CN105099493B - 射频电路和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种射频电路和移动终端。在该电路中，第一定向耦合器接收射频发送通路的第二发送信号，将第二发送信号的部分作为第三发送信号直通给环形器的第一端口，从第二发送信号中得到第一耦合信号；环形器通过第二端口输出第三发送信号；阻抗调谐器将第三发送信号输至天线口，以及将自天线口的第一输入信号输至环形器的第二端口；环形器通过第三端口将第一输入信号输入到第二定向耦合器；第二定向耦合器将第一输入信号的部分直通给射频接收通路，从第一输入信号中得到第二耦合信号；控制器根据第一耦合信号和第二耦合信号，调整阻抗调谐器的阻抗。本发明可以降低射频电路的成本、面积和复杂性，可以保证接收通道和发送通道的隔离度。

Description

射频电路和移动终端
技术领域
本发明涉及通信领域，并且更具体地，涉及一种射频电路和移动终端。
背景技术
在频分双工(Frequency Division Duplexing，FDD)系统中，通用的双工方案可以为，在发送(Transmit，TX)通道和接收(Receive，RX)通道上分别由声表面波(SurfaceAcoustic Wave，SAW)/体声波(Bulk Acoustic Wave，BAW)工艺实现谐振滤波器，这两个滤波器一方面作为射频电路的TX/RX带通滤波器，另一方面也提供了TX-RX隔离，这两个滤波器在天线端口通过阻抗匹配电路耦合在一起。然而，上述双工方案的主要缺点是TX/RX通道滤波和双工的功能耦合在一起，SAW/BAW谐振滤波器和阻抗匹配电路的工作频带都是窄带，所以支持的频段范围小且频段固定无法调谐，如果需要支持多模多频，则需要多组上述双工器，提高了射频电路的成本、面积和复杂性，并且该方案的另一个缺点是不兼容时分双工(Time Division Duplexing，TDD)系统，如果需要进一步支持TDD系统，则需要通过收发(Transmitter-Receiver，TR)开关(Switch)连接TX/RX通道与天线(antenna，ANT)，也提高了射频电路的成本、面积和复杂性。
发明内容
本发明实施例提供了一种射频电路和移动终端，可以降低射频电路的成本、面积和复杂性，并可以保证接收通道和发送通道的隔离度。
第一方面，提供了一种射频电路，包括：控制器和至少一个双工模块；
所述双工模块包括阻抗调谐器和至少一个收发单元，所述收发单元包括环形器、至少一个射频发送通路、至少一个射频接收通路、第一定向耦合器和第二定向耦合器；
所述射频发送通路用于接收第一发送信号，并对所述第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号；所述第一定向耦合器用于接收所述第二发送信号，将所述第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给所述环形器，并从所述第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；所述环形器包括按照其环行方向依次排列的第一端口，第二端口及第三端口，所述环形器用于通过所述第一端口接收所述第三发送信号，并通过所述第二端口输出所述第三发送信号；所述阻抗调谐器用于将所述环形器的所述第二端口输出的所述第三发送信号传输至天线口，以及，将来自所述天线口的第一输入信号传输至所述环形器的所述第二端口；所述环形器还用于通过所述第二端口，接收所述第一输入信号，并通过所述第三端口将所述第一输入信号输入到所述第二定向耦合器；所述第二定向耦合器用于将所述第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给所述射频接收通路，以及从所述第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；所述射频接收通路用于对所述第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号；
所述控制器用于根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，调整所述阻抗调谐器的阻抗，以使所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，获取所述天线口的阻抗信息，并根据所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器进行阻抗调整，以使得所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配，其中，
所述天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比；或者，所天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比，以及根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号的相对相位得到的所述天线口的阻抗相角。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，周期性地获取所述天线口的阻抗信息，并根据周期性地获取的所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器的阻抗进行动态调整。
结合第一方面或其上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，当所述收发单元中包括多个所述射频发送通路和多个所述射频接收通路时，所述收发单元还包括：
第一开关和第二开关，所述第一开关用于将所述多个射频发送通路中的一个射频发送通路输出的第二发送信号选择性地传输给所述第一定向耦合器；所述第二开关用于将所述第二定向耦合器直通的第二输入信号选择性地传输给所述多个射频接收通路中的一个射频接收通路。
结合第一方面或其上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，当所述电路包括多个所述双工模块时，所述电路还包括：分离滤波器，所述多个双工模块分别通过所述分离滤波器耦合至所述天线口，所述分离滤波器用于按照频段的不同，将所述第一输入信号传输给与所述第一输入信号的频段相对应的双工模块。
结合第一方面或其上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述射频发送通路包括功率放大器和滤波器；所述射频接收通路包括滤波器。
结合第一方面或其上述任一种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述射频接收通路还包括低噪声放大器，用于对所述射频接收通路中的滤波器滤波后的信号进行放大处理得到第三输入信号。
第二方面，提供了一种射频电路，包括：控制器和至少一个双工模块；
所述双工模块包括阻抗调谐器、耦合单元和至少一个收发单元，所述收发单元包括环形器、至少一个射频发送通路和至少一个射频接收通路；
所述射频发送通路用于接收第一发送信号，并对所述第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号；所述环形器包括按照其环行方向依次排列的第一端口，第二端口及第三端口，所述环形器用于通过所述第一端口接收所述第二发送信号，并通过所述第二端口输出所述第二发送信号；所述耦合单元用于接收所述第二发送信号，将所述第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给所述阻抗调谐器，并从所述第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；所述阻抗调谐器用于将所述第三发送信号传输至天线口，以及，将来自所述天线口的第一输入信号传输至所述耦合单元；所述耦合单元还用于将所述第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给所述环形器，以及从所述第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；所述环形器还用于通过所述第二端口，接收所述第二输入信号，并通过所述第三端口将所述第二输入信号输入到射频接收通路；所述射频接收通路用于对所述第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号；
所述控制器用于根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，调整所述阻抗调谐器的阻抗，以使所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配。
结合第二方面，在其第一种可能的实现方式中，所述控制器具体用于根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，获取所述天线口的阻抗信息，并根据所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器进行阻抗调整，以使得所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配，其中，
