一种超宽带通信系统及电子设备的制作方法

1.本技术实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种超宽带通信系统及电子设备。


背景技术：

2.射频前端电路，即通讯系统中，在天线与基带之间，信号以射频形式传输的电路。手机、平板电脑等电子设备均包括射频前端电路，与天线相连接，构成相应的通信系统。
3.目前，电子设备的射频前端电路可以包括：无线通信网络天线、分集接收天线、第一射频通路、第二射频通路和无线通信网络收发器，其中，无线通信网络天线通过第一射频通路连接至无线通信网络收发器，分集接收天线通过第二射频通路连接至无线通信网络收发器，通过对电子设备的分集接收天线进行复用，使其接收gps信号。
4.然而，对于射频前端电路都基于蜂窝网络和短距离射频等进行技术改进，其所组成的通信系统，容易出现频段干扰的问题，系统通信性能较差。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种超宽带通信系统及电子设备，对于不同超宽带频段的信号，具有独立的传输路径，从而可以有效减少不同超宽带频段的信号之间的干扰，提高了系统通信性能。
6.本技术实施例的技术方案是这样实现的：
7.本技术实施例提供了一种超宽带通信系统，包括：
8.超宽带天线装置、分频传输线路和超宽带通信模块；
9.所述分频传输线路，与所述超宽带天线装置和所述超宽带通信模块连接；
10.所述分频传输线路，用于将所述超宽带通信模块输出的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至所述超宽带天线装置以通过所述超宽带天线发出，以及将所述超宽带天线装置接收到的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至所述超宽带通信模块。
11.在上述超宽带通信系统中，所述超宽带天线装置包括：第一超宽带天线、第二超宽带天线和第三超宽带天线；
12.所述超宽带通信模块包括：射频输入端口和射频出入端口；
13.所述分频传输线路包括：第一开关、第二开关、第三开关、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器、第一分频器和第二分频器；
14.所述射频输入端口与所述第一低噪声放大器的输出端连接，所述第一低噪声放大器的输入端与所述第二开关连接；所述第二开关与所述第一分频器的第一超宽带频段端口和第二超宽带频段端口分别连接；所述第一开关与所述第一分频器的公共端口、所述第一超宽带天线和所述第三超宽带天线分别连接；
15.所述射频出入端口与所述第三开关连接，所述第三开关与所述第二低噪声放大器的输出端和所述第二开关分别连接；所述第二开关还与所述第二分频器的第一超宽带频段
端口和第二超宽带频段端口分别连接；所述第二分频器的公共端口与所述第二超宽带天线连接。
16.在上述超宽带通信系统中，在所述射频出入端口输出第一超宽带频段或第二超宽带频段的信号的情况下，
17.所述第三开关，用于连通所述射频出入端口与所述第二开关，以实现所述射频出入端口输出的所述第一超宽带频段或所述第二超宽带频段的信号传输至所述第二开关。
18.在上述超宽带通信系统中，在所述射频出入端口输出所述第一超宽带频段的信号情况下，
19.所述第二开关，用于连通所述第三开关与所述第二分频器的第一超宽带频段端口，以实现所述射频出入端口输出的所述第一超宽带频段的信号，通过所述第二分频器传输至所述第二超宽带天线，并通过所述第二超宽带天线发出。
20.在上述超宽带通信系统中，在所述射频出入端口输出所述第二超宽带频段的信号的情况下，
21.所述第二开关，用于连通所述第三开关与所述第二分频器的第二超宽带频段端口，以实现所述射频出入端口输出的所述第二超宽带频段的信号，通过所述第二分频器传输至所述第二超宽带天线，并通过所述第二超宽带天线发出。
22.在上述超宽带通信系统中，在基于第一超宽带频段的信号实现测角功能的情况下，
