CN105553499B - 一种移动终端的射频前端和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种移动终端的射频前端,包括:第一主集天线、分集天线、第二主集天线、四工器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器、第七滤波器、第八滤波器、第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第四功率放大器、第五功率放大器、第六功率放大器、四工器、双工器、第一射频开关、第二射频开关、第一RF收发器、第二RF收发器、控制器。本发明实施例还公开了一种移动终端。采用本发明,能减少移动终端内部天线的数量,降低内部的干扰和天线设计的复杂度。

Description

一种移动终端的射频前端和移动终端

技术领域

本发明涉及天线领域,尤其涉及一种移动终端的射频前端和移动终端。

背景技术

为了满足单用户峰值速率和系统容量提升的要求,最直接的方法是增加系统传输带宽,LTE-Advanced系统提出了载波聚合的方法增加传输带宽。目前在支持载波聚合的移动终端中,大多采用高通的上行2CC和下行3CC的载波聚合方案,采用这种方案需要采用2个主集天线和2个分集天线来实现。

现有的移动终端越来越追求轻薄,移动终端内部的空间越来越狭小,电磁环境非常复杂,现有的4天线实现载波聚合的方案,由于天线数量太多,给天线的布局和涉及带来很大的难度,并且容易造成信号的干扰,影响移动终端的性能。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种移动终端的射频前端和天线装置。可解决现有技术中移动终端内部天线数量和元器件数量多,造成干扰严重,射频性能下降的问题

为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种射频前端,包括:

第一主集天线、分集天线、第二主集天线、四工器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器、第七滤波器、第八滤波器、第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第四功率放大器、第五功率放大器、第六功率放大器、四工器、双工器、第一射频开关、第二射频开关、第一RF收发器、第二RF收发器、控制器;

其中,所述控制器分别与所述第一RF收发器和所述第二RF收发器电连接;

所述第一主集天线与所述第一射频开关的动端电连接,所述第一射频开关的第一不动端与所述四工器的公共引脚电连接;所述四工器的第一通道引脚通过所述第一功率放大器的输出端和输入端与所述第一RF收发器的第二频段发射引脚电连接;所述四工器的第二通道引脚通过所述第二功率放大器的输出端和输入端与所述第一RF收发器的第一频段发射引脚电连接;所述四工器的第三通道引脚与所述第一RF收发器的第一频段主集接收引脚电连接;所述四工器的第四通道引脚与所述第一RF收发器的第二频段主集接收引脚电连接;所述第一射频开关的第二不动端通过所述第一滤波器与所述第三功率放大器的输出端电连接,所述第三功率放大器的输入端与所述第一RF收发器的第三频段发射引脚电连接;所述第一射频开关的第三不动端通过所述第二滤波器与所述第四功率放大器的输出端电连接,所述第四功率放大器的输入端与所述第一RF收发器第四频段发射引脚电连接;所述第一射频开关的第四不动端通过所述第三滤波器与所述第一RF收发器的第三主集接收引脚电连接;所述第一射频开关的第五不动端通过所述第四滤波器与所述第一RF收发器的第四频段主集接收引脚电连接;

所述分集天线与所述第二射频开关的动端电连接,所述第二射频开关的第一不动端与所述第五滤波器的输入端电连接,所述第五滤波器的第一输出端与所述第一RF收发器的第三频段分集接收引脚电连接,所述第五滤波器的第二输出端与所述第一RF收发器的第四频段分集接收引脚电连接;所述第二射频开关的第二不动端与所述第六滤波器的输入端电连接,所述第六滤波器的第一输出端与所述第一RF收发器的第一频段分集接收引脚电连接,所述第六滤波器的第二输出端与所述第一RF收发器的第二频段分集接收引脚电连接;

所述第二主集天线与所述第三射频开关的动端电连接,所述第三射频开关的第一不动端通过所述第七滤波器与所述第二RF收发器的第三频段主集接收引脚电连接,所述第三射频开关的第二不动端与所述双工器的公共引脚电连接,所述双工器的第一通道引脚与所述第二RF收发器的第一频段主集接收引脚电连接,所述双工器的第二通道引脚通过所述第五功率放大器的输出端和输入端与所述第二RF收发器的第一频段发射引脚电连接;所述第三射频开关的第三不动端通过所述第八滤波器与所述第六功率放大器的输出端电连接,所述第六功率放大器的输入端与所述第二RF收发器的第三频段发射引脚电连接。

