專利名稱：一種多模多頻多應(yīng)用直接變頻無線收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線收發(fā)器，特別是一種同時(shí)支持UHF RFID(射頻識別)、 TD-SCDMA (時(shí)分同步碼分多址)、GSM(全球移動通信系統(tǒng))、WLAN 802. lla/b/g (無線局域 網(wǎng))的多模、多頻及多應(yīng)用直接變頻結(jié)構(gòu)無線收發(fā)器。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展、新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)層出不窮，用戶希望能通過手中 的無線終端，根據(jù)自己的需要隨時(shí)隨地的接入相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)靈活、便捷、無限自由溝通的 通信，未來無線通信的發(fā)展趨勢是各種技術(shù)間的不斷整合。首先，無所不在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用推動短距離無線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)走向融合。短距離無 線通信技術(shù)一直多用于物流和消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，主要實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)和監(jiān)測功能。近年來，隨著 通信技術(shù)和集成電路技術(shù)的發(fā)展，UHF RFID等短距離無線技術(shù)開始和蜂窩網(wǎng)技術(shù)結(jié)合，并 衍生出了一系列新業(yè)務(wù)。其次，移動與寬帶無線技術(shù)在互補(bǔ)和競爭中逐漸走向融合。移動 通信的不斷發(fā)展、寬帶業(yè)務(wù)的迅速增長以及Wi-Fi的商業(yè)成功，促成了 OFDM等各種寬帶無 線技術(shù)的誕生。另一方面，OFDM的出現(xiàn)又推動了 3G增強(qiáng)型技術(shù)的進(jìn)步。目前，眾多手機(jī)和 智能終端制造商都開始大力開發(fā)3G/WiFi雙模甚至2G/3G/Wi-Fi三模手機(jī)，以及兼容這些 無線技術(shù)的智能終端，并在一些國家獲得成功應(yīng)用。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)不同場景下多種無線技術(shù)的完整融和，需要有覆蓋無線局域網(wǎng)，實(shí) 現(xiàn)2G/3G無縫銜接，同時(shí)完整支持超高頻射頻識別頻段的多模、多頻及多應(yīng)用無線收發(fā)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種能同時(shí)支持WLAN 802. lla/b/g(無線局域網(wǎng))、GSM(全 球移動通訊)、UHF RFID (射頻識別)和TD-S⑶MA (時(shí)分同步碼分多址)多種模式移動通信 系統(tǒng)的無線收發(fā)器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是在如圖1所示的傳統(tǒng)單模直接變頻無線 收發(fā)器基礎(chǔ)上通過采用0. 8-2. IGHz收發(fā)信號路徑支持TD-SCDMA，UHFRFID，GSM三種收發(fā)模 式，并使WLAN802. Ila模式的5GHz收發(fā)信號路徑與WLAN802. llb/g模式的2. 4GHz收發(fā)信 號路徑在基帶整合，整個系統(tǒng)采用了能夠提供多頻段的低噪聲鎖相環(huán)頻率綜合器作為本地 振蕩器。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多模多頻多應(yīng)用直接變頻無線收發(fā)器，該無線收發(fā)器包含0. 8-2. IGHz無線 收發(fā)模塊A、本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊B和2. 4/5GHz無線收發(fā)模塊C三部分。其 中0. 8-2. IGHz無線收發(fā)模塊A在接收路徑上包含0. 8-2. IGHz頻段雙工器Ul、0. 8-2. IGHz 接收射頻前端帶通濾波器U2、0. 8-2. IGHz接收射頻前端低噪聲放大器U3、0. 8-2. IGHz接收 直接下變頻器U4、同相信道模擬基帶直流消除器U5、同相信道選擇濾波器U6、同相信道可 編程增益放大器U7、同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8、正交信道模擬基帶直流消除器U9、正交信道選擇濾波器U10、正交信道可編程增益放大器U11、正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U12 ；0. 8-2. IGHz無 線收發(fā)模塊A在發(fā)射路徑上包含0. 8-2. IGHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器U13、0. 8-2. IGHz發(fā) 射射頻前端功率放大器U14、0. 