METHOD AND DEVICE FOR HANDLING LOCAL OSCILLATION SIGNAL

一种本振信号处理方法及装置 技术领域

本发明涉及移动通信领域， 特别涉及一种本振信号处理方法及其相关 装置。 背景技术

随着通讯事业的发展， 产品的多模应用和产品支持载频数的增加已经 成为目前通讯技术的主要设计目标， 随之带来的本振链路的驱动能力也需 要满足新的应用要求。 目前对于 LTE ( Long Time Evolution , 长期演进）与 其他通讯制式的融合使用， 在射频硬件部分的电路设计中， 本振的切换和 共用成为收发信机的设计关键点。 针对此问题， 传统的设计使用料单切换 方式， 虽然在收发信机成本方面没有增加太多， 但是造成了料单管理的复 杂性， PCB ( Printed Circuit Board, 印刷电路板）面积的增大和设计复杂度， 降低了产品使用的灵活性。 更新后， 设计使用软件配置的本振切换方案， 然而只解决了料单切换的问题， 却增加了备用本振驱动电路的设计复杂度 和随之带来的可靠性风险问题。

面对激烈的市场竟争， 要求使用软件配置实现不同通讯制式的应用切 换， 完成本振源输入信号大小存在差异下的变频驱动， 同时满足多通道应 用。 随着器件设计能力的提升， 高集成度已经成为一种趋势， 不仅能提高 产品的质量， 可靠性， 竟争优势， 同时也有力支持平台化设计。 结合高集 成技术的推广， 需要针对本振电路的需求特点， 解决目前收发信机本振应 用中出现的问题。 发明内容

本发明的目的在于提供一种本振信号处理方法及装置， 能更好的解决 本振源输入信号大小存在差异下的变频驱动问题。

为了解决上述问题， 本发明的技术方案是这样实现的：

一种本振信号处理方法， 包括：

A)从多个本振源输出的本振信号中选择适用于当前应用场景的本振信 Β)对所选择的本振信号进行功率放大；

C)将经过功率放大的本振信号分成等幅同相的多路信号， 并分别提供 给多个变频器。

其中， 所述步驟 Α)为：

根据当前应用场景， 利用信号选择模块对来自多个本振源的本振信号 进行选择。

其中， 所述步驟 Β)为：

利用功率放大模块对所选择的本振信号进行动态饱和点控制， 得到固 定输出的放大的本振信号。

其中， 执行所述步驟 Β)后， 还包括谐波改善步驟：

利用谐波抑制模块， 对经过功率放大的本振信号谐波进行滤波处理。 其中， 所述步驟 C)为：

利用功率分配模块将本振信号分成等幅同相的多路信号， 所述功率分 配模块具有多个输出端口， 所述多路信号通过多个输出端口提供给变频器。

其中， 根据应用场景， 将所述多个输出端口连接相应的变频器， 未连 接变频器的输出端口经由电阻器接地。

一种本振信号处理装置， 包括：

信号选择模块， 用于从多个本振源输出的本振信号中选择适用于当前 应用场景的本振信号；

功率放大模块， 用于对所述信号选择模块所选择的本振信号进行功率 放大；

功率分配模块， 用于将由所述功率放大模块完成功率放大的本振信号 分成等幅同相的多路信号， 并分别提供给多个变频器。

其中， 该装置还包括谐波抑制模块， 用于将经过功率放大的所述本振 信号谐波进行滤波处理。

其中， 所述功率分配模块具有向变频器提供多个输出信号的多个输出 端口。

其中， 所述多个输出端口连接相应的变频器， 未连接变频器的输出端 口经由电阻器接地。

与现有技术相比较， 本发明的有益效果在于：

本发明在本振信号动态输入下， 能够输出稳定的满足变频器驱动要求 的多路信号， 并通过提高器件集成度节省了 PCB成本和器件成本， 从而提 高了收发信机的成本优势和产品可靠性。 附图说明

图 1是本发明提供的本振信号处理流程图；

图 2是本发明提供的本振信号处理装置框图；

图 3是本发明提供的定制图 2所述装置的流程图；

图 4是本发明实施例提供的本振信号处理装置框图；

图 5 是本发明实施例提供的本发明应用于 FDD ( Frequency Division Duplexing, 频分双工） 系统的示意图；

图 6 是本发明实施例提供的本发明应用于 TDD ( Time Division Duplexing, 时分双工） 系统的示意图。 具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明， 应当理解， 以下 所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明， 并不用于限定本发明。

