一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置、第一混頻器、第二混頻器、第一移相器、第二移相器、第一濾波裝置、第二濾波裝置、四端口環(huán)形器和雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置，其中，第一混頻器和第二混頻器用于射頻信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻；第一移相器和第二移相器用于將輸入信號(hào)的相位改變一個(gè)角度；第一濾波裝置和第二濾波裝置用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，濾得所需要頻率的信號(hào)；四端口環(huán)形器用于將兩個(gè)輸入的信號(hào)相加和相減，進(jìn)行信號(hào)的分離；雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生雙頻射頻信號(hào)；雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置用于產(chǎn)生雙頻本振信號(hào)。應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，能夠降低共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)的成本和體積。
【專利說(shuō)明】
一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及雙頻接收領(lǐng)域，特別涉及一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息社會(huì)的快速發(fā)展，無(wú)線移動(dòng)通信已經(jīng)滲透于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生活的各個(gè) 方面，推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。同時(shí)，日益緊張的無(wú)線頻譜資源、復(fù)雜的外界電磁環(huán)境以 及為了支持更多業(yè)務(wù)和更快傳輸速度的新要求，也是無(wú)線通信面臨更艱巨的挑戰(zhàn)。為了滿 足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的需求，WLAN(Wireless Local Area Networks，無(wú)線局域網(wǎng)）提出了多種 標(biāo)準(zhǔn)，多種標(biāo)準(zhǔn)的提出要求同時(shí)支持多頻段;移動(dòng)通信終端的制式由3G發(fā)展到4G甚至5G，所 需的通信頻段也不同，為了使移動(dòng)通信終端具有更高的靈活性，移動(dòng)通信終端需要同時(shí)支 持不同的頻段。在導(dǎo)航方面，GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）、北斗、伽利 略、格洛納斯等基于不同頻段的四大導(dǎo)航系統(tǒng)各有特點(diǎn)，為了滿足不同的需求，需要同時(shí)支 持多種導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航儀器。這些應(yīng)用與雙頻接收系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)越來(lái)越緊密。
[0003] 目前，雙頻接收系統(tǒng)已經(jīng)得到了應(yīng)用，雙頻接收系統(tǒng)比單頻接收系統(tǒng)成本更低、實(shí) 用性更強(qiáng)，而共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)相較于非共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)的工作效率和器件的使用率更 高，共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)?，F(xiàn)有的混合式共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)共用的 天線、低噪放與第一次混頻后，使用功分器分為兩路信號(hào)，兩路分別正交解調(diào)。一共使用五 個(gè)混頻器，完成雙頻的I/Q( In-phase/Quadrature，同向正交)信號(hào)分離。
[0004] 但上述混合式共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，需要的混頻器比較多，則成本比較高，接收裝置 體積比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，能夠降低成本和接收系統(tǒng)的體積。 技術(shù)方案如下：
[0006] 所述系統(tǒng)包括:雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置、第一混頻器、第二混頻器、第一移相器、第 二移相器、第一濾波裝置、第二濾波裝置、四端口環(huán)形器和雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置；
[0007] 其中，所述第一混頻器將從所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置獲得的第一雙頻射頻信號(hào) 和從所述雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置獲得的第一雙頻本振信號(hào)混頻成第一混頻信號(hào)，并將所述 第一混頻信號(hào)輸送至所述第一濾波裝置；
[0008]所述第一濾波裝置將接收的所述第一混頻信號(hào)進(jìn)行濾波，并將濾波后得到的第一 濾波信號(hào)輸送至所述四端口環(huán)形器的第一輸入端口，將濾波后得到的第二濾波信號(hào)輸出；
[0009] 所述第一移相器將從所述雙頻本振信號(hào)發(fā)生裝置獲得的第一雙頻本振信號(hào)的相 位進(jìn)行改變后轉(zhuǎn)換成第二雙頻本振信號(hào)，并將所述第二雙頻本振信號(hào)輸送至所述第二混頻 器；
[0010] 所述第二混頻器將從所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置獲得的第一雙頻射頻信號(hào)和從 所述第一移相器接收到的第二雙頻本振信號(hào)混頻成第二混頻信號(hào)，并將所述第二混頻信號(hào) 輸送至所述第二濾波裝置；
[0011]所述第二濾波裝置將接收的所述第二混頻信號(hào)進(jìn)行濾波，并將濾波后得到第三濾 波信號(hào)輸送至所述第二移相器，將濾波后得到的第四濾波信號(hào)輸出；
[0012] 所述第二移相器將接收到的第三濾波信號(hào)的相位進(jìn)行改變后轉(zhuǎn)換成第五濾波信 號(hào)，并將所述第五濾波信號(hào)輸送至所述四端口環(huán)形器的第二輸入端口；
[0013] 所述四端口環(huán)形器將接收到的所述第一濾波信號(hào)和所述第五濾波信號(hào)相減得到 的第六濾波信號(hào)，將所述第六濾波信號(hào)從所述四端口環(huán)形器的第一輸出端口輸出；
[0014] 所述四端口環(huán)形器將接收到的所述第一濾波信號(hào)和所述第五濾波信號(hào)相加得到 的第七濾波信號(hào)，將所述第七濾波信號(hào)從所述四端口環(huán)形器的第二輸出端口輸出。
[0015] 較佳的，所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置包括兩個(gè)單頻接收天線和第一合路器，所述 第一合路器將分別從所述兩個(gè)單頻接收天線獲得的第一單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻信 號(hào)合成為所述第一雙頻射頻信號(hào)；
[0016] 或者，所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置包括雙頻接收天線，所述雙頻接收天線同時(shí)接 收所述第一單頻射頻信號(hào)和所述第二單頻射頻信號(hào)。
