本發(fā)明涉及集成電路，特別涉及一種通用型超寬帶可重構(gòu)接收芯片。

背景技術(shù)：

1、隨著5g、衛(wèi)星通信、雷達(dá)等技術(shù)飛速發(fā)展，設(shè)備朝著寬帶化、小型化、多功能和低成本的方向發(fā)展，一個(gè)無線電設(shè)備往無線電往需要支持覆蓋超寬頻段的多個(gè)頻帶和多種工作模式。

2、然而傳統(tǒng)無線電設(shè)備通常只支持特定的較窄工作頻段，若采用傳統(tǒng)設(shè)備集成方案，當(dāng)設(shè)備工作在不同頻段時(shí)，其收發(fā)鏈路需分別采用多個(gè)窄帶射頻收發(fā)芯片集成實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜度較高、靈活性差、成本較高以及尺寸大，實(shí)現(xiàn)一體化集成難度極大。

3、超寬帶可重構(gòu)射頻前端收發(fā)芯片是多功能一體化終端的核心器件，具有靈活重構(gòu)、高集成度、低成本、小尺寸等優(yōu)勢(shì)。

4、為實(shí)現(xiàn)超寬帶、靈活可配置、多功能一體化的無線電設(shè)備，其中的關(guān)鍵難題之一是研制超寬帶可重構(gòu)接收芯片。

5、目前國(guó)內(nèi)針對(duì)可重構(gòu)接收芯片的研究主要集中在單元模塊電路，已有的單片可重構(gòu)接收芯片尚少，而2024年最新報(bào)道的單片射頻可重構(gòu)接收芯片帶寬較窄，工作頻率范圍僅為5-16ghz，不超過四倍頻程，芯片架構(gòu)單一且靈活性差。全覆蓋l-ka頻段的單片超寬帶多功能可重構(gòu)接收芯片仍處于空白。

6、本公開同時(shí)也提供了一種通用型超寬帶可重構(gòu)接收芯片，工作頻率覆蓋0.8-40ghz超寬頻段，實(shí)現(xiàn)對(duì)超寬頻段射頻輸入信號(hào)的放大、變頻、濾波、衰減等一系列接收處理，具有靈活重構(gòu)、高集成度以及小尺寸等優(yōu)勢(shì)，有力支撐無線電設(shè)備向?qū)拵Щ?、小型化、多功能和低成本方向發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的第一方面，提供一種通用型超寬帶可重構(gòu)接收芯片，所述芯片包括：

2、第一變頻通道，所述第一變頻通道包括依次電連接的第一噪聲放大器、第一正交混頻器、第一基帶放大器，用于將第一頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻、放大處理，并將處理后的射頻信號(hào)輸出，所述第一頻段包括工作頻率在0.8~2ghz的頻段；

3、第二變頻通道，所述第二變頻通道包括依次電連接的第二噪聲放大器、第二正交混頻器、第二基帶放大器，用于將第二頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻、放大處理，并將處理后的射頻信號(hào)輸出，所述第二頻段包括工作頻率在2~6ghz的頻段；

4、第三變頻通道，所述第三變頻通道包括依次電連接的第三噪聲放大器、第三正交混頻器、第三正交合成器及第一中頻放大器，用于將第三頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻、放大處理，并將處理后的射頻信號(hào)輸出，所述第三頻段包括工作頻率在6~18ghz的頻段；

5、第四變頻通道，所述第四變頻通道包括依次電連接的第四噪聲放大器、第四正交混頻器、第四正交合成器及第二中頻放大器，用于將第四頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻、放大處理，并將處理后的射頻信號(hào)輸出，所述第四頻段包括工作頻率在18~40ghz的頻段；

6、所述芯片還包括：

7、第一正交生成電路，所述第一正交生成電路分別與所述第一正交混頻器、所述第二正交混頻器電連接，用于為所述第一變頻通道及所述第二變頻通道的正交變頻提供本振信號(hào)；

8、第二正交生成電路，所述第二正交生成電路分別與所述第三正交混頻器、所述第四正交混頻器電連接，用于為所述第三變頻通道及所述第四變頻通道的正交變頻提供本振信號(hào)；

9、射頻開關(guān)模塊，所述射頻開關(guān)模塊分別與所述第三變頻通道及所述第四變頻通道電連接，用于為所述第三頻段的射頻信號(hào)及所述第四頻段的射頻信號(hào)選擇不同的鏈路；

10、第五變頻通道，所述第五變頻通道與所述射頻開關(guān)模塊電連接，包括第五正交混頻器、第三基帶放大器及第四基帶放大器，所述第五正交混頻器與所述第一正交生成電路電連接。

