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1、(10)申请公布号 CN 102611472 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 1 1 4 7 2 A *CN102611472A* (21)申请号 201110441463.8 (22)申请日 2011.12.26 H04B 1/38(2006.01) (71)申请人深圳市虹远通信有限责任公司 地址 518055 广东省深圳市南山区龙井路龙 井商业中心八楼 (72)发明人林凯 (74)专利代理机构深圳市科吉华烽知识产权事 务所 44248 代理人胡吉科 孙伟 (54) 发明名称 一种多波段无线信号收发系统 (57) 摘要 本发明提供一种多波段无线信号收发系。
2、统， 包括：功率放大器，用于放大输入的无线信号；频 率切换输出器，所述频率切换输出器包括：用于 所述接收功率放大器输出信号的收发开关、与所 述收发开关相耦合的第一切换开关、与所述第一 切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦 合的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述 第一切换开关和第一切换开关相应段位相适应的 滤波单元；监控器，所述监控器包括：用于分别检 测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号 的频率检测单元，和根据所述频率检测单元检测 结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一 切换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控 制单元，能够适应更宽的频率信号，降低成本，提 高效率。 (51。
3、)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种多波段无线信号收发系统，其特征在于，包括： 功率放大器，用于放大输入的无线信号； 频率切换输出器，包括：用于所述接收功率放大器输出信号的收发开关、与所述收发开 关相耦合的第一切换开关、与所述第一切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦合 的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述第一切换开关和第一切换开关相应段位相适 应的滤波单元； 监控器，包括：用于分别检测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号的频率检 。
4、测单元，和根据所述频率检测单元检测结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一切 换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控制单元。 2.根据权利要求1所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述功率放大器采 用氮化镓功率放大管。 3.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述收发开关采 用PIN二极管。 4.根据权利要求3所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述第一切换开关 和第二切换开关采用PIN二极管。 5.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述功率放大器 采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器。 6.根据权利要求4所。
5、述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述功率放大器采 用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器。 7.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述第二切换开 关采用天线接口与外部设备连接。 8.根据权利要求1或2所述的多波段无线信号收发系统，其特征在于，所述滤波器包含 5路独立工作的滤波单元。 权 利 要 求 书CN 102611472 A 1/6页 3 一种多波段无线信号收发系统 技术领域 0001 本发明涉及一种无线收发系统，尤其涉及一种多波段无线信号收发系统。 背景技术 0002 目前的多波段无线收发系统中，通常的做法是采用每个波段分立应用,每一个波。
6、 段都需要设置独立的收发开关和窄带功率放大器，其收发开关采用的环形器加限幅器电 路，波段切换开关和滤波器也是分别独立设置，如此，其组件的体积很大，要用更多的功率 放大器来满足多波段工作频率范围，效率低，成本高，接收和发射链路的隔离度也比较差， 整体上增加了其控制的复杂性和不稳定性。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是需要提供一种在电子元件尽量少的条件下，能够适 应更宽的频率信号，降低产品成本，提高使用效率的多波段无线信号收发系统。 0004 对此，本发明提供一种多波段无线信号收发系统，包括： 功率放大器，用于放大输入的无线信号； 频率切换输出器，包括：用于所述接收功率放大器输出信号。
7、的收发开关、与所述收发开 关相耦合的第一切换开关、与所述第一切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦合 的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述第一切换开关和第一切换开关相应段位相适 应的滤波单元； 监控器，包括：用于分别检测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号的频率检 测单元，和根据所述频率检测单元检测结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一切 换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控制单元。 0005 其中，所述功率放大器采用宽带功率放大器，接收输入的发射信号，并分别与所述 频率切换输出器和监控器连接；所述滤波器包含与所述第一切换开关相应段位相适应的 滤波单元，多路滤波单元分别独立。
8、工作并能够与第二切换开关相应段位相适应，所述第一 切换开关和第二切换开关采用开关切换矩阵单元实现自动切换，切换至相应的滤波器单元 上，从而同时实现发射和接收的多波段无线信号收发系统。 0006 与现有技术相比，本发明的优点在于，通过监控器能够自动识别输入的频率信号， 并做相适应的匹配放大并滤波，这样在需要电子元件尽量少，尤其是诸如滤波及放大等体 积较大的电子元件尽量少的条件下，能够适应更宽的频率信号，降低了产品的成本，提高了 其使用效率。 0007 具体来说，现有技术中，通常的做法是对于不同频率段的信号，采用每个波段分立 应用,每个波段有独立收发开关，有独立的窄带功率放大器，且收发开关采用环形。