所述天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比；或者，所天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比以及根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号的相对相位得到的所述天线口的阻抗相角。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在其第二种可能的实现方式中，所述控制器具体用于：根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，周期性地获取所述天线口的阻抗信息，并根据周期性地获取的所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器的阻抗进行动态调整。
结合第二方面或其上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，当所述收发单元中包括多个所述射频发送通路和多个所述射频接收通路时，所述收发单元还包括：
第一开关和第二开关，所述第一开关用于将所述多个射频发送通路中的一个射频发送通路输出的第二发送信号选择性地传输给所述环形器；所述第二开关用于将所述环形器的所述第三端口输出的所述第二输入信号选择性地传输给所述多个射频接收通路中的一个射频接收通路。
结合第二方面或其上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，当所述双工模块包括多个所述收发单元时，所述双工模块还包括第三开关，所述耦合单元包括多个定向耦合器；其中，每个定向耦合器分别对应一个收发单元，所述定向耦合器用于从与其对应的收发单元中的环形器的第二端口输出的第二发送信号中耦合得到第一耦合信号，并将与其对应的收发单元输出的第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给所述第三开关，所述第三开关用于将所述多个定向耦合器中的一个定向耦合器输出的第三发送信号选择性地传输给所述阻抗调谐器；
所述第三开关还用于将所述阻抗调谐器输出的所述第一输入信号选择性地传输给所述多个定向耦合器中的一个定向耦合器，所述定向耦合器还用于将所述第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给与其对应的收发单元中的环形器，以及从所述第一输入信号中耦合得到第二耦合信号。
结合第二方面或其上述第一种至第三种中任一种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，当所述双工模块包括多个所述收发单元时，所述双工模块还包括第四开关；
所述第四开关用于将所述多个收发单元中的一个收发单元输出的第二发送信号选择性地传输给所述耦合单元；以及将所述耦合单元输出的所述第二输入信号选择性地传输给所述多个收发单元中的一个收发单元，所述耦合单元为定向耦合器。
结合第二方面或其上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第六种可能的实现方式中，当所述电路包括多个所述双工模块时，所述电路还包括：分离滤波器；所述多个双工模块分别通过所述分离滤波器耦合至所述天线口，所述分离滤波器用于按照频段的不同，将所述第一输入信号传输给与所述第一输入信号的频段相对应的双工模块。
结合第二方面或其上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第七种可能的实现方式中，所述射频发送通路包括功率放大器和滤波器；所述射频接收通路包括滤波器。
结合第二方面或其上述任一种可能的实现方式，在第二方面的第八种可能的实现方式中，所述射频接收通路还包括低噪声放大器，用于对所述射频接收通路中的滤波器滤波后的信号进行放大处理得到第三输入信号。
第三方面，提供了一种移动终端，包括：天线，以及第一方面中的射频电路或第一方面任一种可能的实现方式中的射频电路，或者，第二方面中的射频电路或第二方面任一种可能的实现方式中的射频电路，所述射频电路耦合至所述天线的天线口。
结合第三方面，在其第一种可能的实现方式中，所述移动终端还包括收发机；其中，所述收发机用于将第一发送信号传输给所述射频电路；和/或接收所述射频电路处理的第三输入信号。
结合第三方面的第一种可能的实现方式，在其第二种可能的实现方式中，所述射频电路中的射频接收通路、射频发送通路、控制器和所述收发机通过集成电路工艺集成在同一个集成电路中。
因此，由于本发明实施例的射频电路的收发单元中的环形器具有双工功能，射频接收通路和射频发送通路可以具有滤波功能，从而解耦了双工和滤波两个功能，且由于环形器的工作频段是可调谐的或宽带频段，所以可以实现多模多频双工功能，从而可以降低射频电路的复杂性、成本和面积。本发明实施例中的信号接收通道和信号发送通道可以同时独立工作，从而可以兼容TDD和FDD两种模式，进一步地可以节省射频电路的复杂性、成本和面积。并且，本发明实施例中，可以对发送信号和输入信号进行耦合得到第一耦合信号和第二耦合信号，控制器可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，获取天线口阻抗的信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器进行阻抗调整，可以使得环形器的与天线口连接的端口实现阻抗匹配，从而可以保证环形器的隔离度，使得环形器的隔离度不因天线阻抗随外部环境变化而变化，因此可以保证接收通道和发送通道的隔离度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a和图1b是根据本发明实施例的射频电路的示意性框图。
图2是根据本发明另一实施例的环形器的信号流向图。
图3是根据本发明另一实施例的定向耦合器的示意性图。
图4是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图5是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图6是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图7a和图7b是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图8是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图9是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图10是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图11是根据本发明另一实施例的定向耦合器的示意性框图。
图12是根据本发明另一实施例的射频电路的示意性框图。
图13是根据本发明另一实施例的移动终端的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统模式，例如：全球移动通讯(Global System of Mobile communication，简称“GSM”)系统、码分多址(CodeDivision Multiple Access，简称“CDMA”)系统、宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，简称“WCDMA”)系统、通用分组无线业务(General Packet RadioService，简称“GPRS”)、长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)系统、LTE频分双工(Frequency Division Duplex，简称“FDD”)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，简称“TDD”)、LTE-A系统等。
图1a和图1b是根据本发明实施例的射频电路1000的示意性框图。如图1a或1b所示，该射频电路包括1000包括：控制器1100和至少一个双工模块1200；
双工模块1200包括阻抗调谐器1210和至少一个收发单元1220，收发单元1220包括环形器1221、第一定向耦合器1222、第二定向耦合器1223、至少一个射频发送通路1224和至少一个射频接收通路1225；
射频发送通路1224用于接收收发机(也可称为收发信机，transreceiver)3000发送的第一发送信号，并对第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号；第一定向耦合器1222用于接收第二发送信号，将第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给环形器1221，并从第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；环形器1221包括按照其环行方向依次排列的第一端口(图中所示端口1)，第二端口(图中所示端口2)及第三端口(图中所示端口3)，环形器1221用于通过第一端口接收第三发送信号，并通过第二端口输出第三发送信号；阻抗调谐器1210用于将环形器1221的第二端口输出的第三发送信号传输至天线口，以及，将来自天线口的第一输入信号传输至环形器1221的第二端口；环形器1221还用于通过第二端口，接收第一输入信号，并通过第三端口将第一输入信号输入到第二定向耦合器1223；第二定向耦合器1223用于将第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给射频接收通路1225，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；射频接收通路1225用于对第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号，将该第三输入信号传输至收发机3000或者经过其他处理(如放大处理)传输至收发机3000；