8-2. IGHz發(fā)射直接上變頻器U15、同相信道鏡頻抑制濾波器 U16、同相信道變增益放大器U17、同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U18、正交信道鏡頻抑制濾波器U19、 正交信道變增益放大器U20、正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U21 ；本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊 B包含多路開關(guān)陣列U22、第一分頻器U23、第二分頻器U24、第三分頻器U25、混頻器U26、壓 控振蕩器U27、環(huán)路濾波器U28、鑒頻/鑒相器U29、多模分頻器U30 ；2. 4/5GHz無線收發(fā)模 塊C在2. 4GHz接收路徑上包含2. 4GHz雙工器U31、2. 4GHz接收射頻前端帶通濾波器U32、 2. 4GHz接收射頻前端低噪聲放大器U33、2. 4GHz接收直接下變頻器U34 ；2. 4/5GHz無線收 發(fā)模塊C在接收基帶共享同相信道模擬濾波放大器U35、同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U36、正交信 道模擬濾波放大器U37、正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U38 ；2. 4/5GHz無線收發(fā)模塊C在5GHz接收 路徑上包含5GHz雙工器U39、5GHz接收射頻前端帶通濾波器U40、5GHz接收射頻前端低噪 聲放大器U41、5GHz接收直接下變頻器U42 ；2. 4/5GHz無線收發(fā)模塊C在2. 4GHz發(fā)射路徑 上包含2. 4GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器U43、2. 4GHz發(fā)射射頻前端功率放大器U44、2. 4GHz 發(fā)射直接上變頻器U45 ；2. 4/5GHz無線收發(fā)模塊C在發(fā)射基帶共享同相信道脈沖整形濾波 器U46、同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U47、正交信道脈沖整形濾波器U48、正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U49 ； 2. 4/5GHz無線收發(fā)模塊C在5GHz發(fā)射路徑上包含5GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器TOO、5GHz 發(fā)射射頻前端功率放大器TOl、5GHz發(fā)射直接上變頻器TO2。所述0. 8-2. IGHz頻段雙工器Ul有一個雙向端RFl與外部天線相連，一個輸出端 與0. 8-2. IGHz接收射頻前端帶通濾波器U2的輸入端相連，一個輸入端與0. 8-2. IGHz發(fā)射 射頻前端帶通濾波器U13的輸出端相連。所述0. 8-2. IGHz接收射頻前端帶通濾波器U2的輸出端與0. 8-2. IGHz接收射頻 前端低噪聲放大器U3的輸入端相連。所述0.8-2. IGHz接收射頻前端低噪聲放大器U3的差分輸出端與0. 8_2. IGHz接 收直接下變頻器U4的差分輸入端相連。所述0. 8-2. IGHz接收直接下變頻器U4有一個同相差分輸出端與同相信道模擬基 帶直流消除器U5的差分輸入端相連，一個正交差分輸出端與正交信道模擬基帶直流消除 器U9的差分輸入端相連接。所述同相信道模擬基帶直流消除器TO的差分輸出端與同相信道選擇濾波器TO的 差分輸入端相連；所述同相信道選擇濾波器U6的差分輸出端與同相信道可編程增益放大 器U7的差分輸入端相連。所述同相信道可編程增益放大器U7的差分輸出端與同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8的差 分輸入端相連；所述同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U8的數(shù)據(jù)端輸出端為0UT1。所述正交信道模擬基帶直流消除器U9的差分輸出端與正交信道選擇濾波器UlO 的差分輸入相連。所述正交信道選擇濾波器UlO的差分輸出端與正交信道可編程增益放大器Ull的 差分輸入端相連；所述正交信道可編程增益放大器Ull的差分輸出端與正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換 器U12的差分輸入端相連。所述正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U12的數(shù)據(jù)端輸出端為0UT2所述0. 8-2. IGHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器U13的輸入端與0. 8-2. IGHz發(fā)射射頻前端功率放大器U14的輸出端相連。所述0.8-2. IGHz發(fā)射射頻前端功率放大器U14的差分輸入端與0.8-2. IGHz發(fā)射 直接上變頻器U15的差分輸出端及多路開關(guān)陣列U22的差分輸出端IT2、IT2B相連。所述0. 8-2. IGHz發(fā)射直接上變頻器U15的同相差分輸入端與同相信道鏡頻抑制 濾波器U16的差分輸出端相連，其正交差分輸入端與正交信道鏡頻抑制濾波器U19的差分 輸出端相連。所述同相信道鏡頻抑制濾波器U16的差分輸入端與同相信道變增益放大器U17的 差分輸出端相連。