CN105978579A - 具有多通道收发器的移动终端和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有多通道收发器的移动终端和系统。其中，所述移动终端包括中央处理器和多通道收发器，中央处理器控制多通道收发器接收或发射射频信号，多通道收发器包括多个功率放大器、第一发射模块和第二发射模块、多个低噪声放大器、第一接收模块和第二接收模块；中央处理器输出第一发射信号和第二发射信号至相应的第一发射模块和第二发射模块，进行滤波和变频处理后将信号放大，并传输至对应的发射通道；多个接收通道接收的第一接收信号和第二接收信号经信号放大后分别传输至第一接收模块和第二接收模块，进行变频和滤波处理后输出至中央处理器，通过一个收发器即可同时支持多模式多频段协同通信，降低了移动终端的成本且减小了终端尺寸。

Description

具有多通道收发器的移动终端和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种具有多通道收发器的移动终端和系统。
背景技术
随着移动终端的智能化，WIFI、蓝牙、5G/4G/3G/2G等通信几乎是目前移动终端的标配，但是，WIFI、蓝牙、5G/4G/3G/2G各自的通信都需要收发器，现有的通信终端中，5G/4G/3G/2G通信共用一个收发器，而WIFI/BT（Bluetooth，蓝牙）独立存在并专用一个WIFI/BT收发器，因此终端会存在两个收发器，即5G/4G/3G/2G共用一个收发器，WIFI/BT共用另外一个收发器，这无疑对终端的成本、尺寸等影响很大
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种具有多通道收发器的移动终端和系统，通过一个收发器即可同时支持多模式多频段协同通信，降低了移动终端的成本且减小了终端尺寸。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种具有多通道收发器的移动终端，其包括：
中央处理器和多通道收发器，所述中央处理器控制多通道收发器接收或发射射频信号，所述多通道收发器包括多个功率放大器、第一发射模块和第二发射模块、多个低噪声放大器、第一接收模块和第二接收模块；
发射射频信号时中央处理器输出第一发射信号和第二发射信号至相应的第一发射模块和第二发射模块，第一发射模块和第二发射模块对所述第一发射信号和第二发射信号进行相应的滤波和变频处理，并分别送入多个功率放大器进行信号放大后，传输至对应的发射通道输出；
接收射频信号时多个接收通道接收的第一接收信号和第二接收信号分别经多个低噪声放大器进行信号放大后分别传输至第一接收模块和第二接收模块，第一接收模块和第二接收模块对所述第一接收信号和第二接收信号进行相应的变频和滤波处理后输出至中央处理器。
所述的具有多通道收发器的移动终端中，所述第一发射模块包括第一发射控制单元、第一发射本振电路、第一低通滤波器和第一发射上变频器；
所述第一发射控制单元根据中央处理器输出的第一发射控制信号和基准时钟控制第一发射本振电路输出第一发射本振时钟信号，并发送至第一发射上变频器；所述第一低通滤波器对第一发射信号进行滤波处理后输出至第一发射上变频器；所述第一发射上变频器根据所述第一发射本振时钟信号对经滤波后的第一发射信号进行上变频调制。
所述的具有多通道收发器的移动终端中，所述第二发射模块包括第二发射控制单元、第二发射本振电路、第二低通滤波器和第二发射上变频器；
所述第二发射控制单元根据中央处理器输出的第二发射控制信号和基准时钟控制第二发射本振电路输出第二发射本振时钟信号，并发送至第二发射上变频器；所述第二低通滤波器对第二发射信号进行滤波处理后输出至第二发射上变频器；所述第二发射上变频器根据所述第二发射本振时钟信号对经滤波后的第二发射信号进行上变频调制。
