[发明专利]一种基于差分发射差分接收方式的抗干扰型收发一体天线

说明书

本发明为一种基于差分发射差分接收方式的抗干扰型收发一体天线，它包括两路功率放大器，设有输出端口TXN和输出端口TXP;两路低噪声放大器，设有输入端口RXN和输入端口RXP;天线，中心设有接地点GND；其中，TXN和TX1之间的传输线A与TXP和TX2之间的传输线B经过距离相同；RXN和RX1之间的微带线A以及RXP和RX2之间的微带线B相比，且微带线B长度比微带线A长度长1/2波长。本发明的有益效果为：能够使功率放大器输出简洁化，不但减小了模块尺寸，还可以有效提高发射功率，可以降低系统功耗和成本，具有商业价值。且能够用于低成本的毫米波雷达、Wi‑Fi收发器，5G客户端收发器等多重场景。

技术领域

本发明涉及电子设备、电子器件技术领域，特别是一种基于差分发射差分接收方式的抗干扰型收发一体天线。

背景技术

利用差分电路共模抑制能力来降低外来干扰，常常用在集成模拟或射频的SOC芯片中。差分射频信号接收电路中，一般需要使用巴伦或者变压器将天线接收的单端输入的射频信号转换成差分的方式，来提高抗干扰能力。而在射频发射电路，因为天线最终需要的是单端输出的信号，同样需要使用巴伦或者变压器完成差分信号转单端信号这个功能。对于2个幅度（功率）相同的差分信，理论上采用巴伦进行变换以后，发射功率等于两路单独的信号的功率和，也就是理论上发射功率增加了3dB。然而，如果在芯片内部制作巴伦或者变压器，电感器件本身就会占用比较大的芯片面积，因为巴伦或者变压器是由电感制作的且与芯片的工艺制程关系不算太紧密关联。另一方面，电感具有涡流效应，所以它下面对应的其他金属层也不适合布线，进一步加大了对芯片面积的需求，增加了芯片成本。假如采用外置方式，就需要根据芯片频率和功率去选择与之相匹配的巴伦或者变压器，这样就增加了客户在使用芯片中的难度，增高了物料成本。

同样，如果接收电路使用差分方式，外界射频干扰，会同时施加到差分输入的同相端和互补端，如果干扰源离天线距离比较远（天线尺寸的10倍以上就可以认为是比较远了），那么，2个接收天线分别接收到的干扰信号幅度相同，相位相反，就可以利用差分输入端的高共模抑制比，抑制这种干扰信号，从而提高系统的抗干扰能力。

按照这种思路，需要2个天线做差分发射天线，2个接收天线做差分接收天线。然而，天线尺寸需要是工作波长的1/4,1/8，1/16等等，这样做就会因为需要4个天线而增加了天线总体尺寸，导致微波信号收发模块体积变大，尤其是5.8GHz这种频率不算太高的射频微波系统。如果PCB尺寸小，模块尺寸小有安装方便的好处，为了减小模块尺寸，需要将差分发射和差分接收做到同一个收发一体天线上，把天线从4个减少到1个。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于差分发射差分接收方式的抗干扰型收发一体天线，它能够使差分功率放大器输出简洁化，不但减小了模块尺寸，还可以有效提高发射功率，可以降低系统功耗和成本；使其能够用于低成本的毫米波雷达、Wi-Fi收发器， 5G 客户端收发器等多重场景。

本发明通过如下技术方案实现：一种基于差分发射差分接收方式的抗干扰型收发一体天线，其特征在于：它包括

两路功率放大器，作为差分发射，设有用于产生两路发射差分信号的输出端口TXN和输出端口TXP;

两路低噪声放大器，作为差分接收，设有用于接收两路发射差分信号的输入端口RXN和输入端口RXP;

天线，中心设有接地点GND，且基于接地点GND左右对称设有的天线接收端口RX1和天线接收端口RX2，以及基于接地点GND上下对称设有的天线发射接口TX1和天线发射接口TX2；

其中，输出端口TXN和天线发射接口TX1之间通过传输线A连接，输出端口TXP和天线发射接口TX2之间通过传输线B进行连接，且传输线A和传输线B的经过距离相同；

输入端口RXN和天线接收端口RX1之间通过微带线A连接，输入端口RXP和天线接收端口RX2之间通过微带线B进行连接，且微带线B长度比微带线A长度长1/2波长，以完成180度移相，使得输入端口RXP和输入端口RXN接收到的同相位信号转换为相位差180度的差分信号。