所述控制器用于当需要利用第一频段和第三频段进行下行载波聚合时,获取所述第一RF收发器中的第一频段分集接收引脚或第三频段分集接收引脚接收的信号作为分集接收信号。

其中,所述第一滤波器、所述第二滤波器、所述第三滤波器、所述第四滤波器、所述第五滤波器所述第六滤波器、所述第七滤波器和所述第八滤波器为表面声波滤波器。

其中,所述第一频段为B1频段、所述第二频段为B3频段、所述第三频段为B39频段、所述第四频段为B41频段。

其中,所述第一RF收发器的型号为WTR3925,所述第二RF收发器的型号为WTR4905。

其中,所述控制器包括基带处理器。

其中,所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器、所述第四功率放大器、所述第五功率放大器和第六功率放大器封装在一个芯片中。

其中,还包括:供电单元,所述供电单元用于所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器、所述第四功率放大器、所述第五功率放大器和所述第六功率放大器提供工作电压。

相应的,本发明实施例还提供了一种移动终端,包括上述任意一项所述的射频前端。

其中,金属中框和金属背盖,所述金属中框上设置有辐射缝隙,所述金属中框上固定有印刷电路板,所述射频前端安装于所述印刷电路板上。

其中,所述第一主集天线、第二主集天线和所述分集天线分别布置在移动终端的不同角落中。

实施本发明实施例,具有如下有益效果:

第二RF收发器和第一RF收发器的第一频段分集接收通道和第三频段分集接收通道公共,在需要通过第一频段或第三频段进行分集接收时,直接利用第一RF收发器的分集天线进行载波聚合,这样可以减少第二RF收发器上的一个分集天线和部分元器件,有利用降低移动终端内部的干扰情况,提升射频性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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1是本发明实施例提供的一种移动终端的射频前端。

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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。

参见图1,为本发明实施例提供的一种移动终端的射频前端的结构示意图,在本发明实施例中,射频前端包括:

第一主集天线A1、分集天线A2、第二主集天线A3、第一滤波器F1、第二滤波器F2、第三滤波器F3、第四滤波器F4、第五滤波器F5、第六滤波器F6、第七滤波器F7、第八滤波器F8、第一功率放大器P1、第二功率放大器P2、第三功率放大器P3、第四功率放大器P4、第五功率放大器P5、第六功率放大器P6、四工器Q1、双工器D1、第一射频开关SW1、第二射频开关SW2、第一RF收发器W1、第二RF收发器W2和控制器C1。

其中,上述射频前端中的各个部件的连接关系为:

控制器C1分别与第一RF收发器W1和第二RF收发器W2电连接;

第一主集天线A1与第一射频开关SW1的动端电连接,第一射频开关SW1的第一不动端与四工器Q1的公共引脚电连接;四工器Q1的第一通道引脚通过第一功率放大器P1的输出端和输入端与第一RF收发器W1的第二频段发射引脚电连接;四工器Q1的第二通道引脚通过第二功率放大器P2的输出端和输入端与第一RF收发器W1的第一频段发射引脚电连接;四工器Q1的第三通道引脚与第一RF收发器W1的第一频段主集接收引脚电连接;四工器Q1的第四通道引脚与第一RF收发器W1的第二频段主集接收引脚电连接;第一射频开关SW1的第二不动端通过第一滤波器F1与第三功率放大器P3的输出端电连接,第三功率放大器P3的输入端与第一RF收发器W1的第三频段发射引脚电连接;第一射频开关SW1的第三不动端通过第二滤波器F2与第四功率放大器P4的输出端电连接,第四功率放大器P4的输入端与第一RF收发器W1第四频段发射引脚电连接;第一射频开关SW1的第四不动端通过第三滤波器F3与第一RF收发器W1的第三主集接收引脚电连接;第一射频开关SW1的第五不动端通过第四滤波器F4与第一RF收发器W1的第四频段主集接收引脚电连接;