所述的具有多通道收发器的移动终端中，所述第一接收模块包括第一接收控制单元、第一接收本振电路、第三低通滤波器和第一接收下变频器；
所述第一接收控制单元根据中央处理器输出的第一接收控制信号和基准时钟控制第一接收本振电路输出第一接收本振时钟信号，并发送至第一接收下变频器；所述第一接收下变频器根据所述第一接收本振时钟信号对第一接收信号进行下变频解调后输出至第三低通滤波器；所述第三低通滤波器对经下变频解调后的第一接收信号进行滤波处理，并输出至中央处理器。
所述的具有多通道收发器的移动终端中，所述第二接收模块包括第二接收控制单元、第二接收本振电路、第四低通滤波器和第二接收下变频器；
所述第二接收控制单元根据中央处理器输出的第二接收控制信号和基准时钟控制第二接收本振电路输出二接收本振时钟信号，并发送至第二接收下变频器；所述第二接收下变频器根据所述第二接收本振时钟信号对第二接收信号进行下变频解调后输出至第四低通滤波器；所述第四低通滤波器对经下变频解调后的第二接收信号进行滤波处理后输出至中央处理器。
所述的具有多通道收发器的移动终端中，所述多通道收发器还包括开关模块，用于控制多个发射通道的开关状态。
所述的具有多通道收发器的移动终端中，所述多通道收发器还包括基准时钟模块，用于根据中央处理器输出的参考时钟信号输出基准时钟至第一发射模块、第二发射模块、第一接收模块和第二接收模块。
所述的具有多通道收发器的移动终端中，所述基准时钟模块包括运算放大器和倍频器，中央处理器输出的参考时钟信号分别经运算放大器和倍频器进行放大和倍频处理后输出基准时钟至第一发射本振电路、第二发射本振电路、第一接收本振电路和第二接收本振电路。
一种具有多通道收发器的系统，其包括如上所述的具有多通道收发器的移动终端。
相较于现有技术，本发明提供的具有多通道收发器的移动终端和系统中，所述具有多通道收发器的移动终端包括中央处理器和多通道收发器，所述中央处理器控制多通道收发器接收或发射射频信号，所述多通道收发器包括多个功率放大器、第一发射模块和第二发射模块、多个低噪声放大器、第一接收模块和第二接收模块；发射射频信号时中央处理器输出第一发射信号和第二发射信号至相应的第一发射模块和第二发射模块，第一发射模块和第二发射模块对所述第一发射信号和第二发射信号进行相应的滤波和变频处理，并送入多个功率放大器进行信号放大后，传输至对应的发射通道输出；接收射频信号时多个接收通道接收的第一接收信号和第二接收信号经多个低噪声放大器进行信号放大后分别传输至第一接收模块和第二接收模块，第一接收模块和第二接收模块对所述第一接收信号和第二接收信号进行相应的变频和滤波处理后输出至中央处理器，通过一个收发器即可同时支持多模式多频段协同通信，降低了移动终端的成本且减小了终端尺寸。
附图说明
图1 为本发明提供的具有多通道收发器的移动终端的结构框图。
图2为本发明提供的具有多通道收发器的移动终端的优选实施例的原理示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中多种模式多种频段的信号需要分开使用独立的收发器，增加了移动终端的成本及尺寸等缺点，本发明的目的在于提供一种具有多通道收发器的移动终端和系统，通过一个收发器即可同时支持多模式多频段协同通信，降低了移动终端的成本且减小了终端尺寸。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供的具有多通道收发器20的移动终端包括中央处理器10和多通道收发器20，所述中央处理器10连接多通道收发器20，所述中央处理器10控制多通道收发器20接收或发射射频信号。其中，所述多通道收发器20包括多个功率放大器201、第一发射模块202和第二发射模块203、多个低噪声放大器204、第一接收模块205和第二接收模块206，所述功率放大器连接所述第一发射模块202和第二发射模块203，所述第一发射模块202和第二发射模块203均连接中央处理器10。