控制器1100用于根据第一耦合信号和第二耦合信号，调整阻抗调谐器1210的阻抗，以使环形器的第二端口实现阻抗匹配。
具体地说，在本发明实施例中，在射频电路1000包括的任一双工模块1200的任一收发单元1220中，射频发送通路1224可以从收发机3000获取第一发送信号，并对第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号，将该第二发送信号传输给第一定向耦合器1222；第一定向耦合器1222从射频发送通路1224接收到第二发送信号之后，可以将该第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给环形器1221，以及从第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；环形器1221通过第一端口接收到第一定向耦合器1222输出的第三发送信号之后，通过第二端口将第三发送信号输出给该任一双工模块1200包括的阻抗调谐器1210。阻抗调谐器1210将该任一收发单元的环形器1221的第二端口输出的第三发送信号传输至天线口，由于天线口可能存在阻抗失配，则会有部分第三发送信号从天线口反射；阻抗调谐器1210将来自天线口的第一输入信号传输至该任一收发单元的环形器1221的第二端口，其中，该第一输入信号包括因天线口阻抗失配包括的反射信号；该任一收发单元1220的环形器1221通过第二端口接收到来自于阻抗调谐器1210的第一输入信号之后，通过第三端口将第一输入信号输入到该任一收发单元1220的第二定向耦合器1223；该第二定向耦合器1223接收到来环形器1221的第三端口输出的第一输入信号后，将该第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给该任一收发单元的射频接收通路1225，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；该射频接收通路1225在接收到第二定向耦合器1223直通的第二输入信号后，可以对第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号，将该第三输入信号传输至收发机3000或者经过其他处理(如放大处理)传输至收发机3000。而该任一双工模块1200的控制器1100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，调整阻抗调谐器1210的阻抗，以使该任一双工模块1200中的该任一收发单元1220的环形器1221的第二端口实现阻抗匹配。
因此，由于本发明实施例的射频电路1000的收发单元1220中的环形器1221具有双工功能，射频接收通路1224和射频发送通路1225可以具有滤波功能，从而解耦了双工和滤波两个功能，且由于环形器1221的工作频段是可调谐的或宽带频段，所以可以实现多模多频双工功能，从而可以降低射频电路的复杂性、成本和面积。本发明实施例中的信号接收通道和信号发送通道可以同时独立工作，从而可以兼容TDD和FDD两种模式，进一步地可以节省射频电路的复杂性、成本和面积。
并且，本发明实施例中的第一定向耦合器1222和第二定向耦合器1223可以分别对发送信号和输入信号进行耦合得到第一耦合信号和第二耦合信号，控制器1100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，获取天线口阻抗的信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器1210进行阻抗调整，可以使得环形器1221的与天线口连接的端口实现阻抗匹配，从而可以保证环形器1221的隔离度，使得环形器1221的隔离度不因天线阻抗随外部环境变化而变化，因此可以保证接收通道和发送通道的隔离度。进一步地，由于在任一收发单元1220中，存在第一定向耦合器1222和第二定向耦合器1223分别和环形器1221的不同端口连接，使得两个定向耦合器1222和1223分别位于发送通道和接收通道上，这样可以即可以保证定向耦合器1222和1223的方向性，提高阻抗检测的精度，并且不会增加发送通道或接收通道上的插损。
应理解，图1a和1b只是便于理解示出的本发明的一个具体实现方式，不应对本发明的范围构成限定。本发明还有其他的实现方式，将在下文进行描述。
可选地，在本发明实施例中，在射频电路1000包括多个双工模块1200时，控制器1100可以包括多个控制单元，该多个控制单元可以与多个双工模块1200一一对应，即每一个控制单元用于对各自对应的双工模块1200包括的阻抗调谐器1210进行阻抗调整
本发明实施例中的控制器1100可以与收发机3000独立存在，例如，如图1a所示；本发明实施例中的控制器1100也可以通过集成电路工艺与收发机3000集成在一个集成电路中，例如，如图1b所示。或者，本发明实施例中的控制器1100的部分功能通过集成电路工艺与收发机集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是控制器的全部或部分功能集成在收发机中。
应理解，虽然图1a和图1b中收发机与射频接收通路和射频发送通路独立存在，但是本发明实施例中的射频接收通路和射频发送通路也可以通过集成电路工艺与收发机3000集成在一个集成电路中。或者，本发明实施例中的射频接收通路和射频发送通路的部分功能通过集成电路工艺与收发机集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是射频接收通路或射频发送通路的全部或部分功能集成在收发机中。
可选地，本发明实施例中的射频电路1000可以为射频前端电路。
在本发明实施例中，上述环形器1221的信号流方向为第一端口→第二端口→第三端口，即从第一端口输入的信号需要从第二端口输出，从第二端口输入的信号需要从第三端口输出，例如，如图2所示，可以从端口1输入的信号从端口2输出，从端口2输入的信号从端口3输出。
可选地，在本发明实施例中，上述第一定向耦合器1222和第二定向耦合器1223可以为波导定向耦合器。在本发明实施例中，定向耦合器可以存在四个端口，例如，如图3所示，其中，某一信号可以从端口1进行输入，对该信号进行耦合得到的耦合信号可以从端口3输出，除耦合信号外的剩余信号可以从端口2输出；如果需要定向耦合器实现单向的功能，可以在端口4接匹配负载，则此时真正对外工作的端口便只有三个，即端口1、端口2和端口3，这种状态下的定向耦合器可以称作为单向耦合器或单向的定向耦合器。其中，图中所示的第一定向耦合器1222和第二定向耦合器1223可以为这种形式的单向的定向耦合器；此时，上文所述的第二发送信号可以从第一定向耦合器1222的端口1输入，第一耦合信号可以从端口3输出，第三发送信号从端口2输出；上文所述的第一输入信号可以从第二定向耦合器1223的端口1输入，第二耦合信号可以从端口3输出，第二输入信号从端口2输出；第一定向耦合器1222和第二定向耦合器1223的端口4可以接匹配负载。应理解，定向耦合器的端口标号1、2、3和4只是为了便于更清楚地进行说明，不应对本发明实施例构成限定。
可选地，在本发明实施例中，在第二端口未实现阻抗匹配时，上述来自于天线口的第一输入信号包含天线处接收的信号以及第三发送信号因天线口阻抗失配而被反射的信号，则相应地，射频接收通路1225接收的第二输入信号也包括接收信号和反射信号，由于接收信号的频率和反射信号的频率不同，则射频接收通路1225可以进行滤波处理去除反射信号，可选地，收发机3000也可以进行滤波处理进一步地去除反射信号。
可选地，在本发明实施例中，射频发送通路1224的滤波和放大处理，可以分别通过滤波器和功率放大器(Power Amplifier，PA)实现，其中，功率放大器可以为多宽带(Multipleband)PA，滤波器可以为非可调谐滤波器，也可以为可调谐滤波器，若为可调谐器滤波器，则射频发送通路1224支持的频段可以覆盖较宽的频率范围，可以进一步减少射频电路的面积和成本。
可选地，射频接收通路1225的滤波处理可以通过滤波器实现，其中，滤波器可以为非可调谐滤波器，也可以为可调谐滤波器，若为可调谐器滤波器，则射频接收通路1225支持的频段可以覆盖较宽的频率范围，可以进一步减少射频电路的面积和成本。可选地，射频接收通路1225可以进一步包括放大器，用于对射频接收通路中的滤波器滤波后的信号进行放大处理得到所述第三输入信号，该放大器可以为可选宽带低噪声放大器(Low NoiseAmplifier，LNA)。
可选地，在本发明实施例中，控制器1100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，获取天线口的阻抗信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器1210进行阻抗调整，以使得环形器1221的第二端口实现阻抗匹配，其中，天线口的阻抗信息可以包括：根据第一耦合信号的功率和第二耦合信号的功率得到的天线口的驻波比(还可以称为电压驻波比)；或者，天线口的阻抗信息包括：根据第一耦合信号的功率和第二耦合信号的功率得到的天线口的驻波比以及根据第一耦合信号和第二耦合信号的相对相位得到的天线口的阻抗相角。
在本发明实施例中，环形器1221的第二端口实现阻抗匹配状态是指环形器的第二端口输出的发送信号的电压与第二端口接收到的反射信号的电压的比值小于预定值，即环形器1221的TX-RX的隔离度大于预定值，例如，隔离度大于20dB。其中，可以根据天线口阻抗的驻波比，或根据天线口的驻波比和天线口的阻抗相角调整阻抗调谐器，使得环形器1221的第二端口实现阻抗匹配，即使得环形器1221的TX-RX的隔离度较好。
