CN103580710A - Tdd制式射频收发电路及方法、射频前端电路和终端 - Google Patents

Tdd制式射频收发电路及方法、射频前端电路和终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种TDD制式射频收发电路及方法、射频前端电路和终端，该射频收发电路包括：依次相连的放大器、环形器和双向滤波器，其中：环形器的第一端口与放大器的输出端相连，环形器的第二端口与双向滤波器的一端相连，环形器的第三端口与射频收发芯片相连，双向滤波器的另一端与天线开关相连；在发射信号时，选通环形器的第一端口和第二端口；在接收信号时，选通环形器的第二端口和第三端口；该射频前端电路包括：天线开关和一个或多个所述射频收发电路；该终端包括：射频收发芯片和所述射频前端电路。本发明精简了射频前端电路，降低了终端成本，同时限制了发射信号的杂散，减少了对同一设备上近频段模块的工作的影响。

Description

TDD制式射频收发电路及方法、射频前端电路和终端
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种TDD(Time Division Duplexing，时分双工)制式射频收发电路及方法、射频前端电路和终端。
背景技术
对于一个无线设备来说，因多模多制式的需要，其本身工作的多个无线频段可能存在靠近或叠加的情况，例如，手机支持很多制式，GSM900和GSM1800、WCDMA以及别的制式，每种制式具有不同的工作频段。在支持多种制式同时工作的情况下，就需要约束其中一个频段的工作尽可能少的影响另外一个频段。例如CPE(Customer Premise Equipment客户终端设备)中同时存在WLAN(Wireless Local Area Networks无线局域网络)和E-UTRABand40(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Band40，演进的陆面无线接入40频段)，两者工作频段仅有2MHz的间隔，两者同时工作时，对双方的性能均有影响。
目前此类设备通常是采用在PA(Power Amplifier功率放大器)后面加滤波器解决对别的频段模块的影响。现有的TDD-LTE(Time DivisionDuplexing-Long Term Evolution，时分双工长期演进)射频前端电路的结构如图示1，射频前端电路有所示虚线框内的器件以及天线开关组成，每一个虚线框代表一个频段，包括：一个放大器、两个滤波器和两条射频走线；在信号处于发射状态时，射频收发芯片与放大器的输入端相连，信号经过接收TX滤波器，输出至天线开关；在信号处于接收状态时，天线开关与发射RX滤波器的输入端相连，经过发射RX滤波器，输出至射频收发芯片。
其缺陷为：1)射频前端较复杂，需要两个滤波器；2)发射和接收均连接至天线开关，天线开关的刀数比较多，控制逻辑较多；3)采用发射和接收分开的电路方式，在终端电路板上有两根独立的射频走线，前端的射频线较复杂，具体设计时需要考虑具体的射频走线约束。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种TDD制式射频收发装置及方法、射频前端电路和终端，以精简射频前端电路，降低终端成本，同时限制发射信号的杂散，减少对同一设备上近频段模块的工作的影响。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种TDD时分双工制式射频收发电路，包括：依次相连的放大器、环形器和双向滤波器，其中：
所述环形器的第一端口与放大器的输出端相连，所述环形器的第二端口与所述双向滤波器的一端相连，所述环形器的第三端口与射频收发芯片相连，所述双向滤波器的另一端与天线开关相连；
在发射信号时，选通所述环形器的第一端口和第二端口；在接收信号时，选通所述环形器的第二端口和第三端口。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种TDD时分双工制式射频前端电路，包括：天线开关和一个或多个如上所述的射频收发电路，其中：
所述天线开关与一个或多个所述射频收发电路的双向滤波器的一端相连，所述双向滤波器的另一端与所述环形器的第二端口相连；
在发射信号时，信号由所述双向滤波器输出至所述天线开关；在接收信号时，所述信号由所述天线开关输入至所述双向滤波器。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种TDD时分双工制式终端，包括：射频收发芯片和如上所述的射频前端电路，其中：
所述射频收发芯片与所述射频前端电路的放大器的输入端相连，所述射频收发芯片与所述射频前端电路的环形器的第三端口相连；
在发射信号时，信号由所述射频收发芯片输出至所述放大器；在接收信号时，所述信号由所述射频前端电路的环形器的第三端口输出至所述射频收发芯片。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种TDD时分双工制式射频收发方法，包括：
在发射信号时，所述信号从射频收发芯片输入至放大器，经过放大器放大后输出至环形器的第一端口，然后经由所述环形器从所述环形器的第二端口输出至双向滤波器，再经由所述滤波器滤除所述信号的各类带外杂散信号后输出至天线开关；
在接收信号时，所述信号从所述天线开关输入至所述双向滤波器，经过所述双向滤波器滤除所述信号的各类带外杂散和干扰信号后输出至所述环形器的第二端口，再经由所述环形器，从所述环形器的第三端口输出至射频收发芯片，完成射频前端的接收工作。
进一步地，在发射信号和接收信号时，所述双向滤波器输入的信号频率保持一致。
与现有技术相比，本发明提供的TDD制式射频收发装置及方法、射频前端电路和终端，具有以下优点：
一、终端发射的高功率射频信号经过滤波器的滤除，满足新规范的指标要求；
二、终端发射的信号尽可能少的影响同一设备上近频段模块的工作；