当发射射频信号时，由中央处理器10输出第一发射信号和第二发射信号至相应的第一发射模块202和第二发射模块203，之后第一发射模块202和第二发射模块203对所述第一发射信号和第二发射信号进行相应的滤波和变频处理，并分别送入多个功率放大器201进行信号放大后，传输至对应的发射通道输出，从而实现多种射频信号的协同发射；当接收射频信号时，由多通道收发器20的多个接收通道接收第一接收信号和第二接收信号，之后分别经多个低噪声放大器204进行信号放大，放大后的第一接收信号和第二接收信号分别传输至第一接收模块205和第二接收模块206，第一接收模块205和第二接收模块206对所述第一接收信号和第二接收信号进行相应的变频和滤波处理后输出至中央处理器10的对应接收数据通道，并进行相应的后续处理，从而完成了多种射频信号的数据接收过程。因此本发明通过在多通道收发器20中设置相应的数据接收发射通道、发射模块和接收模块，可实现多模式多频段的射频信号的协同通信，有效降低了移动终端的成本且减小了终端尺寸。
具体地，所述第一发射模块202包括第一发射控制单元2021、第一发射本振电路2022、第一低通滤波器2023和第一发射上变频器2024；所述第一发射控制单元2021连接中央处理器10和第一发射本振电路2022，所述第一发射本振电路2022还连接第一发射上变频器2024，所述第一发射上变频器2024连接功率放大器、还通过第一低通滤波器2023连接中央处理器10。
所述第一发射控制单元2021根据中央处理器10输出的第一发射控制信号和基准时钟控制第一发射本振电路2022输出第一发射本振时钟信号，并发送至第一发射上变频器2024；所述第一低通滤波器2023对第一发射信号进行滤波处理后输出至第一发射上变频器2024，经第一低通滤波器2023滤波处理后可滤除第一发射信号中的杂波干扰，提高信号的稳定性；之后所述第一发射上变频器2024根据所述第一发射本振时钟信号对经滤波后的第一发射信号进行上变频调制，使第一发射信号符合对应的发射通道的频段要求。
相应地，所述第二发射模块203包括第二发射控制单元2031、第二发射本振电路2032、第二低通滤波器2033和第二发射上变频器2034；所述第二发射控制单元2031连接中央处理器10和第二发射本振电路2032，所述第二发射本振电路2032还连接第二发射上变频器2034，所述第二发射上变频器2034连接功率放大器、还通过第二低通滤波器2033连接中央处理器10。
所述第二发射控制单元2031根据中央处理器10输出的第二发射控制信号和基准时钟控制第二发射本振电路2032输出第二发射本振时钟信号，并发送至第二发射上变频器2034；所述第二低通滤波器2033对第二发射信号进行滤波处理后输出至第二发射上变频器2034，经第而低通滤波器滤波处理后可滤除第一发射信号中的杂波干扰，提高信号的稳定性；之后所述第二发射上变频器2034根据所述第一发射本振时钟信号对经滤波后的第二发射信号进行上变频调制，使第二发射信号符合对应的发射通道的频段要求。
进一步地，所述第一接收模块205包括第一接收控制单元2051、第一接收本振电路2052、第三低通滤波器2053和第一接收下变频器2054；所述第一接收控制单元2051连接中央处理器10和第一接收本振电路2052，所述第一接收本振电路2052还连接第一接收下变频器2054，所述第一接收下变频器2054连接低噪声放大器204、还通过第三低通滤波器2053连接中央处理器10。
所述第一接收控制单元2051根据中央处理器10输出的第一接收控制信号和基准时钟控制第一接收本振电路2052输出第一接收本振时钟信号，并发送至第一接收下变频器2054；所述第一接收下变频器2054根据所述第一接收本振时钟信号对第一接收信号进行下变频解调后输出至第三低通滤波器2053；之后所述第三低通滤波器2053对经下变频解调后的第一接收信号进行滤波处理，并输出至中央处理器10的对应接收数据通道。
