一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器制造技术

本发明专利技术涉及5G毫米波混频器技术领域，尤其涉及一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，包括5G毫米波射频系统，在5G毫米波射频系统中增设八相位差分谐波混频滤波器，八相位差分谐波混频滤波器将本振产生的射频信号分成八路等相位同频的谐波信号输出；八相位差分谐波混频滤波器包括八均相滤波单元，八均相滤波单元将射频IQ数据分成45

【技术实现步骤摘要】
一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器


[0001]本专利技术涉及5G毫米波混频器
，尤其涉及一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器。

技术介绍

[0002]5G毫米波是无线通信技术发展中一大跨越，5G毫米波支持400MHz的小区带宽和800MHz的载波聚合，极大提升了上下行速率，5G毫米波峰值速率可达1Gbits/s Uplink和3.7Gbits/s Downlink以上，相对5G Sub6G频段性能，分别提升了近2倍。
[0003]5G毫米波的子载波间隔是120KHz，slot时长为0.125ms，是5G Sub6G的四分之一，因此具有更低时延，由此可见5G毫米波在传输速率和时延等性能方面比5G Sub6G具有非常强提升和优势。
[0004]与此同时，5G毫米波在射频信号传输方面具有易受遮挡和穿透特性差等特性，导致覆盖性能相对5G Sub6G存在劣势，比如在室外覆盖中，EIRP=48dBm场景，5G毫米波的LOS覆盖半径大概400～500米，NLOS则严重受限于遮挡程度。而在室内覆盖中，LOS场景下覆盖半径仅为60米，因此对于射频工艺提升成为5G毫米波发展的关键技术之一。
[0005]目前，5G无线通信采用的混频技术主要是基波混频，也就是本振信号频率等于射频信号频率，这种混频技术主要应用于射频载波信号频率较低的场景，产生本振的VCO以及锁相环和鉴相环的实现难度不高。
[0006]当前采用的基波混频方案虽然实现难度较低，但是采用本振输出的基波信号直接与射频信号进行混频，导致本振泄漏较大，同时容易出现直流偏差和对带内杂波抑制较差，最终导致输出的有效射频信号较差，对接收机的性能产生较大影响。

技术实现思路

[0007]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，解决了5G毫米波高频信号高效发送和实现同频段高性能的本振源的问题，达到了射频信号的带内杂波进行有效抑制，提升射频信号传输质量，以及有效抑制直流偏差的目的。
[0008]（二）技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，包括5G毫米波射频系统，在5G毫米波射频系统中增设八相位差分谐波混频滤波器，八相位差分谐波混频滤波器将本振产生的射频信号分成八路等相位同频的谐波信号输出；八相位差分谐波混频滤波器包括八均相滤波单元，八均相滤波单元将射频IQ数据分成45
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等间隔相位差的八路射频信号，八路射频信号按相位0
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、45
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、90
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、135
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、180
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、225
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、270
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和315
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由八均相滤波单元输出。
[0009]进一步地，八均相滤波单元包括第一四均相滤波单元和第二四均相滤波单元，第
一四均相滤波单元输入端口的相位依次为0
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、90
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、180
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和270
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，第一四均相滤波单元输出端口的相位依次为45
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、135
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、225
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和315
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。
[0010]进一步地，第二四均相滤波单元输入端口的相位依次为0
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、90
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、180
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和270
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，第二四均相滤波单元输出端口的相位依次为0
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、90
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、180
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和270
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。
[0011]进一步地，八相位差分谐波混频滤波器还包括差分缓冲滤波器、二级功率放大器、次谐波频率混合器、发射空口模块和接收空口模块；差分缓冲滤波器接收由QLINK射频通道中输入的射频本振IQ数字信号，差分缓冲滤波器接对接收的射频本振IQ数字信号输入至八均相滤波单元中分成八路射频信号，八路射频信号输入至二级功率放大器进行射频信号放大。
[0012]进一步地，放大的八路射频信号按相位0
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、45
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、90
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、135
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、180
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、225
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、270
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和315
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分别输入到次谐波频率混合器的八个端口进行处理，发射空口模块对经处理的射频信号进行发射，接收空口模块对射频信号进行进行接收。
[0013]进一步地，次谐波频率混合器包括第一次谐波频率混合模块和第二次谐波频率混合模块，第一次谐波频率混合模块和第二次谐波频率混合模块分别对八路等相位射频信号进行信号正交叠加，达到倍频效果。
[0014]进一步地，叠加信号频率等于射频载波信号，倍频后的两路本振信号与射频信号混频输出到发射空口模块。
[0015]进一步地，5G毫米波射频系统包括多通道TRX、混频器、频率综合器和模拟前端。
[0016]（三）有益效果本专利技术提供了一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，具备以下有益效果：1、本专利技术解决了5G毫米波高频信号高效发送和实现同频段高性能的本振源的问题，基于5G毫米波本振的八次谐波与本振混频的射频方案，通过多路分频器将本振产生的射频信号分成八路等相位同频的谐波信号输出，达到低成本和高集成度的良好特性，具有大规模推广应用的前景。
[0017]2、本专利技术采用将本振频率降低一半，然后通过提高杂波阶数，降低其幅度，这样可以将射频信号的带内杂波进行有效抑制，提升射频信号传输质量。
[0018]3、本专利技术通过八相位差分谐波混频器采用本振信号的谐波与输入射频信号进行混频，这样由本振泄漏引起的自混频降产生一个与本振信号同频率的交流信号，但不会产生直流分量，从而有效抑制了直流偏差。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为本专利技术八相位差分谐波混频滤波器的原理框图；图2为本专利技术5G毫米波射频系统的原理框图。
具体实施方式
[0020]以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0021]图1
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2为本专利技术的一个实施例：一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，包括5G毫米波射频系统，在5G毫米波射频系统中增设八相位差分谐波混频滤波器，八相位差分谐波混频滤波器将本振产生的射频信号分成八路等相位同频的谐波信号输出。
[0022]本专利技术解决了5G毫米波高频信号高效发送和实现同频段高性能的本振源的问题，基于5G毫米波本振的八次谐波与本振混频的射频方案，通过多路分频器将本振产生的射频信号分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，包括5G毫米波射频系统，其特征在于：在5G毫米波射频系统中增设八相位差分谐波混频滤波器，八相位差分谐波混频滤波器将本振产生的射频信号分成八路等相位同频的谐波信号输出；八相位差分谐波混频滤波器包括八均相滤波单元，八均相滤波单元将射频IQ数据分成45
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等间隔相位差的八路射频信号，八路射频信号按相位0
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、45
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、90
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、135
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、180
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、225
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、270
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和315
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由八均相滤波单元输出。2.根据权利要求1所述的一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，其特征在于：八均相滤波单元包括第一四均相滤波单元和第二四均相滤波单元，第一四均相滤波单元输入端口的相位依次为0
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、90
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、180
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和270
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，第一四均相滤波单元输出端口的相位依次为45
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、135
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、225
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和315
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。3.根据权利要求2所述的一种基于八相位差分谐波的5G毫米波混频器，其特征在于：第二四均相滤波单元输入端口的相位依次为0
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、90
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、180
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和270
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，第二四均相滤波单元输出端口的相位依次为0
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、90
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【专利技术属性】
技术研发人员：何超，
申请(专利权)人：深圳市移轩通信有限公司，
类型：发明
国别省市：