雙頻帶接收系統及其應用的電子裝置的製作方法

2023-11-02 18:38:37 1

專利名稱：雙頻帶接收系統及其應用的電子裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種雙頻帶接收系統及其應用的電子裝置。
背景技術：
目前，公眾無線通信網絡包括GSM、 CDMA、 K1S、 WCDMA等多種頻帶。不同的通信網 絡，其覆蓋範圍及服務內容也不同。為了滿足用戶對不同通信網絡的服務需求，許多移動電 話上設有雙頻雙模模塊或多頻多模模塊，用以在不同通信網絡之間進行切換。目前的雙頻 雙模模塊一般有兩種實現方式。 一種方式是採用同一電路架構對兩種不同頻帶的信號進行 分頻處理，即當行動電話處於第一種頻帶模式時，該電路架構對第一種頻帶模式對應的頻 帶信號進行處理，而當行動電話處於第二種頻帶模式時，該電路架構對第二種頻帶模式對 應的頻帶信號進行處理。該方式的缺點在於，該電路架構不能同時處理兩種不同頻帶的信 號，即用戶不能同時使用兩種不同的通信網絡。另一種方式是針對兩種不同的頻帶，分別設 置兩組相互獨立的電路架構，分別用於處理該兩種頻帶的信號。該方式的缺點在於，由於採 用兩組獨立的電路架構，因此造成電路元件較多，功耗及成本較高。

發明內容
有鑑於此，有必要提供一種可在同一電路中同時處理兩種不同頻帶信號的雙頻帶 接收系統及其應用的電子裝置。 —種雙頻帶接收系統，其包括依次耦接的一個雙頻天線、一個雙頻濾波器、一個雙 頻低噪聲放大器及一個雙頻同時直接降頻模塊。所述雙頻天線接收來自通信基站的第一頻 帶和第二頻帶的無線電波信號，將該無線電波信號分別轉化為相應頻帶的電信號並輸出到 所述雙頻濾波器。所述第一頻帶內具有一個第一頻道4，所述第二頻帶內具有一個第二頻 道fH。所述第一頻道^和第二頻道fH的頻率範圍為0 < ^《^《f2 f廠fp f3-f2 > f4-f3。所述雙頻濾波器將所述雙頻天線輸出的電信號進行濾波，以 濾除所述第一頻帶和第二頻帶之外的電信號。所述雙頻低噪聲放大器放大所述雙頻濾波器 濾波後的電信號並輸出到所述雙頻同時直接降頻模塊。所述雙頻同時直接降頻模塊包括一 個雙頻頻率合成器及分別與該雙頻頻率合成器耦接的一個第一降頻電路和一個第二降頻 電路。所述雙頻頻率合成器同時產生具有一個第一本振頻率fM的信號和具有一個第二本 振頻率f。2的信號，其中^《fQ1《f2 < f3《f。2《f4。所述雙頻頻率合成器將具有所述第 一本振頻率fM的信號和具有第二本振頻率f。2的信號分別輸出到所述第一降頻電路和第二 降頻電路。所述第一降頻電路和第二降頻電路接收來自所述雙頻低噪聲放大器的第一頻道 4和第二頻道4的電信號，並分別根據公式(1)、(2)和公式(3)、(4)將所述第一頻道^和 第二頻道fH的電信號進行降頻，
fL1 = |fL_f01| (1)，
fH1 = I fH—f011 (2)，
fL2 = I fL-f021 (3)，
4
fH2 = I fH-f021 (4)， 其中，fu、fH1代表所述第一降頻電路中的第一頻道^及第二頻道fH的電信號在降 頻後對應的頻道，f『fH2代表所述第二降頻電路中的第一頻道^及第二頻道fH的電信號在 降頻後對應的頻道。所述第一降頻電路將降頻後得到的fH1頻道的電信號濾除，而將fu頻 道的電信號輸出。所述第二降頻電路將降頻後得到的&頻道的電信號濾除，而將fH2頻道 的電信號輸出。 —種應用雙頻帶接收系統的電子裝置，其包括一個所述雙頻帶接收系統、一個數 字信號處理器及一個人機界面。