí)接收天線(xiàn)通過(guò)環(huán)形器第二端口輸入的接收信號(hào)，以放大所述接收信號(hào)；控制裝置，包括功率放大器使能電路和低噪聲放大器使能電路，以在接收信號(hào)時(shí)關(guān)閉功率放大器，發(fā)射信號(hào)時(shí)關(guān)閉低噪聲放大器。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述功率放大器使能電路和低噪聲放大器使能電路包括保護(hù)延遲電路，以在使能低噪聲放大器前的第一預(yù)定時(shí)間關(guān)閉功率放大器，使能功率放大器前的第二預(yù)定時(shí)間關(guān)閉低噪聲放大器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電路，其中，還包括控制開(kāi)關(guān)，所述控制開(kāi)關(guān)耦合在所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間，所述控制裝置還包括開(kāi)關(guān)控制電路，用于控制所述控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)時(shí)斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間的連接，在接收信號(hào)時(shí)連接所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器。
4.如權(quán)利要求3所述的電路，其中，還包括負(fù)載電阻，與所述控制開(kāi)關(guān)的一個(gè)端口連接，所述控制裝置控制所述控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)時(shí)連接所述環(huán)形器的第三端口與所述負(fù)載電阻，在接收信號(hào)時(shí)斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述負(fù)載電阻之間的連接。
5.如權(quán)利要求3所述的電路，其中，所述開(kāi)關(guān)控制電路還包括延遲電路，用于控制所述控制開(kāi)關(guān)在發(fā)射信號(hào)前第三預(yù)定時(shí)間斷開(kāi)所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器之間的連接，在發(fā)射信號(hào)后第四預(yù)定時(shí)間連接所述環(huán)形器的第三端口與所述低噪聲放大器。
6.如權(quán)利要求3所述的電路，其中，所述控制開(kāi)關(guān)由所述控制裝置通過(guò)兩根控制線(xiàn)控制，所述兩根控制線(xiàn)分別和所述低噪聲放大器的使能控制線(xiàn)和所述使能控制線(xiàn)的反相信號(hào)線(xiàn)連接。
7.一種利用如權(quán)利要求1的時(shí)分雙工無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的收發(fā)大功率線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)線(xiàn)性收發(fā)的方法，包括步驟根據(jù)所述系統(tǒng)的通信要求與協(xié)議，確定接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙；根據(jù)所述確定的接收信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，控制功率放大器、天線(xiàn)、低噪聲放大器和環(huán)行器之間的連接，控制功率放大器和低噪聲放大器的使能。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述關(guān)閉低噪聲放大器，使能功率放大器的步驟包括發(fā)出關(guān)閉低噪聲放大器控制信號(hào)第一預(yù)定時(shí)間后，發(fā)出使能功率放大器信號(hào)；所述關(guān)閉功率放大器，使能低噪聲放大器的步驟包括發(fā)出關(guān)閉功率放大器控制信號(hào)第二預(yù)定時(shí)間后，發(fā)出使能低噪聲放大器信號(hào)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，所述控制功率放大器、天線(xiàn)、低噪聲放大器和環(huán)行器之間的連接，控制功率放大器和低噪聲放大器的使能的步驟包括在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙通過(guò)環(huán)行器連接功率放大器到天線(xiàn)；斷開(kāi)環(huán)行器與低噪聲放大器之間的連接；關(guān)閉低噪聲放大器，使能功率放大器；在所述接收信號(hào)的時(shí)隙通過(guò)環(huán)行器連接天線(xiàn)到低噪聲放大器；關(guān)閉功率放大器，使能低噪聲放大器。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括步驟在所述發(fā)射信號(hào)的時(shí)隙，連接環(huán)行器在所述接收信號(hào)的時(shí)隙與低噪聲放大器連接的連接端口到負(fù)載電阻。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種時(shí)分雙工無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)收發(fā)大功率線(xiàn)性開(kāi)關(guān)電路，包括功率放大器，用于將無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的發(fā)射信號(hào)放大到發(fā)射功率；環(huán)形器，其第一端口耦合到功率放大器，用于將所述功率放大器輸出的功率在發(fā)射時(shí)輸出給環(huán)形器的第二端口，以輸出給天線(xiàn)發(fā)射；低噪聲放大器，耦合到所述環(huán)形器的第三端口，以在接收時(shí)接收天線(xiàn)通過(guò)環(huán)形器第二端口輸入的接收信號(hào)，以放大所述接收信號(hào)；控制裝置，包括功率放大器使能電路和低噪聲放大器使能電路，以在接收信號(hào)時(shí)關(guān)閉功率放大器，發(fā)射信號(hào)時(shí)關(guān)閉低噪聲放大器。本發(fā)明可提高輸出發(fā)射信號(hào)的線(xiàn)性度，避免一般普通射頻開(kāi)關(guān)的非線(xiàn)性導(dǎo)致的對(duì)相鄰信道的干擾。
文檔編號(hào)H04J3/00GK1476188SQ0314628
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者滔 段, 段滔 申請(qǐng)人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司