相应地，所述第二接收模块206包括第二接收控制单元2061、第二接收本振电路2062、第四低通滤波器2063和第二接收下变频器2064；所述第二接收控制单元2061连接中央处理器10和第二接收本振电路2062，所述第二接收本振电路2062还连接第二接收下变频器2064，所述第二接收下变频器2064连接低噪声放大器204、还通过第四低通滤波器2063连接中央处理器10。
所述第二接收控制单元2061根据中央处理器10输出的第二接收控制信号和基准时钟控制第二接收本振电路2062输出二接收本振时钟信号，并发送至第二接收下变频器2064；所述第二接收下变频器2064根据所述第二接收本振时钟信号对第二接收信号进行下变频解调后输出至第四低通滤波器2063；所述第四低通滤波器2063对经下变频解调后的第二接收信号进行滤波处理，并输出至中央处理器10的对应接收数据通道，具体实施时，所述第一接收下变频器2054和第二接收下变频器2064连接的低噪声放大器204可根据每个接收通道所对应的接收频段来进行相应选择。
优选地，所述多通道收发器20还包括开关模块207，所述开关模块207连接所述功率放大器，用于控制多个发射通道的开关状态，具体由中央处理器10控制所述开关模块207进行切换，从而将射频信号经对应的通道输出而不会导致通道混乱。
请继续参与图1，本发明提供的具有多通道收发器20的移动终端还包括基准时钟模块208，所述基准时钟模块208连接中央处理器10，用于中央处理器10输出的参考时钟信号输出基准时钟至第一发射模块202、第二发射模块203、第一接收模块205和第二接收模块206。
具体地，所述基准时钟模块208包括运算放大器2081和倍频器2082，所述运算放大器2081连接所述中央处理器10和倍频器2082，由中央处理器10输出的参考时钟信号分别经运算放大器2081和倍频器2082进行放大和倍频处理后输出基准时钟至第一发射本振电路2022、第二发射本振电路2032、第一接收本振电路2052和第二接收本振电路2062，之后第一发射本振电路2022、第二发射本振电路2032、第一接收本振电路2052和第二接收本振电路2062根据所述基准时钟和对应的发射控制信号和接收控制信号分别输出第一发射本振时钟信号、第二发射本振时钟信号、第一接收控制信号和第二接收控制信号。
本发明还相应提供一种具有多通道收发器20的系统，其包括如上所述的具有多通道收发器20的移动终端，由于上文已对所述具有多通道收发器20的移动终端进行了详细描述，此处不作详述。
为了更好的理解本发明的技术方案，以下结合图1和图2，举具体实施例对本发明的具有多通道收发器20的移动终端的工作程序进行详细说明：
如图2所示，本发明提供的优选实施例中，WIFI/BT设置有独立的通信信道，且WIFI和蓝牙可分时复用该通道；而5G/4G/3G/2G也设置一个独立的通信信道，并且5G/4G/3G/2G同样可以分时复用该通道，且两个通道相互独立，集成在一个收发器中。
具体地，当发射射频信号时，由CPU输出的WIFI/BT和5G/4G/3G/2G发射数据分别进入到所述多通道收发器20的对应的低通滤波器进行滤波处理，即WIFI/BT发射数据进入第一低通滤波器2023，5G/4G/3G/2G发射数据进入第二低通滤波器2033；之后WIFI/BT和5G/4G/3G/2G发射数据分别通过对应的发射上变频器进行上变频调制，即WIFI/BT发射数据进入第一发射上变频器2024进行上变频调制，5G/4G/3G/2G发射数据进入第二发射上变频器2034进行上变频调制；经上变频调制后的发射数据分别进入对应的功率放大器进信号放大，放大后的已调制信号再通过各自的发射通道输出出去，如WIFI/BT发射信号直接由WIFI/BT TX通道输出，5G/4G/3G/2G发射信号由TX1/TX2/.../TXn对应的通道输出，而切换各个输出通道的开关状态是由CPU控制对应的开关K1/K2/.../Kn的状态来实现。