[0017] 較佳的，所述雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置包括第二合路器和兩個(gè)單頻鎖相環(huán)電路，所 述第二合路器將兩個(gè)單頻鎖相環(huán)電路分別產(chǎn)生的第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào) 合成為所述第一雙頻本振信號(hào)；
[0018] 或者，所述雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置包括雙頻鎖相環(huán)電路，所述雙頻鎖相環(huán)電路同 時(shí)產(chǎn)生所述第一單頻本振信號(hào)和所述第二單頻本振信號(hào)。
[0019] 較佳的，所述第一濾波裝置為第一雙工器;所述第二濾波裝置為第二雙工器。
[0020] 較佳的，所述第一濾波裝置由第一功分器、第一帶通濾波器和第一低通濾波器組 成;所述第一濾波裝置由第二功分器第二帶通濾波器和第二低通濾波器組成；
[0021] 所述第一功分器將接收到的所述第一混頻器發(fā)送的第一混頻信號(hào)分為兩路混頻 信號(hào)，并分別輸送至所述第一帶通濾波器和所述第一低通濾波器；
[0022] 所述第一帶通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第一濾波信號(hào)；
[0023] 所述第一低通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第二濾波信號(hào)；
[0024] 所述第二功分器將接收到的所述第二混頻器發(fā)送的第二混頻信號(hào)分為兩路混頻 信號(hào)，并分別輸送至所述第二帶通濾波器和所述第二低通濾波器；
[0025]所述第二帶通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第三濾波信號(hào)；
[0026] 所述第二低通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第四濾波信號(hào)。
[0027] 較佳的，所述第一移相器和所述第二移相器均為f移相器。
[0028] 較佳的，所述第一雙頻射頻信號(hào)包括第一單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻信號(hào);所 述第一雙頻本振信號(hào)包括第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào);所述第一單頻射頻信號(hào) 和所述第一單頻本振信號(hào)的頻率相等;所述第一帶通濾波器和所述第二帶通濾波器均為中 心頻率為所述第二單頻射頻信號(hào)和所述第二單頻本振信號(hào)的頻率差值，且?guī)挒榈诙晤l 射頻信號(hào)帶寬的濾波器。
[0029] 較佳的，所述第一低通濾波器和所述第二低通濾波器的截止頻率不小于所述第一 射頻信號(hào)帶寬。
[0030] 由上述技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，系統(tǒng)包括雙頻 射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置、第一混頻器、第二混頻器、第一移相器、第二移相器、第一濾波裝置、第 二濾波裝置、四端口環(huán)形器和雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置。本發(fā)明實(shí)施例，相較于現(xiàn)有的混合式 共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，只需兩個(gè)混頻器和一個(gè)四端口環(huán)形器即可完成I/Q信號(hào)分離，使用器件 更少，成本與體積也會(huì)相應(yīng)減少。
[0031] 當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品或方法必不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu) 點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)的原理示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例提供的一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)的仿真圖；
[0035]圖3為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例中第一單頻射頻信號(hào)中的I信號(hào)解調(diào)前后的波形對(duì) 比圖；
[0036]圖4為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例中第一單頻射頻信號(hào)中的Q信號(hào)解調(diào)前后的波形對(duì) 比圖；
[0037]圖5為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例中第一單頻射頻信號(hào)中，I信號(hào)解調(diào)前后的差值和Q 信號(hào)解調(diào)前后的差值的波形圖；
[0038]圖6a為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例中第二單頻射頻信號(hào)解調(diào)前I信號(hào)的波形圖；
[0039]圖6b為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例中第二單頻射頻信號(hào)解調(diào)后I信號(hào)的波形圖；
[0040]圖7a為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例中第二單頻射頻信號(hào)解調(diào)前Q信號(hào)的波形圖；
[0041]圖7b為本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例中第二單頻射頻信號(hào)解調(diào)后Q信號(hào)的波形圖；
[0042]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0044]參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，包括雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝 置101、第一混頻器102、第二混頻器103、第一移相器104、第二移相器105、第一濾波裝置 106、第二濾波裝置107、四端口環(huán)形器108和雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置109;
[0045]其中，該第一混頻器將從該雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置101獲得的第一雙頻射頻信號(hào) 和從該雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置109獲得的第一雙頻本振信號(hào)混頻成第一混頻信號(hào)，并將該 第一混頻信號(hào)輸送至第一濾波裝置106;
[0046]該第一濾波裝置106將接收的該第一混頻信號(hào)進(jìn)行濾波，并將濾波后得到的第一 濾波信號(hào)輸送至該四端口環(huán)形器108的第一輸入端口，將濾波后得到的第二濾波信號(hào)輸出；
[0047] 該第一移相器104將從該雙頻本振信號(hào)發(fā)生裝置109獲得的第一雙頻本振信號(hào)的 相位進(jìn)行改變后轉(zhuǎn)換成第二雙頻本振信號(hào)，并將該第二雙頻本振信號(hào)輸送至該第二混頻器 103；
[0048] 該第二混頻器103將從該雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置101獲得的第一雙頻射頻信號(hào)和 從該第一移相器104接收到的第二雙頻本振信號(hào)混頻成第二混頻信號(hào)，并將該第二混頻信 號(hào)輸送至該第二濾波裝置107;
