射頻芯片前端系統(tǒng)及其信號處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，公開了一種射頻芯片前端系統(tǒng)及其信號處理方法。本發(fā)明中，由低噪聲放大器中的陷波濾波器，對接收信號中的干擾信號（如GSM信號）進(jìn)行抑制，另外，可以進(jìn)一步通過采用內(nèi)嵌入濾波器的混頻器對干擾做進(jìn)一步的抑制，以保證解調(diào)信號的準(zhǔn)確性。再由跨阻放大器將經(jīng)干擾信號抑制后的信號轉(zhuǎn)換為電流輸入給模擬濾波器，進(jìn)行信號帶寬選擇。由于低噪聲放大器內(nèi)部包含有可對接收信號中的干擾信號進(jìn)行抑制的陷波濾波器，因此在終端內(nèi)可以取消使用高成本的SAW濾波器，從而降低芯片面積和功耗，提高芯片性能。
【專利說明】射頻芯片前端系統(tǒng)及其信號處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別涉及無線通信領(lǐng)域中的信號干擾抑制技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國移動(dòng)多媒體廣播(ChinaMobile Multimedia Broadcasting,簡稱“CMMB”)是國內(nèi)自主研發(fā)的第一套面向手機(jī)、筆記本電腦等多種移動(dòng)終端的系統(tǒng)，利用S波段信號實(shí)現(xiàn)“天地”一體覆蓋、全國漫游，支持25套電視和30套廣播節(jié)目。2006年10月24日，國家廣電總局正式頒布中國移動(dòng)多媒體廣播(俗稱手機(jī)電視)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定采用我國自主研發(fā)的移動(dòng)多媒體廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國移動(dòng)多媒體廣播規(guī)定了在廣播業(yè)務(wù)頻率范圍內(nèi)，移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)廣播信道傳輸信號的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制，標(biāo)準(zhǔn)適用于30MHz到3000MHz頻率范圍內(nèi)的廣播業(yè)務(wù)頻率，通過衛(wèi)星和/或地面無線發(fā)射電視、廣播、數(shù)據(jù)信息等多媒體信號的廣播系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全國漫游。
[0003]目前的CMMB手機(jī)無線通信產(chǎn)品，基本上均采用板級SAW濾波器，濾除GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))發(fā)射/接收干擾，但是由于SAW濾波器價(jià)格高，占用面積大，使得CMMB手機(jī)成本較高，不利于提高CMMB手機(jī)的市場競爭力。而且，由于目前CMMB手機(jī)無線通信系統(tǒng)一般采用片外SAW濾波器以濾除GSM發(fā)射/接收干擾信號，也不利于CMMB手機(jī)的面積及功耗的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種射頻芯片前端系統(tǒng)及其信號處理方法，使得在終端內(nèi)可以取消使用高成本的SAW濾波器，從而降低芯片面積和功耗，提高了芯片性能，同時(shí)也有效節(jié)約了成本。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種射頻芯片前端系統(tǒng)，包含:接收天線、低噪聲放大器、射頻驅(qū)動(dòng)電路、混頻器、跨阻放大器和模擬濾波器；
[0006]所述接收天線將接收到的信號傳輸給所述低噪聲放大器；
[0007]所述低噪聲放大器對輸入信號中的干擾信號進(jìn)行抑制；其中，所述低噪聲放大器包含陷波濾波器，通過包含的陷波濾波器，對所述輸入信號中的干擾信號進(jìn)行抑制；
[0008]所述射頻驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述低噪聲放大器的輸出端相連，所述射頻驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述混頻器的輸入端相連，所述混頻器的輸出端與所述跨阻放大器的輸入端相連，由所述跨阻放大器將經(jīng)所述干擾信號抑制后的信號轉(zhuǎn)換為電流輸入給所述模擬濾波器，進(jìn)行信號帶寬選擇。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法，包含以下步驟:
[0010]通過接收天線接收信號；
[0011]由低噪聲放大器對所述接收到的信號中的干擾信號進(jìn)行抑制，所述抑制后的信號經(jīng)射頻驅(qū)動(dòng)電路和混頻器輸入到跨阻放大器；[0012]由所述跨阻放大器將經(jīng)所述干擾信號抑制后的信號轉(zhuǎn)換為電流輸入給模擬濾波器，進(jìn)行信號帶寬選擇；
