[發明專利]一種超寬帶可重構收發前端及信號收發方法

有效

• 申請號: 201910143805.4
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109802692B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 王璇;宋慶輝;鄭見樹
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H04B1/00
• 分類號: H04B1/00;H04B1/401
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

1.一種超寬帶可重構收發前端，其特征在于，包括可重構變頻器(1)、可重構中頻鏈路(2)、可重構零中頻收發器(3)，可重構變頻器(1)的第一端口(1-1)與外部射頻信號連接，第二端口(1-2)用于接收第一本振輸入信號，第三端口(1-3)與可重構中頻鏈路(2)的第一端口(2-1)連接，可重構零中頻收發器(3)的第一端口(3-1)與可重構中頻鏈路(2)的第二端口(2-2)連接，可重構零中頻收發器(3)的第二端口(3-2)用于接收第二本振輸入信號，第三端口(3-3)用于向外部輸出基帶信號，第四端口(3-4)用于接收外部輸入的基帶信號；

信號接收時，射頻信號輸入可重構變頻器(1)進行處理，得到中頻信號，然后進入可重構中頻鏈路(2)，可重構中頻鏈路(2)對輸入的中頻信號進行放大、濾波和幅度控制后輸出給可重構零中頻收發器(3)，可重構零中頻收發器(3)將可重構中頻鏈路(2)傳來的信號與第二本振輸入信號進行正交下變頻，得到基帶信號并對外輸出；

信號發射時，外部的基帶信號進入可重構零中頻收發器(3)，同第二本振輸入信號進行正交上變頻后得到中頻信號，然后進入可重構中頻鏈路(2)，可重構中頻鏈路(2)將可重構零中頻收發器(3)傳來的中頻信號進行幅度控制、濾波和放大后，輸出給可重構變頻器(1)，可重構變頻器(1)對可重構中頻鏈路(2)傳來的信號進行處理，對外輸出射頻信號；

所述可重構變頻器(1)包括第一切換開關(S1)、第二切換開關(S2)、第一帶通濾波器(BF1)、第二帶通濾波器(BF2)、第一雙向放大器(A1)、第二雙向放大器(A2)、混頻器(M1)和第一低通濾波器(LP1)，第一切換開關(S1)的第一端口(S1-1)與外部射頻信號連接，第二端口(S1-2)與第一帶通濾波器(BF1)的第一端口(BF1-1)連接，第三端口(S1-3)與第二帶通濾波器(BF2)的第一端口(BF2-1)連接，第一帶通濾波器的第二端口(BF1-2)與第一雙向放大器(A1)的第一端口(A1-1)連接，第二帶通濾波器(BF2)的第二端口(BF2-2)與第二雙向放大器(A2)的第一端口(A2-1)連接，第一雙向放大器(A1)的第二端口(A1-2)與混頻器(M1)的第一端口(M1-1)連接，第二雙向放大器(A2)的第二端口(A2-2)與第一低通濾波器(LP1)的第一端口(LP1-1)連接，混頻器(M1)的第二端口(M1-2)與外部的第一本振輸入信號連接，第三端口(M1-3)與第二切換開關(S2)的第一端口(S2-1)連接，第一低通濾波器(LP1)的第二端口(LP1-2)與第二切換開關(S2)的第二端口(S2-2)連接，第二切換開關(S2)的第三端口(S2-3)用于與可重構中頻鏈路(2)傳輸中頻信號；

信號接收時，第一切換開關(S1)對信號進行通路切換，其中，第一通路中，信號依次經過第一帶通濾波器(BF1)的濾波、第一雙向放大器(A1)的放大后，同第一本振輸入信號進行混頻，得到中頻信號，并通過第二切換開關(S2)輸出到可重構中頻鏈路(2)；第二通路中，信號依次經過第二帶通濾波器(BF2)的濾波、第二雙向放大器(A2)的放大后，再通過第一低通濾波器(LP1)進行濾波，得到中頻信號，并通過第二切換開關(S2)輸出到可重構中頻鏈路(2)；

信號發射時，可重構中頻鏈路(2)輸出的中頻信號通過第二切換開關(S2)進行通路選擇，其中，第一通路中，信號同第一本振輸入信號混頻后得到射頻信號，然后依次經過第一雙向放大器(A1)的放大、第一帶通濾波器(BF1)的濾波后，通過第一切換開關(S1)輸出；第二通路中，信號依次經過第一低通濾波器(LP1)的濾波、第二雙向放大器(A2)的放大、第二帶通濾波器(BF2)的濾波后，得到射頻信號，并通過第一切換開關(S1)輸出；

