一种多模全带宽射频系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种多模全带宽射频系统，其包括射频发射链路、射频接收链路，射频发射链路由数模转换器DAC、集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL、可编程的数控增益衰减器DVGA、高频射频功率放大器PA‑H、低频射频功率放大器PA‑L组成；射频接收链路由可编程数控衰减器DSA、低噪声放大器LNA、高低频双工器diplexer、集成可编程锁相环的混频器Mixer+PLL、中频放大器IF‑AMP、抗混叠中频声表IF‑SAW、模数转换器ADC组成。采用本实用新型专利技术能使产品硬件型号单一，解决射频系统设计收发隔离度、上行阻塞等难点，同时缩短产品开发周期，使用灵活方便，最主要能提高市场响应速度。

【技术实现步骤摘要】
一种多模全带宽射频系统
本技术涉及移动通信网络室内覆盖领域，尤其涉及一种多模全带宽射频系统。
技术介绍
随着无线通信的发展，2G/3G/4G/5G等多种制式的网络同时都需要进行室内覆盖。而传统的分布式天线系统设备因为频率器件如双工器、滤波器、环形器和隔离器等导致射频链路设计都是频段固定不可改变或者是开发成射频模块化，其开发模式是根据需求进行开发，产品完成后再进行改制或者重新开发，这导致产品系列机型很多、开发周期很长、开发成本昂贵且不能迅速的响应市场需求。同时，全双工的工作模式下，在通信系统全带宽700——3500MHz频段内，当上下行频段资源有限、间隔很近的情况下，收发隔离度难做，会直接影响到设备的系统性能，严重情况下完全无法工作影响到用户的无线通信。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种多模全带宽射频系统，其采用无射频滤波器如介质、声表、腔体滤波器等设计的射频系统，其适用于700～3500MHz范围内多模TDD和FDD兼容的小功率分布式天线系统，射频上下行链路设计无射频滤波器，满足2G/3G/4G/5G全频段内任意3GPP标准频段的信号配置。采用本技术能使产品硬件型号单一，解决射频系统设计收发隔离度、上行阻塞等难点，同时缩短产品开发周期，使用灵活方便，最主要能提高市场响应速度。本技术提供一种多模全带宽射频系统，其包括射频发射链路、射频接收链路，其中，射频发射链路主要由数模转换器DAC、集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL、可编程的数控增益衰减器DVGA、高频射频功率放大器PA-H、低频射频功率放大器PA-L等器件组成；射频接收链路，主要由可编程数控衰减器DSA、低噪声放大器LNA、高低频双工器diplexer、集成可编程锁相环的混频器Mixer+PLL、中频放大器IF-AMP、抗混叠中频声表IF-SAW、模数转换器ADC等器件组成。所述数模转换器DAC，用于接收可编程的逻辑处理单元FPGA发送过来的数字信号，进行数模转换以后变成模拟信号。所述集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL，根据本振信号的软件配置，把数模转换后的模拟信号转换成需要发射的射频频率信号。所述可编程的数控增益衰减器DVGA，用与射频发射链路增益定标、高低温温补和全频段频率配置时增益补偿。所述高频射频功率放大器PA-H，支持1GHz以上频率放大；低频射频功率放大器PA-L，支持1GHz以下频率放大。所述可编程数控衰减器DSA，因为射频接收链路无射频滤波器，用于对大信号检测到时自适应衰减。所述低噪声放大器LNA，支持全频段700-3500MHz信号进行低噪声放大。所述高低频双工器diplexer，对信号进行高低频分路，区分出1GHz以下和1.7GHz以上两部分信号。所述集成可编程锁相环的混频器Mixer+PLL，根据本振信号的软件配置，把射频信号下混频变成中频信号。所述中频放大器IF-AMP，用于对下混频传输过来的中频信号放大。所述抗混叠中频声表滤波器IF-SAW用于对中频信号滤波处理，避免带外杂散信号被模数转换器ADC采样混叠到带内。所述模数转换器ADC，进行模数转换以后变成数字信号，发送至可编程的逻辑处理单元FPGA进行信号处理。附图说明图1是本技术的传统分布式天线系统收发射频链路框图；图2是本技术射频发射链路框图；图3是本技术射频接收链路框图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施做进一步详细说明。图1是传统的分布式天线系统远端单元射频收发链路示意图，其射频收发链路通常包含射频滤波器、双工器等频率定制器件，无法支持全频段的应用。图2、图3是本技术提供的一种多模全带宽射频系统，如图2所示，一种新型射频发射链路，射频发射链路主要由数模转换器DAC、集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL、可编程的数控增益衰减器DVGA、高频射频功率放大器PA-H、低频射频功率放大器PA-L等器件组成；如图3所示，射频接收链路，主要由可编程数控衰减器DSA、低噪声放大器LNA、高低频双工器diplexer、集成可编程锁相环的混频器Mixer+PLL、中频放大器IF-AMP、抗混叠中频声表IF-SAW、模数转换器ADC等器件组成。