[0049] 該第二濾波裝置107將接收的第二混頻信號(hào)進(jìn)行濾波，并將濾波后得到第三濾波 信號(hào)輸送至第二移相器105,將濾波后得到的第四濾波信號(hào)輸出；
[0050] 該第二移相器105將接收到的第三濾波信號(hào)的相位進(jìn)行改變后轉(zhuǎn)換成第五濾波信 號(hào)，并將該第五濾波信號(hào)輸送至該四端口環(huán)形器108的第二輸入端口；
[0051] 該四端口環(huán)形器108將接收到的該第一濾波信號(hào)和該第五濾波信號(hào)相減得到的第 六濾波信號(hào)，將該第六濾波信號(hào)從該四端口環(huán)形器108的第一輸出端口輸出；
[0052]該四端口環(huán)形器108將接收到的該第一濾波信號(hào)和該第五濾波信號(hào)相加得到的第 七濾波信號(hào)，將該第七濾波信號(hào)從該四端口環(huán)形器108的第二輸出端口輸出。
[0053]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例所說(shuō)的第一雙頻射頻信號(hào)的帶寬為3dB帶寬，3dB帶 寬是指是比該峰值功率小3dB(就是峰值的50%)的頻譜范圍的帶寬。
[0054]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提供的"第一混頻器102"中的"第一"和"第二混頻 器103"中的"第二"僅僅為了從命名上區(qū)分兩個(gè)混頻器，并不具有任何限定意義；同理，"第 一濾波裝置106"中的"第一"和"第二濾波裝置107"中的"第二"僅僅為了從命名上區(qū)分兩個(gè) 濾波裝置，并不具有任何限定意義；同理，"第一移相器104"中的"第一"和"第二移相器105" 中的"第二"僅僅為了從命名上區(qū)分兩個(gè)移相器，并不具有任何限定意義。
[0055]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的第一混頻器102、第二混頻器103與第一移相 器104三者結(jié)合即為正交混頻器，正交混頻器是將輸入的射頻信號(hào)變換成兩路振幅相等、相 位正交的中頻或零頻信號(hào)?；祛l器是非線性電路的一種，能夠?qū)⑤斎氲纳漕l信號(hào)和本振信 號(hào)混合成特定頻率的輸出信號(hào)，特定頻率等于兩個(gè)輸入信號(hào)的頻率之和、差或?yàn)閮烧咂渌?組合。
[0056]可以理解的是，四端口環(huán)形器108在本發(fā)明實(shí)施例中是有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出 端的器件，能夠使信號(hào)只能在規(guī)定端口進(jìn)行輸入和輸出，在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)信號(hào)的傳輸 方向確定，環(huán)形器的輸入端口和輸出端口也隨之確定，假設(shè)四端口環(huán)形器108的四個(gè)端口分 別為A、B、C、D，環(huán)繞方向?yàn)锳-B-C-D，則四端口環(huán)形器108的輸入端口為端口 A和C，輸出端 口為端口 B和D。本發(fā)明實(shí)施例中的四端口環(huán)形器108內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸入信號(hào)的相加和 相減，并從第一輸出端口輸出兩個(gè)信號(hào)相加的結(jié)果，從第二輸出端口輸出兩個(gè)信號(hào)相減的 結(jié)果。本發(fā)明實(shí)施例中的"第一輸入端口"中的"第一"和"第二輸入端口"中的"第二"僅僅從 命名上區(qū)分兩個(gè)輸入端□，并不具有任何限定意義；同理"第一輸出端口"中的"第一"和"第 二輸出端口"中的"第二"僅僅從命名上區(qū)分兩個(gè)輸出端口，并不具有任何限定意義。
[0057]在一種實(shí)現(xiàn)方式中，該雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置101包括兩個(gè)單頻接收天線和第一 合路器，第一合路器將分別從兩個(gè)單頻接收天線獲得的第一單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻 信號(hào)合成為第一雙頻射頻信號(hào)；
[0058] 或者，雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置101包括雙頻接收天線，雙頻接收天線同時(shí)接述第一 單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻信號(hào)。
[0059] 本發(fā)明實(shí)施例中的第一混頻器102和第二混頻器103輸入的射頻信號(hào)均為雙頻射 頻信號(hào)，單頻接收天線的信號(hào)是單頻射頻信號(hào)，所以還需要第一合路器，將兩個(gè)單頻射頻信 號(hào)合成雙頻射頻信號(hào)，雙頻接收天線同時(shí)接收第一單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻信號(hào)，接 收到的是雙頻信號(hào)，則雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置101不需要第一合路器將信號(hào)合成，而是直接 將第一雙頻射頻信號(hào)輸送至第一混頻器102和第二混頻器103。
[0060] 在一種實(shí)現(xiàn)方式中，該雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置109包括第二合路器和兩個(gè)單頻鎖 相環(huán)電路，該第二合路器將兩個(gè)單頻鎖相環(huán)電路分別產(chǎn)生的第一單頻本振信號(hào)和第二單頻 本振信號(hào)合成為該第一雙頻本振信號(hào)。
[0061] 或者，雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置109包括雙頻鎖相環(huán)電路，雙頻鎖相環(huán)電路同時(shí)產(chǎn)生 第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào)。
[0062] 鎖相環(huán)電路產(chǎn)生混頻需要的本振信號(hào)，鎖相環(huán)電路產(chǎn)生的本振信號(hào)可以是單頻本 振信號(hào)也可以是雙頻本振信號(hào)，鎖相環(huán)電路為單頻鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路產(chǎn)生的是單頻 本振信號(hào)，則需將第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào)通過(guò)第二合路器合成為第一雙頻 本振信號(hào);鎖相環(huán)電路為雙頻鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路產(chǎn)生的是雙頻本振信號(hào)，則不需要第 二合路器將信號(hào)合成，而是直接將雙頻本振信號(hào)輸送至混頻器的本振端口。
[0063] 在本發(fā)明實(shí)施例中，第一濾波裝置106為第一雙工器，第一雙工器內(nèi)部特性為第一 帶通濾波器和第一低通濾波器;第二濾波裝置107為第二雙工器，第二雙工器內(nèi)部特性為第 二帶通濾波器和第二低通濾波器。
[0064] 在實(shí)際應(yīng)用中，該第一帶通濾波器將接收到的該第一混頻信號(hào)濾波得到第一濾波 信號(hào)；
[0065] 該第一低通濾波器將接收到的該第一混頻信號(hào)濾波得到第二濾波信號(hào)；
[0066]該第二帶通濾波器將接收到的該第二混頻信號(hào)濾波得到第三濾波信號(hào)；
[0067]該第二低通濾波器將接收到的該第二混頻信號(hào)濾波得到第四濾波信號(hào)。
[0068]需要說(shuō)明的是，第一帶通濾波器和第二帶通濾波器的帶寬都是ldB帶寬，保證了所 需信號(hào)都能以較少的損耗通過(guò)第一帶通濾波器或第二帶通濾波器。ldB帶寬(BWldB)表征了 帶通濾波器通帶帶寬參數(shù)，BWldB = f2-fl，其中，Π為以中心頻率f0處插入損耗為基準(zhǔn)，下 降ldB處對(duì)應(yīng)的左頻點(diǎn)，f 2為以中心頻率f0處插入損耗為基準(zhǔn)，下降ldB處對(duì)應(yīng)的右頻點(diǎn)。
