一种通用型可重构射频收发微系统技术方案

本公开实施例涉及射频微系统技术领域，提供一种通用型可重构射频收发微系统，该微系统包括共用一个硅基CMOS宽带多功能上变频芯片的多条发射通道和共用一个硅基CMOS宽带多功能下变频芯片的多条接收通道；硅基CMOS宽带多功能上变频芯片包括多条上变频链路；硅基CMOS宽带多功能下变频芯片包括多条下变频链路；发射通道包括依次电连接的上变频链路、第一宽带可重构滤波器芯片、宽带驱动放大器芯片、宽带功率放大器芯片；接收通道包括依次电连接的宽带低噪声放大器芯片、宽带衰减器芯片、第二宽带可重构滤波器芯片、下变频链路；具有高集成、轻量化、通用化特点，可满足多种信号收发应用需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种通用型可重构射频收发微系统


[0001]本公开涉及射频微系统
，特别涉及一种通用型可重构射频收发微系统。

技术介绍

[0002]射频系统作为电子设备的核心，其工作频带范围覆盖几百甚至上千倍频程。为了满足各类通信传输需求，保持可靠通信能力，进一步支撑电子设备未来发展，射频微系统正朝着支持多种波形体制、具备超宽工作频带、能够敏捷重构、高集成、轻量化的方向发展。
[0003]目前，无线电设备系统通常采用独立分离的形式。现有的各个分布式射频系统均大量使用各自专用的射频前端和信道处理单元，拥有独立的机箱、电源和处理器等部件，共用性差且规格不统一，集成度低，导致系统的重量大、体积大、功耗大。同时，现有的分布式射频系统中，电子设备通常较多，工作在相近频率的射频系统会相互干扰，产生电磁干扰等问题，不仅给天线布置带来额外难题，还可能存在一种设备导致另一种设备不能正常工作、不同设备之间抢占资源等情况，制约了多功能一体化集成设备的发展。此外，现有的射频系统中，收发、放大、变频、滤波等模块需要重复研发，以适应匹配不同的应用场景和设备。

