高動態(tài)高增益寬帶接收的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高動態(tài)高增益寬帶接收機，包括射頻前端電路、多級電調(diào)衰減器電路、兩級混頻電路和多級增益放大器，其中，所述射頻前端電路主要由第一級電調(diào)衰減器、LNA和第一級增益放大器組成；所述多級電調(diào)衰減電路由電調(diào)衰減器、積分電路、檢波管和功分器組成；所述兩級混頻電路主要由兩個寬帶的混頻器和本振組成；所述多級增益放大器由多個增益放大器組成，多級增益放大器級聯(lián)。本實用新型有益的效果：(1)本實用新型可實現(xiàn)接收機的高增益動態(tài)范圍，多級混頻電路拓寬射頻帶寬，多級增益放大器保證高增益；(2)本實用新型使得整個接收機鏈路采用純模擬電路，無需數(shù)字接口，調(diào)試方便，提高工作效率；(3)本實用新型提高了產(chǎn)品的可靠性，適應度大，且抗干擾能力強。
【專利說明】高動態(tài)高增益寬帶接收機

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于移動通信領域，涉及一種高動態(tài)高增益寬帶接收機。

【背景技術】
[0002]目前，在我們的移動通信產(chǎn)品中，接收機的增益越做越高，接收機靈敏度要求也越來越苛刻，天線有時候接收到的信號比較大，經(jīng)常影響到接收機正常使用，如今天線口接收到的信號經(jīng)常會遇到由弱到強時，這個時候希望不影響接收機的正常工作，也就是當天線口接收到的信號很強或很弱時，希望接收機的中頻輸出功率都不變，這就需要設計一款高動態(tài)范圍、高增益的接收機。有時候這種接收機仍不能滿足通信的要求，往往現(xiàn)在的射頻信號都很寬，進入到傳統(tǒng)的接收機會帶入很多雜散，這就要求一款寬帶的接收機。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術問題是通過多級電調(diào)衰減器先后起控電調(diào)衰減器以實現(xiàn)接收機的高增益動態(tài)范圍，多級混頻電路拓寬射頻帶寬，多級增益放大器保證高增益。
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，而提供一種高動態(tài)高增益寬帶接收機，多級混頻電路提高射頻信號帶寬，多級電調(diào)衰減器先后起控快速實現(xiàn)高增益動態(tài)范圍，多級增益放大器級聯(lián)實現(xiàn)高增益，整個接收機鏈路純模擬電路，無需數(shù)字接口，調(diào)試方便，提高生產(chǎn)效率。
[0005]本實用新型的目的是通過如下技術方案來完成的。這種高動態(tài)高增益寬帶接收機，包括射頻前端電路、多級電調(diào)衰減電路、兩級混頻電路和多級增益放大器，其中，所述射頻前端電路主要由第一級電調(diào)衰減器、LNA和第一級增益放大器組成；所述多級電調(diào)衰減電路由電調(diào)衰減器、積分電路、檢波管和功分器組成；所述兩級混頻電路主要由兩個寬帶的混頻器和本振組成；所述多級增益放大器由多個增益放大器組成，多級增益放大器級聯(lián)；第一級電調(diào)衰減器的輸入端連接到天線口，其輸出端連接到LNA的輸入端，LNA的輸出端連接到第一級增益放大器的輸入端，第一級增益放大器的輸出端連接到第一功分器的輸入端，第一功分器的一個輸出端連接到第一檢波器的輸入端，第一檢波器的輸出端連接到第一積分電路的輸入端，第一積分電路的輸出端連接到第一級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第一功分器的另一個輸出端連接到濾波器a的輸入端，濾波器a的輸出端連接到混頻器a的輸入端，混頻器a的輸出端連接到濾波器b的輸入端，濾波器b的輸出端連接到第二級電調(diào)衰減器的輸入端，第二級電調(diào)衰減器的輸出端連接到第二級增益放大器的輸入端，第二級增益放大器的輸出端連接到第二功分器的輸入端，第二功分器的一個輸出端連接到第二檢波器的輸入端，第二檢波器的輸出端連接到第二積分電路的輸入端，第二積分電路的輸出端連接到第二級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第二功分器的另一個輸出端連接到濾波器c的輸入端，濾波器c的輸出端連接到混頻器b的輸入端，混頻器b的輸出端連接到濾波器d的輸入端，濾波器d的輸出端連接到第三級電調(diào)衰減器的輸入端，第三級電調(diào)衰減器的輸出端連接到第三級增益放大器的輸入端，第三級增益放大器的輸出端連接到第三功分器的輸入端，第三功分器的一個輸出端連接到第三檢波器的輸入端，第三檢波器的輸出端連接到第三積分電路的輸入端，第三積分電路的輸出端連接到第三級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第三功分器的另一個輸出端連接到下一級電調(diào)衰減器的輸入端，第N級電調(diào)衰減器的鏈路線路如第N-1級電調(diào)衰減器的鏈路線路(N ^ 4)，形成多級電調(diào)衰減電路，第N級功分器輸出最終信號。