11、結(jié)合第一方面，所第一正交混頻器還與所述第二基帶放大器電連接，所述第二正交混頻器還與所述第一基帶放大器電連接。

12、優(yōu)選的，所述第一正交生成電路提供的本振頻率范圍包括3.2~12ghz。

13、優(yōu)選的，所述第二正交生成電路提供的本振頻率范圍包括20~36ghz。

14、優(yōu)選的，所述第一變頻通道及第二變頻通道輸出的射頻信號(hào)頻率范圍包括10k~100mhz。

15、優(yōu)選的，所述第五變頻通道輸出的射頻信號(hào)頻率范圍包括10k~500mhz。

16、進(jìn)一步的，所述射頻開關(guān)模塊可選鏈路包括：

17、所述射頻開關(guān)模塊的開關(guān)端及其輸出端口構(gòu)成的第一鏈路，所述第一鏈路輸出的射頻信號(hào)頻率范圍包括3~4ghz；

18、所述射頻開關(guān)模塊的開關(guān)端、所述第五正交混頻器、所述第三基帶放大器或所述第四基帶放大器構(gòu)成的第二鏈路；

19、所述射頻開關(guān)模塊的開關(guān)端及其輸出端口、片外濾波器、所述射頻開關(guān)模塊的輸入端口、所述第五正交混頻器、所述第三基帶放大器或所述第四基帶放大器構(gòu)成的第三鏈路；

20、所述射頻開關(guān)模塊的開關(guān)端及其輸入端口、所述第五正交混頻器、所述第三基帶放大器或所述第四基帶放大器構(gòu)成的第四鏈路，所述第四鏈路包括工作頻率在3~4ghz的頻段。

21、進(jìn)一步的，所述中頻放大器包括依次電連接的第一級(jí)濾波器、第二級(jí)濾波器及差分共源放大器，

22、所述第一級(jí)濾波器用于一級(jí)濾波和增益控制，所述第二級(jí)濾波器用于二級(jí)濾波和增益控制，所述一級(jí)濾波的頻率小于所述二級(jí)濾波的頻率；

23、所述差分共源放大器包括固定電阻負(fù)載，用于提供輸出阻抗及調(diào)節(jié)增益。

24、進(jìn)一步的，所述基帶放大器包括依次電連接的陷波濾波器、衰減器、差分放大器及直流補(bǔ)償電路。

25、進(jìn)一步的，所述芯片還包括：

26、電源管理模塊，包括直流失調(diào)消除電路和帶隙電壓基準(zhǔn)，用于提供穩(wěn)定電壓并消除信號(hào)中的直流失調(diào)；

27、串行外設(shè)接口模塊，通過spi接口對(duì)芯片的工作模式、頻段、增益進(jìn)行配置。

28、有益效果：本發(fā)明通過在芯片結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)多種變頻通道，并采用鏈路和單元層的可重構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)0.8~40ghz超寬頻段的覆蓋；通過集成寬帶低噪聲放大器、正交混頻器、中頻放大器、開關(guān)選擇模塊和基帶放大器等多種核心功能電路模塊，實(shí)現(xiàn)了射頻輸入信號(hào)的放大、變頻、濾波、衰減等多功能接收處理；通過spi接口靈活配置多種工作模式和參數(shù)設(shè)置，從而在芯片架構(gòu)上達(dá)到了兼顧超寬帶、多功能和高靈活性的效果。

技術(shù)特征：

1.一種通用型超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述芯片包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所第一正交混頻器還與所述第二基帶放大器電連接，所述第二正交混頻器還與所述第一基帶放大器電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述第一正交生成電路提供的本振頻率范圍包括3.2~12ghz。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述第二正交生成電路提供的本振頻率范圍包括20~36ghz。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述第一變頻通道及第二變頻通道輸出的射頻信號(hào)頻率范圍包括10k~100mhz。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述第五變頻通道輸出的射頻信號(hào)頻率范圍包括10k~500mhz。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述射頻開關(guān)模塊可選鏈路包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述中頻放大器包括依次電連接的第一級(jí)濾波器、第二級(jí)濾波器、差分共源放大器，

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述基帶放大器包括依次電連接的陷波濾波器、衰減器、差分放大器及直流補(bǔ)償電路。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶可重構(gòu)接收芯片，其特征在于，所述芯片還包括：

技術(shù)總結(jié)
本公開提供一種通用型超寬帶可重構(gòu)接收芯片，包括：多條變頻通道，用于將不同頻段的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻、放大處理，并將處理后的射頻信號(hào)輸出；正交生成電路，用于為變頻通道提供本振信號(hào)；射頻開關(guān)模塊，與變頻通道電連接，用于為不同頻段的射頻信號(hào)選擇不同的鏈路。通過在芯片結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)多種變頻通道，并采用鏈路和單元層的可重構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)0.8~40GHz超寬頻段的覆蓋；通過集成寬帶低噪聲放大器、正交混頻器、開關(guān)選擇模塊和基帶放大器等多種電路模塊，實(shí)現(xiàn)了射頻輸入信號(hào)的放大、變頻、濾波、衰減等多功能接收處理；通過SPI接口靈活配置多種工作模式和參數(shù)設(shè)置，從而在芯片架構(gòu)上達(dá)到了兼顧超寬帶、多功能和高靈活性的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：張先樂,戴揚(yáng),楊凝,王瑛澤,李霄,彭軼瑤,齊曉琳,洪力,付潤(rùn)杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電子科技集團(tuán)公司信息科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30