所述可重構中頻鏈路(2)包括第三雙向放大器(A3)、第三帶通濾波器(BF3)、第二低通濾波器(LP2)和數控衰減器(ATT1)，第三雙向放大器(A3)的第一端口(A3-1)用于與所述可重構變頻器(1)傳輸中頻信號，第二端口(A3-2)與第三帶通濾波器(BF3)的第一端口(BF3-1)連接，第三帶通濾波器(BF3)的第二端口(BF3-2)與低通濾波器(LP2)的第一端口(LP2-1)連接，第二端口(LP2-2)與數控衰減器(ATT1)的第一端口(ATT1-1)連接，數控衰減器(ATT1)的第二端口(ATT1-2)用于與所述可重構零中頻收發器(3)傳輸中頻信號；

信號接收時，從可重構變頻器(1)傳來的中頻信號依次經過第三雙向放大器(A3)的放大、第三帶通濾波器(BF3)的濾波、第二低通濾波器(LP2)的濾波后，通過數控衰減器(ATT1)進行幅度控制，得到中頻信號并輸出到可重構零中頻收發器(3)；

信號發射時，從可重構零中頻收發器(3)傳來的中頻信號經過數控衰減器(ATT1)進行幅度控制，然后依次經過第二低通濾波器(LP2)的濾波、第三帶通濾波器(LP3)的濾波、第三雙向放大器(A3)的放大后得到中頻信號，并輸出到可重構變頻器(1)；

所述可重構零中頻收發器(3)包括第三切換開關S3、第四切換開關S4、耦合器(C1)、第一IQ解調器(M2)、第二IQ解調器(M3)、功分器(T1)、第三低通濾波器(LP3)、第四低通濾波器(LP4)、第一基帶放大器(A4)和第二基帶放大器(A5)，第三切換開關(S3)的第一端口(S3-1)用于與所述可重構中頻鏈路(2)傳輸中頻信號，第二端口(S3-2)與第四切換開關(S4)的第一端口(S4-1)連接，第三端口(S3-3)與耦合器(C1)的第一端口(C1-1)連接，耦合器(C1)的第二端口(C1-2)與第四切換開關(S4)的第三端口(S4-3)端口連接，第四切換開關(S4)的第二端口(S4-2)與第一IQ解調器(M2)的第一端口(M2-1)連接，耦合器(C1)的第三端口(C1-3)與第二IQ解調器(M3)的第一端口(M3-1)連接，第一IQ解調器(M2)的第三端口(M2-3)與功分器(T1)的第一端口(T1-1)連接，功分器(T1)的第二端口(T1-2)端口與第二IQ解調器(M3)的第三端口(M3-3)連接，功分器(T1)的第三端口(T1-3)與外部的第二本振輸入信號連接，第一IQ解調器(M2)的第二端口(M2-2)與第三低通濾波器(LP3)的第一端口(LP3-1)連接，第二IQ解調器(M3)的第二端口(M3-2)與第四低通濾波器(LP4)的第一端口(LP4-1)連接，第三低通濾波器(LP3)的第二端口(LP3-2)與第一基帶放大器(A4)的第一端口(A4-1)連接，第四低通濾波器(LP4)的第二端口(LP4-2)與第二基帶放大器(A5)的第一端口(A5-1)連接，第一基帶放大器(A4)的第二端口(A4-2)用于向外部輸出基帶信號，第二基帶放大器(A5)的第二端口(A5-2)用于接收外部輸入的基帶信號；

信號接收時，從可重構中頻鏈路(2)傳來的中頻信號依次通過第三切換開關(S3)和第四切換開關(S4)進入接收通路，在接收通路中，信號首先同經過功分器(T1)功率分配后的第二本振輸入信號在第一IQ解調器(M2)中進行正交下變頻，然后通過第三低通濾波器(LP3)的濾波和第一基帶放大器(A4)的放大后對外輸出基帶信號；

信號發射時，外部輸入的基帶信號依次通過第二基帶放大器(A5)的放大和第四低通濾波器(LP4)的濾波后，同經過功分器(T1)功率分配后的第二本振輸入信號在第二IQ調制器(M3)中進行正交上變頻，得到中頻信號，然后通過耦合器(C1)耦合后再經過第三切換開關(S3)，輸出到可重構中頻鏈路(2)；此外，通過耦合器(C1)耦合后的中頻信號還通過第四切換開關(S4)進入第一IQ解調器(M2)，從而形成發射和接收鏈路自閉環。