分集天线A2与第二射频开关SW2的动端电连接,第二射频开关SW2的第一不动端与第五滤波器F5的输入端电连接,第五滤波器F5的第一输出端与第一RF收发器W1的第三频段分集接收引脚电连接,第五滤波器F5的第二输出端与第一RF收发器W1的第四频段分集接收引脚电连接;第二射频开关SW2的第二不动端与第六滤波器F6的输入端电连接,第六滤波器F6的第一输出端与第一RF收发器W1的第一频段分集接收引脚电连接,第六滤波器F6的第二输出端与第一RF收发器的第二频段分集接收引脚电连接;

第二主集天线A3与第三射频开关SW3的动端电连接,第三射频开关SW3的第一不动端通过第七滤波器F7与第二RF收发器W2的第三频段主集接收引脚电连接,第三射频开关SW3的第二不动端与双工器D1的公共引脚电连接,双工器D1的第一通道引脚与第二RF收发器W2的第一频段主集接收引脚电连接,双工器D1的第二通道引脚通过第五功率放大器P5的输出端和输入端与第二RF收发器W2的第一频段发射引脚电连接;第三射频开关SW3的第三不动端通过第八滤波器F8与第六功率放大器P6的输出端电连接,第六功率放大器P6的输入端与第二RF收发器W2的第三频段发射引脚电连接。

控制器C1用于当需要利用第一频段和第三频段进行下行载波聚合时,获取第一RF收发器W1中的第一频段分集接收引脚或第三频段分集接收引脚接收的信号作为分集接收信号。

射频前端的工作原理为:第一射频开关SW1为单刀五掷开关,第一射频开关的5个不动端分别连接5个射频通道,控制器控制第一射频开关SW1的动端的切换,使第一主集天线使用5个射频通道中的其中一个射频通道收发信号。第二射频开关SW1为单刀双掷开关,第三射频开关SW3为单刀三掷开关。第一主集天线A1和第二主集天线A3负责信号的接收和发射,分集天线至负责信号的接收,在频段的分配上,第一主集天线A1实现第一频段、第二频段、第三频段和第四频段的发射和主集接收,分集天线A2实现第一频段、第二频段、第三频段和第四频段的分集接收,第二主集天线A3用于实现第一频段的发射和第三频段的发射和主集接收。控制器用于当需要进行第一频段或第三频段进行分集接收时,通过第一RF收发器的第一频段分集接收引脚和第三频段分集接收引脚接收的信号作为分集接收信号,利用接收到的分集接收信号在第一频段或第三频段上进行载波聚合。

实施本发明的实施例,第二RF收发器和第一RF收发器的第一频段分集接收通道和第三频段分集接收通道公共,在需要通过第一频段或第三频段进行分集接收时,直接利用第一RF收发器的分集天线进行载波聚合,这样可以减少第二RF收发器上的一个分集天线和部分元器件,有利用降低移动终端内部的干扰情况,提升射频性能。

可选的,所述第一滤波器、所述第二滤波器、所述第三滤波器、所述第四滤波器、所述第五滤波器所述第六滤波器、所述第七滤波器和所述第八滤波器为表面声波滤波器。

其中,第五滤波器和第六滤波器为双端口滤波器,第五滤波器将输入端输入的混合频率信号进行滤波处理得到两路射频信号,两路射频信号的频段分别为第三频段和第四频段;第五滤波器将输入端输入的混合频率信号进行滤波处理,得到两路射频信号,两路射频信号的频段分别为第一频段和第二频段。

可选的,所述第一频段为B1频段、所述第二频段为B3频段、所述第三频段为B39频段、所述第四频段为B41频段。

可选的,所述第一RF收发器的型号为WTR3925,所述第二RF收发器的型号为WTR4905。

具体的,射频前端实现FDD-LTE的B1频段和B3频段上的上行载波聚合,需要两个RF收发器:WTR3925和WTR4905来实现,工作过程为:

做上行载波聚合时,第一RF收发器将基带信号进行上变频后生成LTE B3频段的发射信号,发射信号经过第一功率放大器的放大处理后到达四工器的第一通道引脚,经过第一射频开关到达第一主集天线,由第一主集天线将发射信号发射出去。B3频段的分集接收信号由第一主集天线接收,然后经过第一射频开关和四工器到达第一RF收发器的第二频段主集接收引脚;B3频段的分集接收信号由分集天线接收,然后经过第二射频开关和双端口的第六滤波器到达第一RF收发器的第二频段分集接收引脚。