9、器加限 幅器电路，以适应不同频率的信号。 0008 而本发明的技术方案中，自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增 益，不仅整合了功率放大器电路，而且不需要分别采用限幅电路；加之，现有技术中，由于采 说 明 书CN 102611472 A 2/6页 4 用了环形器加限幅器电路等部件，且对整体的体积及功耗有要求，往往把滤波电路设置在 频率切换输出器之外，这样会对外围电路的布局产生不便，外围电路的设计要极度依附于 其结构，而本发明中，将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监 控器进行检测和切换控制，不仅能够更好的匹配频率信号实现更好的滤波效果，而且减少 了外围电路的设计。
10、难度，成本更低。 0009 本发明包括功率放大器、频率切换输出器和监控器，工作于发射模式和接收模式 下，所述发射模式为某个波段的频率信号经过功率放大器放大后，由收发开关进入第一切 换开关采用开关切换矩阵单元发射至相应段位的滤波通道上，并经第二切换开关发射出 去，本发明确认发射这个波段的频率信号，来控制第一切换开关要切换到相适应的波段上； 所述接收模式为某个波段的频率信号经过开关切换矩阵单元接收，并通过信号输出单元输 出至用于接收的前置放大器中，本发明确认接收这个波段的频率信号，来控制开关切换矩 阵单元切换到相应的波段上。 0010 与现有技术相比，本发明的优点在于，能够自动检测频率信号，根据频。
11、率直接控制 功率放大器的增益，不仅整合了功率放大器，而且不需要分别采用限幅电路；在此基础上， 还将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监控器进行检测和切 换控制，不仅能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计 难度，体积小，兼容性强，成本更低。 0011 优选的，所述功率放大器采用氮化镓功率放大管。 0012 本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率 直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现。
12、更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，在此基础上，所述功率放大 器采用氮化镓功率放大管，使得收发的效率更高，工作频带更宽，进一步实现更宽频率的多 波段无线信号收发系统，兼容性强。 0013 优选的，所述收发开关采用PIN二极管。 0014 本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率 直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所 述收发开关采用PIN二极管。
13、，插损小，承受功率大，与现有技术采用的环形器相比，本发明 明显提高了其隔离度和灵敏度。 0015 优选的，所述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管。 0016 本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率 直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所 述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管，使得发射模式和接收模式下，开关的切 换插损小，隔离度高，能够承受更大。
14、的功率，与现有技术采用的环形器相比，本发明再进一 步提高了隔离度和灵敏度。 说 明 书CN 102611472 A 3/6页 5 0017 优选的，所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器。 0018 本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率 直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述 功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的。
15、宽带射频功率放大器，能够实现大功率超宽带的射 频功率放大需求，使之工作效率更高，工作频带更宽。 0019 优选的，所述第二切换开关采用天线接口与外部设备连接。 0020 本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率 直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述 第二切换开关采用天线接口与外部设备连接，能够通过天线接口直接与外部设备实现双向 通信，更有利于信号的快速收发。。
16、 0021 优选的，所述滤波器包含5路独立工作的滤波单元。 0022 本发明进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率 直接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，且能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，减少了 外围电路的设计难度及成本，体积小，在此基础上，所述滤波器包含5路独立工作的滤波单 元，彼此之间的工作干扰小，对信号的发射和接收响应速度快，兼容性强。 附图说明 0023 图1是本发明一种实施例的结构示意图。 具体实施方式 0024 下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。 0。
17、025 实施例1： 如图1所示，本例提供一种多波段无线信号收发系统，包括： 功率放大器，用于放大输入的无线信号； 频率切换输出器，包括：用于所述接收功率放大器输出信号的收发开关、与所述收发开 关相耦合的第一切换开关、与所述第一切换开关相耦合的滤波器，和与所述滤波器相耦合 的第二切换开关；所述滤波器包含分别与所述第一切换开关和第一切换开关相应段位相适 应的滤波单元； 监控器，包括：用于分别检测所述功率放大器和频率切换输出器的频率信号的频率检 测单元，和根据所述频率检测单元检测结果，分别控制所述功率放大器增益及所述第一切 换开关和第一切换开关切换相应段位的处理控制单元。 0026 其中，所述功率放。