23.所述第二开关，用于连通所述第二低噪声放大器的输入端与所述第二分频器的第一超宽带频段端口，以实现从所述第二分频器分离出的，所述第二超宽带天线接收到的信号中所述第一超宽带频段的信号，传输至所述第二低噪声放大器，通过所述第二低噪声放大器放大并抑制噪声；
24.所述第三开关，用于连通所述射频出入端口与所述第二低噪声放大器的输出端，以实现所述第二低噪声放大器输出的所述第一超宽带频段的信号，经过所述第三开关传输至所述射频出入端口。
25.在上述超宽带通信系统中，所述第一开关，用于在测量第一维度角度时，连通所述第一超宽带天线与所述第一分频器的公共端口，在测量第二维度角度时，连通所述第三超宽带天线与所述第一分频器的公共端口，以实现与所述第一分频器连通的超宽带天线接收到的信号传输至所述第一分频器，通过所述第一分频器分离出所述第一超宽带频段的信号；
26.所述第二开关，还用于连通所述第一分频器的第一超宽带频段端口和所述第一低噪声放大器的输入端，以实现所述第一分频器的第一超宽带频段端口输出的所述第一超宽带频段的信号，通过所述第一低噪声放大器放大并抑制噪声后传输至所述超宽带通信模块。
27.在上述超宽带通信系统中，在基于第二超宽带频段的信号实现测角功能的情况下，
28.所述第二开关，用于连通所述第二低噪声放大器的输入端与所述第二分频器的第二超宽带频段端口，以实现从所述第二分频器分离出的，所述第二超宽带天线接收到的信号中所述第二超宽带频段的信号，传输至所述第二低噪声放大器，通过所述第二低噪声放
大器放大并抑制噪声；
29.所述第三开关，用于连通所述射频出入端口与所述第二低噪声放大器的输出端，以实现所述第二低噪声放大器输出的所述第二超宽带频段的信号，经过所述第三开关传输至所述射频出入端口。
30.在上述超宽带通信系统中，所述第一开关，用于在测量第一维度角度时，连通所述第一超宽带天线与所述第一分频器的公共端口，在测量第二维度角度时，连通所述第三超宽带天线与所述第一分频器的公共端口，以实现与所述第一分频器连通的超宽带天线接收到的信号传输至所述第一分频器，通过所述第一分频器分离出所述第二超宽带频段的信号；
31.所述第二开关，还用于连通所述第一分频器的第二超宽带频段端口和所述第一低噪声放大器的输入端，以实现所述第一分频器的第二超宽带频段端口输出的所述第二超宽带频段的信号，通过所述第一低噪声放大器放大并抑制噪声后传输至所述超宽带通信模块。
32.在上述超宽带通信系统中，所述第一超宽带天线、所述第二超宽带天线和所述第三超宽带天线位于同一平面，且呈直角分布；
33.所述第二超宽带天线位于拐角位置。
34.在上述超宽带通信系统中，所述分频传输线路还包括：功率放大器；
35.所述功率放大器的输出端与所述第二开关连接，且所述功率放大器的输入端与所述第三开关连接；
36.所述功率放大器，用于放大经过的信号。
37.本技术实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述超宽带通信系统、处理器和存储器；
38.所述处理器，与所述超宽带通信系统和所述存储器分别连接。
39.本技术实施例提供了一种超宽带通信系统及电子设备，超宽带通信系统包括：超宽带天线装置、分频传输线路和超宽带通信模块；分频传输线路，与超宽带天线装置和超宽带通信模块连接；分频传输线路，用于将超宽带通信模块输出的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至超宽带天线装置以通过超宽带天线装置发出，以及将超宽带天线装置接收到的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至超宽带通信模块。本技术实施例提供的超宽带通信系统，对于不同超宽带频段的信号，具有独立的传输路径，从而可以有效减少不同超宽带频段的信号之间的干扰，提高了系统通信性能。
附图说明
40.图1为本技术实施例提供的一种超宽带通信系统的结构示意图一；
41.图2为本技术实施例提供的一种超宽带通信系统的结构示意图二；
42.图3为本技术实施例提供的一种信号流向示意图一；