所述同相信道變增益放大器U17的差分輸入端與同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U18的差分 輸出端相連。所述同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U18的數(shù)據(jù)輸入端為INl。所述正交信道鏡頻抑制濾波器U19的差分輸入端與正交信道變增益放大器U20的 差分輸出端相連。所述正交信道變增益放大器U20的差分輸入端與正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U21的差分 輸出端相連。所述正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U21的數(shù)據(jù)輸入端為IN2。所述多路開關(guān)陣列U22的差分輸出端IT1、IT1B與0. 8-2. IGHz接收直接下變頻器 U4和0. 8-2. IGHz發(fā)射直接上變頻器U15的本振差分輸入端相連。所述多路開關(guān)陣列的兩個差分輸入端分別與第一分頻器U23和第二分頻器U24的 差分輸出端相連。所述第一分頻器U23的輸入端與第二分頻器U24的正輸出端相連。所述第二分頻器U24的輸入端與壓控振蕩器U27的輸出端相連。所述混頻器U26以第二分頻器U24的差分輸出和壓控振蕩器U27的單端輸出為輸 入，其差分輸出端為IT4、IT4B,同時(shí)與第三分頻器U25的差分輸入端相連。所述第三分頻器U25的差分輸出端為IT3、IT3B。所述壓控振蕩器U27的輸入端與環(huán)路濾波器U28的輸出端相連，輸出端與多模分 頻器U30的一個輸入端相連。所述環(huán)路濾波器U28的輸入端與鑒頻/鑒相器U29的輸出端相連。所述鑒頻/鑒相器U29的輸入端與多模分頻器U30的輸出端相連。所述多模分頻器U30的另外兩個輸入端為IN3、IN4,分別用來輸入增量-總和調(diào) 制器數(shù)據(jù)和全球移動通訊GSM發(fā)射數(shù)據(jù)。所述2. 4GHz雙工器U31有一個雙向端RF2與外部天線相連，一個輸出端與2. 4GHz 接收射頻前端帶通濾波器U32的輸入端相連，一個輸入端與2. 4GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波 器U43的輸出端相連。所述2. 4GHz接收射頻前端帶通濾波器U32的輸出端與2. 4GHz接收射頻前端低噪 聲放大器U33的輸入端相連接。所述2. 4GHz接收射頻前端低噪聲放大器U33的差分輸出端與2. 4GHz接收直接下 變頻器U34的差分輸入端相連。所述2. 4GHz接收直接下變頻器U34有一個同相差分輸出端與同相信道模擬濾波放大器U35的差分輸入端相連，一個正交差分輸出端與正交信道模擬濾波放大器U37的差 分輸入端相連接。所述同相信道模擬濾波放大器U35的差分輸出端與同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U36的差 分輸入相連。所述同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U36的數(shù)據(jù)輸出端為0UT3。所述正交信道模擬濾波放大器U37的差分輸出端與正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U38的差 分輸入相連。所述正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器U38的數(shù)據(jù)輸出端為0UT4。所述2. 4GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器U43的輸入端與2. 4GHz發(fā)射射頻前端功率 放大器U44的輸出端相連。所述2. 4GHz發(fā)射射頻前端功率放大器U44的差分輸入端與2. 4GHz發(fā)射直接上變 頻器U45的差分輸出端相連。所述2. 4GHz發(fā)射直接上變頻器U45的同相差分輸入與同相信道脈沖整形濾波器 U46的差分輸出端相連，正交差分輸入與正交信道脈沖整形濾波器U48的差分輸出端相連。所述2. 4GHz接收直接下變頻器U34和2. 4GHz發(fā)射直接上變頻器U45的本振差分 輸入端均為IT3、IT3B。所述同相信道脈沖整形濾波器U46的差分輸入端與同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U47的差 分輸出端相連。所述同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U47的數(shù)據(jù)輸入端為IN5。所述正交信道脈沖整形濾波器U48的差分輸入端與正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U49的差 分輸出端相連。所述正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器U49的數(shù)據(jù)輸入端為IN6。所述5GHz雙工器U39有一個雙向端RF3與外部天線相連，一個輸出端與5GHz接收 射頻前端帶通濾波器U40的輸入端相連，一個輸入端與5GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器U50 的輸出端相連。所述5GHz接收射頻前端帶通濾波器U40的輸出端與5GHz接收射頻前端低噪聲放 大器U41的輸入端相連。所述5GHz接收射頻前端低噪聲放大器U41的差分輸出端與5GHz接收直接下變頻 器U42的差分輸入端相連。所述5GHz接收直接下變頻器U42有一個同相差分輸出端與同相信道模擬濾波放 大器U35的差分輸入端相連，一個正交差分輸出端與正交信道模擬濾波放大器U37的差分 輸入端相連接。所述5GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器U50的輸入端與5GHz發(fā)射射頻前端功率放大 器U51的輸出端相連。所述5GHz發(fā)射射頻前端功率放大器U51的差分輸入端與5GHz發(fā)射直接上變頻器 U52的差分輸出端相連。所述5GHz發(fā)射直接上變頻器U52的同相差分輸入與同相信道脈沖整形濾波器U46 的差分輸出端相連，正交差分輸入與正交信道脈沖整形濾波器U48的差分輸出端相連。所述5GHz接收直接下變頻器U42和5GHz發(fā)射直接上變頻器U52的本振差分輸入