[0006]作為優(yōu)選，所述多級電調(diào)衰減電路通過對鏈路上不同位置的功率檢測設置N個積分電路的不同參考門限值，在保證接收機的輸出口的功率不變的條件下，隨著天線口接收到的功率大小變化，所述多級電調(diào)衰減電路先后起控，為了不影響接收機靈敏度，第N級電調(diào)衰減器先起控，依次遞減起控，直至第一級電調(diào)衰減器最后起控。
[0007]作為優(yōu)選，所述積分電路通過一個運算放大器、電阻(R)和電容(C)來實現(xiàn)，調(diào)整電阻(R)和電容(C)值可以改變積分電路的響應時間；所述運算放大器的正端設置一個參考門限值(V+)，負端在不同的輸入功率下通過檢波器輸出一個電壓值(V-)，兩個值分別作為所述積分電路的(V+)和(V-)，所述積分電路的輸出電壓(Vont1l)作為電調(diào)衰減器的控制電壓，根據(jù)積分電路原理，當所控的電調(diào)衰減器開始起控時，V+和V-相等，隨著輸入信號(Pin)增大，所述積分電路的輸出電壓(Vonta)I)慢慢降低，而輸出功率(Po)保持不變，直到超出電調(diào)衰減器的動態(tài)范圍。
[0008]作為優(yōu)選，所述多級電調(diào)衰減電路均為模擬電壓控制，實現(xiàn)整個鏈路的增益動態(tài)范圍從零到N級電調(diào)衰減器的動態(tài)范圍；所述第一級電調(diào)衰減器用于保護所述LNA，以免大功率燒壞。
[0009]作為優(yōu)選，所述兩級混頻電路用于抑制射頻輸入信號的鏡像；當寬帶的射頻信號進入混頻器a后，鏡像可能落在帶內(nèi)，采用兩級混頻電路，混頻器a先將射頻信號混頻到一個較高的中頻，然后再通過混頻器b混頻的較低的中頻，實現(xiàn)帶寬的擴展。
[0010]作為優(yōu)選，所述功分器的一端用于檢波，另一端用于將射頻信號輸出至下一鏈路；所述檢波管將不同輸入功率轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌碾妷褐怠?br> [0011]作為優(yōu)選，所述多級增益放大器級聯(lián)，實現(xiàn)接收機的高增益。
[0012]本實用新型的有益效果為:
[0013](I)本實用新型可實現(xiàn)接收機的高增益動態(tài)范圍，多級混頻電路拓寬射頻帶寬，多級增益放大器保證高增益；
[0014](2)本實用新型使得整個接收機鏈路采用純模擬電路，無需數(shù)字接口，調(diào)試方便，提高工作效率；
[0015](3)本實用新型提高了產(chǎn)品的可靠性，適應度大，且抗干擾能力強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型高動態(tài)高增益寬帶接收機原理框圖；
[0017]圖2是本實用新型電調(diào)衰減器原理框圖；
[0018]圖3是本實用新型兩級混頻電路原理框圖。

【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的介紹:
[0020]如圖1所示，本實用新型公開了一種高動態(tài)高增益寬帶接收機包括:射頻前端電路、多級電調(diào)衰減電路、兩級混頻電路和多級增益放大器組成，其中，射頻前端電路由第一級電調(diào)衰減器、LNA和第一級增益放大器組成；多級電調(diào)衰減電路由電調(diào)衰減器、積分電路、檢波管和功分器組成；兩級混頻電路由兩個寬帶的混頻器和本振組成；多級增益放大器由多個增益放大器組成；其特征在于，第一級電調(diào)衰減器的輸入端連接到天線口，其輸出端連接到LNA的輸入端，LNA的輸出端連接到第一級增益放大器的輸入端，第一級增益放大器的輸出端連接到第一功分器的輸入端，第一功分器的一個輸出端連接到第一檢波器的輸入端，第一檢波器的輸出端連接到第一積分電路的輸入端，第一積分電路的輸出端連接到第一級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第一功分器的另一個輸出端連接到濾波器a的輸入端，濾波器a的輸出端連接到混頻器a的輸入端，混頻器a的輸出端連接到濾波器b的輸入端，濾波器b的輸出端連接到第二級電調(diào)衰減器的輸入端，第二級電調(diào)衰減器的輸出端連接到第二級增益放大器的輸入