43.图4为本技术实施例提供的一种信号流向示意图二；
44.图5为本技术实施例提供的一种信号流向示意图三；
45.图6为本技术实施例提供的一种信号流向示意图四；
46.图7为本技术实施例提供的一种信号流向示意图五；
47.图8为本技术实施例提供的一种信号流向示意图六；
48.图9为本技术实施例提供的一种超宽带天线分布示意图；
49.图10为本技术实施例提供的一种超宽带通信系统的结构示意图三；
50.图11为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
51.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
52.本技术实施例提供了一种超宽带通信系统，图1为本技术实施例提供的一种超宽带通信系统的结构示意图一。如图1所示，在本技术实施例中，超宽带通信系统1包括：
53.超宽带天线装置10、分频传输线路11和超宽带通信模块12；
54.分频传输线路11，与超宽带天线装置10和超宽带通信模块12连接；
55.分频传输线路11，用于将超宽带通信模块12输出的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至超宽带天线装置10以通过超宽带天线装置10发出，以及将超宽带天线装置10接收到的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至超宽带通信模块12。
56.需要说明的是，在本技术的实施例中，不同的超宽带频段可以是超宽带频段中任意两个互不重合的频段，本技术实施例不作限定。
57.需要说明的是，在本技术的实施例中，超宽带通信系统1包括：超宽带天线装置10、分频传输线路11和超宽带通信模块12，其中，分频传输线路11可以实现超宽带天线装置10与超宽带通信模块12之间不同超宽带频段的信号的独立传输。
58.可以理解的是，在本技术的实施例中，对于不同的超宽带频段，分频传输线路11分别通过不同的路径实现信号的传输，从而可以有效的减少不同超宽带频段的信号之间的干扰。
59.图2为本技术实施例提供的一种超宽带通信系统的结构示意图二。如图2所示，在本技术的实施例中，超宽带天线装置10包括：第一超宽带天线101、第二超宽带天线102和第三超宽带天线103；
60.超宽带通信模块12包括：射频输入端口121和射频出入端口122；
61.分频传输线路11包括：第一开关111、第二开关112、第三开关113、第一低噪声放大器114、第二低噪声放大器115、第一分频器116和第二分频器117；
62.射频输入端口121与第一低噪声放大器114的输出端连接，第一低噪声放大器114的输入端与第二开关112连接；第二开关112与第一分频器116的第一超宽带频段端口和第二超宽带频段端口分别连接；第一开关111与第一分频器116的公共端口、第一超宽带天线101和第三超宽带天线103分别连接；
63.射频出入端口122与第三开关113连接，第三开关113与第二低噪声放大器115的输出端和第二开关112分别连接；第二开关112还与第二分频器117的第一超宽带频段端口和第二超宽带频段端口分别连接；第二分频器117的公共端口与第二超宽带天线102连接。
64.需要说明的是，在本技术的实施例中，第一开关111和第三开关113可以为单刀双
掷开关。第二开关112可以为四刀四掷开关，其一侧的端口可以与另一侧的任一端口实现连通。
65.需要说明的是，在本技术的实施例中，第一低噪声放大器114和第二低噪声放大器115，应用于信号接收的过程中，这是因为，接收信号的路径中的信噪比通常较低，往往信号远小于噪声，信号在经过第一低噪声放大器114和第二低噪声放大器115时可以放大并抑制噪声。
66.需要说明的是，在本技术的实施例中，第一分频器116和第二分频器117，其作用是将输入的信号按照频段分离，并且，使每一路信号的带宽均小于输入的信号的带宽。对于第一分频器116和第二分频器117，第一超宽带频段的信号可以在公共端口与第一超宽带频段端口之间低损耗地流通，难以在公共端口与第二超宽带频段端口之间流通，即会被阻碍或滤除，相应的，第二超宽带频段的信号可以在公共端口与第二超宽带频段端口之间低损耗地流通，难以在公共端口与第一超宽带频段端口之间流通，即会被阻碍或滤除。
