專(zhuān)利名稱(chēng):雙路本振源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)收發(fā)信機(jī)中的本振電路。
背景技術(shù):
TDMA工作方式的通訊系統(tǒng)收發(fā)電路中常常需要本振電路在不同時(shí)隙提供高質(zhì)量的本振信號(hào)和快速的頻點(diǎn)切換,單路本振源在快速頻點(diǎn)切換和高質(zhì)量信號(hào)兩者之間存在著矛盾,在有限的保護(hù)時(shí)隙內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速跳頻的同時(shí)必然會(huì)帶來(lái)調(diào)制精度下降、接收靈敏度惡化、雜散增加以及阻塞性能下降等一系列負(fù)作用。目前現(xiàn)有技術(shù)通常采用雙路本振源切換的方式來(lái)提供快速載波頻點(diǎn),利用組合開(kāi)關(guān)按照一定的時(shí)序打開(kāi)或者斷開(kāi)的方式來(lái)控制兩路本振源之間信號(hào)選擇,通過(guò)射頻開(kāi)關(guān)自身的隔離效果來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)雙路本振信號(hào)互相隔離的要求。
這種技術(shù)的采用滿足了系統(tǒng)對(duì)信號(hào)質(zhì)量和頻點(diǎn)快速切換的要求,但是由于開(kāi)關(guān)泄漏和空間耦合引起的信號(hào)串?dāng)_通常降低開(kāi)關(guān)關(guān)斷的效果,使得開(kāi)關(guān)在選擇打開(kāi)一路本振源時(shí)另外一路的本振由于開(kāi)關(guān)關(guān)斷隔離效果降低,從而使得被隔離的本振信號(hào)泄漏到工作頻帶內(nèi)形成不需要的雜散信號(hào)。大多數(shù)通信協(xié)議中對(duì)發(fā)信有嚴(yán)格的鄰道指標(biāo)和帶內(nèi)雜散的要求。尤其是帶內(nèi)雜散電平要求是絕對(duì)值。實(shí)踐表明,影響發(fā)信的帶內(nèi)雜散往往是由于雙路本振的相互隔離度造成的雜散信號(hào)。當(dāng)兩路本振置于相鄰頻點(diǎn)時(shí)在大的發(fā)信功率中同樣會(huì)由于本振隔離度不夠惡化了鄰道指標(biāo)。在發(fā)信功率較小的收發(fā)信系統(tǒng)中采用上述技術(shù),對(duì)鄰道以及帶內(nèi)雜散影響不是很顯著,但是當(dāng)發(fā)射信號(hào)的功率較大時(shí),僅僅靠射頻開(kāi)關(guān)來(lái)抑制的本振泄漏功率已不能滿足系統(tǒng)要求,信號(hào)的輻射和串?dāng)_也成為影響雙路本振隔離度的主要因素,這時(shí)通過(guò)繼續(xù)增加開(kāi)關(guān)來(lái)抑制信號(hào)泄漏的方法效果就會(huì)大大降低。在實(shí)際應(yīng)用中PHS基站系統(tǒng)中由于STD-28協(xié)議中對(duì)發(fā)信的帶內(nèi)雜散要求是250nw。采用通常技術(shù)中的雙路本振源電路,其兩路本振的隔離度能夠達(dá)到65dBc,這樣的含有另一路本振雜散的本振信號(hào)通過(guò)混頻器,發(fā)信通道的濾波器不能濾除這樣的雜散信號(hào),從而在發(fā)信通道放大形成帶內(nèi)雜散信號(hào)。在20mw的小基站應(yīng)用中其帶內(nèi)雜散是能夠滿足指標(biāo)要求的,但是在500mw甚至更高功率的基站中這樣的隔離度就很難滿足要求,發(fā)信電路中的濾波器是不能濾掉這些落在帶內(nèi)的雜散信號(hào),甚至對(duì)采取很多措施能夠滿足的發(fā)信鄰道指標(biāo)也造成很大危害。目前也尚未發(fā)現(xiàn)公開(kāi)的技術(shù)能夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中兩路本振僅僅通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行隔離在大發(fā)射功率狀況下信號(hào)的輻射和串?dāng)_嚴(yán)重的問(wèn)題,提出一種隔離度高的雙路本振源裝置。
一種雙路本振源裝置,包括相同但相互獨(dú)立的本振電路1和本振電路2,一個(gè)單刀雙擲射頻開(kāi)關(guān);所述本振電路1和本振電路2輸出的本振信號(hào)經(jīng)射頻開(kāi)關(guān)隔離選通后輸出;該裝置還包括一個(gè)電源控制電路,所述電源控制電路用于控制在本振電路1的電源導(dǎo)通時(shí),本振電路2的電源關(guān)斷;在本振電路2的電源導(dǎo)通時(shí)本振電路1的電源關(guān)斷。
