一种收发天线共用的射频收发前端电路制造技术

本发明专利技术提出了一种收发天线共用的射频收发前端电路，包括：天线端口用于与收发天线耦合连接，输入端口将发射链路连接在输出巴伦的初级侧，所述输出巴伦的次级侧第一端作为所述天线端口，第二端通过第一射频开关接地；所述输出巴伦的次级侧的所述第二端还分别连接第一电容、的第一端和第二电容的第一端，所述第一电容的第二端作为输出端口与接收链路相连，第二电容的第二端通过第二射频开关接地；当工作于发射模式时，第一射频开关和第二射频开关均导通，当工作在接收模式时，第一射频开关和第二射频开关均断开，收发天线上的接收信号被提供给接收链路。本发明专利技术解决了发射和接收模式相互影响性能的问题，噪声系数低、可靠性高、适用频段广。用频段广。用频段广。

【技术实现步骤摘要】
一种收发天线共用的射频收发前端电路


[0001]本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种收发天线共用的射频收发前端电路。

技术介绍

[0002]无线收发器（Radio Transceiver），是通信电路设计的核心器件之一，与射频电路的关系比较密切，因而也容易受射频设计的影响。当前主流通信场景下，由于无线通信的频率较高，从无线收发器到天线的走线较长，采用昂贵的高频PCB不符合市场和消费端趋势，因此，将功率放大器、低噪声放大器以及收发切换开关集成为一颗射频前端芯片已经成为必然趋势。
[0003]为了节省空间及成本，时分及双工通信的无线收发机一般采用共用天线，即发射模式和接收模式共用同一个天线，在无线收发机工作在时分通信模式的时候，必然会带来一个问题：接收和发射模式相互影响性能：当工作在接收模式的时候，发射模式必须保持关闭状态且不能恶化接收链路的噪声系数，否则接收性能会受到严重影响；当工作在发射模式的时候，接收模式不能影响发射功率，否则发射性能会受到严重影响，除此之外，由于发射信号的功率比较大，如果泄露到接收链路，有可能会造成接收部分的可靠性下降，严重的时候往往会造成失效甚至击穿等功能性严重问题。
[0004]如图1所示，现有技术中提出了一种同时在单芯片上实现无线收发机发射和接收的前端电路结构，但该结构接收和发射模式的性能很大程度上依赖于电容Cc的数值，而且仅能使用在较低频率的无线收发机上，对收发时序的要求较高，还存在着较大的泄露干扰，因而也就限制了上述结构的适用范围。
[0005]因此，迫切需要对现有收发天线共用的结构给出更优的解决方案。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中的上述缺陷，本专利技术提出了一种改进后的收发天线共用的射频收发前端电路，解决了时分/频分通信无线收发机中发射和接收模式相互影响性能的问题，同时保证了接收端在发射模式下的高可靠性，使得功率放大器低输出功率模式的高效率和低噪声放大器低增益模式的低噪声系数可以同时达到。
[0007]为了达到本专利技术目的，本专利技术提供了一种收发天线共用的射频收发前端电路，所述前端电路包括一输入端口（IN）、一输出端口（OUT）以及一天线端口（Ant），所述天线端口用于与收发天线耦合连接；还包括一输出巴伦（L1），第一射频开关（S1）、第二射频开关（S2），第一电容（Cc）、第二电容(Ct)；其中，所述输入端口将发射链路连接在输出巴伦的初级侧，所述输出巴伦的次级侧第一端作为所述天线端口，第二端通过第一射频开关接地；所述输出巴伦的次级侧的所述第二端还分别连接第一电容、的第一端和第二电容的第一端，所述第一电容的第二端作为所述输出端口与接收链路相连，第二电容的第二端通过第二射频开关接地；所述前端电路具有两个工作模式分别如下：当工作于发射模式时，第一射频开关
和第二射频开关均导通，发射链路上的发射信号通过收发天线发出；当工作在接收模式时，第一射频开关和第二射频开关均断开，收发天线上的接收信号被提供给接收链路。
[0008]进一步的，发射电路的功率放大器输出端连接到所述输入端口；具体是，功率放大器的漏极提供发射信号到所述输出巴伦的初级侧。
[0009]进一步的，所述第一射频开关和第二射频开关的控制端由时序控制模块控制；时序控制模块的输出连接至所述第一射频开关和第二射频开关的所述控制端用于提供收发切换控制信号，同时所述时序控制模块的输出还通过一反相器连接到功率放大器的使能端，保证了射频开关先于功率放大器被接通。
[0010]进一步的，所述输出端口连接到匹配网络的输入端，所述匹配网络的输出端通过低噪声放大器实现接收信号的放大处理；所述输出巴伦的次级侧和所述第一电容Cc构成接收链路的输入匹配部分，二者被谐振在接收频段。