可选地，在天线口的阻抗信息包括天线口的驻波比时，控制器1100中的驻波检测子单元可以根据第一耦合信号的功率和相应耦合系数，确定发送信号功率；并且由于输入信号中的反射信号的功率远高于天线接收的信号的功率，所以可以忽略从天线口接收的信号(具体地，在TDD工作模式下，驻波检测需在发送时隙里进行)，则驻波检测子单元可以根据第二耦合信号的功率以及相应的耦合系数，确定反射信号的功率；从而，驻波检测子单元可以根据发送信号的功率和反射信号的功率确定天线口的驻波比，并且根据天线口的驻波比，对阻抗调谐器的进行阻抗调整，使得相应的环形器的第二端口实现阻抗匹配。
根据发送信号功率和反射信号功率得到天线口的驻波比(也可以称为电压驻波比，(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR))，当VSWR在预定范围之内时，例如，VSWR在1～1.2之间时，可以认为环形器1221的第二端口实现了阻抗匹配，如果VSWR不在该预定范围之内，则可以调节阻抗调谐器使得该VSWR处于该预定范围，本领域技术人员应当知道，实际应用中一般采用VSWR来描述阻抗匹配的良好程度，VSWR的值为1时表示理想的阻抗匹配状态，但在工程应用中，由于工艺的误差等原因，不可能达到理想的阻抗匹配状态，因此，按照不同的天线调谐的规范，当VSWR的值位于预定范围内时，即可认为是阻抗匹配。一般可以利用最优化算法调节阻抗调谐器以使得VSWR达到预定范围。具体地说，可以根据天线口的驻波比，逐步调节阻抗调谐器中的可调电容，在每次调节了可调电容后，再次获取第一耦合信号和第二耦合信号，并根据第一耦合信号和第二耦合信号，得到天线口阻抗的驻波比，如果天线口阻抗的驻波比在设定范围内，例如1-1.2，则不再调节可调电容，否则继续调节可调电容，直到使得天线口的驻波比在设定范围内。
可选地，在天线口阻抗的信息包括天线口的驻波比和天线口的阻抗相角时，控制器1100的驻波检测子单元可以根据第一耦合信号的功率和相应耦合系数，确定发送信号功率；并且由于输入信号中的反射信号的功率远高于天线接收的信号的功率，所以可以忽略从天线口接收的信号(具体地，在TDD工作模式下，驻波检测需在发送时隙里进行)，则驻波检测子单元可以根据第二耦合信号的功率以及相应的耦合系数，确定反射信号的功率，从而，驻波检测子单元可以根据发送信号的功率和反射信号的功率确定天线口的驻波比；并且，控制器的相角检测子单元可以将第一耦合信号和第二耦合信号的相对相位，确定为天线口的阻抗相角，具体地，由于输入信号中的反射信号的功率远高于天线接收的信号的功率，也可以通过忽略发射信号中的天线接收的信号来确定相对相位，其中，在TDD工作模式下，相位检测只在发送时隙进行。
具体地说，可以根据天线口的驻波比和天线口的阻抗相角得到天线口的阻抗值，如果得到的天线口的阻抗值不等于设定的优选阻抗值，则可以调整阻抗调谐器的阻抗值使得天线口的阻抗值达到优选阻抗值。例如，设定的天线口的优选阻抗值为50欧，而测得到的天线口的阻抗值为49欧，则可以将阻抗调谐器的阻抗值加一欧；例如，设定的天线口的理想阻抗值为50欧，而测得到的天线口的阻抗值为51欧，则可以将阻抗调谐器的阻抗值减一欧。应理解，上述优选阻抗值可以为一个特定值，也可以是一个阻抗范围，天线口的阻抗值等于设定的优选阻抗值时，环形器1221的TX-RX隔离度较好。
可选地，在本发明实施例中，控制器1100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，周期性地获取天线口的阻抗信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器的阻抗进行动态调整，具体地，根据天线口的阻抗信息确天线口阻抗失配时，可以对阻抗调谐器1210的阻抗进行调整。
可选地，在本发明实施例中，任一双工模块1200可以包括多个收发单元1220，以及开关，开关可以将多个收发单元1220中的一个输出的发送信号选择性地传输给阻抗调谐器，并将阻抗调谐器输出的输入信号选择性地传输给多个收发单元1220中的一个。其中，该多个收发单元1220中不同的收发单元1220可以支持不同的频段和/或通信制式。
例如，如图4所示，双工模块1200包括收发单元1220-a和收发单元1220-b以及开关1230，则开关1230可以将收发单元1220-a和1220-b中的一个输出的发送信号选择性地传输给阻抗调谐器1210，并将阻抗调谐器1210输出的输入信号传输给收发单元1220-a或1220-b。该两个收发单元可以支持不同的频带，例如，收发单元1120-a可以支持一个频率范围(例如，3GPP LB700M-960M)，收发单元1120-b可以支持另一个频率范围(例如，3GPP HB1700M-2170M，或者UHB2300M-2700M)。如果需要在某一频段下工作，可以通过开关将支持该频段的收发单元与阻抗调谐器相连。该两个收发单元也可以支持不同的通信制式，例如，收发单元1220-a可以支持3G系统，收发单元1220-b可以支持4G系统。如果需要在某一通信制式下工作，可以通过开关将支持该通信制式的收发单元与阻抗调谐器相连。
可选地，在本发明实施例中，任一收发单元1220可以包括多个射频发送通路1224和多个射频接收通路1225，以及第一开关和第二开关；其中，第一开关用于将多个射频发送通路1224中的一个输出的第二发送信号选择性地传输给第一定向耦合器1222；第二开关用于将第一定向耦合器1222直通的第二输入信号信号选择性地传输给多个射频接收通路1225中的一个。其中，任一收发单元1220中的多个射频发送通路1224中不同的射频发送通路1224可以支持不同的频段和/或通信制式；任一收发单元1220中的多个射频接收通路1225不同的射频接收通路1225可以支持不同的频段和/或通信制式。
例如，如图5所示，收发单元1220可以包括多个射频发送通路1224和开关1226，其中，射频发送通路1224可以包括PA和滤波器；开关1226可以将多个射频发送通路1224中的一个输出的发送信号选择性地传输给第一定向耦合器1222。不同的射频发送通路1224可以支持不同的频段，如果需要在某一频段下工作，可以通过开关1226将支持该频段的射频发送通路1224与第一定向耦合器1222相连。不同的射频发送通路1224也可以支持不同的通信制式，如果需要在某一通信制式下工作，可以通过开关1226将支持该通信制式的射频发送通路1224与第一定向耦合器1222相连。
同样，如图5所示，收发单元1220可以包括多个射频接收通路1225以及包括开关1227，其中，射频接收通路1225可以包括滤波器；开关1227可以将第二定向耦合器1223直通的输入信号信号选择性地传输给多个射频接收通路1227中的一个。不同的射频接收通路1225可以支持不同的频段，如果需要在某一频段下工作，可以通过开关1227将支持该频段的射频接收通路1225与第二定向耦合器1223相连。不同的射频接收通路1225也可以支持不同的通信制式，如果需要在某一通信制式下工作，可以通过开关1227将支持该通信制式的射频接收通路与第二定向耦合器1223相连。
可选地，在本发明实施例中，射频电路1000包括多个双工模块1200，还包括分离滤波器，多个双工模块1200分别通过所述分离滤波器耦合至天线口，分离滤波器用于按照频段的不同，将第一输入信号传输给与第一输入信号的频段相对应的双工模块。此时，本发明实施例可以应用同时收发多个频段的场景，如LTE的带间载波聚合(Interband CarrierAggregation)场景。
例如，如图6所示，两个双工模块通过分离滤波器1300与天线连接，其中，图中上方所示的双工模块1200-a可以支持高频带(Higher Band，HB)，下方所示的双工模块1200-b可以支持低频带(Lower Band，LB)。具体工作时，宽带天线同时接收或发射LB/HB的信号，通过分离滤波器(Diplexer)，将LB信号传至LB通道(即图中下方所示的双工模块)，将HB信号传至HB通道(即图中上方所示的双工模块)，LB信号和HB信号之间理论上不会互相干扰。当然，图6所示的射频电路也可以应用于非CA场景。
应理解，图1a和1b至6示出的射频电路只是本发明的具体实现方式。不应对本发明的保护范围构成限定。
应理解，图4、5和6中所示的射频发送通路包括PA和滤波器，以及射频接收通路包括LNA(和滤波器)，但是本发明实施例中射频发送通路和射频接收通路可以包括其他器件，不应对本发明实施例构成限定，以及本发明实施例中的射频发送通路和射频接收通路的全部或部分功能也可以通过集成电路工艺与收发机集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是射频发送通路和射频接收通路的全部或部分功能集成在收发机3000中。
应理解，图4、5和6所示的滤波器可以是支持固定频段的带通滤波器，当然，也可以是可调谐带通滤波器，则此时射频接收通路1225支持的频段可以覆盖较宽的频率范围，或者射频发送通路1224支持的频段可以覆盖较宽的频率范围。从而可以进一步减少射频电路的面积和成本。
可选地，本发明实施例中的射频电路1000可以应用于移动终端中。当然，本发明实施例中的射频电路也可以应用于其他设备中，本发明实施例并不对此进行限定。
因此，由于本发明实施例的射频电路1000的收发单元1220中的环形器1221具有双工功能，射频接收通路1224和射频发送通路1225可以具有滤波功能，从而解耦了双工和滤波两个功能，且由于环形器1221的工作频段是可调谐的或宽带频段，所以可以实现多模多频双工功能，从而可以降低射频电路的复杂性、成本和面积。本发明实施例中的信号接收通道和信号发送通道可以同时独立工作，从而可以兼容TDD和FDD两种模式，进一步地可以节省射频电路的复杂性、成本和面积。
