[发明专利]一种大功率高速射频收发切换装置及方法、无线通信系统

说明书

本发明属于无线通信技术领域，公开了一种大功率高速射频收发切换装置及方法、无线通信系统，偏置电压模块通过电源控制开关连功率放大器；功率放大器与PIN开关、天线并联；PIN开关与低噪声放大器串联。发射时，关闭PIN开关，电源控制开关打开，偏置电压模块加载到功率放大器上，功率放大器发射出大功率射频信号；接收时，关闭电源控制开关，功率放大器输出转为高阻且无射频信号输出；打开PIN开关，天线段的接收信号耦合到低噪声放大器上，实现信号的接收。本发明提供了一种切换时间在10ms以内的大功率高速射频收发切换方法，可适用于10瓦以上的大功率发射的无线通信系统。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种大功率高速射频收发切换装置及方法、无线通信系统。

背景技术

在收发同频的时分双工的通信系统中，需要将收发分离；通常采用高频继电器或者射频开关实现。现有的高频继电器切换的时间通常需要10ms以上，不适用于快速的时分双工系统。现有的射频开关，最大功率不超过45瓦。图3给出了传统的收发同频时分双工方法：通过收发切换开关实现功率放大器到天线的发射通路以及天线到低噪声放大器的接收通路的切换。当开关3、1两个触点接通时，系统处于接收模式，此时由功率放大器构成的发射电路对接收电路的影响被开关隔离，天线处的接收信号被最大程度的送给接收电路。当开关2、1两个触点接通时，系统处于发射模式，此时由功率放大器构成的发射电路被耦合到天线上，同时由低噪声放大器构成的接收端被该收发切换开关隔离，以保证接收端不会被大功率射频信号烧毁。此种方法，要求收发切换开关：在发射时能够通过功率放大器输出的大功率射频信号并提供尽量高的隔离度，在接收时能够提供尽量小的插入损耗。对于收发切换速度要求10ms以上的同频时分双工通信系统，通常采用射频继电器实现收发切换；对于切换速度要求10ms以内的同频时分双工系统，通常采用射频开关实现收发切换。目前国内外能够买到的射频开关的最大功率为45瓦。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前现有的同种类型产品无法同时做到大功率和高速。采用继电器做收发切换，可以实现大功率，但不能实现高速切换；采用射频开关可是实现高速收发切换，但不能实现大功率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种大功率高速射频收发切换装置及方法、无线通信系统。

本发明是这样实现的，一种大功率高速射频收发切换装置，所述大功率高速射频收发切换装置设置有：

偏置电压模块；

所述偏置电压模块通过电源控制开关连接功率放大器；

所述功率放大器与PIN开关、天线并联；

所述PIN开关与低噪声放大器串联。

进一步，所述PIN开关切换时间小于1ms；电源控制开关切换时间小于10ms。

本发明的另一目的在于提供一种所述大功率高速射频收发切换装置的大功率高速射频收发切换方法，所述大功率高速射频收发切换方法包括：

发射时，关闭PIN开关，电源控制开关打开，偏置电压模块加载到功率放大器上，功率放大器发射出大功率射频信号；

接收时，关闭电源控制开关，功率放大器输出转为高阻且无射频信号输出；打开PIN开关，天线段的接收信号耦合到低噪声放大器上，实现信号的接收。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述大功率高速射频收发切换装置的10瓦以上无线通信系统。

在本发明提供的方法中，收发切换的时间t由PIN开关时间t1和电源控制开关切换时间t2以及功率放大器的稳定工作时间t3决定，取三个中的最大者：

t＝max(t1,t2,t3)