基於多頻段的射頻收信方法及收信機的製作方法
2023-07-25 20:22:46
專利名稱：基於多頻段的射頻收信方法及收信機的製作方法
技術領域：
本發明屬於通信技術領域，尤其涉及一種基於多頻段的射頻收信方法及收 信機。
背景技術：
在TD-SCDMA (時分同步的碼分多址技術)系統中射頻收信機是該移動 通信系統中的一個重要組成部分，射頻收信機性能對整個移動通信系統的性能 有著重要的影響。
TD-SCDMA網絡是我國擁有自主智慧財產權的第三代移動通信系統， TD-SCDMA產業的發展對增強民族產業能力和中國移動通信技術的發展有 重大意義。而3GPP長期演進(LTE)項目是2006年以來3GPP啟動的最大的 新技術研發項目，這種以OFDM/FDMA (正交頻分復用/頻分多址)為核心的 技術可以被看作"準4G"技術。
在實現本發明的過程中，發現現有技術存在至少以下問題由於各國分配 的頻譜資源並不完全相同，例如在TD-SCDMA網絡中分配頻革殳包括 1880~1920MHz和2010 2025MHz,而在TDD-LTE網絡中分配的頻段包括 1900~1920MHz 、 2010~2025MHz 、 1850 1910MHz 、 1930~1990MHz 、 1910 1930MHz、 2750 2620MHz、 1880 1920MHz和2300 2400MHz,所以導 致如果終端廠商專門針對上述一種頻段定製出該頻帶的終端，會造成終端產品 不必要的重複研發，進而浪費大量的人力和物力。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種基於多頻段的射頻收信方法 及收信機，通過對射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分，使得在保證收信機 性能的前提下，可使用較少的器件來實現多頻段的射頻收信處理，從而可有效降低終端廠商的研發成本。
為了達到上述目的，本發明提供一種基於多頻段的射頻收信方法，所述方
法包括
將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為至少 一 個頻段區域，其中每個
頻段區域包括至少 一 個子頻段；
記錄所述頻段區域與所述子頻段的對應關係；
獲取收信所採用的子頻段，根據所述對應關係確定出與收信所採用的子頻 段對應的頻段區域；
根據確定出的所述頻段區域，選取用於接收射頻信號的低噪聲放大器，所 述低噪聲放大器工作在確定出的所述頻段區域的範圍內。
優選的，在選取用於接收射頻信號的低噪聲放大器之前，所述方法還包括
根據獲取的所述子頻段，選取工作在所述獲取的子頻段的聲表面波濾波器 SAW接收所述射頻信號；
所述聲表面波濾波器SAW將處理後的射頻信號發送給所述低噪聲放大器。
優選的，所述方法還包括
將接收到的經過放大處理後的射頻信號通過混頻器處理為零中頻射頻信 號，並將得到的所述零中頻射頻信號發送給可調增益放大器；
所述可調增益放大器對所述零中頻射頻信號進行放大處理，並將放大處理 後的所述零中頻射頻信號發送給模擬數字轉換器ADC;
所述模擬數字轉換器ADC將放大處理後的所述零中頻射頻信號轉換為數 字的零中頻射頻信號，並將所述數字的零中頻射頻信號發送給數字濾波器；
所述數字濾波器將所述數字的零中頻射頻信號的功率放大到基帶電路接 收的動態範圍輸出。
優選的，所述多個頻段區域中的任意一頻段區域的範圍在100MHz以內。
優選的，所述頻段區域包括第一頻段區域、第二頻段區域、第三頻段區 域和第四頻段區域，其中
所述第一頻段區域的範圍為1850 1930MHz,所述第二頻段區域的範圍為 1930 2025MHz,所述第三頻段區域的範圍為2300 2400MHz,所述第四頻段區域的範圍為2570 2620MHz。
本發明還提供一種基於多頻段的射頻收信機，所迷收信機包括
