【技术实现步骤摘要】
本申请涉及rdss射频技术的领域，尤其是涉及一种卫星短报文射频电路及其变频方法。
技术介绍
1、对于不断增长的卫星短报文需求来说，想在便携式终端设备，如手机、儿童手表、老人监护设备集成该功能，最具挑战的难点是现有的卫星短报文（rdss）射频芯片面积和功耗较大。根据无线电测定卫星系统rdss定义的卫星通信频率，卫星下行、终端接收频率范围在2483.5~2500mhz，而卫星上行、终端发射频率范围在1610~1626.5mhz，二者相距较大。rdss卫星通信的业务要求终端接收不间断，对于终端射频芯片来说需要具备同时接收和发射的能力，即全双工运行能力。接收和发射各自都需要运用接近无线信号频率的本振信号来完成射频信号与基频信号的变频操作，本振信号需要精确和稳定，一般由芯片内锁相环提供。
2、由于本处接收和发射频率相距较大，且不存在简单的整数倍关系，所以通常需要各自独立的锁相环，运行在本振频率的整数倍频率上，然后用分频来提供至少四个相位的接收本振信号用于产生i和q两路正交的基频信号，发射锁相环同样通过分频提供多个相位发射本振信号用于上变频。
3、因此常规的rdss射频芯片需要独立运行的接收锁相环和发射锁相环。如果基频处理单元需要的工作时钟有专门要求，不能与接收本振和发射本振信号频率有兼容的整数倍关系，则还需要第三个锁相环单独提供。全集成的锁相环由于需要包含谐振电感和环路滤波电阻和电容等面积消耗巨大的电路，通常占据整个接收或发射电路的1/3以上面积，因此射频芯片的面积和功耗较大，需要改进。
1、为了减少射频电路中锁相环面积和功耗来降低整个rdss射频芯片的面积和功耗，本申请提供了一种卫星短报文射频电路及其变频方法。
2、本申请的上述专利技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种卫星短报文射频电路，包括单个的锁相环电路、本振分频电路、接收下变频电路、发射上变频电路、接收基频电路、接收射频电路、发射基频电路和发射射频电路；
4、所述锁相环电路耦接有振荡器模块；
5、所述本振分频电路与所述锁相环电路耦接，所述本振分频电路用于将所述振荡器模块输出的vco信号二分频为接收本振信号并发送到所述接收下变频电路；所述本振分频电路还用于将所述振荡器模块输出的vco信号三分频为发射本振信号并发送到所述发射上变频电路；
6、所述接收下变频电路与所述接收基频电路耦接；所述接收下变频电路将所述接收本振信号和所述接收射频电路输出的信号混频处理产生接收射频信号，并将所述接收射频信号发送至所述接收基频电路；
7、所述发射上变频电路与所述发射射频电路耦接；所述发射上变频电路将所述发射本振信号和所述发射基频电路输出的信号混频处理产生发射射频信号，并将所述发射射频信号发送到所述发射射频电路。
8、进一步地，所述振荡器模块根据所述接收射频信号和发射射频信号的频率预设工作频率数值区间，所述工作频率数值区间为所述接收射频信号频率的1.8-2.2倍且为所述发射射频信号频率的2.8-3.2倍，或者与发射射频信号中心频率值的3倍相等。
9、进一步地，所述本振分频电路包括接收本振二分频电路；
10、所述接收本振二分频电路的输入端耦接于所述锁相环电路；所述接收本振二分频电路用于将所述振荡器模块输出的vco信号二分频为第一接收本振信号并发送到所述接收下变频电路；
11、所述接收下变频电路包含第一混频器；所述第一混频器耦接于所述接收射频电路，并将所述接收射频电路输出的信号与所述第一接收本振信号进行混频处理产生第一接收射频信号，并将所述第一接收射频信号发送至所述接收基频电路。
12、进一步地，所述接收本振二分频电路包括接收本振lo1产生电路；所述接收本振lo1产生电路包含两个锁存器，第一锁存器和第二锁存器的ck和ckb引脚均耦接于所述锁相环电路以输入vco信号，第一锁存器的y和yb引脚耦接于第二锁存器的d和db引脚,第二锁存器的y和yb引脚耦接于第一锁存器的db和d引脚。
13、进一步地，所述本振分频电路包括接收本振二分频电路和接收本振n分频电路；其中n为正整数；
14、所述接收本振二分频电路的输入端耦接于所述锁相环电路；所述接收本振二分频电路用于将所述振荡器模块输出的vco信号二分频为第一接收本振信号并发送到所述接收下变频电路；
