本發(fā)明涉及一種無(wú)線射頻收發(fā)電路，尤其是涉及一種采用寬帶匹配的無(wú)線射頻收發(fā)電路，屬于無(wú)線射頻技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

無(wú)線射頻收發(fā)電路，包括接收電路和發(fā)射電路兩個(gè)部分，接收電路作用是將天線接收下來(lái)的信號(hào)進(jìn)行濾波放大，發(fā)射電路作用是將小功率信號(hào)放大至可供天線發(fā)射的裝置。收發(fā)電路的性能很大程度上決定了整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。而且本發(fā)明中的無(wú)線射頻收發(fā)電路可工作帶寬較大，通用型較強(qiáng)可用于本發(fā)明工作頻段內(nèi)的移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、物聯(lián)網(wǎng)、智能交通等無(wú)線信號(hào)的接收，并且還可以應(yīng)用于當(dāng)下比較熱門(mén)的軟件無(wú)線電、無(wú)線信號(hào)監(jiān)測(cè)、無(wú)線信號(hào)測(cè)量等領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種寬帶0.5G～3G，噪聲系數(shù)低于2dB，增益高于20dB的射頻接受電路，和一種寬帶0.5G～3G，功率增益高于11dB，最高輸出功率達(dá)30dBm，噪聲系數(shù)小于6dB輸出的發(fā)射電路。所有輸入輸出端匹配至50Ω，即輸入或輸出回波損耗低于-10dB。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

一種無(wú)線射頻收發(fā)電路，該收發(fā)電路包括接收電路和發(fā)射電路。

接收電路由接收輸入阻抗匹配模塊、低噪聲放大器、接收輸出阻抗匹配模塊組成。通過(guò)第一接收輸入阻抗匹配模塊，將低噪聲放大器的輸入端阻抗在0.5G～3G帶寬內(nèi)匹配至50歐姆附近，使接收到的信號(hào)在輸入端不發(fā)生反射，接收信號(hào)進(jìn)入低噪聲放大器，在不過(guò)多加入噪聲的前提下，低噪聲放大器將接收信號(hào)幅度提高20dB。接收輸出阻抗匹配模塊使接收電路負(fù)載阻抗與低噪聲放大器的輸出端阻抗共軛匹配，與后級(jí)電路不發(fā)生反射，完成該收發(fā)電路中接收電路的設(shè)計(jì)。

發(fā)射電路中由發(fā)射輸入阻抗匹配模塊、功率放大器、發(fā)射輸出阻抗匹配模塊組成的發(fā)射電路。發(fā)射輸入阻抗匹配模塊將功率放大器的輸入端阻抗匹配至50歐姆附近，使信號(hào)在幾乎不發(fā)生反射的情況下進(jìn)入功率放大器，功率放大器將信號(hào)提高11dB，達(dá)到最高30dBm的輸出，發(fā)射輸出阻抗匹配模塊使發(fā)射電路的負(fù)載阻抗與功率放大器輸出端阻抗共軛匹配，使信號(hào)幾乎不發(fā)生反射輸出至下一級(jí)。

所述的接收輸入阻抗匹配模塊采用分立元件阻抗匹配的形式。接收輸入阻抗匹配模塊包括第一電容、第一電感、第二電感、第一電阻組成。接收電路輸入端與第一電容直接相連，第一電容另一端與第一電感相連，第一電感另一端和接地的第二電感相連，同時(shí)也與接地的第一電阻相連，第一電阻非接地端作為接收輸入阻抗匹配模塊的輸出端，與下一級(jí)低噪聲放大器的射頻信號(hào)輸入端相連。接收輸入阻抗匹配模塊的作用是，由第一電容隔離接收到的外界直流偏量，由第一電感使特征阻抗沿等電阻圓順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，由第二電感使特征阻抗沿等電導(dǎo)圓逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，第一電阻使特征阻抗沿等導(dǎo)納圓向左移動(dòng)，但其最重要的作用為降低整個(gè)輸入匹配模塊的品質(zhì)因數(shù)。至此接收輸入匹配模塊完成將低噪聲放大器的輸入特征阻抗，在0.5～6GHz帶寬內(nèi)，盡可能接近50歐姆，使接收電路的輸入回波損耗降低至-10dB以下，完成匹配任務(wù)。

