一种基于光纤的射频电路及电子装置的制作方法

xiaoxiao2026-08-21  11


本技术涉及物联网,具体涉及一种基于光纤的射频电路及电子装置。


背景技术:

1、目前应用于移动无线通信的物联网及车联网的射频终端中,基于对待发送信息的适当处理,通过射频电缆连接天线系统发送至射频空间;或者由天线系统接收基站发送的射频信号,通过射频电缆传输至信号处理系统。天线系统和信号处理系统通过射频电缆连接的通信系统中,要求射频电缆对于射频信号的损耗不能太大。

2、在构思及实现本技术过程中,发明人发现至少存在如下问题:随着物联网射频需求的发展需要,更高的频率区段和更多的射频场景被使用。例如在5g及6g时代,由于带宽的增大,载波的频率已经提升到3.5ghz/4.9ghz/5.8ghz/6.2ghz甚至是毫米波的高频率区段。又例如对于车联网或室内物联网应用下,天线系统和终端模组往往会距离很远。在更高的频率区段和更大间隔距离的射频场景下,射频线缆带来的损耗会急剧增大,从而造成天线口的发射功率锐减,在浪费了能耗的同时,也极大地影响了通信模组的通信效率。


技术实现思路

1、为了缓解以上问题,本技术提供一种基于光纤的射频电路,包括依次连接的基带信号处理系统、模拟光纤系统、终端射频前端系统和天线:

2、所述基带信号处理系统基于mipi rffe协议设置第一模拟总线接口,用于根据收发的信息数据,对终端射频信号进行模拟信号的变频滤波处理;

3、终端射频前端系统基于mipi rffe协议设置第二模拟总线接口,根据所述天线的工作参数,对所述模拟信号进行放大调参处理,以使所述天线通过无线射频信号收发所述信息数据;

4、所述模拟光纤系统的第一端连接所述第一模拟总线接口,所述模拟光纤系统的第二端连接所述第二模拟总线接口,用于建立光信号收发通道,以基于波分复用方式将所述模拟信号转换为光信号进行收发传输。

5、可选地,所述模拟光纤系统采用波分复用方式进行收发传输的过程中,包括:

6、采用第一频段传输射频发射或射频接收信号,所述第一频段选择区间为450mhz至6500mhz之间。

7、可选地,所述模拟光纤系统采用波分复用方式进行收发传输的过程中,包括:

8、采用第二频段传输mipi rffe协议的sclk调制信号,所述第二频段选择区间为312mhz至368mhz之间。

9、可选地,所述模拟光纤系统采用波分复用方式进行收发传输的过程中,包括:

10、采用第三频段传输mipi rffe协议的sdata调制信号,所述第三频段选择区间为372mhz至428mhz之间。

11、可选地,所述第二频段和第三频段之间预留至少4mhz的保护带宽。

12、可选地,所述mipi rffe协议信号使用bpsk或ook调制技术进行信号调制。

13、可选地,所述射频电路还包括终端基带系统,所述终端基带系统与所述基带信号处理系统连接,用于对所述信息数据进行模数转换。

14、可选地,模拟光纤系统包括第一射频光纤单元、第二射频光纤单元和模拟光纤,所述第一射频光纤单元和所述第二射频光纤单元之间通过所述模拟光纤连接。

15、可选地,所述第一射频光纤单元包括第一波分复用器、第一射频合路器、第一射频分路器和第一收发切换开关;

16、所述第一波分复用器的光纤端连接所述模拟光纤的第一端,所述第一射频合路器的输出端连接所述第一波分复用器的输入端,所述第一射频合路器的第一输入端接入所述模拟光纤系统第一端的第一射频输入信号,所述第一射频合路器的第二输入端接入所述模拟光纤系统第一端的第一sclk调制信号;

17、所述第一射频分路器的输入端连接所述第一波分复用器的输出端,所述第一射频分路器的第一输出端输出所述模拟光纤系统第一端的第一射频输出信号,所述第一射频分路器的第二输出端连接所述第一收发切换开关的第一活动端;

18、所述第一收发切换开关的固定端作为所述模拟光纤系统第一端的第一sdata调制信号端口,所述第一收发切换开关的时钟端接入所述模拟光纤系统第一端的第一sclk调制信号,所述第一收发切换开关的第二活动端连接所述第一射频合路器的第三输入端。

19、可选地,所述第一射频光纤单元还包括:

20、第一调制滤波器,所述第一射频合路器的第二输入端通过所述第一调制滤波器构造所述模拟光纤系统第一端的第一sclk调制信号端口。

21、可选地,所述第一射频光纤单元还包括:

22、第二调制滤波器,所述第一收发切换开关的第二活动端通过所述第二调制滤波器连接所述第一射频合路器的第三输入端。

23、可选地,所述第一射频光纤单元还包括:

24、第三调制滤波器,所述第一射频分路器的第二输出端通过所述第三调制滤波器连接所述第一收发切换开关的输入端。

25、可选地,所述第一射频光纤单元还包括:

26、第一光功率检测器,检测所述第一波分复用器输出端的射频信号电平,以通过第一预设策略调整所述模拟光纤的光功率。

27、可选地,所述第二射频光纤单元包括第二波分复用器、第二射频合路器、第二射频分路器和第二收发切换开关;

28、所述第二射频合路器的输出端连接所述第二波分复用器的输入端,所述第二射频合路器的第一输入端接入所述模拟光纤系统第二端的第二射频输入信号,所述第二射频合路器的第二输入端连接所述第二收发切换开关的第一活动端;