15、所述接收本振n分频电路的输入端耦接于所述锁相环电路，所述接收本振n分频电路用于将所述振荡器模块输出的vco信号n分频为第二接收本振信号并发送到所述接收下变频电路；
16、所述接收下变频电路包含第一混频器和第二混频器；
17、所述第一混频器耦接于所述接收射频电路，所述第一混频器将所述接收射频电路输出的信号与所述第一接收本振信号进行混频处理产生第一接收射频信号，并将所述第一接收射频信号发送至所述第二混频器；
18、所述第二混频器耦接于所述第一混频器，所述第二混频器将所述接第一混频器输出的第一接收射频信号与所述第二接收本振信号进行混频处理产生第二接收射频信号，并将所述第二接收射频信号发送至所述接收基频电路。
19、进一步地，所述接收本振n分频电路包括第三锁存器和第四锁存器和前置的div_by_n/2电路，div_by_n/2电路根据输入的vco信号产生经过n/2分频的信号pre_p和pre_n，第三锁存器和第四锁存器的ck和ckb引脚均耦接于n/2分频器，第三锁存器的y和yb引脚耦接于第四锁存器的d和db引脚，第四锁存器的y和yb引脚耦接于第三锁存器的db和d引脚；
20、所述n的取值满足：
21、；
22、或者：
23、；
24、其中，fref表示接收射频信号，fvco表示锁相环电路合成的振荡频率，fadc表示adc模块的工作时钟；当需要产生正交射频信号输出时n为偶数。
25、进一步地，所述本振分频电路还包括发射本振三分频电路；所述发射本振三分频电路用于将所述振荡器模块输出的vco信号三分频为发射本振信号；
26、所述发射本振三分频电路包括第一半相位反相器、第二半相位反相器和第三半相位反相器；所述第一半相位反相器、第二半相位反相器和第三半相位反相器的clk引脚均耦接于锁相器pll；所述第一半相位反相器的out引脚耦接于所述第二半相位反相器的in引脚，所述第二半相位反相器的out引脚耦接于第三半相位反相器的in引脚，第三半相位反相器的out引脚耦接于第一半相位反相器的in引脚，第三半相位反相器的out引脚输出vco信号的三分频本振信号txl0。
27、进一步地，所述第一半相位反相器包括第一pmos管、第二pmos管、第一nmos管和第二nmos管；所述第一pmos管和第二nmos管的栅极均耦接于clk引脚，第二pmos管的栅极和第一nmos管的栅极均耦接于in引脚，第一pmos管的漏极耦接于vdd引脚，第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种卫星短报文射频电路，其特征在于：包括单个的锁相环电路、本振分频电路、接收下变频电路、发射上变频电路、接收基频电路、接收射频电路、发射基频电路和发射射频电路；
2.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述振荡器模块根据所述接收射频信号和发射射频信号的频率预设工作频率数值区间，所述工作频率数值区间为所述接收射频信号频率的1.8-2.2倍且为所述发射射频信号频率的2.8-3.2倍，或者与发射射频信号中心频率值的3倍相等。
3.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述本振分频电路包括接收本振二分频电路；
4.根据权利要求3所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述接收本振二分频电路包括接收本振LO1产生电路；所述接收本振LO1产生电路包含两个锁存器，第一锁存器和第二锁存器的CK和CKb引脚均耦接于所述锁相环电路以输入vco信号，第一锁存器的Y和Yb引脚耦接于第二锁存器的D和Db引脚,第二锁存器的Y和Yb引脚耦接于第一锁存器的Db和D引脚。
5.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其
6.根据权利要求5所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述接收本振N分频电路包括第三锁存器和第四锁存器和前置的div_by_N/2电路，div_by_N/2电路根据输入的vco信号产生经过N/2分频的信号pre_p和pre_n，第三锁存器和第四锁存器的CK和CKb引脚均耦接于N/2分频器，第三锁存器的Y和Yb引脚耦接于第四锁存器的D和Db引脚，第四锁存器的Y和Yb引脚耦接于第三锁存器的Db和D引脚；
