高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，包括射頻前端電路、多級(jí)電調(diào)衰減器電路、兩級(jí)混頻電路和多級(jí)增益放大器，其中，所述射頻前端電路主要由第一級(jí)電調(diào)衰減器、LNA和第一級(jí)增益放大器組成；所述多級(jí)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(jí)混頻電路主要由兩個(gè)寬帶的混頻器和本振組成；所述多級(jí)增益放大器由多個(gè)增益放大器組成，多級(jí)增益放大器級(jí)聯(lián)。本實(shí)用新型有益的效果：(1)本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)接收機(jī)的高增益動(dòng)態(tài)范圍，多級(jí)混頻電路拓寬射頻帶寬，多級(jí)增益放大器保證高增益；(2)本實(shí)用新型使得整個(gè)接收機(jī)鏈路采用純模擬電路，無(wú)需數(shù)字接口，調(diào)試方便，提高工作效率；(3)本實(shí)用新型提高了產(chǎn)品的可靠性，適應(yīng)度大，且抗干擾能力強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于移動(dòng)通信領(lǐng)域，涉及一種高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在我們的移動(dòng)通信產(chǎn)品中，接收機(jī)的增益越做越高，接收機(jī)靈敏度要求也越來(lái)越苛刻，天線有時(shí)候接收到的信號(hào)比較大，經(jīng)常影響到接收機(jī)正常使用，如今天線口接收到的信號(hào)經(jīng)常會(huì)遇到由弱到強(qiáng)時(shí)，這個(gè)時(shí)候希望不影響接收機(jī)的正常工作，也就是當(dāng)天線口接收到的信號(hào)很強(qiáng)或很弱時(shí)，希望接收機(jī)的中頻輸出功率都不變，這就需要設(shè)計(jì)一款高動(dòng)態(tài)范圍、高增益的接收機(jī)。有時(shí)候這種接收機(jī)仍不能滿足通信的要求，往往現(xiàn)在的射頻信號(hào)都很寬，進(jìn)入到傳統(tǒng)的接收機(jī)會(huì)帶入很多雜散，這就要求一款寬帶的接收機(jī)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)多級(jí)電調(diào)衰減器先后起控電調(diào)衰減器以實(shí)現(xiàn)接收機(jī)的高增益動(dòng)態(tài)范圍，多級(jí)混頻電路拓寬射頻帶寬，多級(jí)增益放大器保證高增益。
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，多級(jí)混頻電路提高射頻信號(hào)帶寬，多級(jí)電調(diào)衰減器先后起控快速實(shí)現(xiàn)高增益動(dòng)態(tài)范圍，多級(jí)增益放大器級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)高增益，整個(gè)接收機(jī)鏈路純模擬電路，無(wú)需數(shù)字接口，調(diào)試方便，提高生產(chǎn)效率。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的。這種高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，包括射頻前端電路、多級(jí)電調(diào)衰減電路、兩級(jí)混頻電路和多級(jí)增益放大器，其中，所述射頻前端電路主要由第一級(jí)電調(diào)衰減器、LNA和第一級(jí)增益放大器組成；所述多級(jí)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(jí)混頻電路主要由兩個(gè)寬帶的混頻器和本振組成；所述多級(jí)增益放大器由多個(gè)增益放大器組成，多級(jí)增益放大器級(jí)聯(lián)；第一級(jí)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(jí)增益放大器的輸入端，第一級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第一功分器的另一個(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第二級(jí)電調(diào)衰減器的輸出端連接到第二級(jí)增益放大器的輸入端，第二級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第二功分器的另一個(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第三級(jí)電調(diào)衰減器的輸出端連接到第三級(jí)增益放大器的輸入端，第三級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第三功分器的另一個(gè)輸出端連接到下一級(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第N級(jí)電調(diào)衰減器的鏈路線路如第N-1級(jí)電調(diào)衰減器的鏈路線路(N ^ 4)，形成多級(jí)電調(diào)衰減電路，第N級(jí)功分器輸出最終信號(hào)。
[0006]作為優(yōu)選，所述多級(jí)電調(diào)衰減電路通過(guò)對(duì)鏈路上不同位置的功率檢測(cè)設(shè)置N個(gè)積分電路的不同參考門限值，在保證接收機(jī)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(jí)電調(diào)衰減電路先后起控，為了不影響接收機(jī)靈敏度，第N級(jí)電調(diào)衰減器先起控，依次遞減起控，直至第一級(jí)電調(diào)衰減器最后起控。
[0007]作為優(yōu)選，所述積分電路通過(guò)一個(gè)運(yùn)算放大器、電阻(R)和電容(C)來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)整電阻(R)和電容(C)值可以改變積分電路的響應(yīng)時(shí)間；所述運(yùn)算放大器的正端設(shè)置一個(gè)參考門限值(V+)，負(fù)端在不同的輸入功率下通過(guò)檢波器輸出一個(gè)電壓值(V-)，兩個(gè)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(dāng)所控的電調(diào)衰減器開(kāi)始起控時(shí)，V+和V-相等，隨著輸入信號(hào)(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(dòng)態(tài)范圍。
