[發(fā)明專(zhuān)利]一種射頻前端電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910822832.4
• 申請(qǐng)日: 2019-09-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110943751B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁振;石磊;徐肯;楊寒冰;鄧進(jìn)麗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州粒子微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B1/40
• 分類(lèi)號(hào): H04B1/40;H04B1/401
• 代理公司: 北京中索知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 胡大成

本發(fā)明提供一種射頻前端電路，包括發(fā)射機(jī)電路、接收機(jī)電路、匹配電路和第一電感L1。發(fā)射機(jī)電路和接收機(jī)電路共用電感L1和匹配電路，在發(fā)射模式下，信號(hào)依次經(jīng)過(guò)發(fā)射機(jī)電路、電感L1和匹配電路發(fā)送給片外電路，接收機(jī)模塊斷路；在接收模式下，信號(hào)依次經(jīng)過(guò)匹配電路、第一電感L1和接收機(jī)電路，完成信號(hào)的接收，發(fā)射機(jī)電路斷路。本發(fā)明通過(guò)內(nèi)部開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)片外天線開(kāi)關(guān)的功能，節(jié)省了片外天線開(kāi)關(guān)的使用，通過(guò)內(nèi)部電感L1的共享節(jié)省了芯片的面積，接收機(jī)電路的主通路上沒(méi)有開(kāi)關(guān)，本發(fā)明對(duì)接收機(jī)電路的噪聲系數(shù)影響很小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于射頻集成電路領(lǐng)域，具體涉及一種射頻前端電路。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)需求的日益增長(zhǎng)，NB-IoT(窄帶物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)已成為萬(wàn)物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要分支。NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，以降低部署成本、實(shí)現(xiàn)平滑升級(jí)。很多企業(yè)預(yù)計(jì)未來(lái)全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將是千億級(jí)的時(shí)代。已經(jīng)出現(xiàn)了大量物與物的聯(lián)接，這些聯(lián)接大多通過(guò)藍(lán)牙、Wi-Fi和Zigbee等短距通信技術(shù)承載。然而NB-IoT的應(yīng)用范圍與這些短距離通信技術(shù)的應(yīng)用范圍有很多重疊。在短距離物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)千億級(jí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，如何使NB-IoT技術(shù)迅速搶占更多的市場(chǎng)份額，低成本芯片設(shè)計(jì)是關(guān)鍵因素之一。

NB-IoT芯片與其它通信芯片類(lèi)似都有射頻模塊和基帶模塊。射頻模塊分為接收機(jī)和發(fā)射機(jī)。接收機(jī)通過(guò)天線接收到的射頻有用信號(hào)是在空氣中衰減后的包含噪聲的微弱模擬信號(hào)。在被解碼成1和0的比特流之前，必須將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成低頻的模擬信號(hào)，然后通過(guò)低頻的濾波器來(lái)進(jìn)行通道選擇和鏡像抑制，最后經(jīng)過(guò)基帶解調(diào)后信號(hào)被轉(zhuǎn)換成1和0的比特流。發(fā)射機(jī)處理有用信號(hào)的過(guò)程是接收機(jī)的逆過(guò)程，其作用是把基帶產(chǎn)生的低頻調(diào)制信號(hào)高質(zhì)量的搬移到載頻上，由天線傳輸出去。首先將基帶編碼的1和0的比特流轉(zhuǎn)換成低頻的模擬信號(hào)，然后通過(guò)低通濾波器濾除時(shí)鐘干擾，最后通過(guò)混頻器或者其它方式把低頻信號(hào)搬移到射頻頻段，經(jīng)過(guò)功率放大器發(fā)射出去。

目前NB-IoT射頻芯片的方案中接收和發(fā)射是兩個(gè)獨(dú)立的通道，兩個(gè)通道最后通過(guò)片外天線開(kāi)關(guān)選擇接收通道導(dǎo)通或發(fā)射通道導(dǎo)通，如圖1所示。射頻芯片片外需要許多元器件，如接收機(jī)的匹配網(wǎng)絡(luò)、天線開(kāi)關(guān)、發(fā)射機(jī)的匹配網(wǎng)絡(luò)等。

目前使用的射頻芯片片外需要如此多的元器件，這將導(dǎo)致印刷電路板 (PCB)面積和成本的增加。射頻芯片內(nèi)部接收機(jī)和發(fā)射機(jī)電感使用過(guò)多，面積較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種射頻前端電路，節(jié)省了片外的天線開(kāi)關(guān)，并將匹配電路等集成到芯片內(nèi)部，并且片內(nèi)的接收機(jī)電路和發(fā)射機(jī)電路可以共用匹配電路和電感。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種射頻前端電路，包括發(fā)射機(jī)電路和接收機(jī)電路，其特征在于：還包括匹配電路和第一電感L1，所述的發(fā)射機(jī)電路和接收機(jī)電路共用電感和匹配電路，在發(fā)射模式下，信號(hào)依次經(jīng)過(guò)發(fā)射機(jī)電路、第一電感L1和匹配電路發(fā)送給片外電路，接收機(jī)模塊斷路；在接收模式下，信號(hào)依次經(jīng)過(guò)匹配電路、第一電感L1和接收機(jī)電路，完成信號(hào)的接收，發(fā)射機(jī)電路斷路。

優(yōu)選的，匹配電路包括第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第一開(kāi)關(guān)S12，第一電容C1的一端作為匹配電路的一端連接到第一電感L1的一端，第一電容C1的另一端分別連接第二電容C2的一端和第一開(kāi)關(guān)S12的一端并作為匹配電路的另一端連接到片外電路；第二電容C2的另一端接地；第一開(kāi)關(guān) S12的另一端連接第三電容C3的一端，第三電容C3的另一端接地。