18、大器采用宽带功率放大器，接收输入的发射信号，并分别与所述 频率切换输出器和监控器连接；所述滤波器包含与所述第一切换开关相应段位相适应的 滤波单元，多路滤波单元分别独立工作并能够与第二切换开关相应段位相适应，所述第一 说 明 书CN 102611472 A 4/6页 6 切换开关和第二切换开关采用开关切换矩阵单元实现自动切换，切换至相应的滤波器单元 上，从而同时实现发射和接收的多波段无线信号收发系统。 0027 与现有技术相比，本例的优点在于，通过监控器能够自动识别输入的频率信号，并 做相适应的匹配放大并滤波，这样在需要电子元件尽量少，尤其是诸如滤波及放大等体积 较大的电子元件尽量少的条件下，能。
19、够适应更宽的频率信号，降低了产品的成本，提高了其 使用效率。 0028 具体来说，现有技术中，通常的做法是对于不同频率段的信号，采用每个波段分立 应用,每个波段有独立收发开关，有独立的窄带功率放大器，且收发开关采用环形器加限 幅器电路，以适应不同频率的信号。 0029 而本例的技术方案中，自动检测频率信号，根据频率直接控制功率放大器的增益， 不仅整合了功率放大器电路，而且不需要分别采用限幅电路；加之，现有技术中，由于采用 了环形器加限幅器电路等部件，且对整体的体积及功耗有要求，往往把滤波电路设置在频 率切换输出器之外，这样会对外围电路的布局产生不便，外围电路的设计要极度依附于其 结构，而本例中。
20、，将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监控器 进行检测和切换控制，不仅能够更好的匹配频率信号实现更好的滤波效果，而且减少了外 围电路的设计难度，成本更低。 0030 本例包括功率放大器、频率切换输出器和监控器，工作于发射模式和接收模式下， 所述发射模式为某个波段的频率信号经过功率放大器放大后，由收发开关进入第一切换开 关采用开关切换矩阵单元发射至相应段位的滤波通道上，并经第二切换开关发射出去，本 例确认发射这个波段的频率信号，来控制第一切换开关要切换到相适应的波段上；所述接 收模式为某个波段的频率信号经过开关切换矩阵单元接收，并通过信号输出单元输出至用 于接收的前置放大器。
21、中，本例确认接收这个波段的频率信号，来控制开关切换矩阵单元切 换到相应的波段上。 0031 与现有技术相比，本例的优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直接控制功 率放大器的增益，不仅整合了功率放大器，而且不需要分别采用限幅电路；在此基础上，还 将多路的滤波单元整合到第一切换开关和第二切换开关之间，并由监控器进行检测和切换 控制，不仅能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难 度，体积小，兼容性强，成本更低。 0032 实施例2： 与实施例1不同的是，本例所述功率放大器采用氮化镓功率放大管。 0033 本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，。
22、根据频率直 接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，在此基础上，所述功率放大 器采用氮化镓功率放大管，使得收发的效率更高，工作频带更宽，进一步实现更宽频率的多 波段无线信号收发系统，兼容性强，。 0034 实施例3： 与实施例1不同的是，本例所述收发开关采用PIN二极管。 0035 本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直 说 明 书CN 102611472 A 5/6页 7 接控制功率。
23、放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所 述收发开关采用PIN二极管，插损小，承受功率大，与现有技术采用的环形器相比，本例明 显提高了其隔离度和灵敏度。 0036 本例也适用于实施例2所述的多波段无线信号收发系统。 0037 实施例4： 与实施例3不同的是，本例所述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管。 0038 本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直 接控制功率放。
24、大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，而且减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所 述第一切换开关和第二切换开关采用PIN二极管，使得发射模式和接收模式下，开关的切 换插损小，隔离度高，能够承受更大的功率，与现有技术采用的环形器相比，本例再进一步 提高了隔离度和灵敏度。 0039 实施例5： 与实施例1不同的是，本例所述功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率 放大器。 0040 本例进一步采用上述技术特征，其优点在于，能够自动。
25、检测频率信号，根据频率直 接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述 功率放大器采用520M Hz至2500M Hz的宽带射频功率放大器，能够实现大功率超宽带的射 频功率放大需求，使之工作效率更高，工作频带更宽。 0041 本例也适用于实施例2或其他实施例所述的多波段无线信号收发系统。 0042 实施例6： 与实施例1不同的是，本例所述第二切换开关采用天线接口与外部设备连接。 0043 本例进一步。
26、采用上述技术特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直 接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，由监控器进行检测和切换控制，能够更好的匹配频率信号， 实现更好的滤波效果，并减少了外围电路的设计难度及成本，兼容性强，在此基础上，所述 第二切换开关采用天线接口与外部设备连接，能够通过天线接口直接与外部设备实现双向 通信，更有利于信号的快速收发。 0044 本例也适用于实施例2所述的多波段无线信号收发系统。 0045 实施例7： 与实施例1不同的是，本例所述滤波器包含5路独立工作的滤波单元。 0046 本例进一步采用上述技术。
27、特征，其优点在于，能够自动检测频率信号，根据频率直 接控制功率放大器的增益，整合了功率放大器、第一切换开关、第二切换开关以及滤波单 元，不需要分别采用限幅电路，且能够更好的匹配频率信号，实现更好的滤波效果，减少了 说 明 书CN 102611472 A 6/6页 8 外围电路的设计难度及成本，体积小，在此基础上，所述滤波器包含5路独立工作的滤波单 元，彼此之间的工作干扰小，对信号的发射和接收响应速度快，兼容性强。 0047 本例也适用于实施例2所述的多波段无线信号收发系统。 0048 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。 说 明 书CN 102611472 A 1/1页 9 图1 说 明 书 附 图CN 102611472 A 。