一种频段、带宽可调的差分收发信机.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115412112A(43)申请公布日2022.11.29(21)申请号202210821401.8(22)申请日2022.07.12(71)申请人北京中科睿谱科技有限公司地址100161北京市丰台区西四环南路35号院1号楼6层621-1(72)发明人李文梁波吴湛(74)专利代理机构北京铸成博信知识产权代理事务所(普通合伙)16016专利代理师王庆庆(51)Int.Cl.H04B1/10(2006.01)H04B1/16(2006.01)H04B1/26(2006.01)H04B1/40(2015.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种频段、带宽可调的差分收发信机(57)摘要为克服现有技术中的不足，本发明提出了一种具有可以灵活调整链路中滤波器工作频段和带宽的差分收发信机，来提升对不同中心频率和带宽的无线信号的高性能接收。其中该滤波器电路结构是差分带通滤波器结构，具有对带宽和频段在其最大变化范围内任意重构改变的功能，将该差分滤波器结构应用到收发信机中时，能够有效消除混频器在变频过程中可能引入空间和电路回路中的杂散信号。从而降低了带内不期望的互调杂散信号，提高了系统的动态范围和信噪比。该电路结构可以同时实现对带宽和频段在其最大变化范围内任意重构改变。差分带通滤波器结构有两个主要部分，即差分谐振反相器和一个差分并联谐振器。CN115412112ACN115412112A权利要求书1/2页1.一种频段、带宽可调的差分收发信机，其特征在于：包括低噪声放大器、带宽/频段可变差分带通滤波器、差分混频器、差分中频放大器、差分IQ解调器、差分低通滤波器、模数转换器ADC和数字下变频器；其中，低噪声放大器与第一带宽/频段可变差分带通滤波器一端连接，第一带宽/频段可变差分带通滤波器另一端连接差分混频器，差分混频器另一侧连接第二带宽/频段可变差分带通滤波器一端，第二带宽/频段可变差分带通滤波器另一端连接差分中频放大器，差分中频放大器输出两路信号，每路信号再转换为并联的两路信号，并联的两路信号分别经过各自通路中的差分IQ解调器、差分低通滤波器和模数转换器ADC后合成得到I路信号和Q路信号，I路信号和Q路信号再通过数字下变频器完成信道选择，本振信号通过第三带宽/频段可变差分带通滤波器连接至差分混频器；带宽/频段可变差分带通滤波器通过调整内部的控制电压来完成对带宽和频段的调谐。2.根据权利要求1所述的一种频段、带宽可调的差分收发信机，其特征在于：收信链路方向为：天线接收来自空间的信号，经低噪声放大器后输入至第一带宽/频段可变差分带通滤波器，完成抑制镜频和干扰频率，随后射频信号通过差分混频器搬移后得到模拟中频信号，其中时钟本振经过第三带宽/频段可变差分带通滤波器滤除时钟的杂散和各次谐波后输出至差分混频器，模拟中频信号通过第二带宽/频段可变差分带通滤波器滤除带外干扰，再经过抗混迭滤波，进入模数转换器ADC进行数模转换，最终信道的选择在数字下变频器中的来完成；发信链路方向与收信链路方向相反。3.根据权利要求1所述的一种频段、带宽可调的差分收发信机，其特征在于：所述带宽/频段可变差分带通滤波器由两个差分谐振反相器和一个差分并联谐振器组成，两个差分谐振反相器串联连接，在二者之间并联差分并联谐振器。4.根据权利要求3所述的一种频段、带宽可调的差分收发信机，其特征在于：差分并联谐振器的差分信号为双路传输信号结构，包括电感、电容、电阻和变容二极管；其中，信号正向和反向的输入级与输出级相连接，在输入级与输出级中间并联两条支路，第一条支路在正向输入级与反向输入级之间，依次串联第一电感、第一电容、第一变容二极管、第二变容二极管、第二电容和第二电感，其中第一变容二极管和第二变容二极管均正极接地，负极分别通过第一电阻和第二电阻连接控制电压V1，第二条支路在正向输出级与反向输出级之间，依次串联第三电感、第三电容、第三变容二极管、第四变容二极管、第四电容和第四电感，其中第三变容二极管和第四变容二极管均正极接地，负极分别通过第三电阻和第四电阻连接控制电压V3。5.根据权利要求3所述的一种频段、带宽可调的差分收发信机，其特征在于：差分谐振反相器的差分信号为双路传输信号结构，包括电感、电容、电阻和变容二极管；其中，信号的正向输入级和正向输出级间依次串联第一电感、第一电容、第一变容二极管、第二电容和第二电感，第一电容连接第一变容二极管负极，第二电容连接第一变容二极管正极，信号的反向输入级和反向输出级间依次串联第三电感、第三电容、第二变容二极管、第四电容和第四电感，第三电容连接第一变容二极管负极，第四电容连接第一变容二极管正极；在输入级和输出级间并联四条支路，第一条支路两端分别在第一电感和第一电容、第三电感和电三