所述雙頻帶接收系統用於接收來自通信基站的第一頻帶和 第二頻帶的無線電波信號，將該無線電波信號分別轉化為相應頻帶的電信號。所述第一頻 帶內具有一個第一頻道4，所述第二頻帶內具有一個第二頻道fH。所述雙頻帶接收系統將 該第一頻道^和第二頻道fH的電信號分別降頻為fu頻道和fH2頻道後輸出到所述數字信 號處理器。所述數位訊號處理器用於將所述fu頻道和fH2頻道的電信號處理後輸出到所述 人機界面。所述人機界面用於將所述數位訊號處理器處理後的電信號轉化為使用者可接收 的信息並輸出。 相較於現有技術，所述雙頻帶接收系統及其應用的電子裝置根據所述雙頻頻率合 成器輸出的兩個本振頻率，對分別位於第一頻帶和第二頻帶內的第一頻道和第二頻道的電 信號同時進行降頻，然後濾波得到經降頻後對應所述第一頻道和第二頻道的電信號並輸 出，使得所述電子裝置可在同一 電路中同時處理兩個不同頻帶的電信號。


圖1為本發明實施方式提供的雙頻帶接收系統的架構圖。
圖2為圖1中的雙頻帶接收系統的第一降頻電路的工作原理示意圖。
圖3為圖1中的雙頻帶接收系統的第二降頻電路的工作原理示意圖。
圖4為應用圖1中的雙頻帶接收系統的電子裝置的功能模塊圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。 圖1所示為本發明實施方式提供的雙頻帶接收系統1。該雙頻帶接收系統1包括 依次耦接的一個雙頻天線10、一個雙頻濾波器12、一個雙頻低噪聲放大器14及一個雙頻同 時直接降頻模塊16。 所述雙頻天線10接收來自通信基站(圖未示)的第一頻帶和第二頻帶的無線電 波信號，將所述無線電波信號分別轉化為相應頻帶的電信號，並輸出到所述雙頻濾波器12。 所述第一頻帶內具有一個第一頻道t，該第一頻道^的頻率範圍為0 < ^《^《f2。所 述第二頻帶內具有一個第二頻道f"所述第二頻道fH的頻率範圍為f3《fH《f4。其中，& f廠^， f3_f2 > f4_f3。優選地，所述第一頻帶和第二頻帶均為射頻。
所述雙頻濾波器12用於將所述雙頻天線10輸出的電信號進行濾波，以濾除所述 第一頻帶和第二頻帶之外的電信號。 所述雙頻低噪聲放大器(Low Noise Amplifier,LNA) 14用於將所述雙頻濾波器12 濾波後得到的電信號進行放大，並輸出到所述雙頻同時直接降頻模塊16。
所述雙頻同時直接降頻模塊16包括 一 個雙頻頻率合成器(Frequency Synthesizer) 160及分別與該雙頻頻率合成器160耦接的一個第一降頻電路161和一個第 二降頻電路162。 所述雙頻頻率合成器160包括 一 個雙頻壓控振蕩器1600 (Voltage ControlledOscillator， VC0)。該雙頻壓控振蕩器1600可同時產生一個第一本振頻率fM 和一個第二本振頻率f。2，其中，^《fQ1《f2 < f3《f。2《f4。優選地，
f01 = (f ,f2) /2
f 02 = (f 3+f 4) /2 所述雙頻頻率合成器160生成具有第一本振頻率fM的第一 同相信號 IJIn-Phase)和第一正交信號Q: (Quardrature)並輸出到所述第一降頻電路161，以及生成 具有第二本振頻率f。2的第二同相信號I2和第二正交信號Q2並輸出到所述第二降頻電路 162。 所述第一降頻電路161用於接收來自所述雙頻低噪聲放大器14的電信號，並將該 電信號將降頻、放大、濾波並輸出。該第一降頻電路161包括一個用於傳輸同相信號的第一 同相信道163及一個用於傳輸正交信號並與所述第一同相信道163並聯的第一正交信道 165。 