三、收发滤波器合二为一，精简了射频前端电路，降低了终端成本；
四、减少了天线开关端口的数量，原TDD射频前端结构在发射和接收信号时均连接至天线开关，采用本发明的结构，一个频段仅需要连接一根射频线至天线开关，简化了多模多频段终端设备的电路结构。
五、原有结构采用发射和接收分开的电路方式，在终端电路板上有两根独立的射频走线，采用本发明的结构，在环形器后仅有一根射频走线，减少了射频布线的难度。
附图说明
图1是现有的射频前端电路的结构图；
图2是实施例中终端的结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例：
如图2所示，本实施例提供了一种TDD时分双工制式终端，包括：
射频收发芯片和TDD时分双工制式射频前端电路，其中：
所述射频收发芯片与所述TDD时分双工制式射频前端电路的放大器的输入端相连，所述射频收发芯片与所述射频前端电路的环形器的第三端口RX相连；
在发射信号时，信号由所述射频收发芯片输出至所述放大器；在接收信号时，所述信号由所述射频前端电路的环形器的第三端口输出至所述射频收发芯片。
其中，所述TDD时分双工制式射频前端电路包括天线开关和一个或多个TDD时分双工制式射频收发电路，其中：
所述天线开关与一个或多个所述射频收发电路的双向滤波器的一端相连，所述双向滤波器的另一端与所述环形器的第二端口A相连；
在发射信号时，信号由所述双向滤波器输出至所述天线开关；在接收信号时，信号由所述天线开关输入至所述双向滤波器。
其中，TDD时分双工制式射频收发电路，包括：依次相连的放大器、环形器和双向滤波器，此电路适用于基于TDD制式的通信结构，其中：
所述环形器的第一端口TX与放大器的输出端相连，所述环形器的第二端口A与所述双向滤波器的一端相连，所述环形器的第三端口RX与射频收发芯片相连，所述双向滤波器的另一端与天线开关相连；
在发射信号时，选通所述环形器的第一端口TX和第二端口A；在接收信号时，选通所述环形器的第二端口A和第三端口RX。
其中，所述环形器控制所述信号的输出方向，如图所示，端口TX、A和RX依次顺时针排列。
本实施例提供了一种TDD时分双工制式射频收发方法，包括：
在发射信号时，所述信号从射频收发芯片输入至放大器的输入端，放大器的输出信号进入环形器的第一端口TX，因环形器的器件特性，此信号将由环形器第二端口A输出至双向滤波器，再经由所述滤波器滤除所述信号的各类带外杂散信号后输出至天线开关；
输入信号经过放大器放大后变为高功率射频信号，因放大器的非线性特性，放大器输出端的信号发射杂散较大，主要体现在输出信号的谐波信号和近端的频谱抬升，此信号的杂散如果不滤除，将会影响其他近频段模块的工作。发射链路上环形器控制发射信号的发射方向，滤波器滤除发射信号的各类带外杂散信号，保证输出信号满足新规范的要求，同时对同一设备上其他近频段模块也减少干扰，避免其接收性能受到影响。
在接收信号时，所述信号从天线开关输入至双向滤波器，避免带外的干扰不进入设备，保证接收机的正常工作，信号经过双向滤波器滤除所述信号的各类带外杂散和干扰信号后进入环形器的第二端口A，因环形器的器件特性再由第三端口RX输出至射频收发芯片，完成射频前端的接收工作。
其中，由于本实施例仅采用了一个双向滤波器，在发射信号和接收信号时，所述双向滤波器输入的信号频率应保持一致。
从上述实施例可以看出，相对于现有技术，上述实施例中提供的TDD制式射频收发装置及方法、射频前端电路和终端，将收发滤波器合二为一，精简了射频前端电路，降低了终端成本；一个频段仅需要连接一根射频线至天线开关，减少了天线开关端口的数量，简化了多模多频段终端设备的电路结构；采用环形器，以发射和接收合并的电路方式，在环形器后仅有一根射频走线，减少了射频布线的难度；同时，限制了发射信号的杂散，减少了对同一设备上近频段模块的工作的影响。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种TDD时分双工制式射频收发电路，包括：依次相连的放大器、环形器和双向滤波器，其中：
所述环形器的第一端口与放大器的输出端相连，所述环形器的第二端口与所述双向滤波器的一端相连，所述环形器的第三端口与射频收发芯片相连，所述双向滤波器的另一端与天线开关相连；
在发射信号时，选通所述环形器的第一端口和第二端口；在接收信号时，选通所述环形器的第二端口和第三端口。
2.一种TDD时分双工制式射频前端电路，包括：天线开关和一个或多个如权利要求1所述的射频收发电路，其中：
所述天线开关与一个或多个所述射频收发电路的双向滤波器的一端相连，所述双向滤波器的另一端与所述环形器的第二端口相连；
在发射信号时，信号由所述双向滤波器输出至所述天线开关；在接收信号时，所述信号由所述天线开关输入至所述双向滤波器。
3.一种TDD时分双工制式终端，包括：射频收发芯片和如权利要求2所述的射频前端电路，其中：
所述射频收发芯片与所述射频前端电路的放大器的输入端相连，所述射频收发芯片与所述射频前端电路的环形器的第三端口相连；
在发射信号时，信号由所述射频收发芯片输出至所述放大器；在接收信号时，所述信号由所述射频前端电路的环形器的第三端口输出至所述射频收发芯片。
4.一种TDD时分双工制式射频收发方法，包括：
在发射信号时，所述信号从射频收发芯片输入至放大器，经过放大器放大后输出至环形器的第一端口，然后经由所述环形器从所述环形器的第二端口输出至双向滤波器，再经由所述滤波器滤除所述信号的各类带外杂散信号后输出至天线开关；
在接收信号时，所述信号从所述天线开关输入至所述双向滤波器，经过所述双向滤波器滤除所述信号的各类带外杂散和干扰信号后输出至所述环形器的第二端口，再经由所述环形器，从所述环形器的第三端口输出至射频收发芯片，完成射频前端的接收工作。
5.如权利要求4所述方法，其特征在于：
在发射信号和接收信号时，所述双向滤波器输入的信号频率保持一致。
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