本技術(shù)屬于毫米波通信與射頻，尤其涉及一種毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在當(dāng)今通信領(lǐng)域，射頻前端模塊扮演著至關(guān)重要的角色，其負(fù)責(zé)將無線信號(hào)從天線接收或發(fā)送到數(shù)字處理單元。隨著5g和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，對(duì)于更高速率、更低功耗和更廣泛覆蓋的需求日益增長(zhǎng)，射頻前端的設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜。

2、傳統(tǒng)的射頻前端結(jié)構(gòu)存在一些問題，包括高功耗、大尺寸、復(fù)雜的制造工藝以及成本較高等。為了解決這些問題，研究人員不斷嘗試提出新的射頻前端結(jié)構(gòu)。然而，現(xiàn)有的一些方案往往在功耗和性能之間存在權(quán)衡，無法完全滿足新一代通信系統(tǒng)的需求。

3、在射頻發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率較低，需要經(jīng)過一系列放大器才能獲得足夠的射頻功率，以供給天線輻射。然而，射頻功率放大器的使用面臨著有效率和線性度之間的矛盾。功放存在非線性特性，當(dāng)輸入信號(hào)幅度增大到一定程度時(shí)，輸出信號(hào)波形將失真，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降，進(jìn)而引發(fā)信號(hào)間的相互干擾和帶外頻譜泄漏問題，影響整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型目的在于提供一種毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng),以解決現(xiàn)有的射頻前端架構(gòu)所存在的能耗大，功率分配不合理，效率低，線性程度在大功率輸出時(shí)不好的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)的具體技術(shù)方案如下：

3、一種毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)包括信號(hào)接收模塊和信號(hào)發(fā)射模塊。信號(hào)接收模塊包括天線、低噪聲放大器、相位移相器、功率組合器、帶通濾波器、放大器、衰減器、功率分配器、混頻器、本地振蕩器、移相器、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字基帶部分。信號(hào)發(fā)射模塊包括數(shù)字基帶部分、數(shù)字預(yù)失真模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、低通濾波器、混頻器、本地振蕩器、移相器、功率組合器、放大器、帶通濾波器、功率分配器、相位移相器、模擬預(yù)失真模塊、功率放大器。

4、進(jìn)一步地，信號(hào)接收方向，多路天線接收信號(hào)之后將信號(hào)發(fā)送至各路低噪聲放大器，低噪聲放大器將放大之后的信號(hào)發(fā)送至相位移相器，相位移相器將移相之后的信號(hào)發(fā)送至功率組合器，功率組合器將合并后的信號(hào)發(fā)送至帶通濾波器，帶通濾波器將濾波之后的信號(hào)發(fā)送至放大器，放大器將放大之后的信號(hào)發(fā)送至衰減器，衰減器將信號(hào)發(fā)送至功率分配器，功率分配器將多路信號(hào)發(fā)送至各路混頻器，本地振蕩器產(chǎn)生頻率信號(hào)，頻率信號(hào)經(jīng)移相器調(diào)整頻率信號(hào)相位之后發(fā)送至混頻器，混頻器將從功率分配器接收的信號(hào)及移相器調(diào)整相位之后的頻率信號(hào)混合，混頻器將混合后的信號(hào)發(fā)送至低通濾波器，低通濾波器將濾波之后的信號(hào)發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字基帶部分，用于后續(xù)處理。

5、進(jìn)一步地，信號(hào)發(fā)送方向，數(shù)字基帶部分將待發(fā)送信號(hào)發(fā)送至數(shù)字預(yù)失真模塊，數(shù)字預(yù)失真模塊將經(jīng)預(yù)失真處理的信號(hào)發(fā)送至各路數(shù)模轉(zhuǎn)換器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)發(fā)送至低通濾波器，低通濾波器將濾波之后的信號(hào)發(fā)送至混頻器，本地振蕩器產(chǎn)生頻率信號(hào)，頻率信號(hào)經(jīng)移相器調(diào)整頻率信號(hào)相位之后發(fā)送至混頻器，混頻器將低通濾波器濾波之后的信號(hào)及移相器調(diào)整相位之后的頻率信號(hào)混合，混頻器將混合后的信號(hào)發(fā)送至功率組合器，功率組合器將合并后的信號(hào)發(fā)送至放大器，放大器將放大之后的信號(hào)發(fā)送至帶通濾波器，帶通濾波器將濾波之后的信號(hào)發(fā)送至功率分配器，功率分配器將多路信號(hào)發(fā)送至各路相位移相器，相位移相器將調(diào)整相位之后的信號(hào)發(fā)送至模擬預(yù)失真模塊，模擬預(yù)失真模塊將預(yù)處理之后的信號(hào)發(fā)送至功率放大器，功率放大器將放大之后的信號(hào)發(fā)送至天線，天線將信號(hào)發(fā)送至目標(biāo)接收端。