[0069] 在本發(fā)明實(shí)施例中，該第一移相器104和該第二移相器105均為丨移相器。
[0070] 移相器能夠?qū)⑿盘?hào)的相位移動(dòng)一個(gè)角度，y移相器能將輸入信號(hào)的相位改變90°。 第一移相器104能夠使雙頻本振信號(hào)的相位改變90°后，再接入第二混頻器103的本振輸入 端口，與第一混頻器102-起完成正交混頻;第二移相器105將第三濾波信號(hào)相位改變90°后 得到第五濾波信號(hào)，而第五濾波信號(hào)和第一濾波信號(hào)輸入四端口環(huán)形器108后可以分離出 帶有載波的第二單頻射頻信號(hào)的I信號(hào)和Q信號(hào)。
[0071 ]在本發(fā)明實(shí)施例中，該第一雙頻射頻信號(hào)包括第一單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻 信號(hào);該第一雙頻本振信號(hào)包括第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào);該第一路單頻射 頻信號(hào)和該第一單頻本振信號(hào)的頻率相等;該第一帶通濾波器和該第二帶通濾波器均為中 心頻率為該第二單頻射頻信號(hào)和該第二單頻本振信號(hào)的頻率差值，且?guī)挒榈诙晤l射頻 信號(hào)帶寬的濾波器。
[0072] 第一路單頻射頻信號(hào)和第一單頻本振信號(hào)的頻率相等，保證了第一雙頻射頻信號(hào) 和第一雙頻本振信號(hào)將第一混頻器102混頻后，在第一混頻信號(hào)中包括零中頻的I信號(hào)，第 一混頻信號(hào)經(jīng)第一低通濾波器之后可以直接得到零中頻的I信號(hào)。第一帶通濾波器和第二 帶通濾波器保證第一混頻信號(hào)和第二混頻信號(hào)特定的頻率信號(hào)通過(guò)帶通濾波器，這里所說(shuō) 的特定的頻率等于第二單頻射頻信號(hào)和該第二單頻本振信號(hào)的頻率差值。
[0073] 在本發(fā)明實(shí)施例中，第一低通濾波器和該第二低通濾波器的截止頻率不小于第一 射頻信號(hào)帶寬的。
[0074] 截止頻率不小于第一射頻信號(hào)帶寬的的第一低通濾波器和第二低通濾波器能夠 直接分離出零中頻的信號(hào)。需要說(shuō)明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，截止頻率最佳的范圍為第一射頻 信號(hào)帶寬的120%~150%，而且，截止頻率不大于兩倍的第一射頻信號(hào)帶寬。
[0075] 下面結(jié)合各器件的功能對(duì)本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0076] 假設(shè)第一雙頻射頻信號(hào)為VrfzAKOcoM ω lt)+A2(t)C〇S( ω 2t)，其中，AKt)是第 一單頻射頻信號(hào)的振幅，ω:是第一單頻射頻信號(hào)的角頻率，A2(t)是第二單頻射頻信號(hào)的振 幅，ω 2是第二單頻射頻彳目號(hào)的角頻率。彳目號(hào)的振幅可以表不為:Ak(t) = Vlink(t)+V〇ink(t)，k e(l，2)，VIink⑴是調(diào)制時(shí)的余弦函數(shù)，VQink⑴是調(diào)制時(shí)的同頻正弦函數(shù)。又假設(shè)第一雙頻 本振信號(hào)為Vl〇 = COS( C〇LOlt)+COS( C〇LQ2t)，其中，是第一單頻本振信號(hào)的角頻率，ω L02 是第二單頻本振信號(hào)的角頻率。角頻率可以通過(guò)頻率換算而得，換算公式為ιω,ιΖπΧΑ， 心為第一單頻射頻信號(hào)的頻率，f 2為第一單頻射頻信號(hào)的頻率，funS第一單頻本振信號(hào)的 頻率為，紅〇2為第二單頻本振信號(hào)的頻率。
[0077] 第一雙頻射頻信號(hào)VRF與第一雙頻本振信號(hào)VLQ通過(guò)第一混頻器102后可以得到第 一混頻信號(hào)，第一混頻信號(hào)可以通過(guò)以下計(jì)算公式得到：
[0079] 假設(shè)Max[ ω 1_ ω lqi，ω 2- ω L02]〈Min[ ω 1_ ω l02，ω 2_ ω LQ1]，ω ifi= ω 1_ ω lqi = 〇，
ωΙΡ2為第二單頻射頻信號(hào)和第二單頻本振信號(hào)的角頻率差值， 第一單頻射頻信號(hào)的帶寬，BW2第一單頻射頻信號(hào)的帶寬。
[0080] 第一混頻信號(hào)經(jīng)過(guò)截止頻率不小于BWi的第一低通濾波器得到第二濾波信號(hào)后直 接輸出，該第二濾波信號(hào)可以表示為：
[0082]第二濾波信號(hào)為分離出來(lái)的零中頻的I信號(hào)。
[0083]第一混頻信號(hào)通過(guò)中心角頻率為fIF2帶寬為BW2的第一帶通濾波器得到第一濾波 信號(hào)，第一濾波信號(hào)被輸送至四端口環(huán)形器1 〇 8的第一輸入端口，第一濾波信號(hào)可以表不 為：
[0085] 第一雙頻本振信號(hào)為VLQ = cos( coLQ1t)+cos( coLQ2t)，經(jīng)過(guò)第一移相器104后轉(zhuǎn)換為第二雙頻本振信號(hào)fu)，第二雙頻本振信號(hào)可以表示為：
[0087] 第一雙頻射頻信號(hào)VRF與二雙頻本振信號(hào)ν\ο經(jīng)第二混頻器103混頻后得到第二混 頻信號(hào)，第二混頻信號(hào)可以表示為：
[0089]第二混頻信號(hào)經(jīng)過(guò)截止頻率不小于第二低通濾波器得到第四濾波信號(hào)，第 四濾波信號(hào)為零中頻的Q信號(hào)，第四濾波信號(hào)可以表示為：
[0091]第二混頻信號(hào)通過(guò)中心頻率為fIF2且?guī)挒锽W2的第二帶通濾波器后得到第三濾 波信號(hào)疒IF2(t)，第三濾波信號(hào)V' IF2(t)可以表不為：
[0093]第三濾波信號(hào)V^Fdt)經(jīng)過(guò)第二移相器105后，得到第五濾波信號(hào)V〃IF2(t)，第五濾 波信號(hào)V〃IF2(t)可以表不為：
[0095]第五濾波信號(hào)被輸送至四端口環(huán)形器108的第二輸入端口，第一濾波信號(hào)ViF2(t) 與第五濾波信號(hào)V〃IF2(t)通過(guò)四端口環(huán)形器108,在四端口環(huán)形器108的第二輸出端口得到 第六濾波信號(hào)Vlmjt2,該第六濾波信號(hào)ν?Μ2為角頻率為ω ΙΡ2的I信號(hào)，第六濾波信號(hào)ν?Μ2可 以表示為：
[0096] = =
[0097] 第一濾波信號(hào)VIF2(t)與第五濾波信號(hào)V〃IF2(t)通過(guò)四端口環(huán)形器108,在四端口環(huán) 形器108的第一輸出端口得到第七濾波信號(hào)V〇c)Ut2,該第七濾波信號(hào)V〇mjt2為角頻率為ω IF2的 Q信號(hào)，第七濾波信號(hào)VQmjt2可以表不為：
[0098] = = ω n?2t) 〇