[0011]本专利技术提供了一种射频收发芯片，集成有一个或多个上述的射频收发前端电路。所述芯片中还可以进一步集成有功率放大器、低噪声放大器。
[0012]本专利技术所提供的技术方案，创造性地提出了一种新的高效可靠的射频收发前端电路，其有益效果具体例举如下：本专利技术的电路结构，将接收链路的输入端口，从巴伦次线圈的天线端口挪动到接地一端，此时Cc不再作为天线端口的负载和接收链路的隔直之间的取舍；该电路结构可采用较大的隔直电容Cc来减小接收链路的插损，此时无需作为发射模式的负载，从而该结构不受应用频率的限制。
[0013]本专利技术一方面开关信号经反相后再使能功率放大器使得进一步降低了泄露风险，另一方面由于此时接收端口靠近接地端，信号幅度远远小于天线端口的信号幅度，这样大大减小了发射功率泄露到接收链路容易引起的可靠性问题。
[0014]本专利技术采用双开关结构，开关S1、S2实现了巴伦次线圈端口的低阻抗，开关S2进一步用来降低接收端口的信号幅度，避免可靠性问题。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0016]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0017]图1为现有技术中的一射频收发前端电路的示意图；图2为本专利技术一实施例提供的改进后的射频收发前端电路的示意图；图3为本专利技术射频收发前端电路的应用示意图。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0019]如图1所示，其示出了现有技术中同时在单芯片上实现无线收发机发射和接收的前端电路的示意图，该前端电路主要包括功放输出巴伦、电容Cc，射频开关。结合图1进行分析，当工作在发射模式时，电容Cc右边的射频开关导通，Cc作为发射电路输出端BALUN的一部分负载，且由于开关短路到地，接收电路的可靠性不会因此受到影响，此时发射电路中功率放大器的发射效率受到Cc的影响较小；当工作在接收模式时，发射电路中功率输出处于关断状态，BALUN的左边为高阻状态，Cc右边的开关为截止状态，接收电路的低噪声放大器正常工作，发射功率放大器的寄生电容对低噪声放大器的噪声系数影响较小。
[0020]但上述电路存在着几个缺点，具体如下：首先，接收和发射模式的性能在很大程度上依赖于Cc的数值：当工作在接收模式时，Cc的作用是隔离前后两端的电流电平，此时需要Cc尽可能的大来减小接收通路的损耗，尽可能降低接收链路的噪声系数，最大化接收灵敏度；当工作在发射模式时，Cc下方的开关打开，Cc为天线端的电容负载，此时需要Cc尽可能的小来减少输出巴伦的损耗，提高发射功率；除此之外，当工作在发射模式时，需要较小的Cc来提高发射功率，但是较小的Cc不但恶化了接收链路的噪声系数，同时还需要Cc下方更大的开关尺寸来保证发射模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种收发天线共用的射频收发前端电路，所述前端电路包括一输入端口（IN）、一输出端口（OUT）以及一天线端口（Ant），所述天线端口用于与收发天线耦合连接，其特征在于：还包括一输出巴伦（L1），第一射频开关（S1）、第二射频开关（S2），第一电容（Cc）、第二电容(Ct)；其中，所述输入端口将发射链路连接在输出巴伦的初级侧，所述输出巴伦的次级侧第一端作为所述天线端口，第二端通过第一射频开关接地；所述输出巴伦的次级侧的所述第二端还分别连接第一电容的第一端和第二电容的第一端，所述第一电容的第二端作为所述输出端口与接收链路相连，第二电容的第二端通过第二射频开关接地；所述前端电路具有两个工作模式分别如下：当工作于发射模式时，第一射频开关和第二射频开关均导通，发射链路上的发射信号通过收发天线发出；当工作在接收模式时，第一射频开关和第二射频开关均断开，收发天线上的接收信号被提供给接收链路。2.如权利要求1所述的射频收发前端电路，其特征在于，发射电路的功率放大器输出端连接到所述输入端口。3.如权利要求2所述的射频收发前端电路，其特征在于，功率放大器的漏极提供发射信号到所述输出巴伦的初级侧。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晗，
申请(专利权)人：安徽矽磊电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：