8端均為IT4、IT4B。本發(fā)明采用一條0. 8-2. IGHz的正交直接下變頻接收路徑來實(shí)現(xiàn)TD-SCDMA、UHF RFID、GSM三種通信模式的信號接收。在接收射頻前端采用了 0. 8-2. IGHz寬帶低噪聲放大 器U3，在接收模擬基帶采用了可編程信道選擇濾波器U6和U10、可編程增益放大器U7和 Ull0本發(fā)明采用一條0.8-2. IGHz的正交直接上變頻發(fā)射路徑來支持TD-SCDMA、UHF RFID 兩種通信模式的信號發(fā)射。在發(fā)射射頻前端采用了 0. 8-2. IGHz寬帶功率放大器U14，在發(fā) 射模擬基帶采用了鏡頻抑制濾波器U16和U19、變編程增益放大器U17和U20。對于GSM模 式，本發(fā)明在本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊B的多模分頻器U30輸入端輸入信號，以直 接控制本振信號的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。本發(fā)明采用獨(dú)立的2. 4GHz接收射頻前端、2. 4GHz發(fā)射射頻前端、5GHz接收射頻 前端、5GHz發(fā)射射頻前端來實(shí)現(xiàn)完全不同頻段的WLAN射頻段信號處理，同時(shí)支持WLAN 802. lla/b/g 2. 4GHz和5GHz兩個波段無線局域網(wǎng)通信。對于發(fā)射、接收基帶，本發(fā)明共享 了完全相同的模擬基帶與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，包括信道模擬濾波放大器U35和U37、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 U36和U38、脈沖整形濾波器U46和U48、數(shù)模轉(zhuǎn)換器U47和U49。本發(fā)明采用單一低相位噪聲鎖相環(huán)頻率綜合器B來實(shí)現(xiàn)對所有四種通信模式頻 率搬移的支持。鎖相環(huán)頻率綜合器的信道建立時(shí)間與相位噪聲滿足四種通信模式的最嚴(yán)格 要求，保證輸出信號時(shí)發(fā)射頻譜與接收信號時(shí)的抗干擾能力。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)、本發(fā)明通過采用同一條0. 8-2. IGHz寬帶正交直接變頻結(jié)構(gòu)收發(fā)信號路徑支 持TD-SCDMA、UHF RFID、GSM三種通信模式，通過使WLAN802. 11 a模式的5GHz正交直接變 頻收發(fā)信號路徑與WLAN 802. llb/g模式的2. 4GHz正交直接變頻收發(fā)信號路徑在基帶完全 整合同時(shí)支持WLAN 802. lla/b/g模式。(2)、本發(fā)明通過使用單一低相位噪聲鎖相環(huán)頻率綜合器來為所有四種通信方式 提供本地頻率源，降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本、提高系統(tǒng)集成度。


圖1為傳統(tǒng)的單模直接變頻無線收發(fā)器簡2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式以下，將通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，然而實(shí)施例僅是本發(fā)明可 選實(shí)施方式的舉例，其所公開的特征僅用于說明及闡述本發(fā)明的技術(shù)方案，并不用于限定 本發(fā)明的保護(hù)范圍。參閱圖2，現(xiàn)詳述本發(fā)明多模多頻多應(yīng)用直接變頻無線收發(fā)器的系統(tǒng)架構(gòu)與主要 工作過程。本發(fā)明無線收發(fā)器包含0. 8-2. IGHz無線收發(fā)模塊A、本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜 合模塊B和2. 4/5GHz無線收發(fā)模塊C三部分。所述的0. 8-2. IGHz無線收發(fā)模塊A中的0. 8-2. IGHz頻段雙工器Ul應(yīng)根據(jù)通 信方式的不同而有所調(diào)整，在UHF RFID模式為環(huán)形器、在GSM模式為頻分雙工器。所述0. 8-2. IGHz接收射頻前端低噪聲放大器U3采用寬帶匹配與寬帶放大結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)0. 8-2. IGHz 頻段小信號的預(yù)放大并抑制后級0. 