29、所述第二波分复用器的输出端连接所述第二射频分路器的输入端,所述第二波分复用器的光纤端连接所述模拟光纤的第二端;

30、所述第二射频分路器的第一输出端输出所述模拟光纤系统第二端的第二射频输出信号,所述第二射频分路器的第二输出端连接所述第二收发切换开关的第二活动端,所述第二射频分路器的第三输出端连接所述第二收发切换开关的时钟端,并作为所述模拟光纤系统第二端的第二sclk调制信号端口;

31、所述第二收发切换开关的固定端作为所述模拟光纤系统第二端的第二sdata调制信号端口。

32、可选地,所述第二射频光纤单元还包括:

33、第四调制滤波器,连接在所述第二射频分路器的第三输出端和所述第二收发切换开关的时钟端之间。

34、可选地,所述第二射频光纤单元还包括:

35、第五调制滤波器,连接在所述第二射频分路器的第二输出端和所述第二收发切换开关的第二活动端之间;

36、可选地,所述第二射频光纤单元还包括:

37、第六调制滤波器,连接在所述第二射频合路器的第二输入端和所述第二收发切换开关的第一活动端。

38、可选地,所述第二射频光纤单元还包括:

39、第二光功率检测器,检测所述第二波分复用器输出端的射频信号电平,以通过第二预设策略调整所述模拟光纤的光功率。

40、可选地,所述第二射频光纤单元还包括:

41、功率放大器,所述第二射频分路器的第一输出端通过所述功率放大器输出所述模拟光纤系统第二端的第二射频输出信号。

42、可选地,所述第二射频光纤单元还包括:

43、低噪放大器,所述第二射频合路器的第一输入端通过所述低噪放大器接入所述模拟光纤系统第二端的第二射频输入信号。

44、可选地,所述模拟光纤系统包括多个光功率分配合路器,所述射频电路包括多个终端射频前端系统;

45、所述多个光功率分配合路器串联连接至所述模拟光纤系统的第一端,每个光功率分配合路器连接一个终端射频前端系统;以所述基带信号处理系统为mipi rffe协议总线的主设备,以所述多个终端射频前端系统为mipi rffe协议总线的从设备。

46、本技术还提供一种电子装置,包括如上述的基于光纤的射频电路,所述电子装置包括第一电路板和第二电路板,所述基带信号处理系统设置于所述第一电路板,所述终端射频前端系统设置于所述第二电路板。

47、本技术提供的基于光纤的射频电路及电子装置,使用基带信号处理系统基于mipirffe协议设置第一模拟总线接口,用于根据收发的信息数据,对终端射频信号进行模拟信号的变频滤波处理;终端射频前端系统基于mipi rffe协议设置第二模拟总线接口,根据所述天线的工作参数,对所述模拟信号进行放大调参处理,以使所述天线通过无线射频信号收发所述信息数据;所述模拟光纤系统的第一端连接所述第一模拟总线接口,所述模拟光纤系统的第二端连接所述第二模拟总线接口,用于建立光信号收发通道,以基于波分复用方式将所述模拟信号转换为光信号进行收发传输;使用射频光纤技术实现低损耗下射频接口的拉远,确保天线系统的发射功率需求,提升了通信系统的传输效率。


技术特征:

1.一种基于光纤的射频电路,其特征在于,包括依次连接的基带信号处理系统、模拟光纤系统、终端射频前端系统和天线:

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,所述模拟光纤系统采用波分复用方式进行收发传输的过程中,包括以下至少一项:

3.根据权利要求2所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,所述第二频段和第三频段之间预留至少4mhz的保护带宽;

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,模拟光纤系统包括第一射频光纤单元、第二射频光纤单元和模拟光纤,所述第一射频光纤单元和所述第二射频光纤单元之间通过所述模拟光纤连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,所述第一射频光纤单元包括第一波分复用器、第一射频合路器、第一射频分路器和第一收发切换开关;

6.根据权利要求5所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,所述第一射频光纤单元还包括以下至少一项:

7.根据权利要求4所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,所述第二射频光纤单元包括第二波分复用器、第二射频合路器、第二射频分路器和第二收发切换开关;

8.根据权利要求7所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,所述第二射频光纤单元还包括以下至少一项:

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种基于光纤的射频电路,其特征在于,所述模拟光纤系统包括多个光功率分配合路器,所述射频电路包括多个终端射频前端系统;

10.一种电子装置,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的基于光纤的射频电路,所述电子装置包括第一电路板和第二电路板,所述基带信号处理系统设置于所述第一电路板,所述终端射频前端系统设置于所述第二电路板。


技术总结
本申请提供一种基于光纤的射频电路及电子装置,其中基于光纤的射频电路包括依次连接的基带信号处理系统、模拟光纤系统、终端射频前端系统和天线;所述基带信号处理系统基于MIPI RFFE协议设置第一模拟总线接口;终端射频前端系统基于MIPI RFFE协议设置第二模拟总线接口,以使所述天线通过无线射频信号收发所述信息数据;所述模拟光纤系统的第一端连接所述第一模拟总线接口,所述模拟光纤系统的第二端连接所述第二模拟总线接口,用于建立光信号收发通道,以基于波分复用方式将所述模拟信号转换为光信号进行收发传输。本申请使用射频光纤技术实现低损耗下射频接口的拉远,确保天线系统的发射功率需求,提升了通信系统的传输效率。

技术研发人员:马雨出,张建林,张海,董德洋
受保护的技术使用者:元矽半导体科技(上海)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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