所述第一同相信道163包括依次耦接的第一混頻器(Mixer) 1630、第一可變增 益放大器(Variable Gain Amplifier, VGA) 1632及第一低通濾波器(Low-pass Filter, LPF) 1634。該第一混頻器1630與所述雙頻低噪聲放大器14及雙頻頻率合成器160連接， 接收來自該雙頻低噪聲放大器14的電信號及來自雙頻頻率合成器160的第一同相信號Ilt> 請參閱圖2，該第一混頻器1630根據公式(1)和(2)將所述第一頻道&及第二頻道fH的 電信號分別降頻，即
fL1 = |fL_f01| (1)，
fH1 = I fH-f011 (2)。 其中，fu、 fH1代表所述第一頻道^及第二頻道fH的電信號在降頻後對應的頻道。 結合公式(1) 、 (2)及條件^《f01《f2、f3_f2 > f廠^可知，fL1 < fH1。來自所述雙頻低噪 聲放大器14的電信號在該第一混頻器1630內經所述第一同相信號L調製後變成同相信 號。所述第一可變增益放大器1632將所述第一混頻器1630輸出的信號進行增益放大。所 述第一低通濾波器1634將經所述第一可變增益放大器1632放大後的信號進行濾波，使fu 頻道的信號可以通過該第一低通濾波器1634，而fH1頻道的信號則被濾除。優選地，fu頻道 位於該第一低通濾波器1634的通帶(passband)內，而fH1頻道位於該第一低通濾波器1634 的阻帶(stopband)內，因此fu頻道的電信號可以通過該第一低通濾波器1634，而fH1頻道 的電信號則不能通過。 所述第一正交信道165與所述第一同相信道163的不同之處在於，該第一正交信 道165包括一個第二混頻器1650，該第二混頻器1650接收來自所述雙頻頻率合成器160的 第一正交信號Ql，以將來自所述雙頻低噪聲放大器14的信號降頻並調製成正交信號。
請參閱圖3，所述第二降頻電路162與所述第一降頻電路161的不同之處在於，所 述第二降頻電路162接收來自所述雙頻低噪聲放大器14的電信號以及來自所述雙頻頻率 合成器160、具有第二本振頻率f。2的第二同相信號12和第二正交信號92，並根據公式(3)和(4)將來自所述雙頻低噪聲放大器14的電信號分別降頻，即
fL2 = I fL-f021 (3)，
fH2 = I fH-f021 (4)。 其中，f『fH2分別代表所述第一頻道^及第二頻道fH的電信號在降頻後對應的 頻道。結合公式(3) 、 (4)及條件f3《f。2《f4、f3_f2 > f4_f3可知，fL2 > fH2。 fL2頻道的信 號在該第二降頻電路162中被低通濾波器濾除，而fH2頻道的信號則在該第二降頻電路162 內被放大後輸出。 圖4所示為應用所述雙頻帶接收系統1的電子裝置2。在本實施方式中，該電子裝 置2為行動電話。該電子裝置2包括一個所述雙頻帶接收系統1、一個數位訊號處理器3、 一個人機界面4及一個信號發射系統5。 所述雙頻帶接收系統l用於接收來自通信基站(圖未示)的第一頻帶和第二頻帶 的無線電波信號，將該無線電波信號分別轉化為相應頻帶的電信號。所述第一頻帶內具有 一個第一頻道4，所述第二頻帶內具有一個第二頻道fH。所述雙頻帶接收系統1將該第一 頻道^和第二頻道fH的電信號分別降頻為fu頻道和fH2頻道後輸出到所述數位訊號處理 器3。 所述數位訊號處理器3用於將所述fu頻道和fH2頻道的電信號處理後輸出到所述 人機界面4，以及將來自所述人機界面4的電信號處理後輸出到所述信號發射系統5。該數 字信號處理器3可將所述fu頻道和fH2頻道的電信號同時輸出，也可依使用者的選擇而輸 出其中一個頻道的電信號。 所述人機界面4用於將所述數位訊號處理器3處理後的電信號轉化為使用者可接 收的信息並輸出給使用者，以及根據使用者的操作將電信號輸入到所述數位訊號處理器3。 該人機界面4包括顯示器、麥克風及聽筒。 所述信號發射系統5用於所述人機界面4輸入的並經所述數位訊號處理器3處理