8-2. IGHz接收直接下變頻器U4對整個無線接收器噪聲 系數(shù)的貢獻(xiàn)，其噪聲系數(shù)與增益值可以分別為1. 5dB和15dB。所述0. 8-2. IGHz接收直接下 變頻器U4給出了同相、正交兩個支路輸出以實(shí)現(xiàn)對QPSK等調(diào)制方式的解調(diào)支持。所述模 擬基帶直流消除器U5和U9用來消除直接變頻器的低頻噪聲貢獻(xiàn)、減少直流泄漏下變頻的 影響，其高通角頻率可以為5kHz。所述信道選擇濾波器TO和UlO可以在強(qiáng)干擾環(huán)境中選出 有用信道信號，保證接收機(jī)在強(qiáng)干擾環(huán)境中輸出信噪比，信道帶寬可以在0. 2-1. 6MHz內(nèi)可 變。所述可編程增益放大器U7和Ull用來實(shí)現(xiàn)不同接收信號電平的轉(zhuǎn)換，滿足后級模數(shù)轉(zhuǎn) 換器U8和U12的輸入量程要求，輸出幅度可以為lVpp。在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U18和U21的輸 入端輸入TD-SCDMA或UHF RFID基帶數(shù)據(jù)，經(jīng)變增益放大器U17和U20進(jìn)行信號幅度調(diào)整， 經(jīng)鏡頻抑制濾波器U16和U19抑制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的諧波頻率干擾，經(jīng)0. 8-2. IGHz發(fā)射直 接上變頻器U15實(shí)現(xiàn)零頻至射頻的直接轉(zhuǎn)換，經(jīng)0. 8-2. IGHz發(fā)射射頻前端通常為30dB的 可變增益功率放大器U14來放大信號功率滿足不同通信模式的輸出功率要求。GSM發(fā)射數(shù) 據(jù)直接送入本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊B中多模分頻器U30的輸入端IN3，以直接 調(diào)制方式控制壓控振蕩器U27的輸出頻率，頻率值一般為3-4GHz，進(jìn)而經(jīng)過第一分頻器U23 和第二分頻器U24的分頻作用實(shí)現(xiàn)覆蓋GSM頻段的已調(diào)信號輸出。所述的本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊B采用小數(shù)分頻頻率綜合結(jié)構(gòu)，并以多 模分頻器U30的IN4端為分頻比有效控制輸入，可以采用三階三比特增量-總和調(diào)制器隨 機(jī)化分頻比，抑制鎖相環(huán)低頻部分相位噪聲。所述壓控振蕩器U27的3-4GHz輸出頻率送到 第一分頻器U23和第二分頻器U24進(jìn)行分頻，滿足0. 8-2. IGHz頻段的三種通信模式的頻率 需求。另外，所述壓控振蕩器U27的輸出頻率也送到第三分頻器U25和混頻器U26來實(shí)現(xiàn) 2. 4/5GHz通信模式的頻率支持。本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊B的輸出端IT1、IT2、 IT3、IT4的輸出差分信號相位噪聲在IMHz頻偏處應(yīng)不低于-135dBc/Hz。所述的2. 4/5GHZ無線收發(fā)模塊C中的雙工器U31和U39均為時(shí)分雙工器。所述 的2. 4GHz接收射頻前端帶通濾波器U32、2. 4GHz接收射頻前端低噪聲放大器U33和2. 4GHz 接收直接下變頻器U34構(gòu)成了 2. 4GHz接收射頻前端，所述的5GHz接收射頻前端帶通濾波 器U40、5GHz接收射頻前端低噪聲放大器U41和5GHz接收直接下變頻器U42構(gòu)成了 5GHz 接收射頻前端，分別對WLAN802. llb/g的2. 4GHz射頻信號和WLAN802. Ila的5GHz射頻信 號進(jìn)行預(yù)放大與頻率變換。所述IOMHz左右?guī)挼哪M濾波放大器U35和U37用來進(jìn)行信 道選擇與幅度調(diào)整，模數(shù)轉(zhuǎn)換器U36和U38用來將接收的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字輸出，供后級 電路使用。在所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器U47和U49輸入端IN5、IN6送發(fā)射數(shù)據(jù)，經(jīng)脈沖整形濾波器 U46和U48實(shí)現(xiàn)信號整形。所述2. 4GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器U43、2. 4GHz發(fā)射射頻前 端功率放大器U44和2. 4GHz發(fā)射直接上變頻器U45構(gòu)成了 2. 4GHz發(fā)射射頻前端，所述的 5GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器TOO、5GHz發(fā)射射頻前端功率放大器TOl和5GHz發(fā)射直接上 變頻器U52構(gòu)成了 5GHz發(fā)射射頻前端，分別實(shí)現(xiàn)WLAN802. 11 b/g的2. 4GHz射頻已調(diào)信號 和WLAN802. 11 a的5GHz射頻已調(diào)信號輸出。上述內(nèi)容為本發(fā)明的具體實(shí)施例的例舉，對于其中未詳盡描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，應(yīng) 當(dāng)理解為采取本領(lǐng)域已有的通用設(shè)備及通用方法來予以實(shí)施。
