一种射频信号输出电路、方法以及电子设备与流程

本公开涉及无线通信，尤其涉及一种射频信号输出电路、方法以及电子设备。

背景技术：

1、在蜂窝移动通信中，pa(power amplifier，射频放大器)的性能优劣，直接决定了通信信号的质量。随着通信信号的频率越来越高，如从gsm(global system for mobilecommunications，中文为全球移动通信系统)、wcdma(widebandcodedivision multipleaccess，宽带码分多址技术)、lte(long term evolution，长期演进技术)、以及nr(newradio，新空口技术)，通信频率越高对射频放大器pa的要求性能就越高，比如线性度，效率，稳点性，带宽，功率，谐波抑制等。

2、在现有的射频信号输出电路中，射频信号的发射性能较差，为了保持高的线性度，带宽和效率会受到影响。现有技术中，公开号为cn104579189a的中国专利公开了一种改善射频功率放大器谐波性能的电路结构，包括多个谐波谐振网络，通过谐振网络提高射频信号输出的效果，谐波谐振网络由电容和电感构成。

3、由此可见，现有的射频信号在进行谐波抑制时，由于电容和电感为特定的值，因此只能适用于特定工作频率的电路中，无法适用于宽频范围的通信传输。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种射频信号输出电路、方法已经电子设备，能够根据射频信号的特征自动选择如何对射频信号进行谐波抑制并发射，并且可以适用于多种频率范围的通信传输，提高电路适用范围。

2、第一方面，本公开提供一种射频信号输出电路，包括：

3、射频信号输入模块、通道切换模块、信号采样模块、谐振滤波网络模块以及数据处理模块；

4、所述射频信号输入模块的输出端与所述通道切换模块的第一端电连接；所述通道切换模块的第二端与所述信号采样模块的输入端以及射频天线电连接；所述通道切换模块还与所述谐振滤波网络模块的输出端电连接；所述通道切换模块的控制端与所述数据处理模块的控制端电连接；所述信号采样模块的输出端与所述数据处理模块的输入端电连接；所述数据处理模块的多个输出端与所述谐振滤波网络模块的多个输入端电连接；所述通道切换模块包括第一通道和第二通道；所述第一通道为所述通道切换模块的第一端和所述通道切换模块的第二端连通直接传输射频信号；所述第二通道为所述通道切换模块的第一端通过所述谐振滤波网络模块与所述通道切换模块的第二端连通传输射频信号；

5、所述信号采样模块用于采集所述通道切换模块输出的射频信号；所述数据处理模块用于判断所述射频信号是否存在谐波对应的频谱指标；并在存在谐波对应的频谱指标时，确定谐波对应的频谱指标的控制电压，控制射频信号输入模块通过通道切换模块的第二通道向射频天线输出射频信号，向所述谐振滤波网络模块施加所述控制电压，以使所述谐振滤波网络模块基于所述控制电压调节滤波网络的带宽。

6、在一些实施例中，所述射频信号输入模块包括：射频功率放大器和匹配网络；

7、所述射频功率放大器的输入端与所述射频信号输入模块的输入端电连接；所述射频功率放大器的输出端与所述匹配网络的输入端电连接；所述匹配网络的输出端与所述射频信号输入端的输出端电连接。

8、在一些实施例中，所述通道切换模块包括：第一射频开关和第二射频开关；

9、所述第一射频开关的公共端与所述通道切换模块的第一端电连接；所述第二射频开关的公共端与所述通道切换模块的第二端电连接；所述第一射频开关的第一选通端通过线束与所述第二射频开关的第一选通端电连接；所述第一射频开关的第二选通端通过所述谐振滤波网络模块与所述第二射频开关的第二选通端电连接。

10、在一些实施例中，所述信号采样模块包括：耦合器、混频器、频率合成信号源以及采集输出模块；

11、所述耦合器的输入端与所述信号采样模块的输入端电连接；所述耦合器的第一输出端与射频天线电连接；所述耦合器的第二输出端与所述混频器的第一输入端电连接；所述混频器的第二输入端与所述频率合成信号源电连接；所述混频器的输出端与所述采集输出模块的输入端电连接；所述采集输出模块的输出端与所述信号采样模块的输出端电连接；