6、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益技術(shù)效果：

7、1)通過合理的信號(hào)處理和分配，實(shí)現(xiàn)了多路信號(hào)的并行處理和傳輸，提高了系統(tǒng)的效率和性能。

8、2)本實(shí)用新型數(shù)字和模擬預(yù)失真技術(shù)的巧妙應(yīng)用，引入適當(dāng)?shù)姆蔷€性失真，可以有效地抵消射頻系統(tǒng)中的非線性失真，從而提高系統(tǒng)的線性度和性能，使得系統(tǒng)在大功率輸出時(shí)能夠保持高線性度，為通信領(lǐng)域的高質(zhì)量傳輸提供了有力的技術(shù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)，信號(hào)接收模塊和信號(hào)發(fā)射模塊，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步地，信號(hào)接收方向，多路天線接收信號(hào)之后將信號(hào)發(fā)送至各路低噪聲放大器，低噪聲放大器將放大之后的信號(hào)發(fā)送至相位移相器，相位移相器將移相之后的信號(hào)發(fā)送至功率組合器，功率組合器將合并后的信號(hào)發(fā)送至帶通濾波器，帶通濾波器將濾波之后的信號(hào)發(fā)送至放大器，放大器將放大之后的信號(hào)發(fā)送至衰減器，衰減器將信號(hào)發(fā)送至功率分配器，功率分配器將多路信號(hào)發(fā)送至各路混頻器，本地振蕩器產(chǎn)生頻率信號(hào)，頻率信號(hào)經(jīng)移相器調(diào)整頻率信號(hào)相位之后發(fā)送至混頻器，混頻器將從功率分配器接收的信號(hào)及移相器調(diào)整相位之后的頻率信號(hào)混合，混頻器將混合后的信號(hào)發(fā)送至低通濾波器，低通濾波器將濾波之后的信號(hào)發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送至數(shù)字基帶部分，用于后續(xù)處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)，其特征在于，模擬預(yù)失真模塊內(nèi)部集成了自適應(yīng)濾波和動(dòng)態(tài)范圍控制算法。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)，其特征在于，模擬預(yù)失真模塊與功率放大器電路整合在一個(gè)封裝芯片內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)采用高性能半導(dǎo)體材料。

技術(shù)總結(jié)
一種毫米波收發(fā)機(jī)射頻前端系統(tǒng)，屬于毫米波通信與射頻技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)包括信號(hào)接收模塊和信號(hào)發(fā)射模塊，信號(hào)接收模塊包括天線、低噪聲放大器、相位移相器、功率組合器、帶通濾波器、放大器、衰減器、功率分配器、混頻器、本地振蕩器、移相器、低通濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字基帶部分。信號(hào)發(fā)射模塊包括數(shù)字基帶部分、數(shù)字預(yù)失真模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、低通濾波器、混頻器、本地振蕩器、移相器、功率組合器、放大器、帶通濾波器、功率分配器、相位移相器、模擬預(yù)失真模塊、功率放大器。本技術(shù)將數(shù)字和模擬預(yù)失真技術(shù)巧妙應(yīng)用，引入非線性預(yù)失真，有效地抵消射頻系統(tǒng)中功率放大器所引起的非線性失真，提高系統(tǒng)的線性化程度和從而進(jìn)一步優(yōu)化性能。

技術(shù)研發(fā)人員：方譯,游飛,丁一軒,彭俊,吳祥睿,白佳蕾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240513
技術(shù)公布日：2024/12/23