所述本振電路1包括依次串連的鎖相環(huán)1、射頻開(kāi)關(guān)組1和放大器電路1;所述本振電路2包括依次串連的鎖相環(huán)2、射頻開(kāi)關(guān)組2和放大器電路2;所述射頻開(kāi)關(guān)組1和射頻開(kāi)關(guān)組2的控制信號(hào)相位相反。
所述電源控制電路包括MOSFET驅(qū)動(dòng)器1、場(chǎng)效應(yīng)管1、MOSFET驅(qū)動(dòng)器2、場(chǎng)效應(yīng)管2;TTL電平控制信號(hào)與MOSFET驅(qū)動(dòng)器1的正向輸入端和MOSFET驅(qū)動(dòng)器2的反向輸入端相連;TTL電平控制信號(hào)通過(guò)MOSFET驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管1控制放大器電路1電源的通斷;通過(guò)MOSFET驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管2控制放大器電路2電源的通斷;所述TTL電平控制信號(hào)與兩個(gè)射頻開(kāi)關(guān)組其中的一個(gè)的控制信號(hào)同相,與另一個(gè)的控制信號(hào)反相。
采用本發(fā)明提出的雙路本振源裝置,與現(xiàn)有技術(shù)相比,取得了在不增加射頻開(kāi)關(guān)的條件下提高兩路本振隔離度的效果,由于在本振電路中采用放大器是不可避免的,但在雙路本振切換提供頻點(diǎn)的過(guò)程中,放大器會(huì)放大不需要的信號(hào),導(dǎo)致兩路本振隔離度的降低,通過(guò)對(duì)放大器采取電源管理并保持與開(kāi)關(guān)的同步可以有效減小信號(hào)的泄漏和輻射,提高了兩路本振隔離度和本振信號(hào)的純度,節(jié)省了電路成本和放大器的功耗,可以更好的滿足發(fā)射機(jī)帶內(nèi)雜散和鄰道抑制等指標(biāo)。在實(shí)際的工程應(yīng)用中,而采用本發(fā)明提出的雙路本振源裝置,本振隔離度提高15dB以上,其兩路本振的隔離度能達(dá)到80dB,能很輕易的就能滿足雜散以及鄰道功率指標(biāo)的要求,大大降低PCB布板的難度,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
圖1是本發(fā)明的原理圖。
圖2是本發(fā)明控制信號(hào)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的原理圖。如圖1所示,本發(fā)明提出的雙路本振源準(zhǔn)裝置,包括相同但相互獨(dú)立的本振電路1和本振電路2,一個(gè)單刀雙擲射頻開(kāi)關(guān);所述本振電路1和本振電路2輸出的本振信號(hào)經(jīng)射頻開(kāi)關(guān)隔離選通后輸出。射頻單刀雙擲開(kāi)關(guān)起到選通兩路本振信號(hào)之一的作用。加在其上的控制信號(hào)為高電平時(shí)選通第一路,低電平時(shí)選通第二路。該裝置還包括一個(gè)電源控制電路,所述電源控制電路用于控制在本振電路1的電源導(dǎo)通時(shí),本振電路2的電源關(guān)斷;在本振電路2的電源導(dǎo)通時(shí)本振電路1的電源關(guān)斷。所述本振電路1包括依次串連的鎖相環(huán)1、射頻開(kāi)關(guān)組1和放大器電路1;本振電路2包括依次串連的鎖相環(huán)2、射頻開(kāi)關(guān)組2和放大器電路2;所述射頻開(kāi)關(guān)組1和射頻開(kāi)關(guān)組2的控制信號(hào)相位相反。電源控制電路包括MOSFET驅(qū)動(dòng)器1、場(chǎng)效應(yīng)管1、MOSFET驅(qū)動(dòng)器2、場(chǎng)效應(yīng)管2;TTL電平控制信號(hào)與MOSFET驅(qū)動(dòng)器1的正向輸入端和MOSFET驅(qū)動(dòng)器2的反向輸入端相連;TTL電平控制信號(hào)通過(guò)MOSFET驅(qū)動(dòng)器1驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管1控制放大器電路1(113)電源的通斷;通過(guò)MOSFET驅(qū)動(dòng)器2驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管2控制放大器電路2電源的通斷;所述TTL電平控制信號(hào)與兩個(gè)射頻開(kāi)關(guān)組其中的一個(gè)的控制信號(hào)同相,與另一個(gè)的控制信號(hào)反相。
高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)器主要用于驅(qū)動(dòng)MOSFET管,提供足夠的驅(qū)動(dòng)電流,使MOSFET管可以快速實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)性能。其一般有正向與反向兩個(gè)輸入端,其輸出電平與其正向輸入端相同,與反向輸入端相反。能夠?qū)崿F(xiàn)納秒級(jí)的電平轉(zhuǎn)換時(shí)間。