67.需要说明的是，在本技术的实施例中，第一超宽带频段端口与第一超宽带频段对应，第二超宽带频段端口与第二超宽带频段对应，具体的第一超宽带频段和第二超宽带频段本技术实施例不作限定。
68.图3为本技术实施例提供的一种信号流向示意图一。如图3所示，为实为射频出入端口122输出第一超宽带频段的信号情况下的信号流向。图4为本技术实施例提供的一种信号流向示意图二。如图4所示，为实为射频出入端口122输出的第二超宽带频段的信号情况下的信号流向。如图3和图4所示，在本技术的实施例中，在射频出入端口122输出第一超宽带频段或第二超宽带频段的信号的情况下，
69.第三开关113，用于连通射频出入端口122与第二开关112，以实现射频出入端口122输出的第一超宽带频段或第二超宽带频段的信号传输至第二开关112。
70.需要说明的是，在本技术的实施例中，超宽带通信模块12的射频出入端口122既可实现信号的输入，还可实现信号的输出，在其输出第一超宽带频段或第二超宽带频段的信号的情况下，第三开关113可以连通射频出入端口122和第二开关112，从而第一超宽带频段或第二超宽带频段的信号可以传输至第二开关112处。
71.具体的，在本技术的实施例中，如图3所示，在射频出入端口122输出第一超宽带频段的信号的情况下，
72.第二开关112，用于连通第三开关113与第二分频器117的第一超宽带频段端口，以实现射频出入端口122输出的第一超宽带频段的信号，通过第二分频器117传输至第二超宽带天线102，并通过第二超宽带天线102发出。
73.具体的，在本技术的实施例中，如图4所示，在射频出入端口122输出第二超宽带频段的信号的情况下，
74.第二开关112，用于连通第三开关113与第二分频器117的第二超宽带频段端口，以实现射频出入端口122输出的第二超宽带频段的信号，通过第二分频器117传输至第二超宽带天线102，并通过第二超宽带天线102发出。
75.可以理解的是，在本技术的实施例中，若射频出入端口122输出的是第一超宽带频段的信号，则第二开关112需要实现第三开关113，与第二分频器117中第一超宽带频段对应的第一超宽带频段端口连接，才能实现信号的传输，即信号从该端口输入，再从第二分频器
117的公共端口输出至第二超宽带天线102，最终由超宽带天线发出，相应的，若射频出入端口122输出的是第二超宽带频段的信号，则第二开关112需要实现第三开关113，与第二分频器117中第二超宽带频段对应的第二超宽带频段端口连接，才能实现信号的传输，即信号从该端口输入，再从第二分频器117的公共端口输出至第二超宽带天线102，最终由超宽带天线发出。
76.图5为本技术实施例提供的一种信号流向示意图三。图6为本技术实施例提供的一种信号流向示意图四。具体的，在本技术的实施例中，如图5和图6所示，在基于第一超宽带频段的信号实现测角功能情况下，
77.第二开关112，用于连通第二低噪声放大器115的输入端与第二分频器117的第一超宽带频段端口，以实现从第二分频器117分离出的，第二超宽带天线102接收到的信号中的第一超宽带频段的信号，传输至第二低噪声放大器115，通过第二低噪声放大器115放大并抑制噪声；
78.第三开关113，用于连通射频出入端口122与第二低噪声放大器115的输出端，以实现第二低噪声放大器115输出的第一超宽带频段的信号，经过第三开关113传输至射频出入端口122。
79.需要说明的是，在本技术的实施例中，超宽带通信系统1可以实现测角功能，其中，在接收第一超宽带频段的信号实现测角功能的情况下，需要实现第二超宽带天线102至射频出入端口122之间路径的连通，并且，连通路径中接入的为第二分频器117的第一超宽带频段端口，第二超宽带天线102接收的信号在传输至第二分频器117时，第二分频器117可以从中分离出第一超宽带频段的信号，从而从相应的端口输出，直至传输至超宽带通信模块12。