当接收射频信号时，多通道收发器20接收来自WIFI/BT、5G/4G/3G/2G的射频信号，接收到的射频信号经过各自的接收通道进入所述多通道收发器20，即WIFI/BT射频信号进入WIFI/BT RX接收通道，5G/4G/3G/2G射频信号根据要求分别进入RX1、RX2、...RXn通道；WIFI/BT、5G/4G/3G/2G各自对应的接收通道分别设有各自的低噪声放大器204，根据每个接收通道所对应的接收频段来设计相应的低噪声放大器204，使各通道的低噪声放大器204和该通道所接收的频段相匹配，接收信号经过各自的低噪声放大器204LNA(Low Noise Amplifier)进行信号放大，放大后的接收信号分别进入各自的接收下变频器进行下变频解调，即WIFI/BT进入第二下变频器进行下变频解调，5G/4G/3G/2G进入第一下变频器进行下变频解调，经下变频解调后的信号进入各自的低通滤波器进行低通滤波以滤除杂波干扰，WIFI/BT已解调信号进入第四低通滤波器2063进行滤波，5G/4G/3G/2G已解调信号进入第三低通滤波器2053进行滤波，已解调信号经过各自的低通滤波器滤波后从多通道收发器20输出出来，然后进入CPU的对应接收数据通道，CPU接收到数据后进行后续的相关处理，这样就完成了WIFI/BT、5G/4G/3G/2G的数据接收过程。
进一步的，所述多通道收发器20的WIFI/BT、5G/4G/3G/2G的上变频器和下变频器所需的本振基准参考时钟均来自于CPU，CPU输出参考时钟信号至多通道收发器20，多通道收发器20接收到参考时钟信号后先通过运算放大器2081对其进行放大，经运算放大器2081放大了的参考时钟信号经倍频器2082N倍频后成为基准时钟并提供给WiFi/BT、5G/4G/3G/2G的发射和接收本振电路，即第一发射本振电路2022、第二发射本振电路2032、第一接收本振电路2052和第二接收本振电路2062，第一发射本振电路2022和第二发射本振电路2032分别由来自CPU的第一发射控制信号和第二发射控制信号进行控制并产生各自的目标发射本振时钟信号，即第一发射本振时钟信号和第二发射本振时钟信号，之后提供给相应的发射上变频器，各发射上变频器根据其对应的发射本振时钟信号对发射数据进行上变频调制；第一接收本振电路2052和第二接收本振电路2062分别由来自CPU的第一接收控制信号和第二接收控制信号进行控制并产生各自的目标接收本振时钟信号，即第一接收本振时钟信号和第二接收本振时钟信号，之后提供给相应的接收下变频器，各接收下变频器根据其对应的接收本振时钟信号对各自接收的数据进行下变频解调。从而实现多模式多频段的射频信号的协同通信，有效降低了移动终端的成本且减小了终端尺寸。
综上所述，本发明提供的具有多通道收发器的移动终端和系统中，所述具有多通道收发器的移动终端包括中央处理器和多通道收发器，所述中央处理器控制多通道收发器接收或发射射频信号，所述多通道收发器包括多个功率放大器、第一发射模块和第二发射模块、多个低噪声放大器、第一接收模块和第二接收模块；发射射频信号时中央处理器输出第一发射信号和第二发射信号至相应的第一发射模块和第二发射模块，第一发射模块和第二发射模块对所述第一发射信号和第二发射信号进行相应的滤波和变频处理，并分别送入多个功率放大器进行信号放大后，传输至对应的发射通道输出；接收射频信号时多个接收通道接收的第一接收信号和第二接收信号分别经多个低噪声放大器进行信号放大后分别传输至第一接收模块和第二接收模块，第一接收模块和第二接收模块对所述第一接收信号和第二接收信号进行相应的变频和滤波处理后输出至中央处理器，通过一个收发器即可同时支持多模式多频段协同通信，降低了移动终端的成本且减小了终端尺寸。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有多通道收发器的移动终端，其特征在于，包括：