并且，本发明实施例中的第一定向耦合器1222和第二定向耦合器1223可以分别对发送信号和输入信号进行耦合得到第一耦合信号和第二耦合信号，控制器1100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，获取天线口阻抗的信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器1210进行阻抗调整，可以使得环形器1221的与天线口连接的端口实现阻抗匹配，从而可以保证环形器1221的隔离度，使得环形器1221的隔离度不因天线阻抗随外部环境变化而变化，因此可以保证接收通道和发送通道的隔离度。进一步地，由于在任一收发单元1220中，存在第一定向耦合器1222和第二定向耦合器1223分别和环形器1221的不同端口连接，使得两个定向耦合器1222和1223分别位于发送通道和接收通道上，这样可以即可以保证定向耦合器1222和1223的方向性，提高阻抗检测的精度，并且不会增加发送通道或接收通道上的插损。
以上已结合图1a和1b至图6描述了根据本发明实施例的射频电路1000。以下将结合图7a和7b至图12描述根据本发明实施例的射频电路2000。
图7a和图7b是根据本发明实施例的射频电路2000的示意性框图。如图7a或图7b所示，该射频电路2000包括：控制器2100和至少一个双工模块2200；
双工模块2200包括阻抗调谐器2210、耦合单元2220和至少一个收发单元2230，收发单元2230包括环形器2231、至少一个射频发送通路2232和至少一个射频接收通路2233；
射频发送通路2222用于从收发机4000接收第一发送信号，并对第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号；环形器2231包括按照其环行方向依次排列的第一端口(图中所示端口1)，第二端口(图中所示端口2)及第三端口(图中所示端口3)，环形器2231用于通过第一端口接收第二发送信号，并通过第二端口输出第二发送信号；耦合单元2220用于接收第二发送信号，将第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给阻抗调谐器2210，并从第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；阻抗调谐器2210用于将第三发送信号传输至天线口，以及，将来自天线口的第一输入信号传输至耦合单元2220；耦合单元2220还用于将第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给环形器2231，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；环形器2231还用于通过第二端口，接收第二输入信号，并通过第三端口将第二输入信号输入到射频接收通路2233；射频接收通路2233用于对第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号，将第三输入信号输入至收发机4000或者将第三输入信号通过其他处理输入至收发机4000；
控制器2100用于根据第一耦合信号和第二耦合信号，调整阻抗调谐器2210的阻抗，以使环形器2231的第二端口实现阻抗匹配。
具体地说，在本发明实施例中，在射频电路2000包括的任一双工模块2200的任一收发单元2230中，射频发送通路2232可以从收发机4000获取第一发送信号，并对第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号，将该第二发送信号传输给环形器2231；环形器2231在通过第一端口接收到射频发送通路2232输出的第二发送信号之后，将该第二发送信号通过第二端口传输给该任一双工模块2200包括的耦合单元2220；耦合单元2220接收到环形器输入的第二发送信号后，可以将该第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给该任一双工模块2200的阻抗调谐器2210，以及从第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；阻抗调谐器2210在接收到该耦合单元2220直通的第三发送信号后，将该第三发送信号传输至天线口，由于天线口可能存在阻抗失配，则会有部分第三发送信号从天线口反射；阻抗调谐器2210将来自天线口的第一输入信号传输至该任一双工模块的耦合单元2220；该耦合单元2220接收到来阻抗调谐器2210输出的第一输入信号后，将该第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给该任一收发单元的环形器2231，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；该任一收发单元2230的环形器2231通过第二端口接收到来自于耦合单元2220的第二输入信号之后，通过第三端口将第二输入信号输入到该任一收发单元2220的射频接收通路2233；该射频接收通路2233在接收到环形器2231输出的第二输入信号后，可以对第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号，该第三输入信号传输至收发机4000或者经过其他处理(如放大处理)传输至收发机4000。而控制器2100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，调整该任一双工模块2200的阻抗调谐器2210的阻抗，以使该任一双工模块2200中的该任一收发单元2230的环形器2231的第二端口实现阻抗匹配。
因此，由于本发明实施例的射频电路2000的收发单元2230中的环形器2231具有双工功能，射频接收通路2233和射频发送通路2232可以具有滤波功能，从而解耦了双工和滤波两个功能，且由于环形器的工作频段是可调谐的或宽带频段，所以可以实现多模多频双工功能，从而可以降低射频电路的复杂性、成本和面积。本发明实施例中的信号接收通道和信号发送通道可以同时独立工作，从而可以兼容TDD和FDD两种模式，进一步地可以节省射频电路的复杂性、成本和面积。
并且，本发明实施例中的耦合单元2220可以对发送信号和输入信号进行耦合得到第一耦合信号和第二耦合信号，控制器2100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，获取天线口阻抗的信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器2210进行阻抗调整，可以使得环形器2231的与天线口连接的端口实现阻抗匹配，从而可以保证环形器2231的隔离度，使得环形器2231的隔离度不因天线阻抗随外部环境变化而变化，因此可以保证接收通道和发送通道的隔离度。
应理解，图7a和图7b只是便于理解示出的本发明的一个具体实现方式，不应对本发明的范围构成限定。本发明还有其他的实现方式，将在下文进行描述。
可选地，在本发明实施例中，在射频电路2000包括多个双工模块2200时，控制器2100可以包括多个控制单元，该多个控制单元可以与多个双工模块2200一一对应，即每一个控制单元用于对各自对应的双工模块2200包括的阻抗调谐器2210进行阻抗调整。
本发明实施例中的控制器2100可以与收发机4000独立存在，例如，如图7a所示；本发明实施例中的控制器2100也可以通过集成电路工艺与收发机4000集成在一个集成电路中，例如，如图7b所示。或者，本发明实施例中的控制单元2100的部分功能通过集成电路工艺与收发机4000集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是控制器的全部或部分功能集成在收发机中。
应理解，虽然图7a和图7b中收发机与射频接收通路和射频发送通路独立存在，但是本发明实施例中的射频接收通路和射频发送通路也可以通过集成电路工艺与收发机4000集成在一个集成电路中。或者，本发明实施例中的射频接收通路和射频发送通路的部分功能通过集成电路工艺与收发机4000集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是射频接收通路或射频发送通路的全部或部分功能集成在收发机中。
可选地，本发明实施例中的射频电路2000可以为射频前端电路。
在本发明实施例中，上述环形器2231的信号流方向为第一端口→第二端口→第三端口，即从第一端口输入的信号需要从第二端口输出，从第二端口输入的信号需要从第三端口输出，例如，如图2所示，可以从端口1输入的信号从端口2输出，从端口2输入的信号从端口3输出。
可选地，在本发明实施例中，在第二端口未实现阻抗匹配时，上述来自于天线口的第一输入信号包含天线处接收的信号以及第三发送信号中因天线口阻抗失配而被反射的信号，则相应地，射频接收通路2233接收的第二输入信号也包括接收信号和反射信号，由于接收信号的频率和反射信号的频率不同，则射频接收通路2233可以进行滤波处理去除反射信号，可选地，收发机进行滤波处理进一步地去除反射信号。
可选地，在本发明实施例中，射频发送通路2232的滤波和放大处理，可以分别通过滤波器和功率放大器(Power Amplifier，PA)实现，其中，功率放大器可以为多宽带(Multipleband)PA，滤波器可以为非可调谐滤波器，也可以为可调谐滤波器，若为可调谐器滤波器，则射频发送通路2232支持的频段可以覆盖较宽的频率范围，可以进一步减少射频电路的面积和成本。
可选地，射频接收通路2233的滤波处理可以通过滤波器实现，其中，滤波器可以为非可调谐滤波器，也可以为可调谐滤波器，若为可调谐器滤波器，则射频接收通路2233支持的频段可以覆盖较宽的频率范围，可以进一步减少射频电路的面积和成本。可选地，射频接收通路2233可以进一步包括放大器，用于对射频接收通路中的滤波器滤波后的信号进行放大处理得到第三输入信号，该放大器可以为可选宽带低噪声放大器(Low NoiseAmplifier，LNA)。