[0099] 根據(jù)上述實(shí)現(xiàn)過(guò)程結(jié)合具體的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種共時(shí)雙頻 接收系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0100] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例應(yīng)用實(shí)例的ADS仿真圖，ADS(Advanced Design System)是先 進(jìn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。第一雙頻射頻信號(hào)為兩個(gè)不同中心頻率的16 QAM的射頻信號(hào)，QAM是英文 Quadrature Amplitude Modulation的縮略語(yǔ)簡(jiǎn)稱，意為正交幅度調(diào)制，是一種在兩個(gè)正交 載波上進(jìn)行幅度調(diào)制的調(diào)制方式，16QAM是指包含16種符號(hào)的QAM調(diào)制方式。第一雙頻射頻 信號(hào)為:^%'=[1土111(1：)+(^111(1：)](308(〇11：) + []^112(1：)+(^112(1：)](308(〇21：)，其中，八1{(1：)='\^成 (t )+VQink( t)，k e (1，2)，ω i是第一單頻射頻信號(hào)的角頻率，ω 2是第二單頻射頻信號(hào)的角頻 率。第一單頻射頻信號(hào)的頻率為:f 1 = 2. OGHz，第二單頻射頻信號(hào)的頻率為:f 2 = 2.6GHz，在 本應(yīng)用實(shí)例中，第一雙頻本振信號(hào)的振幅均為2，第一雙頻本振信號(hào)為:Vu] = 2 X cos( ω wit) +2 X cos ( ω )，第一單頻射頻信號(hào)的帶寬為:BWi = 50MHz，第二單頻射頻信號(hào)的帶寬為： BW2 = 60MHz;第一單頻本振信號(hào)的頻率為f LQ1 = 2.0GHz，第二單頻本振信號(hào)的頻率為:fL02 = 2.46他；四端口環(huán)形器108的參數(shù)為：頻率？ = 2001他（兆赫），阻值2〇 = 50011111(歐姆）。￥1。葉1 (t)、Vicmt2 (t)、VQ?tl (t)和VQcmt2 (t)輸出端 口的阻值均為Z = 500hm。
[0101] 第一雙頻射頻信號(hào)VRF與第一雙頻本振信號(hào)VLQ通過(guò)第一混頻器102后可以得到第 一混頻信號(hào)，第一混頻信號(hào)可以通過(guò)以下計(jì)算公式得到：
[0102] Vrf*Vlo = 2X [Ai(t)cos( ω it)+A2(t)cos( 02t)]*[cos( 0L0it)+cos( 0L02t)
[0103] =Al(t)[C0S( C0it_C0LOlt)+COS( C0it+C0LOlt)+COS( C0it_C0L02t)+COS( ωι?+ω L02t)]
[0104] +A2(t) [C0S( C02t_C0LOlt)+COS( C02t+C0LOlt)+COS( C02t_C0L02t)+COS( ω2?+ω L02t)]；
[0105] 代入數(shù)值得：
[0106] VRF*VLQ = Ai(t) [cos(23T*0*t)+cos(23T*4.0 X 109*t)+cos(23T*0 ·4 X 109*t)+cos(2 3T*4.4X109*t)]
[0107] +A2(t)[cos(23i*0.6X109*t)+cos(23i*4.6X10 9*t)+cos(23T*0.2X109*t)+cos(2 31*5.0 X109*t)]。
[0108] 第一混頻信號(hào)經(jīng)過(guò)截止頻率為60MHz的第一低通濾波器得到第二濾波信號(hào)后直接 輸出，該第二濾波信號(hào)為：
[0109] Vlmjtl(t) = Al(t)COS(2JT*〇*t) = [VlinlCOS(23T*0*t)+VQinlsin(23T*0*t) ] = Vlinl。
[0110] 第一混頻信號(hào)通過(guò)中心頻率為fiF2 = 200MHz且?guī)挒锽W2 = 60MHz的第一帶通濾波 器得到第一濾波信號(hào)，第一濾波信號(hào)被輸送至四端口環(huán)形器108的第一輸入端口，第一濾波 信號(hào)為：
[0111] ViF2 (t) = A2(t) cos (231*0.2 X 109*t) = [Viin2cos (231*0.2 X 109*t) +VQin2Sin(2π*0.2 X109*t)]〇
[0112] 第一雙頻本振信號(hào)為Vlq = 2 X cos( ωLQ1t)+2 X cos( ωLQ2t)，經(jīng)過(guò)第一移相器104后 轉(zhuǎn)換為第二雙頻本振信號(hào)ω，第一移相器104為移相器，第二雙頻本振信號(hào)為：
[0114] 第一雙頻射頻信號(hào)Vrf與第二雙頻本振信號(hào)V\Q經(jīng)第二混頻器103混頻后得到第二 混頻信號(hào)，第二混頻信號(hào)為：
[0115] Vrf^V7 lo = 2 X [Ai(t)cos( ω it)+A2(t)cos( ω 2t)]^[sin( 0L0it)+sin( 0L02t)
[0116] =Ai( t) [sin( ω it - ω L0it )+sin( ω it+ ω L0it )+sin( ω it - ω L02t )+sin( ω it + ω L02t)]
[0117] +A2(t)[sin( c02t_c0L0it)+sin( c02t+c0L0it) + sin( c02t_c0L02t)+sin( c02t+co L02t)]；
[0118] 代入數(shù)值得：
[0119] VRF*V/L〇 = Ai(t)[sin(23i*0*t)+sin(23i*4.0X109*t)+sin(23T*0.4X10 9*t)+sin(2 Ji*4.4X109*t)]
[0120] +A2(t)[sin(23i*0.6X109*t)+sin(23i*4.6X10 9*t)+sin(23T*0.2X109*t)+sin(2 31*5.0 X109*t)]。
[0121] 第二混頻信號(hào)經(jīng)過(guò)截止頻率為60MHz的第二低通濾波器得到第四濾波信號(hào)，第四 濾波信號(hào)為零中頻的Q信號(hào)，第四濾波信號(hào)為：
[01 22] VQmjtl(t) = Al(t)sin(2JT*0*t) = [VlinlCOS(23T*0*t)+VQinlsin(23T*0*t) ] = VQinl。
[0123] 第二混頻信號(hào)通過(guò)中心頻率為fiF2 = 200MHz且?guī)挒锽W2 = 60MHz的第二帶通濾波 器得到第三濾波信號(hào)，第三濾波信號(hào)被輸送至四端口環(huán)形器108的第二輸入端口，第三濾波 信號(hào)為：
[0124] V/iF2(t)=A2(t)sin(23i*0.2X109*t) = [Viin2sin(23T*0.2X109*t)+VQin2C0s(23T* 0.2X109*t)]〇
[0125] 第三濾波信號(hào)V、F2(t)經(jīng)過(guò)第二移相器105后，第二移相器105為移相器，得到 第五濾波信號(hào)V〃 IF2 ( t)，第五濾波信號(hào)V〃 IF2 ( t)為：
[0127] 第五濾波信號(hào)被輸送至四端口環(huán)形器108的第二輸送端口，第一濾波信號(hào)ViF2(t) 與第五濾波信號(hào)V〃IF2(t)通過(guò)四端口環(huán)形器108,在四端口環(huán)形器108的第二輸出端口得到 第六濾波信號(hào)Vlmjt2 ( t )，該第六濾波信號(hào)ν?Μ2 ( t )為角頻率為ω IF2的I信號(hào)，第六濾波信號(hào) Vl〇Ut2(t)為：
[0128] VIout2 (t) = VlF2 (t ) +V〃 IF2 (t ) = 2 X Vlin2COS ( 231*0 · 2 X 109*t) 〇
[0129] 第一濾波信號(hào)VIF2(t)與第五濾波信號(hào)V〃IF2(t)通過(guò)四端口環(huán)形器108,在四端口環(huán) 形器108的第一輸出端口得到第七濾波信號(hào)V Qciut2(t)，該第七濾波信號(hào)VQciut2(t)為角頻率為 ω IF2的Q信號(hào)，第七濾波信號(hào)ν〇〇ιι?2 (t )為：
[0130] VQout2 (t) = ViF2 (t)-v〃 IF2 (t) = 2 X VQin2sin(231氺〇. 2 X 109氺t) 〇
[0131] 圖3為中心頻率為^ = 2.06?的第一單頻射頻信號(hào)其解調(diào)前I信號(hào)VIinl(t)與解調(diào) 后I信號(hào)Vimjti(t)對(duì)比圖。在圖中，縱坐標(biāo)為幅度，單位為V(伏特)橫坐標(biāo)為時(shí)間，單位為usee (微秒）。因?yàn)榻庹{(diào)要經(jīng)過(guò)混頻和濾波等過(guò)程，所以解調(diào)后VIciutl(t)信號(hào)在時(shí)間上有一定的延 遲，為了便于對(duì)比，對(duì)解調(diào)后V Iciutl(t)信號(hào)進(jìn)行了平移。解調(diào)后的圖形與解調(diào)前原始圖形基 本吻合，共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，可以滿足接收機(jī)系統(tǒng)要求。