中央处理器和多通道收发器，所述中央处理器控制多通道收发器接收或发射射频信号，所述多通道收发器包括多个功率放大器、第一发射模块和第二发射模块、多个低噪声放大器、第一接收模块和第二接收模块；
发射射频信号时中央处理器输出第一发射信号和第二发射信号至相应的第一发射模块和第二发射模块，第一发射模块和第二发射模块对所述第一发射信号和第二发射信号进行相应的滤波和变频处理，并分别送入多个功率放大器进行信号放大后，传输至对应的发射通道输出；
接收射频信号时多个接收通道接收的第一接收信号和第二接收信号分别经多个低噪声放大器进行信号放大后分别传输至第一接收模块和第二接收模块，第一接收模块和第二接收模块对所述第一接收信号和第二接收信号进行相应的变频和滤波处理后输出至中央处理器。
2.根据权利要求1所述的具有多通道收发器的移动终端，其特征在于，所述第一发射模块包括第一发射控制单元、第一发射本振电路、第一低通滤波器和第一发射上变频器；
所述第一发射控制单元根据中央处理器输出的第一发射控制信号和基准时钟控制第一发射本振电路输出第一发射本振时钟信号，并发送至第一发射上变频器；所述第一低通滤波器对第一发射信号进行滤波处理后输出至第一发射上变频器；所述第一发射上变频器根据所述第一发射本振时钟信号对经滤波后的第一发射信号进行上变频调制。
3.根据权利要求1所述的具有多通道收发器的移动终端，其特征在于，所述第二发射模块包括第二发射控制单元、第二发射本振电路、第二低通滤波器和第二发射上变频器；
所述第二发射控制单元根据中央处理器输出的第二发射控制信号和基准时钟控制第二发射本振电路输出第二发射本振时钟信号，并发送至第二发射上变频器；所述第二低通滤波器对第二发射信号进行滤波处理后输出至第二发射上变频器；所述第二发射上变频器根据所述第二发射本振时钟信号对经滤波后的第二发射信号进行上变频调制。
4.根据权利要求1所述的具有多通道收发器的移动终端，其特征在于，所述第一接收模块包括第一接收控制单元、第一接收本振电路、第三低通滤波器和第一接收下变频器；
所述第一接收控制单元根据中央处理器输出的第一接收控制信号和基准时钟控制第一接收本振电路输出第一接收本振时钟信号，并发送至第一接收下变频器；所述第一接收下变频器根据所述第一接收本振时钟信号对第一接收信号进行下变频解调后输出至第三低通滤波器；所述第三低通滤波器对经下变频解调后的第一接收信号进行滤波处理，并输出至中央处理器。
5.根据权利要求1所述的具有多通道收发器的移动终端，其特征在于，所述第二接收模块包括第二接收控制单元、第二接收本振电路、第四低通滤波器和第二接收下变频器；
所述第二接收控制单元根据中央处理器输出的第二接收控制信号和基准时钟控制第二接收本振电路输出二接收本振时钟信号，并发送至第二接收下变频器；所述第二接收下变频器根据所述第二接收本振时钟信号对第二接收信号进行下变频解调后输出至第四低通滤波器；所述第四低通滤波器对经下变频解调后的第二接收信号进行滤波处理后输出至中央处理器。
6.根据权利要求1所述的具有多通道收发器的移动终端，其特征在于，所述多通道收发器还包括开关模块，用于控制多个发射通道的开关状态。
7.根据权利要求1所述的具有多通道收发器的移动终端，其特征在于，所述多通道收发器还包括基准时钟模块，用于根据中央处理器输出的参考时钟信号输出基准时钟至第一发射模块、第二发射模块、第一接收模块和第二接收模块。
8.根据权利要求7所述的具有多通道收发器的移动终端其特征在于，所述基准时钟模块包括运算放大器和倍频器，中央处理器输出的参考时钟信号分别经运算放大器和倍频器进行放大和倍频处理后输出基准时钟至第一发射本振电路、第二发射本振电路、第一接收本振电路和第二接收本振电路。
9.一种具有多通道收发器的系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的具有多通道收发器的移动终端。
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