技术实现思路

[0004]本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一，提供一种通用型可重构射频收发微系统。
[0005]本公开的一个方面，提供了一种通用型可重构射频收发微系统，所述射频收发微系统包括多条发射通道和多条接收通道；所述多条发射通道共用一个硅基CMOS宽带多功能上变频芯片，所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片包括多条上变频链路，各条所述上变频链路与各条所述发射通道分别一一对应；所述多条接收通道共用一个硅基CMOS宽带多功能下变频芯片，所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片包括多条下变频链路，各条所述下变频链路与各条所述接收通道分别一一对应；其中，所述发射通道包括依次电连接的所述上变频链路、第一宽带可重构滤波器芯片、宽带驱动放大器芯片、宽带功率放大器芯片，用于基于第一本振信号将第一中频信号转换为第一宽带射频信号，对所述第一宽带射频信号进行滤波、放大处理，并将处理后的所述第一宽带射频信号输出；所述接收通道包括依次电连接的宽带低噪声放大器芯片、宽带衰减器芯片、第二宽带可重构滤波器芯片、所述下变频链路，用于将第二宽带射频信号进行放大、滤波处理，并基于第二本振信号，将处理后的所述第二宽带射频信号转换为第二中频信号，并将所述第二中频信号输出。
[0006]可选的，所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片和所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片均包括零中频的变频架构。
[0007]可选的，所述上变频链路包括多个上变频子链路；其中，对于每条所述上变频链路，其所包括的所述上变频子链路的数量根据该条所述上变频链路输出的所述第一宽带射
频信号的频带确定。
[0008]可选的，所述上变频子链路包括依次电连接的第一可重构基带滤波器、第一基带放大器、第一正交混频器、驱动放大器，用于基于所述第一本振信号，将所述第一中频信号转换为所述第一宽带射频信号。
[0009]可选的，所述下变频链路包括多个下变频子链路；其中，对于每条所述下变频链路，其所包括的所述下变频子链路的数量根据该条所述下变频链路输入的所述第二宽带射频信号的频带确定。
[0010]可选的，所述下变频子链路包括依次电连接的增益可调放大器、第二正交混频器、第二可重构基带滤波器、第二基带放大器，用于基于所述第二本振信号，将处理后的所述第二宽带射频信号转换为所述第二中频信号。
[0011]可选的，所述射频收发微系统还包括：硅基衬底，所述硅基衬底沿其厚度方向的第一表面设置有多个第一发射凹槽和多个第一接收凹槽；其中，各个所述第一发射凹槽分别用于容置各条所述发射通道中的所述宽带驱动放大器芯片和所述宽带功率放大器芯片，各个所述第一接收凹槽分别用于容置各条所述接收通道中的所述宽带低噪声放大器芯片和所述宽带衰减器芯片；TSV转接板，所述TSV转接板覆盖所述硅基衬底的所述第一表面，并且，所述TSV转接板朝向所述硅基衬底的表面设置有多个第二发射凹槽和多个第二接收凹槽；其中，各个所述第二发射凹槽分别与各个所述第一发射凹槽相对应，各个所述第二接收凹槽分别与各个所述第一接收凹槽相对应；所述TSV转接板还设置有多个TSV通孔；硅盖帽，所述硅盖帽覆盖所述TSV转接板背离所述硅基衬底的表面，并且，所述硅盖帽朝向所述TSV转接板的表面设置有第三发射凹槽和第三接收凹槽；其中，所述第三发射凹槽用于容置所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片以及各条所述发射通道中的所述第一宽带可重构滤波器芯片；对于每条所述发射通道，所述第一宽带可重构滤波器芯片与所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片中的一条所述上变频链路电连接，并通过所述TSV通孔与所述宽带驱动放大器芯片电连接；所述第三接收凹槽用于容置所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片以及各条所述接收通道中的所述第二宽带可重构滤波器芯片；对于每条所述接收通道，所述第二宽带可重构滤波器芯片与所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片中的一条所述下变频链路电连接，并通过所述TSV通孔与所述宽带衰减器芯片电连接。
[0012]可选的，多个所述第一发射凹槽沿所述硅基衬底的第一方向依次排列；多个所述第一接收凹槽与多个所述第一发射凹槽沿所述硅基衬底的第二方向一一对应排列；所述第三发射凹槽与多个所述第一接收凹槽在垂直方向上对应排列；所述第三接收凹槽与多个所述第一发射凹槽在所述垂直方向上对应排列。
[0013]可选的，所述射频收发微系统还包括冷却层，所述冷却层设置在所述硅基衬底沿其厚度方向的第二表面。
[0014]可选的，所述射频收发微系统还包括中频端口、本振端口、电源端口、控制端口、多个发射端口和多个接收端口；其中，所述中频端口与所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片电连接，用于接收所述第一中频信号，并将所述第一中频信号传输至所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片；所述中频
端口还与所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片电连接，用于输出所述第二中频信号；所述本振端口与所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片电连接，用于接收所述第一本振信号，并将所述第一本振信号传输至所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片；所述本振端口还与所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片电连接，用于接收所述第二本振信号，并将所述第二本振信号传输至所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片；所述电源端口分别与各条所述发射通道和各条所述接收通道电连接，用于为所述发射通道和所述接收通道供电；所述控制端口分别与各条所述发射通道和各条所述接收通道电连接，用于为所述发射通道和所述接收通道提供控制信号；各个所述发射端口分别与各条所述发射通道中的所述宽带功率放大器芯片一一对应电连接，用于输出处理后的所述第一宽带射频信号；各个所述接收端口分别与各条所述接收通道中的所述宽带低噪声放大器芯片一一对应电连接，用于接收所述第二宽带射频信号，并将所述第二宽带射频信号传输至所述宽带低噪声放大器芯片。
[0015]本公开实施例涉及的通用型可重构射频收发微系统相对于现有技术而言，设置了多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通用型可重构射频收发微系统，其特征在于，所述射频收发微系统包括多条发射通道和多条接收通道；所述多条发射通道共用一个硅基CMOS宽带多功能上变频芯片，所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片包括多条上变频链路，各条所述上变频链路与各条所述发射通道分别一一对应；所述多条接收通道共用一个硅基CMOS宽带多功能下变频芯片，所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片包括多条下变频链路，各条所述下变频链路与各条所述接收通道分别一一对应；其中，所述发射通道包括依次电连接的所述上变频链路、第一宽带可重构滤波器芯片、宽带驱动放大器芯片、宽带功率放大器芯片，用于基于第一本振信号将第一中频信号转换为第一宽带射频信号，对所述第一宽带射频信号进行滤波、放大处理，并将处理后的所述第一宽带射频信号输出；所述接收通道包括依次电连接的宽带低噪声放大器芯片、宽带衰减器芯片、第二宽带可重构滤波器芯片、所述下变频链路，用于将第二宽带射频信号进行放大、滤波处理，并基于第二本振信号，将处理后的所述第二宽带射频信号转换为第二中频信号，并将所述第二中频信号输出。2.根据权利要求1所述的射频收发微系统，其特征在于，所述硅基CMOS宽带多功能上变频芯片和所述硅基CMOS宽带多功能下变频芯片均包括零中频的变频架构。3.根据权利要求2所述的射频收发微系统，其特征在于，所述上变频链路包括多个上变频子链路；其中，对于每条所述上变频链路，其所包括的所述上变频子链路的数量根据该条所述上变频链路输出的所述第一宽带射频信号的频带确定。4.根据权利要求3所述的射频收发微系统，其特征在于，所述上变频子链路包括依次电连接的第一可重构基带滤波器、第一基带放大器、第一正交混频器、驱动放大器，用于基于所述第一本振信号，将所述第一中频信号转换为所述第一宽带射频信号。5.根据权利要求2所述的射频收发微系统，其特征在于，所述下变频链路包括多个下变频子链路；其中，对于每条所述下变频链路，其所包括的所述下变频子链路的数量根据该条所述下变频链路输入的所述第二宽带射频信号的频带确定。6.根据权利要求5所述的射频收发微系统，其特征在于，所述下变频子链路包括依次电连接的增益可调放大器、第二正交混频器、第二可重构基带滤波器、第二基带放大器，用于基于所述第二本振信号，将处理后的所述第二宽带射频信号转换为所述第二中频信号。7.根据权利要求1至6任一项所述的射频收发微系统，其特征在于，所述射频收发微系统还包括：硅基衬底，所述硅基衬底沿其厚度方向的第一表面设置有多个第一发射凹槽和多个第一接收凹槽；其中，各个所述第一发射凹槽分别用于容置各条所述发射通道中的所述宽带驱动放大器芯片和所述宽带功率放大器芯片，各个所述第一接收凹槽分别用于容置各条所述接收通道中的所述宽带低噪声放大器芯片和所述宽带衰减器芯片；TSV转接板，所述TSV转接板覆盖所述硅基衬底的所述第一表面，并且，所述TSV转接板朝向所述硅基衬底的表面设置有多个第二发射凹槽和多个第二接收凹槽；其中，各个所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭轶瑶，杨凝，李霄，张先乐，洪力，齐晓琳，戴扬，汪志强，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：