整合劃分模塊，用於將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為至少一個 頻段區域，其中每個頻段區域包括至少一個子頻段，記錄所述頻段區域與所述 子頻段的對應關係；
獲取模塊，用於獲取收信所採用的子頻段，根據所述對應關係確定出與收 信所採用的子頻段對應的頻段區域；
切換模塊，用於根據確定出的所述頻段區域，選取用於接收射頻信號的低 噪聲放大器，所述低噪聲放大器工作在確定出的所述頻段區域的範圍內。
優選的，所述至少一個頻段區域中的任意一頻段區域的範圍在lOOMHz 以內。
優選的，所述頻段區域包括第一頻段區域、第二頻段區域、第三頻段區 域和第四頻段區域，其中
所述第一頻段區域的範圍為1850 1930MHz,所述第二頻段區域的範圍為 1930 2025MHz，所述第三頻段區域的範圍為2300 2400MHz,所述第四頻段 區域的範圍為2570 2620MHz。
優選的，所述收信機還包括
至少一個聲表面濾波器SAW,用於接收射頻信號並將處理後的射頻信號 發送給所述低噪聲放大器；
所述至少一個聲表面濾波器SAW的工作的頻段為所述子頻段中的任意一個。
優選的，所述收信機還包括
混頻處理器，用於將接收到的所述射頻信號處理為零中頻射頻信號；
可調增益放大器，用於接收所述混頻處理器發送的所述零中頻射頻信號， 並對所述零中頻射頻信號進行放大處理；
模擬數字轉換器ADC,用於將放大處理後的所述零中頻射頻信號轉換為 數字的零中頻射頻信號；
數字濾波器，用於將所述數字的零中頻射頻信號的功率放大到基帶電路接 收的動態範圍輸出。
7上述技術方案中的至少一個技術方案具有如下有益效果通過對射頻收信 所需的多個頻段進行整合劃分，使得在保證收信機性能的前提下，可使用較少 的器件來實現多頻段的射頻收信處理，從而減少了收信機中晶片集成單元的數 量，有效降低終端廠商的研發成本，同時還可實現該收信機在不同的網絡中自 由切換，例如可實現在TD-SCDMA網絡和LTE網絡間的自由切換。
圖1為本發明的實施例中基於多頻段的射頻收信方法的流程圖； 圖2為本發明的實施例中TD-SCDMA和TDD-LTE工作頻段分布圖； 圖3為本發明的實施例中支持TD-SCDMA和TDD-LTE多頻段的收信機 架構示意圖4為本發明的實施例中基於多頻段的射頻收信機的框圖。
具體實施例方式
在本實施例中，首先將射頻收信所需的頻段整合劃分為多個頻段，然後通 過支持劃分後頻段的低噪聲放大器(LNA)接收射頻信號，將經過放大處理的 射頻信號通過混頻器處理為零中頻射頻信號，可調增益放大器將放大處理後的 零中頻射頻信號發送給模擬數字轉換器(ADC)，該模擬數字轉換器將零中頻 射頻信號轉換為數字的零中頻射頻信號，最後通過數字濾波器將數字的零中頻 射頻信號的功率放大到基帶電路接收的動態範圍輸出。
為了使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實 施例和附圖，對本發明實施例做進一步詳細地說明。在此，僅以TD-SCDMA 網絡和TDD-LTE網絡為例進行介紹本發明的示意性實施例及說明，但並不作 為對本發明的限定。
如圖l所示，為本發明的實施例中基於多頻段的射頻收信方法的流程圖， 具體步驟如下
步驟101、將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為至少一個頻段區 域，其中每個頻段區域包括至少一個子頻段；
也就是，可將射頻收信所需的多個頻段整合劃分成至少一個頻段區域，且每個頻段區域中包括至少一個子頻段，上述頻段區域的個數和子頻段的個數可 根據實際情況進行設定。
在本實施例中，整合後頻段區域可包括第一頻段區域、第二頻段區域、 第三頻段區域和第四頻段區域，當然也並不限於此。