其中，射频发射链路中，数模转换器DAC采用零中频方案，经过LC低通滤波器滤除倍频等杂散信号后，IQ信号进入集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL，锁相环PLL可根据需要通过软件配置700-3500GHz任意频点的本振信号，IQ信号和本振信号经过正交调制器Modulator变成射频信号；该射频信号进入数控单刀双掷开关SPDT，此开关作用是提供QMC校正链路选择，原因是零中频方案会产生直流分量和镜像杂散；经过开关后信号进入可编程增益衰减器DVGA，该器件主要用于下行链路增益定标，温度补偿和全频段频率配置下的补偿；然后进入数控单刀双掷开关SPDT，根据锁相环PLL配置的频率选择开关信号导通方向是低频还是高频；受限于功放管支持的带宽问题，此时射频发射链路做了低频射频功率放大器PA-L和高频射频功率放大器PA-H这两部分并行的设计，低频射频功率放大器PA-L支持1GHz以下频率，高频射频功率放大器PA-H支持1GHz以上频率，开关过来的信号先经过截止频点700MHz的LC高通滤波器和截止频点3500MHz的LC低通滤波器滤波以后，经过高频射频功率放大器PA-H或低频射频功率放大器PA-L放大信号进入射频功率放大器放大，然后把高低频并行链路通过一个高低频相互抑制的合路器进行合路，通过下行内置天线发射做信号覆盖。其中，射频接收链路中，上行内置天线从空口收到信号，先经过截止频点700M的LC高通滤波器滤除对讲机、安全网络等频段的无用信号，进入数控衰减器DSA，放在第一级的目的是为了避免大信号进接收链路时导致上行阻塞，然后进行低噪声放大器LNA和普通放大器AMP放大信号；经过放大后的信号进入高低频双工器Diplexer，分成1GHz以下和1.7GHz以上的两部分信号，1GHz以下的信号经过截止频点1GHz的LC低通滤波器滤波，1.7GHz以上的信号经过单刀双掷SPDT开关分别进截止频点2GHz的LC低通滤波器和截止频点3.5GHz的LC低通滤波器滤波，这3路上行不同频段的信号和下行QMC校正信号一起进入单刀四掷SP4T开关，开关出来后信号进入集成可编程锁相环的混频器Mixer+PLL下混频成中频信号，单刀四掷SP4T开关逻辑控制由数字信号控制，跟随配置的本振信号导通对应的支路；中频信号经过中频放大器IF-AMP、抗混叠中频声表IF-SAW滤波后进入模数转换器ADC进行信号处理，中频声表的作用是避免中频信号带宽外的杂散信号被ADC采样折叠成带内杂散。整个射频接收链路虽然没有射频滤波器，但是加了几个LC滤波器，为了保证上行有大信号冲击时不会阻塞导致ADC溢出，设备能正常工作。本技术中，上下行都集成了内置天线支持全频段应用，对系统来说隔离度是最重要的指标，隔离度又可以分为2种：一种是下行有用信号直接泄露到上行收天线的干扰，另一种是下行互调产物落在上行带内的干扰。为了解决隔离度问题，首先收发天线之间因为物理位置原因，隔离度可以做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模全带宽射频系统，其包括射频发射链路、射频接收链路，其特征在于，所述射频发射链路由数模转换器DAC、集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL、可编程的数控增益衰减器DVGA、高频射频功率放大器PA‑H、低频射频功率放大器PA‑L组成；所述射频接收链路由可编程数控衰减器DSA、低噪声放大器LNA、高低频双工器diplexer、集成可编程锁相环的混频器Mixer+PLL、中频放大器IF‑AMP、抗混叠中频声表IF‑SAW、模数转换器ADC组成。

【技术特征摘要】
1.一种多模全带宽射频系统，其包括射频发射链路、射频接收链路，其特征在于，所述射频发射链路由数模转换器DAC、集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL、可编程的数控增益衰减器DVGA、高频射频功率放大器PA-H、低频射频功率放大器PA-L组成；所述射频接收链路由可编程数控衰减器DSA、低噪声放大器LNA、高低频双工器diplexer、集成可编程锁相环的混频器Mixer+PLL、中频放大器IF-AMP、抗混叠中频声表IF-SAW、模数转换器ADC组成。2.根据权利要求1所述的多模全带宽射频系统，其特征在于，所述射频发射链路中，数模转换器DAC采用零中频方案，经过LC低通滤波器滤除倍频杂散信号后，IQ信号进入集成可编程锁相环的正交调制器Modulator+PLL，锁相环PLL根据需要配置700-3500GHz任意频点的本振信号，IQ信号和本振信号经过正交调制器Modulator变成射频信号；该射频信号进入数控单刀双掷开关SPDT，经过开关后信号进入可编程增益衰减器DVGA，然后进入数控单刀双掷开关SPDT，根据锁相环PLL配置的频率选择开关信号导通方向是低频还是高频；射频发射链路设置低频射频功率放大器PA-L和高频射频功率放大器PA-H，低频射频功率放大器PA-L支持1GHz以下频率，高频射频功率放大器PA-H支持1GH...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓飞，褚如龙，李鑫，
申请(专利权)人：三维通信股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33