MOSFET完成對(duì)受控射頻本振放大器供電的開(kāi)啟和關(guān)斷。當(dāng)加在其控制端電平為由低電平轉(zhuǎn)為高電平時(shí),其能夠在納秒級(jí)的時(shí)間迅速導(dǎo)通。而當(dāng)加在控制端的電平由高電平轉(zhuǎn)為低電平時(shí),能夠在納秒級(jí)迅速截止。
雙路本振電路中需要兩個(gè)本振源電路兩個(gè)高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)器來(lái)分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的MOSFET管,其中控制信號(hào)分別加在兩個(gè)高速M(fèi)OSFET驅(qū)動(dòng)器的正向控制端與反向控制端,加在正向控制端的MOSFET驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)第一路本振電路的MOSFET管,加在反向控制端的的MOSFET驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)第二路本振的MOSFET管。
放大器選用能夠滿足系統(tǒng)對(duì)本振信號(hào)電平要求的器件,當(dāng)電源加在其供電端時(shí),其起到信號(hào)放大作用。而當(dāng)電源斷開(kāi)時(shí),不對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,并能起到一定的隔離作用。
雙本振源裝置的工作過(guò)程為當(dāng)控制信號(hào)為高電平時(shí),第一路本振支路單刀單擲開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,加在正向控制端的MOSFET驅(qū)動(dòng)器輸出為高電平,驅(qū)動(dòng)第一路本振電路的MOSFET管導(dǎo)通,放大器加電工作并放大信號(hào),射頻單刀雙擲開(kāi)關(guān)選通第一路本振信號(hào)。第二路本振的工作狀態(tài)為單刀單擲開(kāi)關(guān)截止,加在反向控制端的的MOSFET驅(qū)動(dòng)器輸出電平為低電平,第二路本振的MOSFET管截止,放大器不工作。這時(shí)輸出第一路本振信號(hào),并且第二路本振信號(hào)得以有效的抑制。
當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí),第一路本振支路單刀單擲開(kāi)關(guān)截止,加在正向控制端的MOSFET驅(qū)動(dòng)器輸出為低電平,第一路本振電路的MOSFET管截止,放大器不工作。第二路本振的工作狀態(tài)為單刀單擲開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,加在反向控制端的的MOSFET驅(qū)動(dòng)器輸出電平為高電平,驅(qū)動(dòng)第二路本振電路的MOSFET管導(dǎo)通,放大器加電工作并放大信號(hào),射頻單刀雙擲開(kāi)關(guān)選通第二路本振信號(hào)。這時(shí)輸出第二路本振信號(hào),并且第一路本振信號(hào)得以有效的抑制。
圖2是本發(fā)明控制信號(hào)的時(shí)序圖。結(jié)合圖1的標(biāo)號(hào)和圖2的時(shí)序,本發(fā)明提出的雙路本振源裝置的工作過(guò)程為在本振電路1輸出時(shí)隙,射頻開(kāi)關(guān)組112導(dǎo)通,控制信號(hào)高電平加在MOSFET驅(qū)動(dòng)器1311正向端,輸出高電平使MOSFET1312導(dǎo)通,放大器電路113上電工作;射頻開(kāi)關(guān)組122截止,控制信號(hào)高電平加在MOSFET驅(qū)動(dòng)器1321反向端,輸出低電平使MOSFET1322截止,放大器電路123斷電不工作;單刀雙擲開(kāi)關(guān)14選通為本振1,輸出本振1的信號(hào)。在本振電路2輸出時(shí)隙,射頻開(kāi)關(guān)組112截止,控制信號(hào)低電平加在MOSFET驅(qū)動(dòng)器1311正向端,使MOSFET1312截止,放大器電路113斷電不工作;射頻開(kāi)關(guān)組122導(dǎo)通,控制信號(hào)低電平加在MOSFET驅(qū)動(dòng)器1321反向端,輸出高電平使MOSFET1322導(dǎo)通,放大器電路123上電工作;單刀雙擲開(kāi)關(guān)14選通為本振2,輸出本振2的信號(hào)。