端，第二級增益放大器的輸出端連接到第二功分器的輸入端，第二功分器的一個輸出端連接到第二檢波器的輸入端，第二檢波器的輸出端連接到第二積分電路的輸入端，第二積分電路的輸出端連接到第二級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第二功分器的另一個輸出端連接到濾波器c的輸入端，濾波器c的輸出端連接到混頻器b的輸入端，混頻器b的輸出端連接到濾波器d的輸入端，濾波器d的輸出端連接到第三級電調(diào)衰減器的輸入端，第三級電調(diào)衰減器的輸出端連接到第三級增益放大器的輸入端，第三級增益放大器的輸出端連接到第三功分器的輸入端，第三功分器的一個輸出端連接到第三檢波器的輸入端，第三檢波器的輸出端連接到第三積分電路的輸入端，第三積分電路的輸出端連接到第三級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第三功分器的另一個輸出端連接到下一級電調(diào)衰減器的輸入端，第N級電調(diào)衰減器的鏈路線路如第N-1級電調(diào)衰減器的鏈路線路(N ^ 4)，形成多級電調(diào)衰減電路，第N級功分器輸出最終信號。
[0021]如圖2所示，電調(diào)衰減器電路主要由電調(diào)衰減電路、功分器、檢波管和積分電路組成，功分器的一端(Pol)用來檢波，一端(Po)用來作為下一級鏈路的輸入；檢波管主要將不同輸入功率(P0I)轉(zhuǎn)變對應的不同電壓值(V);積分電路通過一個運算放大器、電阻(R)和電容(C)來實現(xiàn)，調(diào)整電阻⑵和電容(C)值可以改變積分電路的響應時間(C為4.7nF，R為10ΚΩ)。運算放大器的正端設置一個參考門限值(V+)，這個門限值是此時Pol的功率大小通過檢波器后的電壓值，負端在不同的輸入功率下通過檢波器輸出一個電壓值(V-)，兩個值分別作為積分電路的(V+)和(V-)，積分電路的輸出電壓(Vont1l)作為電調(diào)衰減器的控制電壓，當衰減電路開始起控時，V+和V-相等，隨著輸入信號(Pin)增大，積分電路的輸出電壓(Vonta)I)慢慢降低，電調(diào)衰減器的衰減值慢慢增大，而輸出功率(Po)保持不變，直到超出電調(diào)衰減器的動態(tài)范圍。只要中頻輸出口(IF)的功率不變，且在接收機鏈路最大增益時，算出每一級的Pol、Po2、Po3……PoN的功率大小，根據(jù)每一級的功率大小通過檢波管后出來的電壓值作為每一級積分電路的參考門限值。當天線口信號很小的時候(也就是接收機鏈路最大增益時)，此時多級電調(diào)衰減器均不起控；當天線口的信號逐漸增大時，為了保證整個鏈路的NF，天線口的第一級電調(diào)衰減器和第二級電調(diào)衰減器均不起控，第三級先起控，當輸入信號增大到超出最后一級電調(diào)衰減器的動態(tài)范圍后，開始起控第二級，當輸入信號增大到超出后面兩級電調(diào)衰減器的動態(tài)范圍時，啟動第一級電調(diào)衰減器，此時由于輸入信號很大，信噪比高，第一級電調(diào)衰減器起控不會影響接收機靈敏度，所以第一級電調(diào)衰減器起控后既可以保護后面的LNA，也起到再次調(diào)整個接收機的動態(tài)范圍。要很好的分段起控多級電調(diào)衰減電路，每一級的功率檢波是關鍵，只要設置好每一級的功率檢波的參考門限值(根據(jù)每一級電調(diào)衰減器的起控功率電平來定)，就可以快速地實現(xiàn)分級起控，快速調(diào)整鏈路的增益，達到最終維持IF輸出功率不變，整個鏈路無需軟件控制，無數(shù)字電路，PCB板布局布線簡便。
[0022]如圖3所示，兩級混頻電路主要由兩個寬帶的混頻器組成，當寬帶的射頻信號進入混頻器a后，鏡像可能落在帶內(nèi)，采用兩級混頻電路，混頻器a先將射頻信號混頻到一個較高的中頻，然后再通過混頻器b混頻的較低的中頻，這樣兩級混頻可以抑制射頻輸入信號的鏡像，再加上外部的濾波器，拓寬射頻帶寬。
[0023]以上所述，僅為本實用新型較好的實施方式而已，并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。