權(quán)利要求
一種多模多頻多應(yīng)用直接變頻無線收發(fā)器，其特征在于該無線收發(fā)器包含0.8-2.1GHz無線收發(fā)模塊(A)、本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊(B)和2.4/5GHz無線收發(fā)模塊(C)，其中0.8-2.1GHz無線收發(fā)模塊(A)在接收路徑上包含0.8-2.1GHz頻段雙工器(U1)、0.8-2.1GHz接收射頻前端帶通濾波器(U2)、0.8-2.1GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U3)、0.8-2.1GHz接收直接下變頻器(U4)、同相信道模擬基帶直流消除器(U5)、同相信道選擇濾波器(U6)、同相信道可編程增益放大器(U7)、同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U8)、正交信道模擬基帶直流消除器(U9)、正交信道選擇濾波器(U10)、正交信道可編程增益放大器(U11)、正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U12)；0.8-2.1GHz無線收發(fā)模塊(A)在發(fā)射路徑上包含0.8-2.1GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U13)、0.8-2.1GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U14)、0.8-2.1GHz發(fā)射直接上變頻器(U15)、同相信道鏡頻抑制濾波器(U16)、同相信道變增益放大器(U17)、同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U18)、正交信道鏡頻抑制濾波器(U19)、正交信道變增益放大器(U20)、正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U21)；本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊(B)包含多路開關(guān)陣列(U22)、第一分頻器(U23)、第二分頻器(U24)、第三分頻器(U25)、混頻器(U26)、壓控振蕩器(U27)、環(huán)路濾波器(U28)、鑒頻/鑒相器(U29)、多模分頻器(U30)；2.4/5GHz無線收發(fā)模塊(C)在2.4GHz接收路徑上包含2.4GHz雙工器(U31)、2.4GHz接收射頻前端帶通濾波器(U32)、2.4GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U33)、2.4GHz接收直接下變頻器(U34)；2.4/5GHz無線收發(fā)模塊(C)在接收基帶共享同相信道模擬濾波放大器(U35)、同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U36)、正交信道模擬濾波放大器(U37)、正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U38)；2.4/5GHz無線收發(fā)模塊(C)在5GHz接收路徑上包含5GHz雙工器(U39)、5GHz接收射頻前端帶通濾波器(U40)、5GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U41)、5GHz接收直接下變頻器(U42)；2.4/5GHz無線收發(fā)模塊(C)在2.4GHz發(fā)射路徑上包含2.4GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U43)、2.4GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U44)、2.4GHz發(fā)射直接上變頻器(U45)；2.4/5GHz無線收發(fā)模塊(C)在發(fā)射基帶共享同相信道脈沖整形濾波器(U46)、同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U47)、正交信道脈沖整形濾波器(U48)、正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U49)；2.4/5GHz無線收發(fā)模塊(C)在5GHz發(fā)射路徑上包含5GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U50)、5GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U51)、5GHz發(fā)射直接上變頻器(U52)；所述0.8-2.1GHz頻段雙工器(U1)有一個雙向端RF1與外部天線相連，一個輸出端與0.8-2.1GHz接收射頻前端帶通濾波器(U2)的輸入端相連，一個輸入端與0.8-2.1GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U13)的輸出端相連；所述0.8-2.1GHz接收射頻前端帶通濾波器(U2)的輸出端與0.8-2.1GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U3)的輸入端相連；所述0.8-2.1GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U3)的差分輸出端與0.8-2.1GHz接收直接下變頻器(U4)的差分輸入端相連；所述0.8-2.1GHz接收直接下變頻器(U4)有一個同相差分輸出端與同相信道模擬基帶直流消除器(U5)的差分輸入端相連，一個正交差分輸出端與正交信道模擬基帶直流消除器(U9)的差分輸入端相連接；所述同相信道模擬基帶直流消除器(U5)的差分輸出端與同相信道選擇濾波器(U6)的差分輸入端相連；所述同相信道選擇濾波器(U6)的差分輸出端與同相信道可編程增益放大器(U7)的差分輸入端相連；所述同相信道可編程增益放大器(U7)的差分輸出端與同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U8)的差分輸入端相連；所述同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U8)的數(shù)據(jù)端輸出端為OUT1；所述正交信道模擬基帶直流消除器(U9)的差分輸出端與正交信道選擇濾波器(U10)的差分輸入相連；所述正交信道選擇濾波器(U10)的差分輸出端與正交信道可編程增益放大器(U11)的差分輸入端相連；所述正交信道可編程增益放大器(U11)的差分輸出端與正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U12)的差分輸入端相連；所述正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U12)的數(shù)據(jù)端輸出端為OUT2；所述0.8-2.1GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U13)的輸入端與0.8-2.1GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U14)的輸出端相連；所述0.8-2.1GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U14)的差分輸入端與0.8-2.1GHz發(fā)射直接上變頻器(U15)的差分輸出端及多路開關(guān)陣列(U22)的差分輸出端IT2、IT2B相連；所述0.8-2.1GHz發(fā)射直接上變頻器(U15)的同相差分輸入端與同相信道鏡頻抑制濾波器(U16)的差分輸出端相連，其正交差分輸入端與正交信道鏡頻抑制濾波器(U19)的差分輸出端相連；所述同相信道鏡頻抑制濾波器(U16)的差分輸入端與同相信道變增益放大器(U17)的差分輸出端相連；所述同相信道變增益放大器(U17)的差分輸入端與同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U18)的差分輸出端相連；所述同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U18)的數(shù)據(jù)輸入端為IN1；所述正交信道鏡頻抑制濾波器(U19)的差分輸入端與正交信道變增益放大器(U20)的差分輸出端相連；所述正交信道變增益放大器(U20)的差分輸入端與正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U21)的差分輸出端相連；所述正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U21)的數(shù)據(jù)輸入端為IN2；所述多路開關(guān)陣列(U22)的差分輸出端IT1、IT1B與0.8-2.1GHz接收直接下變頻器(U4)和0.8-2.1GHz發(fā)射直接上變頻器(U15)的本振差分輸入端相連；所述多路開關(guān)陣列的兩個差分輸入端分別與第一分頻器(U23)和第二分頻器(U24)的差分輸出端相連；所述第一分頻器(U23)的輸入端與第二分頻器(U24)的正輸出端相連；所述第二分頻器(U24)的輸入端與壓控振蕩器(U27)的輸出端相連；所述混頻器(U26)以第二分頻器(U24)的差分輸出和壓控振蕩器(U27)的單端輸出為輸入，其差分輸出端為IT4、IT4B，同時(shí)與第三分頻器(U25)的差分輸入端相連；所述第三分頻器(U25)的差分輸出端為IT3、IT3B；所述壓控振蕩器(U27)的輸入端與環(huán)路濾波器(U28)的輸出端相連，輸出端與多模分頻器(U30)的一個輸入端相連；所述環(huán)路濾波器(U28)的輸入端與鑒頻/鑒相器(U29)的輸出端相連；所述鑒頻/鑒相器(U29)的輸入端與多模分頻器(U30)的輸出端相連；所述多模分頻器(U30)的另外兩個輸入端為IN3、IN4，分別用來輸入增量-總和調(diào)制器數(shù)據(jù)和全球移動通訊(GSM)發(fā)射數(shù)據(jù)；所述2.4GHz雙工器(U31)有一個雙向端RF2與外部天線相連，一個輸出端與2.4GHz接收射頻前端帶通濾波器(U32)的輸入端相連，一個輸入端與2.4GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U43)的輸出端相連；所述2.4GHz接收射頻前端帶通濾波器(U32)的輸出端與2.4GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U33)的輸入端相連接；所述2.4GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U33)的差分輸出端與2.4GHz接收直接下變頻器(U34)的差分輸入端相連；所述2.4