[0132] 圖4為中心頻率為^ = 2.06?的射頻信號(hào)其解調(diào)前Q信號(hào)VQinl(t)與解調(diào)后Q信號(hào) VQQUtl(t)對(duì)比圖。因?yàn)榻庹{(diào)要經(jīng)過(guò)混頻和濾波等過(guò)程，所以解調(diào)后VQciutl(t)信號(hào)在時(shí)間上有 一定的延遲，為了便于對(duì)比，對(duì)解調(diào)后v Qciutl(t)信號(hào)進(jìn)行了平移。解調(diào)后的圖形與解調(diào)前原 始圖形的相位相差I(lǐng)圖形形狀基本吻合，共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，可以滿足接收機(jī)系 統(tǒng)要求。
[0133] 圖5顯示了中心頻率為^ = 2.06?的第一單頻射頻信號(hào)，其解調(diào)前I信號(hào)與解調(diào)后 Ι?目號(hào)之差Δ Vii(t)，及解調(diào)前目號(hào)與解調(diào)后Q彳目號(hào)之差Δ V〇i(t)，其中Δ Vii(t) =Vi?ti(t)- Vlinl(t)，Δ VQ1(t) =VQmjtl(t)-VQinl(t)。可以更清晰的看到，Δ Vn(t)和 Δ VQ1(t)的變化范圍 很小，在VIintl (t)和VQinl (t)變化范圍的1 ο %以下。
[0134] 圖6a為中心頻率為f2 = 2.6GHz的第二單頻射頻信號(hào)的解調(diào)前I信號(hào)，圖6b為中心 頻率為f2 = 2.6GHz的第二單頻射頻信號(hào)的解調(diào)后I信號(hào)。解調(diào)后的信號(hào)是在200MHz的載波 上的，即圖6b是圖6a在200MHz的載波上的圖形。對(duì)比可得，圖形基本吻合，共時(shí)雙頻接收系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，可以滿足接收機(jī)系統(tǒng)要求。
[0135] 圖7a為中心頻率為f2 = 2.6GHz的第二單頻射頻信號(hào)的解調(diào)前Q信號(hào)，圖7b為中心 頻率為f2 = 2.6GHz的第二單頻射頻信號(hào)的解調(diào)后Q信號(hào)。解調(diào)后的信號(hào)是在200MHz的載波 上的，即圖7b是圖7a在200MHz的載波上的圖形。對(duì)比可得，圖形基本吻合，共時(shí)雙頻接收系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，可以滿足接收機(jī)系統(tǒng)要求。
[0136] 應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，相較于現(xiàn)有的混合式共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，只需兩個(gè)混頻器和 一個(gè)環(huán)形器不僅能完成零中頻的I/Q信號(hào)分離，而且能完成中頻的I/Q信號(hào)分離，使用器件 更少，成本與體積也會(huì)相應(yīng)減少。
[0137] 參照?qǐng)D8,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，包括雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生 裝置801、第一混頻器802、第二混頻器803、第一移相器804、第二移相器805、第一功分器 806、第二功分器807、第一低通濾波器808、第二低通濾波器809、第一帶通濾波器810、第二 帶通濾波器811、四端口環(huán)形器812和雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置813;
[0138] 其中，該第一混頻器802將從雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置801獲得的第一雙頻射頻信號(hào) 和從該雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置813獲得的第一雙頻本振信號(hào)混頻成第一混頻信號(hào)，并將該 第一混頻信號(hào)輸送至該第一功分器806;
[0139] 該第一功分器806將從第一混頻器802發(fā)送的接收到的第一混頻信號(hào)分為兩路混 頻信號(hào)，并分別輸送至該第一帶通濾波器810和該第一低通濾波器808;
[0140]該第一帶通濾波器810將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第一濾波信號(hào)，并將濾波后 得到的第一濾波信號(hào)輸送至該四端口環(huán)形器812的第一輸入端口；
[0141]該第一低通濾波器808將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第二濾波信號(hào)，并將濾波后 得到的第二濾波信號(hào)輸出；
[0142] 該第一移相器804將從該雙頻本振信號(hào)發(fā)生裝置813獲得的第一雙頻本振信號(hào)的 相位進(jìn)行改變后轉(zhuǎn)換成第二雙頻本振信號(hào)，并將該第二雙頻本振信號(hào)輸送至該第二混頻器 803；
[0143] 該第二混頻器803將從該雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置801獲得的第一雙頻射頻信號(hào)和 從該第一移相器804接收到的第二雙頻本振信號(hào)混頻成第二混頻信號(hào)，并將該第二混頻信 號(hào)輸送至該第二功分器807;
[0144] 該第二功分器807將該第二混頻器803發(fā)送的接收到的第二混頻信號(hào)分為兩路混 頻信號(hào)，并分別輸送至該第二帶通濾波器811和該第二低通濾波器809;
[0145] 該第二帶通濾波器811將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第三濾波信號(hào)，并將濾波后 得到第三濾波信號(hào)輸送至該第二移相器805;
[0146] 該第二低通濾波器809將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第四濾波信號(hào)，并將濾波后 得到的第四濾波信號(hào)輸出；
[0147] 該第二移相器805將接收到的第三濾波信號(hào)的相位進(jìn)行改變后轉(zhuǎn)換成第五濾波信 號(hào)，并將該第五濾波信號(hào)輸送至該四端口環(huán)形器812的第二輸入端口；
[0148] 該四端口環(huán)形器812將接收到的該第一濾波信號(hào)和該第五濾波信號(hào)相減得到的第 六濾波信號(hào)，將該第六濾波信號(hào)從該四端口環(huán)形器812的第一輸出端口輸出；
[0149] 該四端口環(huán)形器812將接收到的該第一濾波信號(hào)和該第五濾波信號(hào)相加得到的第 七濾波信號(hào)，將該第七濾波信號(hào)從該四端口環(huán)形器的第二輸出端口輸出。
[0150] 本實(shí)施例中，在一種實(shí)現(xiàn)方式中，該雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置801包括單頻接收天線 和第一合路器，第一合路器將分別從單頻接收天線獲得的第一單頻射頻信號(hào)和第二單頻射 頻信號(hào)合成為第一雙頻射頻信號(hào)；
[0151]或者，雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置801包括雙頻接收天線，雙頻接收天線同時(shí)接收第一 單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻信號(hào)。
[0152] 本實(shí)施例中，在一種實(shí)現(xiàn)方式中，該雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置813包括第二合路器和 兩個(gè)鎖相環(huán)電路，該第二合路器將兩個(gè)鎖相環(huán)電路分別產(chǎn)生的第一單頻本振信號(hào)和第二單 頻本振信號(hào)合成為該第一雙頻本振信號(hào)。