兩路本振電路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)在工作時(shí)隙內(nèi)保持狀態(tài)相反,并在系統(tǒng)提供的保護(hù)時(shí)隙內(nèi)完成開(kāi)關(guān)狀態(tài)的快速切換,開(kāi)關(guān)組后級(jí)的放大器電路113、123由電源管理電路13控制電源的開(kāi)和關(guān),嚴(yán)格和該路開(kāi)關(guān)組保持同步并在保護(hù)時(shí)隙內(nèi)完成對(duì)放大器的上電和斷電。當(dāng)本振信號(hào)導(dǎo)通時(shí),放大器工作以提供一定的信號(hào)增益,滿足系統(tǒng)對(duì)本振電平的要求,當(dāng)本振信號(hào)被開(kāi)關(guān)組112或122關(guān)斷時(shí),放大器113或123停止工作,由于輻射和泄漏進(jìn)入放大器的本振信號(hào)電平相當(dāng)于被阻斷,并提供一定的隔離度。
權(quán)利要求
1.一種雙路本振源裝置,包括相同但相互獨(dú)立的本振電路1(11)和本振電路2(12),一個(gè)單刀雙擲射頻開(kāi)關(guān)(14);所述本振電路1(11)和本振電路2(12)輸出的本振信號(hào)經(jīng)射頻開(kāi)關(guān)(14)隔離選通后輸出;其特征在于還包括一個(gè)電源控制電路(13),所述電源控制電路(13)用于控制在本振電路1(11)的電源導(dǎo)通時(shí),本振電路2(12)的電源關(guān)斷;在本振電路2(12)的電源導(dǎo)通時(shí)本振電路1(11)的電源關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路本振源裝置,其特征在于所述本振電路1(11)包括依次串連的鎖相環(huán)1(111)、射頻開(kāi)關(guān)組1(112)和放大器電路1(113);所述本振電路2(12)包括依次串連的鎖相環(huán)2(121)、射頻開(kāi)關(guān)組2(122)和放大器電路2(123);所述射頻開(kāi)關(guān)組1(112)和射頻開(kāi)關(guān)組2(122)的控制信號(hào)相位相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙路本振源裝置,其特征在于所述電源控制電路(13)包括MOSFET驅(qū)動(dòng)器1(1311)、場(chǎng)效應(yīng)管1(1312)、MOSFET驅(qū)動(dòng)器2(1321)、場(chǎng)效應(yīng)管2(1322);TTL電平控制信號(hào)與MOSFET驅(qū)動(dòng)器1(1311)的正向輸入端和MOSFET驅(qū)動(dòng)器2(1321)的反向輸入端相連;TTL電平控制信號(hào)通過(guò)MOSFET驅(qū)動(dòng)器1(1311)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管1(1312)控制放大器電路1(113)電源的通斷;通過(guò)MOSFET驅(qū)動(dòng)器2(1321)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管2(1322)控制放大器電路2(123)電源的通斷;所述TTL電平控制信號(hào)與兩個(gè)射頻開(kāi)關(guān)組其中的一個(gè)的控制信號(hào)同相,與另一個(gè)的控制信號(hào)反相。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種雙路本振源裝置,包括相同但相互獨(dú)立的本振電路1和本振電路2,一個(gè)單刀雙擲射頻開(kāi)關(guān);所述本振電路1和本振電路2輸出的本振信號(hào)經(jīng)射頻開(kāi)關(guān)隔離選通后輸出;還包括一個(gè)電源控制電路,所述電源控制電路用于控制在本振電路1的電源導(dǎo)通時(shí),本振電路2的電源關(guān)斷;在本振電路2的電源導(dǎo)通時(shí)本振電路1的電源關(guān)斷。采用本發(fā)明提出的雙路本振源裝置,通過(guò)對(duì)放大器采取電源管理并保持與開(kāi)關(guān)的同步可以有效減小信號(hào)的泄漏和輻射,提高了兩路本振隔離度和本振信號(hào)的純度,節(jié)省了電路成本和放大器的功耗,可以更好的滿足發(fā)射機(jī)帶內(nèi)雜散和鄰道抑制等指標(biāo)。
文檔編號(hào)H04J3/00GK1538647SQ200310101668
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者楊劍, 尹成剛, 余敏德, 楊 劍 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司