可选地，在本发明实施例中的射频接收通路2233和射频发送通路2232可以独立于收发机存在；或者，本发明实施例中的射频接收通路2233和射频发送通路2232的全部或部分功能通过集成电路工艺与收发机4000集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是射频接收通路或射频发送通路的全部或部分功能集成在收发机中。
可选地，在本发明实施例中，控制器2100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，获取天线口的阻抗信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器2210进行阻抗调整，以使得环形器2231的第二端口实现阻抗匹配，其中，天线口的阻抗信息可以包括：根据第一耦合信号的功率和第二耦合信号的功率得到的天线口的驻波比(还可以称为电压驻波比)；或者，天线口的阻抗信息包括：根据第一耦合信号的功率和第二耦合信号的功率得到的天线口的驻波比以及根据第一耦合信号和第二耦合信号的相对相位得到的天线口的阻抗相角。
在本发明实施例中，环形器2231的第二端口实现阻抗匹配是指环形器2231的第二端口输出的发送信号的电压与第二端口接收到的反射信号的电压的比值小于预定值，即环形器的TX-RX的隔离度大于预定值，例如，隔离度大于20dB。其中，可以根据天线口阻抗的驻波比，或根据天线口的驻波比和天线口的阻抗相角调整阻抗调谐器2210，使得环形器2231的第二端口实现阻抗匹配，即使得环形器2231的TX-RX的隔离度较好。
可选地，在天线口的阻抗信息包括天线口的驻波比时，控制器2100中的驻波检测子单元可以根据第一耦合信号的功率和相应耦合系数，确定发送信号功率；并且由于输入信号中的反射信号的功率远高于天线接收的信号的功率，所以可以忽略从天线口接收的信号(具体地，在TDD工作模式下，驻波检测需在发送时隙里进行)，则驻波检测子单元可以根据第二耦合信号的功率以及相应的耦合系数，确定反射信号的功率；从而，驻波检测子单元可以根据发送信号的功率和反射信号的功率确定天线口的驻波比，并且根据天线口的驻波比，对阻抗调谐器2210的进行阻抗调整，使得相应的环形器2231的第二端口实现阻抗匹配。
根据发送信号功率和反射信号功率得到天线口的VSWR，当VSWR在预定范围之内时，例如，VSWR在1～1.2之间时，可以认为环形器2231的第二端口实现阻抗匹配，如果VSWR不在该预定范围之内，则可以调节阻抗调谐器2210使得该VSWR处于该预定范围，本领域技术人员应当知道，实际应用中一般采用VSWR来描述阻抗匹配的良好程度，VSWR的值为1时表示理想的阻抗匹配状态，但在工程应用中，由于工艺的误差等原因，不可能达到理想的阻抗匹配状态，因此，按照不同的天线调谐的规范，当VSWR的值位于预定范围内时，即可认为是阻抗匹配。一般可以利用最优化算法调节阻抗调谐器以使得VSWR达到预定范围。具体地说，可以根据天线口的驻波比，逐步调节阻抗调谐器中的可调电容，在每次调节了可调电容后，再次获取第一耦合信号和第二耦合信号，并根据第一耦合信号和第二耦合信号，得到天线口阻抗的驻波比，如果天线口阻抗的驻波比在设定范围内，例如1-1.2，则不再调节可调电容，否则继续调节可调电容，直到使得天线口的驻波比在设定范围内。
可选地，在天线口阻抗的信息包括天线口的驻波比和天线口的阻抗相角时，控制器2100的驻波检测子单元可以根据第一耦合信号的功率和相应耦合系数，确定发送信号功率；并且由于输入信号中的反射信号的功率远高于天线接收的信号的功率，所以可以忽略从天线口接收的信号(具体地，在TDD工作模式下，驻波检测需在发送时隙里进行)，则驻波检测子单元可以根据第二耦合信号的功率以及相应的耦合系数，确定反射信号的功率，从而，驻波检测子单元可以根据发送信号的功率和反射信号的功率确定天线口的驻波比；并且，控制器2100的相角检测子单元可以将第一耦合信号和第二耦合信号的相对相位，确定为天线口的阻抗相角，具体地，由于输入信号中的反射信号的功率远高于天线接收的信号的功率，也可以通过忽略发射信号中的天线接收的信号来确定相对相位，其中，在TDD工作模式下，相位检测只在发送时隙进行。
具体地说，可以根据天线口的驻波比和天线口的阻抗相角得到天线口的阻抗值，如果得到的天线口的阻抗值不等于设定的优选阻抗值，则可以调整阻抗调谐器2210的阻抗值使得天线口的阻抗值达到优选阻抗值。例如，设定的天线口的优选阻抗值为50欧，而测得到的天线口的阻抗值为49欧，则可以将阻抗调谐器的阻抗值加一欧；例如，设定的天线口的理想阻抗值为50欧，而测得到的天线口的阻抗值为51欧，则可以将阻抗调谐器2210的阻抗值减一欧。应理解，上述优选阻抗值可以为一个特定值，也可以是一个阻抗范围，天线口的阻抗值等于设定的优选阻抗值时，环形器2231的TX-RX隔离度较好。
可选地，在本发明实施例中，控制器2100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，周期性地获取天线口的阻抗信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器的阻抗进行动态调整，具体地，根据天线口的阻抗信息确天线口阻抗失配时，可以对阻抗调谐器2210的阻抗进行调整。
可选地，在本发明实施例中，当收发单元2230中包括多个射频发送通路2232和多个射频接收通路2233时，收发单元2230还包括：第一开关和第二开关，第一开关用于将多个射频发送通路2232中的一个输出的第二发送信号选择性地传输给环形器2231；第二开关用于将环形器2231的第三端口输出的第二输入信号信号选择性地传输给多个射频接收通路2233中的一个。其中，任一收发单元2230中的多个射频发送通路2232不同的射频发送通路2232可以支持不同的频段和/或通信制式；任一收发单元2230中的多个射频接收通路2233不同的射频接收通路2233可以支持不同的频段和/或通信制式。
例如，如图8所示，收发单元2230可以包括多个射频发送通路2232和开关2234，其中，射频发送通路2232可以包括PA和滤波器；开关2234可以将多个射频发送通路2232中的一个输出的发送信号选择性地传输给环形器2231。不同的射频发送通路2232可以支持不同的频段，如果需要在某一频段下工作，可以通过开关将支持该频段的射频发送通路2232与环形器2231相连。不同的射频发送通路2232也可以支持不同的通信制式，如果需要在某一通信制式下工作，可以通过开关2234将支持该通信制式的射频发送通路与环形器2231相连。
同样，如图8所示，收发单元2230可以包括多个射频接收通路2233以及包括开关2235，其中，射频接收通路2233可以包括滤波器；开关2235可以将环形器2231的输入的信号选择性地传输给多个射频接收通路2233中的一个。不同的射频接收通路2233可以支持不同的频段，如果需要在某一频段下工作，可以通过开关2235将支持该频段的射频接收通路2233与环形器2231相连；不同的射频接收通路2233也可以支持不同的通信制式，如果需要在某一通信制式下工作，可以通过开关2235将支持该通信制式的射频接收通路2233与环形器2231相连。
可选地，在本发明实施例中，当双工模块2200包括多个收发单元2230时，双工模块2200还包括第三开关，耦合单元2220包括多个定向耦合器；其中，每个定向耦合器分别对应一个收发单元，定向耦合器用于将与其对应的收发单元2230中的环形器2231的第二端口输出的第二发送信号中耦合得到第一耦合信号，并将与其对应的收发单元2230输出的第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给第三开关，第三开关用于将多个定向耦合器中的一个输出的第三发送信号选择性地传输给阻抗调谐器2210；第三开关还用于将阻抗调谐器2210输出的第一输入信号选择性地传输给多个定向耦合器的一个，定向耦合器还用于将第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给与其对应的收发单元中的环形器，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号。
例如，如图9所示，双工模块2200包括两个收发单元2230-a、2230-b以及包括开关2240。耦合单元包括定向耦合器2221以及定向耦合器2222；其中，定向耦合器2221与收发单元2230-a对应，用于将收发单元2230-a中的环形器的第二端口输出的第二发送信号中耦合得到第一耦合信号，并将收发单元2230-a输出的第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给开关2240；定向耦合器2222与收发单元2230-b对应，用于将收发单元2230-b中的环形器的第二端口输出的第二发送信号中耦合得到第一耦合信号，并将收发单元2230-b输出的第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给开关2240；开关2240用于将定向耦合器2221和定向耦合器2222中的一个输出的第三发送信号传输给阻抗调谐器2210，还用于将阻抗调谐器2210输出的第一输入信号选择性地传输给定向耦合器2221和定向耦合器2222中的一个；定向耦合器2221或定向耦合器2222接收到第一输入信号之后将第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给对应的收发单元2230-a或2230-b中的环形器2231，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号。