[0153] 或者，雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置813包括雙頻鎖相環(huán)電路，雙頻鎖相環(huán)電路同時(shí)產(chǎn)生 第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào)。
[0154] 進(jìn)一步的，第一移相器804和第二移相器805均為f移相器。
[0155] 進(jìn)一步的，該第一雙頻射頻信號(hào)包括第一單頻射頻信號(hào)和第二單頻射頻信號(hào)；該 第一雙頻本振信號(hào)包括第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào);該第一單頻射頻信號(hào)和該 第一單頻本振信號(hào)的頻率相等;該第一帶通濾波器810和該第二帶通濾波器811均為中心頻 率為該第二單頻射頻信號(hào)和該第二單頻本振信號(hào)的頻率差值，且?guī)挒榈诙晤l射頻信號(hào) 帶寬的濾波器。
[0156] 進(jìn)一步的，該第一低通濾波器808和該第二低通濾波器809的截止頻率不小于第一 射頻信號(hào)帶寬。
[0157] 下面結(jié)合各器件的功能對(duì)本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0158] 假設(shè)第一雙頻射頻信號(hào)為VrfzAKOcoM ω lt)+A2(t)C〇S( ω 2t)，其中，AKt)是第 一單頻射頻信號(hào)的振幅，ω:是第一單頻射頻信號(hào)的角頻率，A2(t)是第二單頻射頻信號(hào)的振 幅， ω 2是第二單頻射頻彳目號(hào)的角頻率。彳目號(hào)的振幅可以表不為:Ak(t) = Vlink(t)+V〇ink(t)，k e(l，2)，VIink⑴是調(diào)制時(shí)的余弦函數(shù)，VQink⑴是調(diào)制時(shí)的同頻正弦函數(shù)。又假設(shè)第一雙頻 本振信號(hào)為Vl〇 = COS( C〇LOlt)+COS( C〇LQ2t)，其中，是第一單頻本振信號(hào)的角頻率，ω L02 是第二單頻本振信號(hào)的角頻率。角頻率可以通過(guò)頻率換算而得，換算公式為ιω,ιΖπΧΑ， 心為第一單頻射頻信號(hào)的頻率，f 2為第一單頻射頻信號(hào)的頻率，funS第一單頻本振信號(hào)的 頻率為，紅〇2為第二單頻本振信號(hào)的頻率。
[0159] 第一雙頻射頻信號(hào)VRF與第一雙頻本振信號(hào)VLQ通過(guò)第一混頻器802后可以得到第 一混頻信號(hào)，第一混頻信號(hào)可以通過(guò)以下計(jì)算公式得到
[0161 ] 假設(shè)Max[ ω ι_ ω loi，ω 2- ω L02]〈Min[ ω ι_ ω l02，ω 2- ω loi]，ω ifi = ω ι_ ω loi = 0，
，《IF2S第二單頻射頻信號(hào)和第二單頻本振信號(hào)的角頻率差值， 第一單頻射頻信號(hào)的帶寬，BW2第一單頻射頻信號(hào)的帶寬。
[0162]第一混頻信號(hào)經(jīng)過(guò)第一功分器806,會(huì)把一路輸入信號(hào)能量平分為兩路相等能量 后，分別輸送至第一帶通濾波器810和第一低通濾波器808,第一功分器806輸出的兩路信號(hào) 相同，均為：
[0164] 輸送至第一低通濾波器808的Vpdl經(jīng)過(guò)截止頻率不小于BWi的的第一低通濾波器 808后器得到第二濾波信號(hào)后直接輸出，該第二濾波信號(hào)可以表示為：
[0166]輸送至第一帶通濾波器810的Vpdl通過(guò)中心角頻率為fiF2帶寬為BW 2的第一帶通濾 波器810得到第一濾波信號(hào)，第一濾波信號(hào)被輸送至四端口環(huán)形器的第一輸入端口，第一濾 波信號(hào)可以表不為：
[0168] 第一雙頻本振信號(hào)為VLQ = cos( coLQ1t)+cos( coLQ2t)，經(jīng)過(guò)第一移相器804后轉(zhuǎn)換為 第二雙頻本振信號(hào)LC)，第一移相器804為y移相器，第二雙頻本振信號(hào)可以表不為：
[0170] 第一雙頻射頻信號(hào)VRF與二雙頻本振信號(hào)ν\ο經(jīng)第二混頻器803混頻后得到第二混 頻信號(hào)，第二混頻信號(hào)可以表示為：
[0172]第二混頻信號(hào)經(jīng)過(guò)第二功分器807,會(huì)把一路輸入信號(hào)能量平分為兩路相等能量 后，分別輸送至第二帶通濾波器811和第二低通濾波器809,第二功分器807輸出的兩路信號(hào) 相同，均為：
[0174] 輸送至第二低通濾波器809的Vpd2經(jīng)過(guò)截止頻率不小于BWi的第二低通濾波器809得到第四濾波信號(hào)，第四濾波信號(hào)為零中頻的Q信號(hào)，第四濾波信號(hào)可以表示為：
[0176]輸送至第二帶通濾波器811通過(guò)中心頻率為fIF2且?guī)挒锽W2的第二帶通濾波器 811后得到第三濾波信號(hào)疒IF2(t)，第三濾波信號(hào)疒IF2(t)可以表示為：
[0178] 第三濾波信號(hào)V IF2(t)經(jīng)過(guò)第二移相器805后，第二移相器805為f移相器，得到第 五濾波信號(hào)V〃 IF2 ( t)，第五濾波信號(hào)V〃 IF2 ( t)可以表不為：
[0180]第五濾波信號(hào)被輸送至四端口環(huán)形器812的第二輸送端口，第一濾波信號(hào)ViF2(t) 與第五濾波信號(hào)V〃IF2(t)通過(guò)四端口環(huán)形器812,在四端口環(huán)形器812的第二輸出端口得到 第六濾波信號(hào)Vlmjt2 ( t )，該第六濾波信號(hào)ν?Μ2 ( t )為角頻率為ω IF2的I信號(hào)，第六濾波信號(hào) Vl〇Ut2(t)可以表示為：
[0182] 第一濾波信號(hào)VIF2(t)與第五濾波信號(hào)V〃IF2(t)通過(guò)四端口環(huán)形器812,在四端口環(huán) 形器812的第一輸出端口得到第七濾波信號(hào)VQciut2(t)，該第七濾波信號(hào)VQciut2(t)為角頻率為 ω IF2的Q信號(hào)，第七濾波信號(hào)V_t2 (t)可以表不為：
[0184] 通過(guò)上述信號(hào)實(shí)現(xiàn)過(guò)程可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例不僅能完成零中頻的I/Q信號(hào)分離，而 且能完成中頻的I/Q信號(hào)分離。
[0185] 本發(fā)明實(shí)施例第一功分器806、第一低通濾波器808、第一帶通濾波器810共同作用 實(shí)現(xiàn)的功能與第一雙工器的實(shí)現(xiàn)功能基本相同，同理，第二功分器807、第二帶通濾波器811 第二低通濾波器809共同作用實(shí)現(xiàn)的功能與第二雙工器的實(shí)現(xiàn)功能基本相同，但輸出信號(hào) 的功率只有使用第一雙工器和第二雙工器的共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)輸出信號(hào)功率的一半。在實(shí) 際應(yīng)用中，使用第一雙工器和第二雙工器的共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)相對(duì)于使用圖8所示的共時(shí) 雙頻接收系統(tǒng)效果更好一些。
[0186] 應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例，相較于現(xiàn)有的混合式共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，只需兩個(gè)混頻器和 一個(gè)四端口環(huán)形器不僅能完成零中頻的I/Q信號(hào)分離，而且能完成中頻的I/Q信號(hào)分離，使 用器件更少，成本與體積也會(huì)相應(yīng)減少。