例如，在現有技術中TD-SCDMA網絡中分配頻段包括1880 1920MHz 和2010 2025MHz,在TDD-LTE網絡中分配的頻段包括1900 1920MHz、 2010~2025MHz 、 1850 1910MHz 、 1930~1990MHz 、 1910 1930MHz 、 2750 2620MHz、 1880 1920MHz和2300 2400MHz,通過步驟101可對上述 多個頻段進行整合劃分處理，整合劃分得到的第 一頻段區域的範圍可設置為 1850 1930MHz,第二頻帶區域的範圍可設置為1930 2025MHz,第三頻帶區 域的範圍可設置為2300 2400MHz ，第四頻帶區域的範圍可設置為 2570 2620MHz,參見圖2。
此時，第一頻段區域中的子頻段包括1850 1910MHz、 1910 1930MHz、 1900~1920MHz和1880~1920MHz ,第二頻段區域中的子頻段包括 1930 1990MHz和2010~2025MHz ， 第三頻4殳區域中的子頻段為 2300 2400MHz,第四頻段區域中的子頻段為2570 2620MHz。
通過對射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分，使得在保證收信機性能的 前提下，可使用較少的器件來實現多頻段的射頻收信處理，從而可有效降低終 端廠商的研發成本。由於在第 一頻段區域、第二頻段區域中既包括TD-SCDMA 網絡中分配的頻段，也包括TDD-LTE網絡中分配的頻段，因此在第一頻段區 域或者第二頻段區域內可實現該收信機在TD-SCDMA網絡和TDD-LTE網絡 間自由切換。
步驟102、記錄該頻段區域與子頻段的對應關係；
例如1880 1920MHz是第一頻段區域中的子頻段。根據本步驟中記錄的 對應關係，使得可根據子頻段確定出對應的頻段區域。
步驟103、獲取收信所採用的子頻段，根據對應關係確定出與收信所採用 的子頻段對應的頻段區域；
例如收信機採用的子頻段為1800 1920MHz,此時根據步驟102中記錄 的對應關係，即可確定出該收信機的工作頻段在第一頻段區域範圍內。步驟104、根據確定出的頻段區域，選取用於接收射頻信號的低噪聲放大 器，該低噪聲放大器工作在確定出的頻段區域的範圍內。
例如，當步驟103中確定出收信機的工作頻段在第一頻段區域範圍內時， 可選用工作頻段在1850~1930MHz的第一低噪聲放大器進行接收射頻信號。或 者，當步驟103中確定出收信機的工作頻段在第二頻段區域範圍內時，可選用 工作頻段在1930 2025MHz的第二低噪聲放大器進行接收射頻信號。或者，當 步驟103中確定出收信機的工作頻段在第三頻段區域範圍內時，可選用工作頻 段在2300 2400MHz的第三低噪聲放大器進行接收射頻信號。或者當步驟103 中確定出收信機的工作頻段在第四頻段區域範圍內時，可選用工作頻段在 2570~2620MHz的第四低噪聲放大器進行接收射頻信號。
為了達到選頻與優化收信機性能的目標，用戶可以根據實際使用的頻段選 取合適的表面波濾波器對射頻信號進行濾波處理，然後再將濾波處理後的射頻 信號發送給對應的低噪聲放大器。
在本實施例中，還可根據收信機採用的子頻段，選取工作在該子頻段的 SAW (聲表面波)濾波器。參見圖3,下面以1900 1920MHz頻段為例，此時 可在第一埠設置一工作在1900 1920MHz頻段的SAW濾波器，通過該SAW 濾波器可將射頻信號的工作帶寬限制在1900 1920MHz，並且還可濾除射頻信 號中的幹擾信號，然後再將濾波處理後的射頻信號發送給工作在 1850 1930MHz第一頻段區域的第一低噪聲放大器，通過該第一低噪聲放大器 對射頻信號進行放大處理。
同理，在第一埠上還可配置工作在其他頻段上的SAW濾波器，例如工 作在1990 1920MHz的SAW濾波器、工作在1850~1910MHz的SAW濾波器、 和工作在1910 1930MHz的SAW濾波器；也就是選取與在第一頻段區域內子 頻段對應的SAW濾波器。