图9中所示的该两个收发单元可以支持不同的频带，例如，收发单元2230-a可以支持一个频率范围(例如，3GPP LB700M-960M)，收发单元2230-b可以支持另一个频率范围(例如，3GPP HB1700M-2170M，或者UHB2300M-2700M)。如果需要在某一频段下工作，可以通过开关2240将支持该频段的收发单元对应的定向耦合器与阻抗调谐器相连。该两个收发单元也可以支持不同的通信制式，例如，收发单元2230-a可以支持3G系统，收发单元2230-b可以支持4G系统。如果需要在某一通信制式下工作，可以通过开关将支持该通信制式的收发单元对应的定向耦合器与阻抗调谐器相连。
可选地，在本发明实施例中，当双工模块2200包括多个收发单元2230时，双工模块2200还包括第四开关；第四开关用于将多个收发单元2230中的一个输出的第二发送信号选择性地传输给耦合单元，该耦合单元用于将第四开关输出的第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给阻抗调谐器2210，并从第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；该耦合单元还用于将第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给第四开关，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；第四开关还用于将所述第二输入信号选择性地传输给多个收发单元中的一个，耦合单元2220为定向耦合器。
例如，如图10所示，双工模块2200包括收发单元2230-c、收发单元2230-d以及开关2250，耦合单元2220为定向耦合器2223。其中，开关2250可以将收发单元2230-c和2230-d中的一个输出的第二发送信号选择性地传输给定向耦合器2223；定向耦合器2223将开关2250输出的第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给阻抗调谐器2210，并从第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；并且，定向耦合器2223将阻抗调谐器输出的第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给开关2250，以及从第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；开关2250将第二输入信号选择性地传输给收发单元2230-c和2230-d中的一个。
同样，图10中所示的该两个收发单元可以支持不同的频带，例如，收发单元2230-c可以支持一个频率范围(例如，3GPP LB700M-960M)，收发单元2230-d可以支持另一个频率范围(例如，3GPP HB1700M-2170M，或者UHB2300M-2700M)。如果需要在某一频段下工作，可以通过开关2250将支持该频段的收发单元与定向耦合器2223相连。该两个收发单元也可以支持不同的通信制式，例如，收发单元2230-c可以支持3G系统，收发单元2230-d可以支持4G系统。如果需要在某一通信制式下工作，可以通过开关将支持该通信制式的收发单元与定向耦合器2223相连。
可选地，在本发明实施例中，耦合单元2220中的定向耦合器可以称之为双向的定向耦合器，该双向的定向耦合器可以存在四个端口，例如，如图11所示。其中，某一信号可以从端口1输入，对该信号进行耦合得到的耦合信号可以从端口3输出，除耦合信号外的剩余信号从端口2输出；某一信号可以从端口2输入，对该信号进行耦合得到的耦合信号可以从端口4输出，除耦合信号外的剩余信号从端口1输出。例如，本发明实施例中所述的第二发送信号可以从端口1输入，第三发送信号可以从端口2输出，第一耦合信号可以从端口3输出；而第一输入信号可以从端口2输入，第二输入信号可以从端口1输出，第二耦合信号可以从端口4输出。应理解，定向耦合器的端口标号1、2、3和4只是为了便于更清楚地进行说明，不应对本发明实施例构成限定。
可选地，本发明实施例的耦合单元2220中的定向耦合器也可以通过两个单向的定向耦合器来实现。
可选地，在本发明实施例中，电路2000包括的双工模块2200的数量为多个，多个双工模块2200还包括分离滤波器，所述多个双工模块分别通过所述分离滤波器耦合至所述天线口，所述分离滤波器用于按照频段的不同，将所述第一输入信号传输给与所述第一输入信号的频段相对应的双工模块。
例如，如图12所示，两个双工模块2200-a和2200-b通过分离滤波器2300与天线连接，其中，图中上方所示的双工模块2200-a可以支持高频带(Higher Band，HB)，下方所示的双工模块2200-b可以支持低频带(Lower Band，LB)。具体工作时，宽带天线同时接收或发射LB/HB的信号，通过分离滤波器(Diplexer)2230，将LB信号传至LB通道(即图中下方所示的双工模块)，将HB信号传至HB通道(即图中上方所示的双工模块)，LB信号和HB信号之间理论上不会互相干扰。当然，图12所示的射频电路也可以应用于非CA场景。
应理解，图7a和7b至图12示出的射频电路2000只是本发明的具体实现方式。不应对本发明的保护范围构成限定。
应理解，图8、9、10和12中所示的射频发送通路包括PA和滤波器，以及射频接收通路包括LNA(和滤波器)，但是本发明实施例中射频发送通路和射频接收通路可以包括其他器件，不应对本发明实施例构成限定，以及本发明实施例中的射频发送通路和射频接收通路的全部或部分功能也可以通过集成电路工艺与收发机4000集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是射频接收通路或射频发送通路的全部或部分功能集成在收发机中。
应理解，图8、9、10和12所示的滤波器可以是支持固定频段的带通滤波器，当然，也可以是可调谐带通滤波器，则此时射频接收通路支持的频段可以覆盖较宽的频率范围，或者射频发送通路支持的频段可以覆盖较宽的频率范围。从而可以进一步减少射频电路的面积和成本。
可选地，本发明实施例中的射频电路2000可以应用于移动终端中。当然，本发明实施例中的射频电路2000也可以应用于其他设备中，本发明实施例并不对此进行限定。
因此，由于本发明实施例的射频电路2000的收发单元2230中的环形器2231具有双工功能，射频接收通路2233和射频发送通路2232可以具有滤波功能，从而解耦了双工和滤波两个功能，且由于环形器的工作频段是可调谐的或宽带频段，所以可以实现多模多频双工功能，从而可以降低射频电路的复杂性、成本和面积。本发明实施例中的信号接收通道和信号发送通道可以同时独立工作，从而可以兼容TDD和FDD两种模式，进一步地可以节省射频电路的复杂性、成本和面积。
并且，本发明实施例中的耦合单元2220可以对发送信号和输入信号进行耦合得到第一耦合信号和第二耦合信号，控制器2100可以根据第一耦合信号和第二耦合信号，获取天线口阻抗的信息，并根据天线口的阻抗信息对阻抗调谐器2210进行阻抗调整，可以使得环形器2231的与天线口连接的端口实现阻抗匹配，从而可以保证环形器2231的隔离度，使得环形器2231的隔离度不因天线阻抗随外部环境变化而变化，因此可以保证接收通道和发送通道的隔离度。
本发明实施例还提供一种移动终端，该移动终端包括上述所述的射频电路，以及包括天线。
图13是根据本发明实施例的移动终端5000的示意性框图。如图13所示，该移动终端5000包括射频电路5100和天线5200。其中，射频电路5100耦合至天线5200的天线口，也可以称为天线馈点，通过该天线口进行信号的收发。可选地，如图13所示，该移动终端5000还包括收发机。
收发机500用于将第一发送信号传输给射频电路5100中的射频发送通路；射频电路5100中的射频接收通路用于将第三输入信号传输给所述收发机5000。
应理解，虽然图13中，收发机5300与射频电路5100独立存在，但是在本发明实施例中，射频电路5100的部分功能可以通过集成电路工艺与收发机5300集成在一个集成电路中，例如，控制器与收发机集成在一个集成电路中，和/或射频接收通路与收发机集成在一个集成电路中，和/或射频发送通路与收发机集成在一个集成电路中。或者，在本发明实施例中，也可以是射频接收通路，和/或射频发送通路，和/或控制器的全部或部分功能集成在收发机中。
还应理解，射频电路5100可以对应于上文所述的射频电路1000或2000，可以实现射频电路1000或2000的相应功能，为了简洁，在此不再赘述。收发机可以对应于上文所述的收发机3000或4000，可以实现收发机3000或4000的相应功能，为了简洁，在此不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种射频电路，其特征在于，包括：控制器和至少一个双工模块；
所述双工模块包括阻抗调谐器和至少一个收发单元，所述收发单元包括环形器、至少一个射频发送通路、至少一个射频接收通路、第一定向耦合器和第二定向耦合器；
所述射频发送通路用于接收第一发送信号，并对所述第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号；所述第一定向耦合器用于接收所述第二发送信号，将所述第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给所述环形器，并从所述第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；所述环形器包括按照其环行方向依次排列的第一端口，第二端口及第三端口，所述环形器用于通过所述第一端口接收所述第三发送信号，并通过所述第二端口输出所述第三发送信号；所述阻抗调谐器用于将所述环形器的所述第二端口输出的所述第三发送信号传输至天线口，以及，将来自所述天线口的第一输入信号传输至所述环形器的所述第二端口；所述环形器还用于通过所述第二端口，接收所述第一输入信号，并通过所述第三端口将所述第一输入信号输入到所述第二定向耦合器；所述第二定向耦合器用于将所述第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给所述射频接收通路，以及从所述第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；所述射频接收通路用于对所述第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号；