[0013]其中，所述低噪聲放大器通過包含的陷波濾波器，對輸入信號中的干擾信號進(jìn)行抑制。
[0014]本發(fā)明實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，由低噪聲放大器中的陷波濾波器，對接收信號中的干擾信號(如GSM信號)進(jìn)行抑制，低噪聲放大器的輸出信號經(jīng)混頻器輸入到跨阻放大器，由跨阻放大器將經(jīng)干擾信號抑制后的信號轉(zhuǎn)換為電流輸入給模擬濾波器，進(jìn)行信號帶寬選擇。由于低噪聲放大器內(nèi)部包含有可對接收信號中的干擾信號進(jìn)行抑制的陷波濾波器，因此在終端內(nèi)可以取消使用高成本的SAW濾波器，從而降低芯片面積和功耗，提高芯片性能。也就是說，本發(fā)明的射頻芯片前端系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)簡單，性能較好，功耗低，整體應(yīng)用芯片面積小等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了射頻前端板級無SAW濾波器的終端，而且由于系統(tǒng)成本的降低，也提高市場競爭力。
[0015]優(yōu)選地，陷波濾波器為高Q陷波濾波器，由于高Q陷波濾波器在GSM信號附近呈現(xiàn)低阻抗值，在有用信號呈現(xiàn)高阻抗值，另外在低頻點(diǎn)附近同樣有低阻抗值功能，因此采用高Q陷波濾波器，可以進(jìn)一步保證干擾信號的抑制效果，而且對有用信號不會產(chǎn)生較大的影響。
[0016]優(yōu)選地,低噪聲放大器還包含有核心放大管,通過該核心放大管將所述低噪聲放大器的輸入信號中的有用信號進(jìn)行低噪聲無損放大。通過對有用信號的放大，可以進(jìn)一步有效提聞芯片性能。
[0017]優(yōu)選地,低噪聲放大器為采用單輸入雙輸出電路的低噪聲放大器,實(shí)現(xiàn)單入雙出轉(zhuǎn)化，省去雙端輸入的BALUN (平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器)。
[0018]優(yōu)選地，混頻器可以是嵌入有濾波器的混頻器。通過采用內(nèi)嵌入濾波器的混頻器對干擾做進(jìn)一步的抑制，保證了解調(diào)信號的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的射頻芯片前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的低噪聲放大器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的陷波濾波器采用高Q陷波濾波器方案的示意圖；
[0022]圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的采用高Q陷波濾波器的仿真結(jié)果示意圖；
[0023]圖5是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的射頻芯片前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。[0026]本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種射頻芯片前端系統(tǒng)。本實(shí)施方式中的射頻芯片前端系統(tǒng)包含:接收天線、低噪聲放大器、射頻驅(qū)動(dòng)電路、混頻器、跨阻放大器(TIA)和模擬濾波器，如圖1所示，接收天線將接收到的信號傳輸給低噪聲放大器，由低噪聲放大器通過包含的陷波濾波器對輸入信號中的干擾信號進(jìn)行抑制。射頻驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與低噪聲放大器的輸出端相連，射頻驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與述混頻器的輸入端相連，混頻器的輸出端與跨阻放大器的輸入端相連，由跨阻放大器將經(jīng)干擾信號抑制后的信號轉(zhuǎn)換為電流輸入給所述模擬濾波器，進(jìn)行信號帶寬選擇。
[0027]具體地說,低噪聲放大器(LNA)由輸入匹配網(wǎng)絡(luò)1、核心放大管2、單輸入雙輸出電路(S2D)3，陷波濾波器(Notch filter)4，由電阻實(shí)現(xiàn)的輸出負(fù)載網(wǎng)絡(luò)5組成，如圖2所示。低噪聲放大器的輸入信號經(jīng)過輸入匹配網(wǎng)絡(luò)I進(jìn)行阻抗匹配后，傳輸至核心放大管2，經(jīng)核心放大管2將有用信號(即CMMB信號)進(jìn)行低噪聲無損放大，該核心放大管2 —般可采用cascode (共源共柵)結(jié)構(gòu)。通過該核心放大管將所述低噪聲放大器的輸入信號中的有用信號進(jìn)行低噪聲無損放大。通過對有用信號的放大，可以進(jìn)一步有效提高芯片性能。
[0028]核心放大管2輸出的信號通過單輸入雙輸出電路3傳輸至陷波濾波器4，由陷波濾波器4對輸入信號中的干擾信號(如GSM信號)進(jìn)行抑制。陷波濾波器4將經(jīng)干擾信號抑制后的信號通過所述輸出負(fù)載網(wǎng)絡(luò)5輸出。