12、所述混频器用于将所述耦合器输出的射频信号与所述频率合成信号源提供的所述合成信号混合并输出混频后的射频信号；所述采集输出模块用于确定混频后的射频信号对应的实部序列和虚部序列，并发送至所述数据处理模块。

13、在一些实施例中，所述谐振滤波网络模块包括多个谐振滤波单元；多个所述谐振滤波单元并联连接；

14、所述谐振滤波单元包括电容、电感、晶体滤波器以及变容二极管；所述电容的第一端与所述电感的第一端电连接；所述电感的第二端与所述晶体滤波器的第一端电连接；所述晶体滤波器的第二端与所述变容二极管的第一端电连接；所述变容二极管的第二端与所述电容的第二端电连接；所述变容二极管的控制端与所述数据处理模块的输出端电连接。

15、在一些实施例中，所述采集输出模块包括：电压跟随器、功率放大器、低通滤波器、模数转换器、傅里叶运算单元；

16、所述电压跟随器的输入端与所述采集输出模块的输入端电连接；所述电压跟随器的输出端与所述功率放大器的输入端电连接；所述功率放大器的输出端与所述低通滤波器的输入端电连接；所述低通滤波器的输出端与所述模数转换器的输入端电连接；所述模数转换器与所述傅里叶运算单元的输入端电连接；所述傅里叶运算单元的输出端与所述采集输出模块的输出端电连接；

17、所述模数转换器用于获取混频后的射频信号的电压并转换为数字信号；所述傅里叶运算单元用于对所述数字信号进行傅里叶变化，获取所述实部序列和虚部序列。

18、在一些实施例中，所述数据处理模块包括控制单元和电压输出单元；

19、所述控制单元的输入端与所述信号采样模块的输出端电连接；所述控制单元包括多个输出端；所述电压输出单元包括多个输入端和多个输出端；所述控制单元的输出端与所述电压输出单元的输入端连接；所述电压输出单元的输出端与所述数据处理模块的输出端电连接。

20、所述控制单元用于根据所述实部序列和虚部序列确定所述频谱指标，判断所述射频信号是否存在谐波对应的频谱指标；并在存在谐波对应的频谱指标时，确定谐波对应的频谱指标的控制电压；所述电压输出单元用于向所述谐振滤波网络模块输出所述控制电压。

21、在一些实施例中，所述控制单元用于基于神经网络模型确定谐波对应的频谱指标的控制电压。

22、第二方面，本公开还提供一种射频信号输出方法，适用于第一方面提供的任一种所述的射频信号输出电路，所述方法包括：

23、获取射频信号输出电路输出的射频信号；

24、判断所述射频信号是否存在谐波对应的频谱指标；

25、若是，确定谐波对应的频谱指标的控制电压；

26、控制射频信号输入模块通过通道切换模块的第二通道向射频天线输出射频信号，并向所述谐振滤波网络模块施加所述控制电压。

27、第三方面，本公开还提供一种电子设备，包括如第一方面提供的任一种所述的射频信号输出电路。

28、本公开提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

29、本公开提供的射频信号输出电路，包括：射频信号输入模块、通道切换模块、信号采样模块、谐振滤波网络模块以及数据处理模块。信号采样模块用于采集通道切换模块输出的射频信号，数据处理模块用于判断射频信号是否存在谐波对应的频谱指标，并在存在谐波对应的频谱指标时，确定谐波对应的频谱指标的控制电压，控制射频信号输入模块通过通道切换模块的第二通道向射频天线输出射频信号，向谐振滤波网络模块施加控制电压，以使谐振滤波网络模块基于控制电压调节滤波网络的带宽。射频信号经射频信号输入模块发送传输，通过第一通道后经信号采样模块被采集，数据处理模块对射频信号进行处理分析，若需要抑制谐波则将通道切换模块切换至第二通道，使射频信号经过谐振滤波网络被抑制后发射，从而完成射频信号输出。本公开能够根据射频信号的特征自动选择如何对射频信号进行谐波抑制并发射，并且可以适用于多种频率范围的通信传输，提高电路适用范围。