[发明专利]一种带自动增益控制的射频发射前端电路

说明书

技术领域

本发明属于射频通信技术领域，涉及一种射频可变增益调制器，射频可变增益功率放大器和射频幅度检测电路，尤其涉及一种不同于传统的射频发射中的自动控制模式，用于射频发射机，它可用于需要发射由于温度或工艺变化所导致的输出信号变化的射频发射机。

背景技术

近年来随着信息技术领域新技术的不断出现和工艺的不断进步，各种发射机系统的输出信号随温度和工艺变化范围相比与原来都有很大变化，同时对于输出信号幅度的稳定性要求越来越高。对于短距离无线通信系统，要求射频输入的灵敏度比较高，这就要求射频的发射机的发射信号不能有大的变化，发射信号过大就会影响其他信号系统正常工作，发射信号过小就会使得接收机无法正确的接收信号。

众所周知，不同射频信号同时工作时，来自本系统的发射系统对于其他系统的干扰不可避免，而现有的传统的发射机系统的射频前端电路一般为固定增益模式，对于这种有会产生干扰的输出的情况，容易饱和其他射频信号前端，而为了使得这种射频芯片不会对其他系统造成干扰，往往需要在发射的输出增加额外的衰减电路，可是增加的衰减电路可能使得原来输出功率满足要求的发射芯片的实际发射功率减少，这又会影响相同系统的接收机对信号的接收，这种传统结构上和功能上的局限性，已成为限制其应用的重大缺陷。

传统的射频发射电路采用的结构是本征产生电路产生本征信号、经过自混频电路后获得更高频率的载波本征信号，此高频本征信号通过射频幅度调制器电路将中频信号调制到本征信号上然后通过射频功率放大器放大，并通过射频功率放大器驱动输出的天线50电阻，由于工作在较高射频，因此考虑到功耗和增益，负载均为电感与电容谐振电路。这种形式可以在很高频率以较小功耗获得较大增益，但其缺点是负载会随着工艺角和温度发生较大变化，因此输出信号的幅度在芯片一致性和抗环境（温度）变化特性上表现较差，为了得到相对稳定的输出功率，需要对电路进行幅度校正。

现有技术固定增益发射器存在诸多缺点：第一，传统的控制方式采用射频固定增益发射器的方案只能适合于对输出信号的幅度变化不敏感或者对输出信号幅度的变化要求不高的应用场合。第二，传统的设计，没有考虑射频增益可以调节，实际问题就是当输出信号很大时，容易将其他系统的射频芯片饱和，无法满足无线通信系统中的输出信号对其他系统不能造成干扰的要求。第三，传统的系统设计，由于系统前端的增益为固定增益设置，所以当所设计的增益满足某个特定要求时，对应的接收系统是能够正确接收和解调射频信号的，但是实际的应用场合可能是一个随温度变化的应用场合，温度的变化直接的结果就是使得射频发射芯片中的设计电路的工作状态发生变化，其后果主要表现就是输出的幅度发生相应的变化，如果输出幅度由于温度的变化而减小，就有可能使得原本的设计不能满足要求，这样对应的接收机系统就会受影响，导致输出信噪比的降低。

如果有一种射频发射前端电路可灵活根据信号输出幅度的变化改变射频发射电路中的增益大小，不仅使得整个射频前端的灵活性大大提高，而且更好适应信息技术领域新技术不断增长的市场需求。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术传统的射频接收机前端构成的以上问题，提供一种带自动增益控制的射频发射前端电路，可用于对系统的输出幅度变化有很高要求的射频接收机以及其他需要发射的输出信号在很小的范围变化的系统设计中。

按照本发明提供的技术方案，所述的带自动增益控制的射频发射前端电路包括：射频可变增益功率放大器、射频可变增益调制器和射频幅度检测自动控制电路；所述射频可变增益调制器为射频前端中的一块可编程增益模块，所述射频可变增益调制器的输入端分别接入射频前端中频信号和射频本征信号，输出端连接下一级射频可变增益功率放大器；射频幅度检测自动控制电路的输入端连接射频可变增益功率放大器输出的射频信号，射频幅度检测自动控制电路的输出端分别连接所述射频可变增益调制器和射频可变增益功率放大器；所述射频幅度检测自动控制电路检测射频信号的幅度大小，并根据检测到的信号幅度的大小以及设定的控制策略给出射频可变增益功率放大器和射频可变增益调制器的增益控制信号；所述射频可变增益功率放大器连接外部天线。

所述射频可变增益功率放大器采用两级级联的放大器，第一级放大器采用可变增益放大器，用于放大输入的射频信号，第二级放大器采用固定增益放大器，固定增益放大器偏置于AB类放大器状态，第二级放大器用于驱动外部天线的电阻。