做上行载波聚合时,第二RF收发器将基带信号进行上变频后生成LTE B1频段的发射信号,发射信号通过第五功率放大器到达双工器的第二通道引脚,然后通过第三射频开关和第三天线发射出去。B1频段的主集接收信号由第三天线进行接收,然后通过双工器的第一通道引脚到达第二RF收发器的第一频段主集接收引脚。从图中可以看出,这个分集接收通道本来为第二RF收发器的B1频段提供分集接收,在本发明实施例中,将第二RF收发器中的B1频段的分集接收通道和第一RF收发器中B1频段的分集接收通道进行公用,当需要实现B1频段的分集接收时,控制器获取第一RF收发器中第一频段分集接收引脚上的信号进行载波聚合。同理,当需要实现B39频段的分集接收时,控制器获取第一RF收发器中第三频段分集接收引脚上的信号进行载波聚合,具体过程可参照B1频段的过程,此处不再赘述。

可选的,所述控制器包括基带处理器。

可选的,所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器、所述第四功率放大器、所述第五功率放大器和第六功率放大器封装在一个芯片中。

其中,上述六个功率放大器封装在一个芯片中,可以进一步减小元器件占用的空间,降低移动终端内部的电磁干扰。

可选的,还包括:供电单元,所述供电单元用于所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器、所述第四功率放大器、所述第五功率放大器和所述第六功率放大器提供工作电压。

其中,供电单元可以利用移动终端现有的供电单元来实现,通过不同的功率放大器所需的电压的不同,在现有的供电电源连接电压转换装置进行电压转换,使转换后的电压符合各个功率放大器所需的工作电压。

实施本发明的实施例,第二RF收发器和第一RF收发器的第一频段分集接收通道和第三频段分集接收通道公共,在需要通过第一频段或第三频段进行分集接收时,直接利用第一RF收发器的分集天线进行载波聚合,这样可以减少第二RF收发器上的一个分集天线和部分元器件,有利用降低移动终端内部的干扰情况,提升射频性能。

本发明实施例还提供了一种移动终端,包括上述实施例中的射频前端,移动终端可以是智能手机或具有射频前端的其他设备。

可选的,金属中框和金属背盖,所述金属中框上设置有辐射缝隙,所述金属中框上固定有印刷电路板,所述射频前端安装于所述印刷电路板上。

其中,金属背盖和金属中框装配后形成一个腔体,印刷电路板设置的腔体内,同时固定在金属中框上,射频前端设置在印刷电路板上,由于背盖和中框均为金属的,为了便于信号的发射和接收,在金属中框上设置有辐射缝隙,辐射缝隙可以设置在金属中框的拐角处或其他问题,辐射缝隙的长度根据需要进行设置,本发明不作限制。