所述的接收輸出阻抗匹配模塊采用分立元件阻抗匹配的形式。接收輸出阻抗匹配模塊包括第二電容、第三電容、第三電感、第四電感、第五電感、第二電阻。放大器射頻信號(hào)輸出端與第二電阻相連，第二電阻另一端與第三電感相連，第三電感另一端連接低噪聲放大器的直流電源。放大器射頻信號(hào)輸出端與接地的第四電感相連，第四電感非接地端與第二電容相連，第二電容另一端與接地的第五電感相連，第五電感非接地端與第三電容相連，第三電容另一端與接收電路射頻輸出端相連。該模塊的作用是，第三電感使接收電路輸出端50歐姆負(fù)載的阻抗沿等電導(dǎo)圓逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，第二電阻降低了整個(gè)匹配模塊的Q值。第二電容使負(fù)載阻抗沿著等電阻圓逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，第三電容的作用是隔離直流偏量，幾乎不改變阻抗，至此接收輸出匹配模塊完成將接收電路輸出端50歐姆負(fù)載的阻抗與低噪聲放大器的輸出特性阻抗完成匹配，在0.5～3GHz帶寬內(nèi)，使接收電路輸出回波損耗降低至-10dB以下，輸出阻抗匹配，最后輸出已經(jīng)放大的射頻信號(hào)。

所述的發(fā)射輸入阻抗匹配模塊采用分立元件阻抗匹配的形式。其中包括第四電容、第五電容和第六電感。發(fā)射電路輸入端與第四電容相連，第四電容的另一端與第五電容相連，第五電容另一端與第六電感相連，第六電感另一端與功率放大器芯片輸入端相連。該模塊的作用是，第四電容隔離發(fā)射電路輸入端引入的直流偏量，第五電容使功率放大器輸入端特征阻抗沿等電阻圓逆時(shí)針移動(dòng)，第六電感使功率放大器輸入端特征阻抗沿等電阻圓順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，在第五電容和第六電感的共同作用下使功率放大器輸入端特性阻抗運(yùn)動(dòng)至史密斯圓圖的中心50歐姆附近，輸入回波損耗低于-10dB完成匹配。

所述的發(fā)射輸出阻抗匹配模塊采用分立元件阻抗匹配的形式。發(fā)射輸出阻抗匹配模塊包括第六電容、第七電容和第七電感。第七電感一端與功率放大器的直流電源相連，另一端與功率放大器芯片輸出端相連，功率放大器芯片輸出端同樣與第六電容相連，第六電容另一端與第七電容相連，第七電容另一端作為發(fā)射電路輸出端。發(fā)射輸出阻抗匹配模塊的作用是第七電感使發(fā)射電路輸出端50歐姆負(fù)載的阻抗沿等電導(dǎo)圓逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，第六電容使負(fù)載阻抗沿等電阻圓逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，第七電容隔離芯片的直流。在第七電感和第六電容的共同作用下將發(fā)射電路輸出端50歐姆負(fù)載的阻抗變換至與芯片輸出端共軛匹配的狀態(tài)，使輸出回波損耗低于-10dB完成功率放大器輸出端的匹配。

本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明中阻抗匹配電路采用分立元件進(jìn)行匹配，利于參數(shù)調(diào)整。(2)本發(fā)明中阻抗匹配電路采用分立元件進(jìn)行匹配，節(jié)約了空間，方便其在無(wú)人機(jī)上的應(yīng)用。(3)本發(fā)明利用簡(jiǎn)單的分立元件，電容，電感，電阻完成了寬帶匹配，無(wú)需外加匹配芯片，節(jié)約了成本及功耗。(4)本發(fā)明中收發(fā)電路的帶寬范圍覆蓋了當(dāng)前絕大多數(shù)的無(wú)線頻段，可應(yīng)用于其他通信電路中。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的總體框圖。