图 1显示了本发明提供的本振信号处理流程图， 如图 1所示， 步驟包 括：

步驟 101 :从多个本振源输出的本振信号中选择适用于当前应用场景的 本振信号。 具体地说， 根据当前应用场景， 利用信号选择模块对来自多个 本振源的本振信号进行选择。

步驟 102: 对所选择的本振信号进行功率放大。 具体地说， 利用功率放 大模块对所选择的本振信号进行动态饱和点控制， 得到固定输出的放大的 本振信号。

步驟 103: 将经过功率放大的本振信号分成等幅同相的多路信号， 并分 别提供给多个变频器。 具体地说， 利用功率分配模块将本振信号分成等幅 同相的多路信号， 所述功率分配模块具有多个输出端口， 所述多路信号通 过多个输出端口提供给变频器。 根据应用场景， 将所述多个输出端口连接 相应的变频器， 未连接变频器的输出端口经由电阻器接地。

执行上述步驟 102后， 还可以利用谐波抑制模块， 将经过功率放大的 本振信号谐波进行滤波处理， 然后执行步驟 103。

图 2显示了本发明提供的本振信号处理装置框图， 如图 2所示， 装置 包括：

信号选择模块， 用于从多个本振源输出的本振信号中选择适用于当前 应用场景的本振信号；

功率放大模块， 用于对所选择的本振信号进行功率放大；

功率分配模块， 用于将经过功率放大的本振信号分成等幅同相的多路 信号， 并分别提供给多个变频器； 谐波抑制模块， 用于将经过功率放大的本振信号谐波进行滤波处理。 上述功率分配模块具有向变频器提供多个输出信号的多个输出端口， 所述多个输出端口连接相应的变频器， 未连接变频器的输出端口经由电阻 器接地。

图 3显示了本发明提供的定制图 2所述装置的流程图， 如图 3所示， 为改善本振驱动电平的范围和本振驱动的数量， 在一定的本振信号动态输 入下， 输出固定的本振信号， 满足变频器对本振驱动的电平要求的同时支 持 n ( n〉2 )路本振驱动输出能力， 定制本发明所述装置需要考虑如下步驟： 步驟 301 : 根据移动通信系统对本振驱动的数量要求、驱动电平的大小 要求、 谐波抑制的大小要求确定本发明所述装置需要满足的性能指标。

步驟 302: 考虑到不同制式的频段应用， 将 CDMA ( Code Division Multiple Access , 码分多 址 ） 、 LTE 、 UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System, 通用移动通信系统）、 GSM ( Global System of Mobile communication, 全球移动通讯系统） 的工作频段进行合理划分， 在 目前技术无法支持通讯全频段应用困难的情况下尽可能的分段覆盖， 实现 通讯制式不同频段的宽频覆盖。 换句话说， 目前通讯领域的工作频段主要 覆盖 400MHz ~ 4000MHz的范围， 在实际应用中会因为成本， 尺寸、 工艺 等的限制无法满足如此宽的频段覆盖， 因此需要根据目前的应用情况进行 频率划分， 通过管脚兼容的 2颗以上的器件实现宽频段覆盖。

步驟 303:根据收发信机应用中所用本振源的数量和种类进行信号输入 数量的确定。 也就是说， 根据应用要求确定实际的本振源数量， 从而明确 本装置需要对多少个本振源进行信号驱动处理。

步驟 304: 根据应用要求确定实际需要的本振驱动数量，从而明确本装 置需要支持多少路的本振驱动输出。 根据系统需要的本振驱动数量选择合 适的功率分发模块， 对于暂时不要求输出的部分使用电阻匹配接地。 步驟 305:根据输入的本振源的电平大小范围以及输出的驱动的电平大 小要求， 分析功率放大模块需要性能要求。 由于不同的本振驱动数量引入 的功率损耗不同， 需要对信号选择模块和功率分配模块的功率损耗进行核 算后确认放大模块的增益和饱和输出要求， 要求在给定的输入不同信号大 小条件下， 输出各路信号等幅同相。

步驟 306: 装置需要满足的性能已经确定， 若满足以上性能的装置可以 实现， 即具有可行性， 则执行步驟 307, 否则执行步驟 301 , 以重新确定装 置需要满足的性能。 也就是说， 装置性能确定后， 需要评估目前设计能力 是否可以实现要求的性能， 考量实现装置的难易程度， 在调节权衡后定制 装置。