GHz接收直接下變頻器(U34)有一個同相差分輸出端與同相信道模擬濾波放大器(U35)的差分輸入端相連，一個正交差分輸出端與正交信道模擬濾波放大器(U37)的差分輸入端相連接；所述同相信道模擬濾波放大器(U35)的差分輸出端與同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U36)的差分輸入相連；所述同相信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U36)的數(shù)據(jù)輸出端為OUT3；所述正交信道模擬濾波放大器(U37)的差分輸出端與正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U38)的差分輸入相連；所述正交信道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(U38)的數(shù)據(jù)輸出端為OUT4；所述2.4GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U43)的輸入端與2.4GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U44)的輸出端相連；所述2.4GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U44)的差分輸入端與2.4GHz發(fā)射直接上變頻器(U45)的差分輸出端相連；所述2.4GHz發(fā)射直接上變頻器(U45)的同相差分輸入與同相信道脈沖整形濾波器(U46)的差分輸出端相連，正交差分輸入與正交信道脈沖整形濾波器(U48)的差分輸出端相連；所述2.4GHz接收直接下變頻器(U34)和2.4GHz發(fā)射直接上變頻器(U45)的本振差分輸入端均為IT3、IT3B；所述同相信道脈沖整形濾波器(U46)的差分輸入端與同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U47)的差分輸出端相連；所述同相信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U47)的數(shù)據(jù)輸入端為IN5；所述正交信道脈沖整形濾波器(U48)的差分輸入端與正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U49)的差分輸出端相連；所述正交信道數(shù)模轉(zhuǎn)換器(U49)的數(shù)據(jù)輸入端為IN6；所述5GHz雙工器(U39)有一個雙向端RF3與外部天線相連，一個輸出端與5GHz接收射頻前端帶通濾波器(U40)的輸入端相連，一個輸入端與5GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U50)的輸出端相連；所述5GHz接收射頻前端帶通濾波器(U40)的輸出端與5GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U41)的輸入端相連；所述5GHz接收射頻前端低噪聲放大器(U41)的差分輸出端與5GHz接收直接下變頻器(U42)的差分輸入端相連；所述5GHz接收直接下變頻器(U42)有一個同相差分輸出端與同相信道模擬濾波放大器(U35)的差分輸入端相連，一個正交差分輸出端與正交信道模擬濾波放大器(U37)的差分輸入端相連接；所述5GHz發(fā)射射頻前端帶通濾波器(U50)的輸入端與5GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U51)的輸出端相連；所述5GHz發(fā)射射頻前端功率放大器(U51)的差分輸入端與5GHz發(fā)射直接上變頻器(U52)的差分輸出端相連；5GHz發(fā)射直接上變頻器(U52)的同相差分輸入與同相信道脈沖整形濾波器(U46)的差分輸出端相連，正交差分輸入與正交信道脈沖整形濾波器(U48)的差分輸出端相連；所述5GHz接收直接下變頻器(U42)和5GHz發(fā)射直接上變頻器(U52)的本振差分輸入端均為IT4、IT4B。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能同時(shí)支持WLAN802.11a/b/g(無線局域網(wǎng))、GSM(全球移動通訊)、UHF RFID(射頻識別)和TD-SCDMA(時(shí)分同步碼分多址)多模多頻多應(yīng)用的直接變頻無線收發(fā)器架構(gòu)。該無線收發(fā)器包含0.8-2.1GHz無線收發(fā)模塊、本地多模多頻鎖相環(huán)頻率綜合模塊和2.4/5GHz無線收發(fā)模塊三個部分。本發(fā)明采用0.8-2.1GHz寬帶正交直接變頻結(jié)構(gòu)收發(fā)信號路徑支持TD-SCDMA、UHF RFID、GSM三種通信模式，并使WLAN802.11a模式的5GHz正交直接變頻收發(fā)信號路徑與WLAN 802.11b/g模式的2.4GHz正交直接變頻收發(fā)信號路徑在基帶整合，同時(shí)支持WLAN802.11a/b/g模式。本發(fā)明采用單一低相位噪聲鎖相環(huán)頻率綜合器來為所有通信模式提供本地頻率源，滿足收發(fā)器上下頻率變換的需求。
文檔編號H04W88/06GK101888256SQ201010137569
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者張潤曦, 石春琦, 賴宗聲 申請人:華東師范大學(xué)