[0187] 需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí) 體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存 在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋 非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要 素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備 所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句"包括一個(gè)……"限定的要素，并不排除在 包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0188] 本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用相關(guān)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部 分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置實(shí) 施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例 的部分說(shuō)明即可。
[0189] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施方式中的全部或部分步驟是可 以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中， 這里所稱得的存儲(chǔ)介質(zhì)，如:R0M/RAM、磁碟、光盤等。
[0190] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種共時(shí)雙頻接收系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置、第一 混頻器、第二混頻器、第一移相器、第二移相器、第一濾波裝置、第二濾波裝置、四端口環(huán)形 器和雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置； 其中，所述第一混頻器將從所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置獲得的第一雙頻射頻信號(hào)和從 所述雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置獲得的第一雙頻本振信號(hào)混頻成第一混頻信號(hào)，并將所述第一 混頻信號(hào)輸送至所述第一濾波裝置； 所述第一濾波裝置將接收的所述第一混頻信號(hào)進(jìn)行濾波，并將濾波后得到的第一濾波 信號(hào)輸送至所述四端口環(huán)形器的第一輸入端口，將濾波后得到的第二濾波信號(hào)輸出； 所述第一移相器將從所述雙頻本振信號(hào)發(fā)生裝置獲得的第一雙頻本振信號(hào)的相位進(jìn) 行改變后轉(zhuǎn)換成第二雙頻本振信號(hào)，并將所述第二雙頻本振信號(hào)輸送至所述第二混頻器； 所述第二混頻器將從所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置獲得的第一雙頻射頻信號(hào)和從所述 第一移相器接收到的第二雙頻本振信號(hào)混頻成第二混頻信號(hào)，并將所述第二混頻信號(hào)輸送 至所述第二濾波裝置； 所述第二濾波裝置將接收的所述第二混頻信號(hào)進(jìn)行濾波，并將濾波后得到第三濾波信 號(hào)輸送至所述第二移相器，將濾波后得到的第四濾波信號(hào)輸出； 所述第二移相器將接收到的第三濾波信號(hào)的相位進(jìn)行改變后轉(zhuǎn)換成第五濾波信號(hào)，并 將所述第五濾波信號(hào)輸送至所述四端口環(huán)形器的第二輸入端口； 所述四端口環(huán)形器將接收到的所述第一濾波信號(hào)和所述第五濾波信號(hào)相減得到的第 六濾波信號(hào)，將所述第六濾波信號(hào)從所述四端口環(huán)形器的第一輸出端口輸出； 所述四端口環(huán)形器將接收到的所述第一濾波信號(hào)和所述第五濾波信號(hào)相加得到的第 七濾波信號(hào)，將所述第七濾波信號(hào)從所述四端口環(huán)形器的第二輸出端口輸出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置包括兩個(gè)單頻接 收天線和第一合路器，所述第一合路器將分別從所述兩個(gè)單頻接收天線獲得的第一單頻射 頻信號(hào)和第二單頻射頻信號(hào)合成為所述第一雙頻射頻信號(hào)； 或者，所述雙頻射頻信號(hào)產(chǎn)生裝置包括雙頻接收天線，所述雙頻接收天線同時(shí)接收所 述第一單頻射頻信號(hào)和所述第二單頻射頻信號(hào)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置包括第二合路器 和兩個(gè)單頻鎖相環(huán)電路，所述第二合路器將所述兩個(gè)單頻鎖相環(huán)電路分別產(chǎn)生的第一單頻 本振信號(hào)和第二單頻本振信號(hào)合成為所述第一雙頻本振信號(hào)； 或者，所述雙頻本振信號(hào)產(chǎn)生裝置包括雙頻鎖相環(huán)電路，所述雙頻鎖相環(huán)電路同時(shí)產(chǎn) 生所述第一單頻本振信號(hào)和所述第二單頻本振信號(hào)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述第一濾波裝置為第一雙工器;所述第二 濾波裝置為第二雙工器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于，所述第一濾波裝置由第一功分器、第一帶通 濾波器和第一低通濾波器組成;所述第二濾波裝置由第二功分器第二帶通濾波器和第二低 通濾波器組成； 所述第一功分器將接收到的所述第一混頻器發(fā)送的第一混頻信號(hào)分為兩路混頻信號(hào)， 并分別輸送至所述第一帶通濾波器和所述第一低通濾波器； 所述第一帶通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第一濾波信號(hào)； 所述第一低通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第二濾波信號(hào)； 所述第二功分器將接收到的所述第二混頻器發(fā)送的第二混頻信號(hào)分為兩路混頻信號(hào)， 并分別輸送至所述第二帶通濾波器和所述第二低通濾波器； 所述第二帶通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第三濾波信號(hào)； 所述第二低通濾波器將接收到的混頻信號(hào)濾波得到第四濾波信號(hào)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述系統(tǒng)，其特征在于，所述第一移相器和所述第二移相 器均為f移相器。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，其特征在于，所述第一雙頻射頻信號(hào)包括第一單頻射頻信 號(hào)和第二單頻射頻信號(hào);所述第一雙頻本振信號(hào)包括第一單頻本振信號(hào)和第二單頻本振信 號(hào);所述第一單頻射頻信號(hào)和所述第一單頻本振信號(hào)的頻率相等;所述第一帶通濾波器和 所述第二帶通濾波器均為中心頻率為所述第二單頻射頻信號(hào)和所述第二單頻本振信號(hào)的 頻率差值，且?guī)挒榈诙晤l射頻信號(hào)帶寬的濾波器。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述系統(tǒng)，其特征在于，所述第一低通濾波器和所述第二低通濾波的 截止頻率不小于所述第一射頻信號(hào)帶寬。
【文檔編號(hào)】H04B1/00GK106027075SQ201610282489
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】于翠屏, 劉微, 劉元安, 吳永樂(lè), 蘇明, 黎淑蘭, 王衛(wèi)民, 高錦春
【申請(qǐng)人】北京郵電大學(xué)