[發(fā)明專利]射頻收發(fā)裝置、自動(dòng)調(diào)諧方法及寬帶射頻通信系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111637280.3
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN116032306A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢曉輝;李鑫堯
• 申請（專利權(quán)）人: 星芯（蘇州）半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40;H04B1/10;H04B1/12;H03F1/02;H03F1/26;H03F1/48;H03F3/193
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 黃夏

本發(fā)明提供一種射頻收發(fā)裝置、自動(dòng)調(diào)諧方法及寬帶射頻通信系統(tǒng)，其中射頻收發(fā)裝置包括前級放大器和調(diào)控單元。前級放大器包括級聯(lián)的兩級窄帶放大器和作為負(fù)載分別連接于每一窄帶放大器的兩個(gè)放大器負(fù)載，每一放大器負(fù)載上均具有調(diào)整對應(yīng)窄帶放大器頻率和滾降系數(shù)的可變元器件，兩級窄帶放大器的最大增益相等且兩級窄帶放大器的頻率響應(yīng)曲線疊加后形成前級放大器的頻率響應(yīng)曲線。調(diào)控單元基于通信系統(tǒng)的當(dāng)前信道調(diào)節(jié)每一放大器負(fù)載內(nèi)的可變元器件的參數(shù)以調(diào)整每一級窄帶放大器的頻率和滾降系數(shù)，以使前級放大器的帶寬匹配通信系統(tǒng)的當(dāng)前信道且在前級放大器的帶寬范圍內(nèi)每一頻率點(diǎn)均具有相等或接近的增益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，且特別涉及一種射頻收發(fā)裝置、自動(dòng)調(diào)諧方法及寬帶射頻通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，高頻，寬帶應(yīng)用技術(shù)方案變得越來越重要，如WIFI6，5G通信，UWB等寬帶通信方式已經(jīng)進(jìn)入了人們的生活當(dāng)中。但是，隨著頻率的提升及帶寬的增加，對通信電路的要求越來越高，傳統(tǒng)的窄帶技術(shù)方案已經(jīng)變得越來越不能滿足通信系統(tǒng)的要求，寬帶系統(tǒng)的到來對設(shè)計(jì)而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，要在獲得高頻和大帶寬的同時(shí)，還需要滿足系統(tǒng)的噪聲和帶外抑制等要求，而要想獲得好的噪聲和帶外抑制又需要盡可能的在應(yīng)用的時(shí)候?qū)捒s小。這一對矛盾問題在傳統(tǒng)寬帶方案中由于電路本身的結(jié)構(gòu)特性和不可調(diào)整性，對系統(tǒng)的性能具有較大的影響；特別是在有干擾信號的情況下，由于寬帶電路的無差別放大，即系統(tǒng)當(dāng)前信道內(nèi)的信號和當(dāng)前信道外的信號均同步放大，從而大大惡化系統(tǒng)的噪聲和帶外抑制性能。

進(jìn)一步的，相比傳統(tǒng)的窄帶放大器，寬帶放大器在電路實(shí)現(xiàn)上具有更大的難度。首先表現(xiàn)在寬帶的匹配需要耗費(fèi)較大的面積；其次，寬帶的電路消耗的電流是巨大的，為了獲得好的技術(shù)性能往往需要耗費(fèi)非常大的時(shí)間來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。很顯然，這種高優(yōu)化成本和大芯片面積在高性能低成本的集成電路領(lǐng)域往往是不可接受的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于窄帶放大器的組合來達(dá)到所需的寬帶特征和帶外抑制相兼容的射頻收發(fā)裝置、自動(dòng)調(diào)諧方法及寬帶射頻通信系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種射頻收發(fā)裝置，其包括前級放大器和調(diào)控單元。前級放大器包括級聯(lián)的兩級窄帶放大器和作為負(fù)載分別連接于每一窄帶放大器的兩個(gè)放大器負(fù)載，每一放大器負(fù)載上均具有調(diào)整對應(yīng)窄帶放大器頻率和滾降系數(shù)的可變元器件，兩級窄帶放大器的最大增益相等且兩級窄帶放大器的頻率響應(yīng)曲線疊加后形成前級放大器的頻率響應(yīng)曲線。調(diào)控單元基于通信系統(tǒng)的當(dāng)前信道調(diào)節(jié)每一放大器負(fù)載內(nèi)的可變元器件的參數(shù)以調(diào)整每一級窄帶放大器的頻率和滾降系數(shù)，以使前級放大器的帶寬匹配通信系統(tǒng)的當(dāng)前信道且在前級放大器的帶寬范圍內(nèi)每一頻率點(diǎn)均具有相等或接近的增益。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，根據(jù)前級放大器的帶寬將通信系統(tǒng)的帶寬劃分為多個(gè)信道，將每一信道所對應(yīng)的放大器負(fù)載內(nèi)的可變元器件的參數(shù)形成參數(shù)配置集并進(jìn)行存儲；當(dāng)通信系統(tǒng)再次工作于某一信道時(shí)調(diào)控單元從存儲區(qū)內(nèi)獲取與該信道對應(yīng)的參數(shù)配置集并將其寫入對應(yīng)的放大器負(fù)載。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在前級放大器中，第一級窄帶放大器為低通濾波器，第二級窄帶放大器為帶通放大器，第一級窄帶放大器的拐點(diǎn)頻率和第二級窄帶濾波器的中心頻率之間的頻段形成前級放大器的帶寬。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，與第一級窄帶放大器相連接的放大器負(fù)載為電阻反饋式負(fù)載，與第二級窄帶放大器相連接的放大器負(fù)載為LC負(fù)載。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，電阻反饋式負(fù)載包括可變反饋電阻R1，開關(guān)管M1，M2以及可變電流源I1；可變電流源I1、開關(guān)管M1，M2三者依次串聯(lián)連接于電源和第一封裝地線之間，射頻輸入通過可變反饋電阻R1連接于開關(guān)管M1，M2的串聯(lián)連接處，兩個(gè)開關(guān)管M1，M2的控制相連接；基于控制指令調(diào)整可變反饋電阻R1和可變電流源I1以改變低通放大器的拐點(diǎn)頻率和滾降系數(shù)。