圖2是本發(fā)明的接收電路原理圖，其中包括接收輸入阻抗匹配模塊，低噪聲放大器(圖中簡(jiǎn)稱(chēng)低噪放)，接收輸出阻抗匹配模塊。

圖3是本發(fā)明的發(fā)射電路原理圖，其中包括發(fā)射輸入阻抗匹配模塊，功率放大器(圖中簡(jiǎn)稱(chēng)功放)，發(fā)射輸出阻抗匹配模塊。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明“一種無(wú)線射頻收發(fā)電路”的系統(tǒng)框圖，其中包括接收，發(fā)射兩路。所述的接收電路，接收輸入阻抗匹配模塊作為接收電路的輸入端，另一端與低噪聲放大器相連，低噪聲放大器輸出端與接收輸出阻抗匹配模塊相連，所述的發(fā)射電路，發(fā)射輸入阻抗匹配模塊作為發(fā)射電路的輸入端，另一端與功率放大器相連，功率放大器輸出端與發(fā)射輸出阻抗匹配模塊相連。

上述具體實(shí)施中，接收電路如圖2所示，接受輸入阻抗匹配模塊由第一電容、第一電感、第二電感、第一電阻、第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線、第一T型結(jié)、第二T型結(jié)組成。接收電路輸入端與第一電容直接相連，第一電容另一端與第一微帶線相連、第一微帶線另一端與第一電感相連，第一電感另一端和第一T型結(jié)的一端口相連，第一T型結(jié)第三端口與并聯(lián)接地的第二電感相連，第一T型結(jié)第二端口與第二微帶線相連，第二微帶線另一端與第二T型結(jié)第一端口相連，第二T型結(jié)第三端口與并聯(lián)接地的第一電阻相連，第二T型結(jié)第二端口與第三微帶線相連，第三微帶線另一端作為輸入阻抗匹配模塊的輸出端，與下一級(jí)低噪聲放大器的射頻信號(hào)輸入端相連。

接收輸出阻抗匹配模塊包括第二電容、第三電容、第三電感、第四電感、第五電感、第二電阻、第三至第六微帶線、第一十字結(jié)和第三T型結(jié)。低噪聲放大器信號(hào)輸出端與第四微帶線相連，第四微帶線的另一端與十字結(jié)的第一端口相連，十字結(jié)第二端口連接第二電阻，第二電阻另一端與第五微帶線相連，第五微帶線與第三電感相連，第三電感另一端連接功率放大器的直流電源。十字結(jié)第四接口與并聯(lián)接地的第四電感相連。十字結(jié)第三接口與第二電容相連、第二電容另一端與第三T型結(jié)第一接口相連，第三接口與并聯(lián)接地的第五電感相連，第三T型結(jié)第二接口與第三電容相連，第三電容另一端與第六微帶線相連，第六微帶線另一端與接收電路射頻輸出端相連。

發(fā)射電路如圖3所示，發(fā)射輸入阻抗匹配模塊由第四電容、第五電容、第六電感和第七至第九微帶線組成，發(fā)射電路射頻信號(hào)輸入端與第四電容相連，第四電容另一端與第七微帶線相連，第七微帶線另一端與第五電容相連，第五電容另一端與第八微帶線相連，第八微帶線另一端與第六電感相連，第六電感另一端與第九微帶線相連，第九位帶線另一端連接功率放大器的信號(hào)輸入端。

發(fā)射輸出阻抗匹配模塊包括第六電容、第七電容、第七電感、第十至第十三微帶線和第四T型結(jié)。功率放大器射頻輸出端與第十微帶線相連，第十微帶線與第四T型結(jié)的一端口相連，連接功率放大器直流電源的第七電感與第十一微帶線相連，第十一微帶線另一端與第四T型結(jié)的二端口相連，第四T型結(jié)的三端口與第十二微帶線相連，第十二微帶線另一端與第六電容相連，第六電容微帶線與第十三微帶線相連，第十三微帶線另一端與第七電容相連，第七電容另一端作為發(fā)射輸出阻抗匹配模塊的輸出端。