任何在本實用新型精神之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高動態(tài)高增益寬帶接收機，其特征在于:包括射頻前端電路、多級電調(diào)衰減電路、兩級混頻電路和多級增益放大器，其中，所述射頻前端電路主要由第一級電調(diào)衰減器、LNA和第一級增益放大器組成；所述多級電調(diào)衰減電路由電調(diào)衰減器、積分電路、檢波管和功分器組成；所述兩級混頻電路主要由兩個寬帶的混頻器和本振組成；所述多級增益放大器由多個增益放大器組成，多級增益放大器級聯(lián)；第一級電調(diào)衰減器的輸入端連接到天線口，其輸出端連接到LNA的輸入端，LNA的輸出端連接到第一級增益放大器的輸入端，第一級增益放大器的輸出端連接到第一功分器的輸入端，第一功分器的一個輸出端連接到第一檢波器的輸入端，第一檢波器的輸出端連接到第一積分電路的輸入端，第一積分電路的輸出端連接到第一級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第一功分器的另一個輸出端連接到濾波器a的輸入端，濾波器a的輸出端連接到混頻器a的輸入端，混頻器a的輸出端連接到濾波器b的輸入端，濾波器b的輸出端連接到第二級電調(diào)衰減器的輸入端，第二級電調(diào)衰減器的輸出端連接到第二級增益放大器的輸入端，第二級增益放大器的輸出端連接到第二功分器的輸入端，第二功分器的一個輸出端連接到第二檢波器的輸入端，第二檢波器的輸出端連接到第二積分電路的輸入端，第二積分電路的輸出端連接到第二級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第二功分器的另一個輸出端連接到濾波器c的輸入端，濾波器c的輸出端連接到混頻器b的輸入端，混頻器b的輸出端連接到濾波器d的輸入端，濾波器d的輸出端連接到第三級電調(diào)衰減器的輸入端，第三級電調(diào)衰減器的輸出端連接到第三級增益放大器的輸入端，第三級增益放大器的輸出端連接到第三功分器的輸入端，第三功分器的一個輸出端連接到第三檢波器的輸入端，第三檢波器的輸出端連接到第三積分電路的輸入端，第三積分電路的輸出端連接到第三級電調(diào)衰減器的電壓控制端，第三功分器的另一個輸出端連接到下一級電調(diào)衰減器的輸入端，第N級電調(diào)衰減器的鏈路線路如第N-1級電調(diào)衰減器的鏈路線路(N ^ 4)，形成多級電調(diào)衰減電路，第N級功分器輸出最終信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動態(tài)高增益寬帶接收機，其特征在于:所述多級電調(diào)衰減電路通過對鏈路上不同位置的功率檢測設置N個積分電路的不同參考門限值，在保證接收機的輸出口的功率不變的條件下，隨著天線口接收到的功率大小變化，所述多級電調(diào)衰減電路先后起控，第N級電調(diào)衰減器先起控，依次遞減起控，直至第一級電調(diào)衰減器最后起控。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動態(tài)高增益寬帶接收機，其特征在于:所述積分電路通過一個運算放大器、電阻R和電容C來實現(xiàn)，調(diào)整電阻R和電容C值改變積分電路的響應時間；所述運算放大器的正端設置一個參考門限值V+，負端在不同的輸入功率下通過檢波器輸出一個電壓值V-，兩個值分別作為所述積分電路的V+和V-，所述積分電路的輸出電壓作為電調(diào)衰減器的控制電壓，當所控的電調(diào)衰減器開始起控時，V+和V-相等，隨著輸入信號增大，所述積分電路的輸出電壓慢慢降低，而輸出功率保持不變，直到超出電調(diào)衰減器的動態(tài)范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動態(tài)高增益寬帶接收機，其特征在于:所述多級電調(diào)衰減電路均為模擬電壓控制，實現(xiàn)整個鏈路的增益動態(tài)范圍從零到N級電調(diào)衰減器的動態(tài)范圍；所述第一級電調(diào)衰減器用于保護所述LNA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動態(tài)高增益寬帶接收機，其特征在于:所述兩級混頻電路用于抑制射頻輸入信號的鏡像；當寬帶的射頻信號進入混頻器a后，鏡像可能落在帶內(nèi)，采用兩級混頻電路,混頻器a先將射頻信號混頻到一個較高的中頻，然后再通過混頻器b混頻的較低的中頻，實現(xiàn)帶寬的擴展。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動態(tài)高增益寬帶接收機，其特征在于:所述功分器的一端用于檢波，另一端用于將射頻信號輸出至下一鏈路；所述檢波管將不同輸入功率轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌碾妷褐怠?br> 【文檔編號】H04B1/16GK204046583SQ201420369394
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】羅晚會, 張宏亮, 羅寶填 申請人:三維通信股份有限公司