在第二埠可配置工作在2010 2025MHz的SAW濾波器或者工作在 1930~1990MHz的SAW濾波器；也就是選取與在第二頻段區域內子頻段對應 的SAW濾波器。
在第三埠上可配置工作在2300 2400MHz的SAW濾波器；在第四埠 上可配置工作在2570~2620MHz的SAW濾波器。
10通過配置上述SAW濾波器，可使得該收信機能夠根據所在地頻譜資源的 劃分，實現在TD-SCDMA網絡和TDD-LTE網絡之間的切換，例如，某地 TD-SCDMA網絡的頻段包括1900~1920MHz和2010 2050MHz， TDD-LTE 網絡的頻段為2570 2620MHz,此時可在第一埠設置工作在1900 1920MHz 的SAW濾波器，在第二埠設置工作在2010 2050MHZ的SAW濾波器，在 第四埠設置2570 2620MHz的SAW濾波器，此時第三埠可以暫時不使用。 當設置在第一埠和第二埠的SAW濾波器工作時，可實現該收信機在 TD-SCDMA網絡中工作，當設置在第四埠的SAW濾波器工作時，可實現 該收信機在TDD-LTE網絡中工作。當在第一埠與第四埠，或者第二埠 與第四埠之間進行切換時，即可實現該收信才幾在TD-SCDMA網絡和 TDD-LTE網絡之間的切換。
步驟105、將接收到的經過放大處理後的射頻信號通過混頻器處理為零中 頻射頻信號，並將得到的零中頻射頻信號發送給可調增益放大器(PGA);
步驟106、可調增益放大器對零中頻射頻信號進行放大處理，並將放大處 理後的零中頻射頻信號發送給模擬數字轉換器；
步驟107、模擬數字轉換器將放大處理後的零中頻射頻信號轉換為數字的 零中頻射頻信號，並將該數字的零中頻射頻信號發送給數字濾波器；
步驟108、數字濾波器將該數字的零中頻射頻信號的功率放大到基帶電路 接收的動態範圍輸出。
由上述技術方案可知，通過對射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分，使 得在保證收信機性能的前提下，可使用較少的器件來實現多頻段的射頻收信處 理，從而減少了收信機中晶片集成單元的數量，有效降低終端廠商的研發成本， 同時通過對多個頻段的優化處理，還可實現該收信機在不同的網絡中自由切 換，例如可實現在TD-SCDMA網絡和LTE網絡間的自由切換。
為了實現上述的方法實施例，本發明的其他實施例還提供了一種基於多頻 段的射頻收信機。另需首先說明的是，由於下述的實施例是為實現前述的方法 實施例，故該收信機中的模塊都是為了實現前述方法的各步驟而設，但本發明 並不限於下述的實施例，任何可實現上述方法的收信機和模塊都應包含於本發 明的保護範圍。並且在下面的描述中，與前述方法相同的內容在此省略，以節約篇幅。
如圖4所示，為本發明的實施例中基於多頻段的射頻收信機的框圖，該收
信才幾包括
整合劃分模塊，用於將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為至少一個 頻段區域，其中每個頻段區域包括至少一個子頻段，記錄所述頻段區域與所述
子頻段的對應關係；
例如，整合劃分模塊可將多個頻段整合劃分為第一頻段區域、第二頻段區 域、第三頻段區域和第四頻段區域，其中第一頻段區域的範圍可設置為 1850 1930MHz,第二頻段區域的範圍可設置為1930 2025MHz,第三頻段區 域的範圍可設置為2300~2400MHz ,第四頻段區域的範圍可設置為 2570 2620MHz，當然也並不限於此。
獲取模塊，用於獲取收信所採用的子頻段，根據所述對應關係確定出與收 信所採用的子頻段對應的頻段區域；
切換模塊，用於根據確定出的所述頻段區域，選取用於接收射頻信號的低 噪聲放大器，所述低噪聲放大器工作在確定出的所述頻段區域的範圍內。