80.具体的，在本技术的实施例中，在基于第一超宽带频段的信号实现测角功能情况下，第一开关111，用于在测量第一维度角度时，连通第一超宽带天线101与第一分频器116的公共端口，如图5所示，在测量第二维度角度时，连通第三超宽带天线103与第一分频器116的公共端口，如图6所示，以实现与第一分频器116连通的超宽带天线接收到的信号传输至第一分频器116，通过第一分频器116分离出第一超宽带频段的信号；
81.如图5和图6所示，第二开关112，还用于连通第一分频器116的第一超宽带频段端口和第一低噪声放大器114的输入端，以实现第一分频器116的第一超宽带频段端口输出的第一超宽带频段的信号，通过第一低噪声放大器114放大并抑制噪声后传输至超宽带通信模块12。
82.可以理解的是，在本技术的实施例中，在基于第一超宽带频段的信号实现测角功能的情况下，除了上述一路第一超宽带频段的信号，还需要再获取一路第一超宽带频段的信号，其中，根据与第一开关111连接的不同的超宽带天线接收的信号中的第一超宽带频段的信号，可以实现不同维度角度的测量。在测量第一维度角度时，第一开关111需控制第一超宽带天线101与第一分频器116连接，在测量第二维度角度时，第一开关111需控制第三超宽带天线103与第一分频器116连接，此外，在测量任意维度角度时，第二开关112还需控制第一分频器116的第一超宽带频段端口与射频输入端口121之间的连通，从而将第一分频器116分离出第一超宽带频段的信号传输至超宽带通信模块12。
83.图7为本技术实施例提供的一种信号流向示意图五。图8为本技术实施例提供的一
种信号流向示意图六。具体的，在本技术的实施例中，如图7和图8所示，在基于第二超宽带频段的信号实现测角功能的情况下，
84.第二开关112，用于连通第二低噪声放大器115的输入端与第二分频器117的第二超宽带频段端口，以实现从第二分频器117分离出的，第二超宽带天线102接收到的信号中第二超宽带频段的信号，传输至第二低噪声放大器115，通过第二低噪声放大器115放大并抑制噪声；
85.第三开关113，用于连通射频出入端口122与第二低噪声放大器115的输出端，以实现第二低噪声放大器115输出的第二超宽带频段的信号，经过第三开关113传输至射频出入端口122。
86.需要说明的是，在本技术的实施例中，超宽带通信系统1可以实现测角功能，其中，在接收第二超宽带频段的信号实现测角功能的情况下，需要实现第二超宽带天线102至射频出入端口122之间路径的连通，并且，连通路径中接入的为第二分频器117的第二超宽带频段端口，第二超宽带天线102接收的信号在传输至第二分频器117时，第二分频器117可以从中分离出第二超宽带频段的信号，从而从相应的端口输出，直至传输至超宽带通信模块12。
87.具体的，在本技术的实施例中，第一开关111，用于在测量第一维度角度时，连通第一超宽带天线101与第一分频器116的公共端口，如图7所示，在测量第二维度角度时，连通第三超宽带天线103与第一分频器116的公共端口，如图8所示，以实现与第一分频器116连通的超宽带天线接收到的信号传输至第一分频器116，通过第一分频器116分离出第二超宽带频段的信号；
88.如图7和图8所示，第二开关112，还用于连通第一分频器116的第二超宽带频段端口和第一低噪声放大器114的输入端，以实现第一分频器116的第二超宽带频段端口输出的第二超宽带频段的信号，通过第一低噪声放大器114放大并抑制噪声后传输至超宽带通信模块12。
89.可以理解的是，在本技术的实施例中，在基于第二超宽带频段的信号实现测角功能的情况下，除了上述一路第二超宽带频段的信号，还需要再获取一路第二超宽带频段的信号，其中，根据与第一开关111连接的不同的超宽带天线接收的信号中的第二超宽带频段的信号，可以实现不同维度角度的测量。在测量第一维度角度时，第一开关111需控制第一超宽带天线101与第一分频器116连接，在测量第二维度角度时，第一开关111需控制第三超宽带天线103与第一分频器116连接，此外，在测量任意维度角度时，第二开关112还需控制第一分频器116的第二超宽带频段端口与射频输入端口121之间的连通，从而将第一分频器116分离出第二超宽带频段的信号传输至超宽带通信模块12。