[0008]作為優(yōu)選，所述多級(jí)電調(diào)衰減電路均為模擬電壓控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)鏈路的增益動(dòng)態(tài)范圍從零到N級(jí)電調(diào)衰減器的動(dòng)態(tài)范圍；所述第一級(jí)電調(diào)衰減器用于保護(hù)所述LNA，以免大功率燒壞。
[0009]作為優(yōu)選，所述兩級(jí)混頻電路用于抑制射頻輸入信號(hào)的鏡像；當(dāng)寬帶的射頻信號(hào)進(jìn)入混頻器a后，鏡像可能落在帶內(nèi)，采用兩級(jí)混頻電路，混頻器a先將射頻信號(hào)混頻到一個(gè)較高的中頻，然后再通過(guò)混頻器b混頻的較低的中頻，實(shí)現(xiàn)帶寬的擴(kuò)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(hào)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(jí)增益放大器級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)接收機(jī)的高增益。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0013](I)本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)接收機(jī)的高增益動(dòng)態(tài)范圍，多級(jí)混頻電路拓寬射頻帶寬，多級(jí)增益放大器保證高增益；
[0014](2)本實(shí)用新型使得整個(gè)接收機(jī)鏈路采用純模擬電路，無(wú)需數(shù)字接口，調(diào)試方便，提高工作效率；
[0015](3)本實(shí)用新型提高了產(chǎn)品的可靠性，適應(yīng)度大，且抗干擾能力強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)原理框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型電調(diào)衰減器原理框圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型兩級(jí)混頻電路原理框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的介紹:
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)包括:射頻前端電路、多級(jí)電調(diào)衰減電路、兩級(jí)混頻電路和多級(jí)增益放大器組成，其中，射頻前端電路由第一級(jí)電調(diào)衰減器、LNA和第一級(jí)增益放大器組成；多級(jí)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(jí)混頻電路由兩個(gè)寬帶的混頻器和本振組成；多級(jí)增益放大器由多個(gè)增益放大器組成；其特征在于，第一級(jí)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(jí)增益放大器的輸入端，第一級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第一功分器的另一個(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第二級(jí)電調(diào)衰減器的輸出端連接到第二級(jí)增益放大器的輸入端，第二級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第二功分器的另一個(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第三級(jí)電調(diào)衰減器的輸出端連接到第三級(jí)增益放大器的輸入端，第三級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第三功分器的另一個(gè)輸出端連接到下一級(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第N級(jí)電調(diào)衰減器的鏈路線路如第N-1級(jí)電調(diào)衰減器的鏈路線路(N ^ 4)，形成多級(jí)電調(diào)衰減電路，第N級(jí)功分器輸出最終信號(hào)。
[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(lái)檢波，一端(Po)用來(lái)作為下一級(jí)鏈路的輸入；檢波管主要將不同輸入功率(P0I)轉(zhuǎn)變對(duì)應(yīng)的不同電壓值(V);積分電路通過(guò)一個(gè)運(yùn)算放大器、電阻(R)和電容(C)來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)整電阻⑵和電容(C)值可以改變積分電路的響應(yīng)時(shí)間(C為4.7nF，R為10ΚΩ)。運(yùn)算放大器的正端設(shè)置一個(gè)參考門限值(V+)，這個(gè)門限值是此時(shí)Pol的功率大小通過(guò)檢波器后的電壓值，負(fù)端在不同的輸入功率下通過(guò)檢波器輸出一個(gè)電壓值(V-)，兩個(gè)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(dāng)衰減電路開(kāi)始起控時(shí)，V+和V-相等，隨著輸入信號(hào)(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(dòng)態(tài)范圍。只要中頻輸出口(IF)的功率不變，且在接收機(jī)鏈路最大增益時(shí)，算出每一級(jí)的Pol、Po2、Po3……PoN的功率大小，根據(jù)每一級(jí)的功率大小通過(guò)檢波管后出來(lái)的電壓值作為每一級(jí)積分電路的參考門限值。當(dāng)天線口信號(hào)很小的時(shí)候(也就是接收機(jī)鏈路最大增益時(shí))，此時(shí)多級(jí)電調(diào)衰減器均不起控；當(dāng)天線口的信號(hào)逐漸增大時(shí)，為了保證整個(gè)鏈路的NF，天線口的第一級(jí)電調(diào)衰減器和第二級(jí)電調(diào)衰減器均不起控，第三級(jí)先起控，當(dāng)輸入信號(hào)增大到超出最后一級(jí)電調(diào)衰減器的動(dòng)態(tài)范圍后，開(kāi)始起控第二級(jí)，當(dāng)輸入信號(hào)增大到超出后面兩級(jí)電調(diào)衰減器的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，啟動(dòng)第一級(jí)電調(diào)衰減器，此時(shí)由于輸入信號(hào)很大，信噪比高，第一級(jí)電調(diào)衰減器起控不會(huì)影響接收機(jī)靈敏度，所以第一級(jí)電調(diào)衰減器起控后既可以保護(hù)后面的LNA，也起到再次調(diào)整個(gè)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍。要很好的分段起控多級(jí)電調(diào)衰減電路，每一級(jí)的功率檢波是關(guān)鍵，只要設(shè)置好每一級(jí)的功率檢波的參考門限值(根據(jù)每一級(jí)電調(diào)衰減器的起控功率電平來(lái)定)，就可以快速地實(shí)現(xiàn)分級(jí)起控，快速調(diào)整鏈路的增益，達(dá)到最終維持IF輸出功率不變，整個(gè)鏈路無(wú)需軟件控制，無(wú)數(shù)字電路，PCB板布局布線簡(jiǎn)便。