由上述可知，在本實施例中可將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為 四個頻段區域，該頻段區域包括第一頻段區域、第二頻段區域、第三頻段區 域和第四頻段區域，此時，也就可以根據上述頻段區域的範圍選用對應的低噪 聲放大器，例如第一低噪聲放大器的工作頻段為1850 1930MHz,即第一低噪 聲放大器工作在第 一 頻段區域；第二低噪聲放大器的工作頻段為 1930 2025MHz,即第二低噪聲放大器工作在第二頻段區域；第三低噪聲放大 器的工作頻段為2300 2400MHz，即第三低噪聲放大器工作在第三頻段區域； 第四低噪聲放大器的工作頻段為2570 2620MHz，即第四低噪聲放大器工作在 第四頻段區域，其他情況於此類似，在此不再敷述。
此時，也就是切換模塊根據確定的頻段區域，在第一低噪聲放大器、第二 低噪聲放大器、第三低噪聲放大器和第四低噪聲放大器之間進行選擇適合的低 噪聲放大器對射頻信號進行放大處理。
在本發明的另一實施例中，該收信機還包括至少一個聲表面濾波器，用 於接收射頻信號並將處理後的射頻信號發送給所述低噪聲放大器；
12所述至少一個聲表面濾波器的工作的頻段為所述子頻段中的任意一個。 在本實施例中，為了達到選頻與優化收信機性能的目標，用戶可以根據實
際使用的頻段選取合適的表面波濾波器對射頻信號進行濾波處理，然後再將濾
波處理後的射頻信號發送給對應的低噪聲放大器。
該至少一個聲表面濾波器包括第一聲面濾波器、第二聲面濾波器、第三 聲面濾波器和第四聲面濾波器，其中每個聲面濾波器的工作的頻段為與頻段區 域中子頻段對應。
例如第 一 聲面濾波器的工作頻段可以是1880 1920MHz 、 1900 1920MHz、 1850 1910MHz和1910 1930MHz中的任意一種；
第二聲面濾波器的工作頻段可以是1930~1990MHz和2010 2025MHz中 的任意一種；
第三聲面濾波器的工作頻段可以是2300 2400MHz;第四聲面濾波器的工 作頻段可以是2570 2620MHz。
參見圖4，此時該第一低噪聲濾波器與第一聲面濾波器連接，第二低噪聲 濾波器與第二聲面濾波器連接，第三低噪聲濾波器與第三聲面濾波器連接，第 四低噪聲濾波器與第四聲面濾波器連接。
在本發明的另一實施例中，該收信機還包括
混頻處理器，用於將接收到的所述射頻信號處理為零中頻射頻信號；
可調增益放大器，用於接收所述混頻處理器發送的所述零中頻射頻信號， 並對所述零中頻射頻信號進行放大處理；
模擬數字轉換器ADC,用於將放大處理後的所述零中頻射頻信號轉換為 數字的零中頻射頻信號；
數字濾波器，用於將所述數字的零中頻射頻信號的功率放大到基帶電路接 收的動態範圍輸出。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種基於多頻段的射頻收信方法，其特徵在於，所述方法包括將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為至少一個頻段區域，其中每個頻段區域包括至少一個子頻段；記錄所述頻段區域與所述子頻段的對應關係；獲取收信所採用的子頻段，根據所述對應關係確定出與收信所採用的子頻段對應的頻段區域；根據確定出的所述頻段區域，選取用於接收射頻信號的低噪聲放大器，所述低噪聲放大器工作在確定出的所述頻段區域的範圍內。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在選取用於接收射頻信號 的低噪聲放大器之前，所述方法還包括根據獲取的所述子頻段，選取工作在所迷獲取的子頻段的聲表面波濾波器 SAW接收所述射頻信號；所述聲表面波濾波器SAW將處理後的射頻信號發送給所述低噪聲放大器。