90.图9为本技术实施例提供的一种超宽带天线分布示意图。如图9所示，在本技术的实施例中，第一超宽带天线101、第二超宽带天线102和第三超宽带天线103位于同一平面，且呈直角分布；
91.第二超宽带天线102位于拐角位置。
92.需要说明的是，在本技术的实施例中，第一超宽带天线101、第二超宽带天线102和第三超宽带天线103按照上述位置设置，从而可以实现两个不同维度的角度测量。
93.需要说明的是，在本技术的实施例中，在实现测角功能时，超宽带通信系统1为接
收方，而待测对象为发射方。超宽带通信系统1包括的两个超宽带天线，例如，第一超宽带天线101和第二超宽带天线102，超宽带通信系统1可以测量出第一超宽带天线101和第二超宽带天线102接收到的从待测对象发送的同一超宽带信号，例如，第一超宽带频段的信号，从而计算出相位差，再通过相位差计算出待测对象的天线距离第一超宽带天线101和第二超宽带天线102的路径差，最后，根据相位差和路径差，通过函数关系计算出待测对象相对于超宽带通信装置的方位角。
94.可以理解的是，在本技术的实施例中，由于超宽带通信系统1包括三个超宽带天线，三个超宽带天线具体特定的位置关系，其中，利用第一超宽带天线101和第二超宽带天线102可以实现一个维度的角度测量，利用第三超宽带天线103和第二超宽带天线102可以实现另一个不同维度的角度测量。
95.图10为本技术实施例提供的一种超宽带通信系统的结构示意图三。如图10所示，在本技术的实施例中，分频传输线路11还包括：功率放大器118；
96.功率放大器118的输出端与第二开关112连接，且功率放大器118的输入端与第三开关113连接；
97.功率放大器118，用于放大经过的信号。
98.需要说明的是，功率放大器118，即在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器，在本技术的实施例中，在信号发出的路径上，设置功率放大器118，可以提高整个通信系统的发射功率上限。
99.本技术实施例提供了一种超宽带通信系统，包括：超宽带天线装置、分频传输线路和超宽带通信模块；分频传输线路，与超宽带天线装置和超宽带通信模块连接；分频传输线路，用于将超宽带通信模块输出的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至超宽带天线装置以通过超宽带天线装置发出，以及将超宽带天线装置接收到的不同超宽带频段的信号，分别通过不同的路径传输至超宽带通信模块。本技术实施例提供的超宽带通信系统，对于不同超宽带频段的信号，具有独立的传输路径，从而可以有效减少不同超宽带频段的信号之间的干扰，提高了系统通信性能。
100.本技术实施例还提供了一种电子设备。图11为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图11所示，电子设备包括上述超宽带通信系统1、处理器2和存储器3；
101.处理器2，与超宽带通信系统1和存储器3分别连接。
102.需要说明的是，在本技术的实施例中，对于超宽带通信系统1获得的信号，其可以传输至处理器2，进行相应的处理。此外，处理器2也可以控制超宽带通信系统1中不同开关的切换方式。
103.需要说明的是，在本技术的实施例中，电子设备还可以包括显示屏、电池等器件，以提供相应功能，本技术实施例不作限定。
104.可以理解的是，在本技术的实施例中，电子设备包括上述超宽带通信系统1，该超宽带通信系统1对于不同超宽带频段的信号，具有独立的传输路径，从而可以有效减少不同超宽带频段的信号之间的干扰，也就提高了电子设备的通信性能。
105.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范
围为准。