可选的,所述第一主集天线、第二主集天线和所述分集天线分别布置在移动终端的不同角落中。

各个天线分布在移动终端内部的不同角落中,使各个天线在空间上的距离尽可能的增大,这样增加了天线之间的空间隔离度,进一步减少了移动终端内部的干扰,提升射频性能。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种移动终端的射频前端,其特征在于,包括:
第一主集天线、分集天线、第二主集天线、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、第四滤波器、第五滤波器、第六滤波器、第七滤波器、第八滤波器、第一功率放大器、第二功率放大器、第三功率放大器、第四功率放大器、第五功率放大器、第六功率放大器、四工器、双工器、第一射频开关、第二射频开关、第三射频开关、第一RF收发器、第二RF收发器、控制器;
其中,所述控制器分别与所述第一RF收发器和所述第二RF收发器电连接;
所述第一主集天线与所述第一射频开关的动端电连接,所述第一射频开关的第一不动端与所述四工器的公共引脚电连接;所述四工器的第一通道引脚通过所述第一功率放大器的输出端和输入端与所述第一RF收发器的第二频段发射引脚电连接;所述四工器的第二通道引脚通过所述第二功率放大器的输出端和输入端与所述第一RF收发器的第一频段发射引脚电连接;所述四工器的第三通道引脚与所述第一RF收发器的第一频段主集接收引脚电连接;所述四工器的第四通道引脚与所述第一RF收发器的第二频段主集接收引脚电连接;所述第一射频开关的第二不动端通过所述第一滤波器与所述第三功率放大器的输出端电连接,所述第三功率放大器的输入端与所述第一RF收发器的第三频段发射引脚电连接;所述第一射频开关的第三不动端通过所述第二滤波器与所述第四功率放大器的输出端电连接,所述第四功率放大器的输入端与所述第一RF收发器第四频段发射引脚电连接;所述第一射频开关的第四不动端通过所述第三滤波器与所述第一RF收发器的第三频段主集接收引脚电连接;所述第一射频开关的第五不动端通过所述第四滤波器与所述第一RF收发器的第四频段主集接收引脚电连接;
所述分集天线与所述第二射频开关的动端电连接,所述第二射频开关的第一不动端与所述第五滤波器的输入端电连接,所述第五滤波器的第一输出端与所述第一RF收发器的第三频段分集接收引脚电连接,所述第五滤波器的第二输出端与所述第一RF收发器的第四频段分集接收引脚电连接;所述第二射频开关的第二不动端与所述第六滤波器的输入端电连接,所述第六滤波器的第一输出端与所述第一RF收发器的第一频段分集接收引脚电连接,所述第六滤波器的第二输出端与所述第一RF收发器的第二频段分集接收引脚电连接;
所述第二主集天线与所述第三射频开关的动端电连接,所述第三射频开关的第一不动端通过所述第七滤波器与所述第二RF收发器的第三频段主集接收引脚电连接,所述第三射频开关的第二不动端与所述双工器的公共引脚电连接,所述双工器的第一通道引脚与所述第二RF收发器的第一频段主集接收引脚电连接,所述双工器的第二通道引脚通过所述第五功率放大器的输出端和输入端与所述第二RF收发器的第一频段发射引脚电连接;所述第三射频开关的第三不动端通过所述第八滤波器与所述第六功率放大器的输出端电连接,所述第六功率放大器的输入端与所述第二RF收发器的第三频段发射引脚电连接;
所述控制器用于当需要利用第一频段进行下行载波聚合时,获取所述第一RF收发器中的第一频段分集接收引脚接收的信号作为分集接收信号,
或,所述控制器用于当需要利用第三频段进行下行载波聚合时,获取所述第一RF收发器中的第三频段分集接收引脚接收的信号作为分集接收信号。
2.如权利要求1所述的射频前端,其特征在于,所述第一滤波器、所述第二滤波器、所述第三滤波器、所述第四滤波器、所述第五滤波器、所述第六滤波器、所述第七滤波器和所述第八滤波器为表面声波滤波器。
3.如权利要求1或2所述的射频前端,其特征在于,所述第一频段为B1频段、所述第二频段为B3频段、所述第三频段为B39频段、所述第四频段为B41频段。
4.如权利要求3所述的射频前端,其特征在于,所述第一RF收发器的型号为WTR3925,所述第二RF收发器的型号为WTR4905。
5.如权利要求4所述的射频前端,其特征在于,所述控制器包括基带处理器。
6.如权利要求5所述的射频前端,其特征在于,所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器、所述第四功率放大器、所述第五功率放大器和第六功率放大器封装在一个芯片中。
7.如权利要求5或6所述的射频前端,其特征在于,还包括:供电单元,所述供电单元用于所述第一功率放大器、所述第二功率放大器、所述第三功率放大器、所述第四功率放大器、所述第五功率放大器和所述第六功率放大器提供工作电压。
8.一种移动终端,其特征在于,包括如权利要求1-7任意一项所述的射频前端。
9.如权利要求8所述移动终端,其特征在于,还包括:金属中框和金属背盖,所述金属中框上设置有辐射缝隙,所述金属中框上固定有印刷电路板,所述射频前端安装于所述印刷电路板上。
10.如权利要求8或9所述的移动终端,其特征在于,所述第一主集天线、第二主集天线和所述分集天线分别布置在移动终端的不同角落中。
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