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括 將接收到的經過放大處理後的射頻信號通過混頻器處理為零中頻射頻信號，並將得到的所述零中頻射頻信號發送給可調增益放大器；所述可調增益放大器對所述零中頻射頻信號進行放大處理，並將放大處理後的所述零中頻射頻信號發送給模擬數字轉換器ADC;所述模擬數字轉換器ADC將放大處理後的所述零中頻射頻信號轉換為數字的零中頻射頻信號，並將所述數字的零中頻射頻信號發送給數字濾波器； 所述數字濾波器將所述數字的零中頻射頻信號的功率放大到基帶電路接收的動態範圍輸出。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述多個頻段區域中的任 意一頻段區域的範圍在100MHz以內。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述頻段區域包括第一 頻段區域、第二頻段區域、第三頻段區域和第四頻段區域，其中所述第一頻段區域的範圍為1850 1930MHz,所述第二頻段區域的範圍為 1930 2025MHz,所述第三頻段區域的範圍為2300 2400MHz，所述第四頻段 區域的範圍為2570 2620MHz。
6. —種基於多頻段的射頻收信機，其特徵在於，所述收信機包括 整合劃分模塊，用於將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為至少一個頻段區域，其中每個頻段區域包括至少一個子頻段，記錄所述頻段區域與所述 子頻段的對應關係；獲取模塊，用於獲取收信所採用的子頻段，根據所述對應關係確定出與收 信所採用的子頻段對應的頻段區域；切換模塊，用於根據確定出的所述頻段區域，選取用於接收射頻信號的低 噪聲放大器，所述低噪聲放大器工作在確定出的所述頻段區域的範圍內。
7. 根據權利要求6所述的收信機，其特徵在於，所述至少一個頻段區域 中的任意一頻段區域的範圍在lOOMHz以內。
8. 根據權利要求7所述的收信機，其特徵在於，所述頻段區域包括第 一頻段區域、第二頻段區域、第三頻段區域和第四頻段區域，其中所述第一頻段區域的範圍為1850 1930MHz,所述第二頻段區域的範圍為 1930 2025MHz,所述第三頻段區域的範圍為2300 2400MHz,所述第四頻段 區域的範圍為2570 2620MHz。
9. 根據權利要求8所述的收信機，其特徵在於，所述收信機還包括 至少一個聲表面濾波器SAW,用於接收射頻信號並將處理後的射頻信號發送給所述低噪聲放大器；所述至少一個聲表面濾波器SAW的工作的頻段為所述子頻段中的任意一個。
10. 根據權利要求9所述的收信機，其特徵在於，所述收信機還包括 混頻處理器，用於將接收到的所述射頻信號處理為零中頻射頻信號； 可調增益放大器，用於接收所述混頻處理器發送的所述零中頻射頻信號，並對所述零中頻射頻信號進行放大處理；模擬數字轉換器ADC,用於將放大處理後的所述零中頻射頻信號轉換為 數字的零中頻射頻信號；數字濾波器，用於將所述數字的零中頻射頻信號的功率放大到基帶電路接 收的動態範圍輸出。
全文摘要
本發明提供一種基於多頻段的射頻收信方法及收信機，屬於通信技術領域，該方法包括將射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分為至少一個頻段區域，其中每個頻段區域包括至少一個子頻段；記錄頻段區域與子頻段的對應關係；獲取收信所採用的子頻段，根據該對應關係確定出與收信所採用的子頻段對應的頻段區域；根據確定出的頻段區域，選取用於接收射頻信號的低噪聲放大器，該低噪聲放大器工作在確定出的頻段區域的範圍內，通過對射頻收信所需的多個頻段進行整合劃分，使得在保證收信機性能的前提下，可使用較少的器件來實現多頻段的射頻收信處理，從而可有效降低終端廠商的研發成本。
文檔編號H04B1/00GK101588184SQ20091008892
公開日2009年11月25日 申請日期2009年7月14日 優先權日2009年7月14日
發明者剛 雷 申請人:北京天碁科技有限公司