後的電信號轉化為無線電波信號，並將該無線電波信號發送到所述通信基站。 相較於現有技術，所述雙頻帶接收系統及其應用的電子裝置根據所述雙頻頻率合
成器輸出的兩個本振頻率，對分別位於第一頻帶和第二頻帶內的第一頻道和第二頻道的電
信號同時進行降頻，然後濾波得到經降頻後對應所述第一頻道和第二頻道的電信號並輸
出，使得所述電子裝置可在同一 電路中同時處理兩個不同頻帶的電信號。 可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做
出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬於本發明權利要求的保護範圍。
權利要求
一種雙頻帶接收系統，其包括依次耦接的一個雙頻天線、一個雙頻濾波器、一個雙頻低噪聲放大器及一個雙頻同時直接降頻模塊，所述雙頻天線接收來自通信基站的第一頻帶和第二頻帶的無線電波信號，將該無線電波信號分別轉化為相應頻帶的電信號並輸出到所述雙頻濾波器，所述第一頻帶內具有一個第一頻道fL，所述第二頻帶內具有一個第二頻道fH，所述第一頻道fL和第二頻道fH的頻率範圍為0＜f1≤fL≤f2＜f3≤fH≤f4，且f3-f2＞f2-f1，f3-f2＞f4-f3，所述雙頻濾波器將所述雙頻天線輸出的電信號進行濾波，以濾除所述第一頻帶和第二頻帶之外的電信號，所述雙頻低噪聲放大器放大所述雙頻濾波器濾波後的電信號並輸出到所述雙頻同時直接降頻模塊，其特徵在於，所述雙頻同時直接降頻模塊包括一個雙頻頻率合成器及分別與該雙頻頻率合成器耦接的一個第一降頻電路和一個第二降頻電路，所述雙頻頻率合成器同時產生具有一個第一本振頻率fO1的信號和具有一個第二本振頻率fO2的信號，其中f1≤fO1≤f2＜f3≤fO2≤f4，所述雙頻頻率合成器將具有所述第一本振頻率fO1的信號和具有第二本振頻率fO2的信號分別輸出到所述第一降頻電路和第二降頻電路，所述第一降頻電路和第二降頻電路接收來自所述雙頻低噪聲放大器的第一頻道fL和第二頻道fH的電信號，並分別根據公式(1)、(2)和公式(3)、(4)將所述第一頻道fL和第二頻道fH的電信號進行降頻，fL1＝|fL-fO1|(1)，fH1＝|fH-fO1|(2)，fL2＝|fL-fO2|(3)，fH2＝|fH-fO2|(4)，其中，fL1、fH1代表所述第一降頻電路中的第一頻道fL及第二頻道fH的電信號在降頻後對應的頻道，fL2、fH2代表所述第二降頻電路中的第一頻道fL及第二頻道fH的電信號在降頻後對應的頻道，所述第一降頻電路將降頻後得到的fH1頻道的電信號濾除，而將fL1頻道的電信號輸出，所述第二降頻電路將降頻後得到的fL2頻道的電信號濾除，而將fH2頻道的電信號輸出。
2. 如權利要求1所述的雙頻帶接收系統，其特徵在於，所述第一降頻電路和第二降頻 電路均包括至少一個混頻器，所述混頻器與所述雙頻低噪聲放大器及雙頻頻率合成器連 接，所述第一降頻電路和第二降頻電路的混頻器分別根據公式(1)、 (2)和公式(3)、 (4)將 所述第一頻道fL和第二頻道fH的電信號進行降頻。
3. 如權利要求1所述的雙頻帶接收系統，其特徵在於，所述第一降頻電路及第二降頻 電路均包括至少一個低通濾波器，且所述fLl頻道和fH2頻道位於該低通濾波器的通帶內， fHl頻道和fL2頻道位於該低通濾波器的阻帶內。