步驟 307: 定制本发明所述装置。

图 4显示了本发明实施例提供的本振信号处理装置框图， 如图 4所示， 装置包括信号选择模块、 功率放大器模块、 功率分配模块和谐波抑制模块。

所述信号选择模块， 用于针对不同的应用场景提供的不同电平的本振 信号进行选择；

所述功率放大模块， 用于将所选择的本振信号进行放大处理， 同时通 过工作饱和点的控制来实现一定范围的本振信号输入下固定输出的特点以 满足变频器对驱动电平的要求；

所述功率分配模块， 用于将放大处理的本振信号分成等幅同相的 n路 信号输出， 使用户可以根据实际需要通过外部匹配的方式选择 n路中的任 何一路或者几路输出；

所述谐波抑制模块， 通过滤波器外置端口的方式， 可以支持外接滤波 器， 提高设计灵活性。

本装置还包括对外接口， 所述对外接口包括信号输入端口、 信号输出 端口、 供电端口和控制端口。 本装置各模块之间按照射频芯片集成的连接方式进行连接， 在应用中 可以灵活的单独使用部分模块， 即可以作为放大器使用， 也可以作为功分 器使用。

本实施例中， 来自两个不同本振源的本振信号分别通过信号输入端口

L0_IN1 和 LO_IN2输入至装置中， 所述信号选择模块根据来自控制端口 SWITCH CONTROL (转换控制 )的控制信号， 从两路本振信号中选择一路 适用于当前应用场景的本振信号。 所述功率放大模块通过工作饱和点的控 制， 使电平大小在一定范围内的本振信号经过功率放大后输出电平大小固 定， 以满足变频器对驱动电平的要求。 经过功率放大后的本振信号经过谐 波抑制模块进行谐波抑制后， 发送至功率分配模块。 功率分配模块将经过 谐波抑制的本振信号分成 8 路信号， 并分别通过 8 个信号输出端口 LO_OUTl-LO_OUT8提供给变频器。

本实施例中谐波抑制模块通过滤波器外置端口的方式， 外接低通滤波 器 LPF。

图 5显示了本发明实施例提供的本发明应用于 FDD系统的示意图， 如 图 5所示。 FDD实际应用中存在以下两种应用场景：

第一种： 两个本振源分别连接一个本发明所述的装置， 实现两组本振 驱动。

第二种： 通过使用本发明所述装置， 实现来自不同本振源的本振信号 的选择， 实现一个本振源同时支持两组本振驱动。

进一步说，装置 1通过其信号输入端口 L0_IN1接收来自本振源 1的本 振信号；装置 2通过其信号输入端口 L0_IN1接收源自本振源 1的本振信号， 并通过其信号输入端口 LO_IN2接收来自本振源 2的本振信号。在第一种应 用场景下， 使装置 2选择来自本振源 2的本振信号即可实现； 在第二种应 用场景下， 使装置 2选择源自本振源 1的本振信号即可实现。 两种应用场 景不改变 FDD系统的硬件设计， 只通过软件配置即可。

应用中， 通过使用所发明的装置实现了多路本振驱动输出， 同时实现 不同本振源的选择， 对于两个本振源的本振信号的电平差异为（-10 ~ 0)dBm, 运用本装置大动态输入下固定输出的特点， 能够满足稳定的 5dBm 信号电平输出要求。

目前装置支持 n ( n〉2 )路输出， 实际应用中可以根据需要进行旁路选 择小于 n路的任意输出， 同时可以在此装置的基础上增加功分扩展输出数 量。

在不同的系统应用中， 可以灵活的使用谐波抑制模块进行链路设计以 满足要求， 即可以根据需要对经过功率放大的本振信号进行滤波处理， 以 抑制谐波， 滤波处理的步驟可以通过外接滤波器的方式实现。

图 6显示了本发明实施例提供的本发明应用于 TDD系统的示意图， 如 图 6所示， TDD系统的收信机和发信机分时共用本振源。 采用本装置， 可 以实现多路收发信系统的多路本振驱动。 在实际应用中， 由于装置 2接收 的本振信号经过信号线后具有较大的走线损耗， 利用本装置大动态输入下 固定输出的特点， 能够实现变频器 OdBm本振驱动的要求， 同时在不同的 系统应用中， 可以灵活的使用谐波抑制模块进行链路设计以满足要求。

综上所述， 本发明具有以下技术效果：

1、 本发明在本振信号动态输入下， 能够输出稳定的满足变频器驱动要 求的多路信号。

2、本发明通过集成技术提高了器件集成度的同时，节省了 PCB成本和 器件成本、 降低了设计的复杂程度， 在一定程度上提高了收发信机的成本 优势， 提升了产品的可靠性。

以上所述， 仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保 护范围。