[0022]如圖3所示，兩級(jí)混頻電路主要由兩個(gè)寬帶的混頻器組成，當(dāng)寬帶的射頻信號(hào)進(jìn)入混頻器a后，鏡像可能落在帶內(nèi)，采用兩級(jí)混頻電路，混頻器a先將射頻信號(hào)混頻到一個(gè)較高的中頻，然后再通過(guò)混頻器b混頻的較低的中頻，這樣兩級(jí)混頻可以抑制射頻輸入信號(hào)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(shí)用新型較好的實(shí)施方式而已，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型精神之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，其特征在于:包括射頻前端電路、多級(jí)電調(diào)衰減電路、兩級(jí)混頻電路和多級(jí)增益放大器，其中，所述射頻前端電路主要由第一級(jí)電調(diào)衰減器、LNA和第一級(jí)增益放大器組成；所述多級(jí)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(jí)混頻電路主要由兩個(gè)寬帶的混頻器和本振組成；所述多級(jí)增益放大器由多個(gè)增益放大器組成，多級(jí)增益放大器級(jí)聯(lián)；第一級(jí)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(jí)增益放大器的輸入端，第一級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第一功分器的另一個(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第二級(jí)電調(diào)衰減器的輸出端連接到第二級(jí)增益放大器的輸入端，第二級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第二功分器的另一個(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第三級(jí)電調(diào)衰減器的輸出端連接到第三級(jí)增益放大器的輸入端，第三級(jí)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(gè)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(jí)電調(diào)衰減器的電壓控制端，第三功分器的另一個(gè)輸出端連接到下一級(jí)電調(diào)衰減器的輸入端，第N級(jí)電調(diào)衰減器的鏈路線路如第N-1級(jí)電調(diào)衰減器的鏈路線路(N ^ 4)，形成多級(jí)電調(diào)衰減電路，第N級(jí)功分器輸出最終信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，其特征在于:所述多級(jí)電調(diào)衰減電路通過(guò)對(duì)鏈路上不同位置的功率檢測(cè)設(shè)置N個(gè)積分電路的不同參考門限值，在保證接收機(jī)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(jí)電調(diào)衰減電路先后起控，第N級(jí)電調(diào)衰減器先起控，依次遞減起控，直至第一級(jí)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(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，其特征在于:所述積分電路通過(guò)一個(gè)運(yùn)算放大器、電阻R和電容C來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)整電阻R和電容C值改變積分電路的響應(yīng)時(shí)間；所述運(yùn)算放大器的正端設(shè)置一個(gè)參考門限值V+，負(fù)端在不同的輸入功率下通過(guò)檢波器輸出一個(gè)電壓值V-，兩個(gè)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(dāng)所控的電調(diào)衰減器開(kāi)始起控時(shí)，V+和V-相等，隨著輸入信號(hào)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(dòng)態(tài)范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，其特征在于:所述多級(jí)電調(diào)衰減電路均為模擬電壓控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)鏈路的增益動(dòng)態(tài)范圍從零到N級(jí)電調(diào)衰減器的動(dòng)態(tài)范圍；所述第一級(jí)電調(diào)衰減器用于保護(hù)所述LNA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，其特征在于:所述兩級(jí)混頻電路用于抑制射頻輸入信號(hào)的鏡像；當(dāng)寬帶的射頻信號(hào)進(jìn)入混頻器a后，鏡像可能落在帶內(nèi)，采用兩級(jí)混頻電路,混頻器a先將射頻信號(hào)混頻到一個(gè)較高的中頻，然后再通過(guò)混頻器b混頻的較低的中頻，實(shí)現(xiàn)帶寬的擴(kuò)展。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高動(dòng)態(tài)高增益寬帶接收機(jī)，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(hào)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(hào)】H04B1/16GK204046583SQ201420369394
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)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(huì), 張宏亮, 羅寶填 申請(qǐng)人:三維通信股份有限公司