所述控制器用于根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，调整所述阻抗调谐器的阻抗，以使所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述控制器具体用于：根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，获取所述天线口的阻抗信息，并根据所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器进行阻抗调整，以使得所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配，其中，
所述天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比；或者，所述天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比，以及根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号的相对相位得到的所述天线口的阻抗相角。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述控制器具体用于：根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，周期性地获取所述天线口的阻抗信息，并根据周期性地获取的所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器的阻抗进行动态调整。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，当所述收发单元中包括多个所述射频发送通路和多个所述射频接收通路时，所述收发单元还包括：
第一开关和第二开关，所述第一开关用于将所述多个射频发送通路中的一个射频发送通路输出的第二发送信号选择性地传输给所述第一定向耦合器；所述第二开关用于将所述第二定向耦合器直通的第二输入信号选择性地传输给所述多个射频接收通路中的一个射频接收通路。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，当所述电路包括多个所述双工模块时，所述电路还包括：分离滤波器，所述多个双工模块分别通过所述分离滤波器耦合至所述天线口，所述分离滤波器用于按照频段的不同，将所述第一输入信号传输给与所述第一输入信号的频段相对应的双工模块。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述射频发送通路包括功率放大器和滤波器；所述射频接收通路包括滤波器。
7.根据权利要求6所述的电路，所述射频接收通路还包括低噪声放大器，用于对所述射频接收通路中的滤波器滤波后的信号进行放大处理，得到所述第三输入信号。
8.一种射频电路，其特征在于，包括：控制器和至少一个双工模块；
所述双工模块包括阻抗调谐器、耦合单元和至少一个收发单元，所述收发单元包括环形器、至少一个射频发送通路和至少一个射频接收通路；
所述射频发送通路用于接收第一发送信号，并对所述第一发送信号进行滤波及放大处理，得到第二发送信号；所述环形器包括按照其环行方向依次排列的第一端口，第二端口及第三端口，所述环形器用于通过所述第一端口接收所述第二发送信号，并通过所述第二端口输出所述第二发送信号；所述耦合单元用于接收所述第二发送信号，将所述第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给所述阻抗调谐器，并从所述第二发送信号中耦合得到第一耦合信号；所述阻抗调谐器用于将所述第三发送信号传输至天线口，以及，将来自所述天线口的第一输入信号传输至所述耦合单元；所述耦合单元还用于将所述第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给所述环形器，以及从所述第一输入信号中耦合得到第二耦合信号；所述环形器还用于通过所述第二端口，接收所述第二输入信号，并通过所述第三端口将所述第二输入信号输入到射频接收通路；所述射频接收通路用于对所述第二输入信号进行滤波处理，得到第三输入信号；
所述控制器用于根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，调整所述阻抗调谐器的阻抗，以使所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配。
9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，
所述控制器具体用于根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，获取所述天线口的阻抗信息，并根据所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器进行阻抗调整，以使得所述环形器的所述第二端口实现阻抗匹配，其中，
所述天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比；或者，所述天线口的阻抗信息包括：根据所述第一耦合信号的功率和所述第二耦合信号的功率得到的所述天线口的驻波比以及根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号的相对相位得到的所述天线口的阻抗相角。
10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述控制器具体用于：根据所述第一耦合信号和所述第二耦合信号，周期性地获取所述天线口的阻抗信息，并根据周期性地获取的所述天线口的阻抗信息对所述阻抗调谐器的阻抗进行动态调整。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的电路，其特征在于，当所述收发单元中包括多个所述射频发送通路和多个所述射频接收通路时，所述收发单元还包括：
第一开关和第二开关，所述第一开关用于将所述多个射频发送通路中的一个射频发送通路输出的第二发送信号选择性地传输给所述环形器；所述第二开关用于将所述环形器的所述第三端口输出的所述第二输入信号选择性地传输给所述多个射频接收通路中的一个射频接收通路。
12.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，
当所述双工模块包括多个所述收发单元时，所述双工模块还包括第三开关，所述耦合单元包括多个定向耦合器；其中，每个定向耦合器分别对应一个收发单元，所述定向耦合器用于从与其对应的收发单元中的环形器的第二端口输出的第二发送信号中耦合得到第一耦合信号，并将与其对应的收发单元输出的第二发送信号的一部分作为第三发送信号直通给所述第三开关，所述第三开关用于将所述多个定向耦合器中的一个定向耦合器输出的第三发送信号选择性地传输给所述阻抗调谐器；
所述第三开关还用于将所述阻抗调谐器输出的所述第一输入信号选择性地传输给所述多个定向耦合器中的一个定向耦合器，所述定向耦合器还用于将所述第一输入信号的一部分作为第二输入信号直通给与其对应的收发单元中的环形器，以及从所述第一输入信号中耦合得到第二耦合信号。
13.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，当所述双工模块包括多个所述收发单元时，所述双工模块还包括第四开关；
所述第四开关用于将所述多个收发单元中的一个收发单元输出的第二发送信号选择性地传输给所述耦合单元；以及将所述耦合单元输出的所述第二输入信号选择性地传输给所述多个收发单元中的一个收发单元，所述耦合单元为定向耦合器。
14.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，当所述电路包括多个所述双工模块时，所述电路还包括：分离滤波器；所述多个双工模块分别通过所述分离滤波器耦合至所述天线口，所述分离滤波器用于按照频段的不同，将所述第一输入信号传输给与所述第一输入信号的频段相对应的双工模块。
15.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述射频发送通路包括功率放大器和滤波器；所述射频接收通路包括滤波器。
16.根据权利要求15所述的电路，所述射频接收通路还包括低噪声放大器，所述低噪声放大器用于对所述射频接收通路中的滤波器滤波后的信号进行放大处理，得到所述第三输入信号。
17.一种移动终端，其特征在于，包括：天线，以及根据权利要求1至7中任一项所述的或者权利要求8至16中任一项所述的射频电路，所述射频电路耦合至所述天线的天线口。
18.根据权利要求17所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括收发机；其中，
所述收发机用于将第一发送信号传输给所述射频电路；和/或
接收所述射频电路处理的第三输入信号。
19.根据权利要求18所述的移动终端，其特征在于，所述射频电路中的射频接收通路、射频发送通路、控制器和所述收发机通过集成电路工艺集成在同一个集成电路中。
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