[0029]其中，輸入匹配網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的諧振頻率Zin如下:
【權(quán)利要求】
1.一種射頻芯片前端系統(tǒng)，其特征在于，包含:接收天線、低噪聲放大器、射頻驅(qū)動(dòng)電路、混頻器、跨阻放大器和模擬濾波器；所述接收天線將接收到的信號傳輸給所述低噪聲放大器；所述低噪聲放大器對輸入信號中的干擾信號進(jìn)行抑制；其中，所述低噪聲放大器包含陷波濾波器，通過包含的陷波濾波器，對所述輸入信號中的干擾信號進(jìn)行抑制；所述射頻驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與所述低噪聲放大器的輸出端相連，所述射頻驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與所述混頻器的輸入端相連，所述混頻器的輸出端與所述跨阻放大器的輸入端相連，由所述跨阻放大器將經(jīng)所述干擾信號抑制后的信號轉(zhuǎn)換為電流輸入給所述模擬濾波器，進(jìn)行信號帶寬選擇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻芯片前端系統(tǒng)，其特征在于，所述陷波濾波器為高Q陷波濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻芯片前端系統(tǒng)，其特征在于，所述低噪聲放大器還包含有核心放大管，通過該核心放大管將所述低噪聲放大器的輸入信號中的有用信號進(jìn)行低噪聲無損放大。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的射頻芯片前端系統(tǒng)，其特征在于，所述低噪聲放大器為米用單輸入雙輸出電路的低噪聲放大器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的射頻芯片前端系統(tǒng)，其特征在于，所述低噪聲放大器還包含:輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出負(fù)載網(wǎng)絡(luò)；所述低噪聲放大器的輸入信號經(jīng)所述輸入匹配網(wǎng)絡(luò)傳輸至所述核心放大管，經(jīng)所述核心放大管將所述有用信號放大后，通過所述單輸入雙輸出電路將信號傳輸至所述陷波濾波器，所述陷波濾波器將經(jīng)干擾 信號抑制后的信號通過所述輸出負(fù)載網(wǎng)絡(luò)輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的射頻芯片前端系統(tǒng)，其特征在于，所述混頻器為嵌入有濾波器的混頻器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的射頻芯片前端系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入的濾波器為電阻電容RC濾波器。
8.一種射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，包含以下步驟:通過接收天線接收信號；由低噪聲放大器對所述接收到的信號中的干擾信號進(jìn)行抑制，所述抑制后的信號經(jīng)射頻驅(qū)動(dòng)電路和混頻器輸入到跨阻放大器；由所述跨阻放大器將經(jīng)所述干擾信號抑制后的信號轉(zhuǎn)換為電流輸入給模擬濾波器，進(jìn)行信號帶寬選擇；其中，所述低噪聲放大器通過包含的陷波濾波器，對輸入信號中的干擾信號進(jìn)行抑制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，所述陷波濾波器為高Q陷波濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，還包含以下步驟:所述低噪聲放大器在對所述接收到的信號中的干擾信號進(jìn)行抑制前，對輸入信號中的有用信號進(jìn)行低噪聲無損放大。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，所述低噪聲放大器為米用單輸入雙輸出電路的低噪聲放大器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，所述混頻器為嵌入有濾波器的混頻器，在所述混頻器將信號輸入到所述跨阻放大器之前，還執(zhí)行以下步驟:由所述嵌入有濾波器的混頻器對低噪聲放大器的輸出信號進(jìn)行干擾抑制；其中，所述混頻器由所述射頻驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)；所述跨阻放大器進(jìn)行轉(zhuǎn)換的信號為經(jīng)所述嵌入有濾波器的混頻器進(jìn)行干擾抑制后的信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的射頻芯片前端系統(tǒng)的信號處理方法，其特征在于，所述嵌入的濾 波器為電阻電容RC濾波器。
【文檔編號】H04B1/16GK103457618SQ201210174767
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】李海松, 崔福良, 張永俊 申請人:聯(lián)芯科技有限公司