4. 如權利要求1所述的雙頻帶接收系統，其特徵在於，所述第一本振頻率f01和第二本 振頻率f02滿足以下條件f01 = (f,f》/2 f02 = (f3+f4)/2
5. 如權利要求1至4中任意一項所述的雙頻帶接收系統，其特徵在於，所述第一降頻電 路及第二降頻電路均包括一個同相信道和一個正交信道，所述雙頻頻率合成器分別輸出具 有第一本振頻率f01的同相信號和正交信號到所述第一降頻電路的同相信道和正交信道， 以及分別輸出具有第二本振頻率f02的同相信號和正交信號到所述第二降頻電路的同相信道和正交信道，所述第一降頻電路、第二降頻電路的同相信道和正交信道分別根據所述 雙頻頻率合成器提供的同相信號和正交信號，將來自所述雙頻低噪聲放大器的電信號調製 成同相信號和正交信號，並分別根據公式(1)、(2)和公式(3) 、(4)將所述第一頻道fL和第 二頻道fH的電信號進行降頻。
6. 如權利要求5所述的雙頻帶接收系統，其特徵在於，所述第一降頻電路、第二降頻電 路的同相信道和正交信道相互並聯。
7. —種應用如權利要求1所述的雙頻帶接收系統的電子裝置，其包括一個所述雙頻帶 接收系統、一個數位訊號處理器及一個人機界面；所述雙頻帶接收系統用於接收來自通信 基站的第一頻帶和第二頻帶的無線電波信號，將該無線電波信號分別轉化為相應頻帶的電 信號，所述第一頻帶內具有一個第一頻道fL，所述第二頻帶內具有一個第二頻道fH，所述 雙頻帶接收系統將該第一頻道fL和第二頻道fH的電信號分別降頻為fLl頻道和fH2頻道 後輸出到所述數位訊號處理器；所述數位訊號處理器用於將所述fLl頻道和fH2頻道的電 信號處理後輸出到所述人機界面；所述人機界面用於將所述數位訊號處理器處理後的電信 號轉化為使用者可接收的信息並輸出。
8. 如權利要求7所述的電子裝置，其特徵在於，所述電子裝置還包括一個信號發射系 統，所述人機界面根據使用者的操作將電信號輸入到所述數位訊號處理器，所述數位訊號 處理器將來自所述人機界面的電信號處理後輸出到所述信號發射系統，所述信號發射系統 將所述人機界面輸入的並經所述數位訊號處理器處理後的電信號轉化為無線電波信號，並 將該無線電波信號發送到所述通信基站。
9. 如權利要求7所述的電子裝置，其特徵在於，所述數位訊號處理器依使用者的選擇， 將降頻後得到的fLl頻道和fH2頻道的至少其中一個的電信號輸出到所述人機界面。
全文摘要
一種雙頻帶接收系統，包括雙頻天線及雙頻同時直接降頻模塊。該雙頻天線接收分別位於第一頻帶和第二頻帶內的第一頻道和第二頻道的無線電波信號，將該無線電波信號轉化為相應的電信號後輸出到雙頻同時直接降頻模塊。該雙頻同時直接降頻模塊包括雙頻頻率合成器及第一降頻電路和第二降頻電路。雙頻頻率合成器產生具有第一本振頻率和第二本振頻率的信號。第一降頻電路和第二降頻電路分別根據第一本振頻率和第二本振頻率將第一頻道和第二頻道的電信號同時降頻，並分別輸出降頻後其中一頻道的電信號。該雙頻帶接收系統利用雙頻頻率合成器同時產生兩個本振頻率，從而將兩個頻帶的電信號同時降頻。本發明還提供一種應用該雙頻帶接收系統的電子裝置。
文檔編號H04B1/00GK101729081SQ200810304979
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月17日 優先權日2008年10月17日
發明者陳國章 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司