7.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述本振分频电路还包括发射本振三分频电路；所述发射本振三分频电路用于将所述振荡器模块输出的vco信号三分频为发射本振信号；
8.根据权利要求7所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述第一半相位反相器包括第一pmos管、第二pmos管、第一nmos管和第二nmos管；所述第一pmos管和第二nmos管的栅极均耦接于clk引脚，第二pmos管的栅极和第一nmos管的栅极均耦接于in引脚，第一pmos管的漏极耦接于vdd引脚，第二pmos管的漏极耦接于第一pmos管的源极，第二pmos管的源极和第一nmos管的漏极均耦接于out引脚，第二nmos管的漏极耦接于第一nmos管的源极，第二nmos管的源极耦接于vss引脚。
9.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述锁相环电路包括分频模块，鉴频鉴相模块，电荷泵模块，环路滤波模块，振荡器模块；所述分频模块将所述振荡器模块输出信号经过分频得到Fdiv信号；所述鉴频鉴相模块接入参考时钟信号Fref和分频信号Fdiv，所述鉴频鉴相模块的输出端耦接于所述电荷泵模块的输入端；所述电荷泵模块的输出端耦接于所述环路滤波模块的输入端，所述环路滤波模块的输出端耦接于所述振荡器模块的输入端；将所述振荡器模块的输出端作为所述锁相环电路的输出端，以输出所述vco信号。
10.一种基于权利要求1-9任一项所述的卫星短报文射频电路的变频方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种卫星短报文射频电路，其特征在于：包括单个的锁相环电路、本振分频电路、接收下变频电路、发射上变频电路、接收基频电路、接收射频电路、发射基频电路和发射射频电路；
2.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述振荡器模块根据所述接收射频信号和发射射频信号的频率预设工作频率数值区间，所述工作频率数值区间为所述接收射频信号频率的1.8-2.2倍且为所述发射射频信号频率的2.8-3.2倍，或者与发射射频信号中心频率值的3倍相等。
3.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述本振分频电路包括接收本振二分频电路；
4.根据权利要求3所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述接收本振二分频电路包括接收本振lo1产生电路；所述接收本振lo1产生电路包含两个锁存器，第一锁存器和第二锁存器的ck和ckb引脚均耦接于所述锁相环电路以输入vco信号，第一锁存器的y和yb引脚耦接于第二锁存器的d和db引脚,第二锁存器的y和yb引脚耦接于第一锁存器的db和d引脚。
5.根据权利要求1所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述本振分频电路包括接收本振二分频电路和接收本振n分频电路；其中n为正整数；
6.根据权利要求5所述的一种卫星短报文射频电路，其特征在于：所述接收本振n分频电路包括第三锁存器和第四锁存器和前置的div_by_n/2电路，div_by_n/2电路根据输入的vco信号产生经过n/2分频的信号pre_p和pre_n，第三锁存器和第四锁存器的ck和ckb引脚均耦接于n/2分频器，第三锁存器的y和yb引脚...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑卫国，
申请(专利权)人：长沙金维集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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