CN106067828B - 一种载波聚合的抗谐波干扰装置、天线装置及移动终端 - Google Patents

一种载波聚合的抗谐波干扰装置、天线装置及移动终端 Download PDF

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Abstract

发明实施例公开了一种载波聚合的抗谐波干扰装置、天线装置和移动终端。该抗谐波干扰装置，包括MMPA、第一开关单元、第一双工器和第二双工器；第一双工器和第二双工器分别连接于第一频段和第二频段的通道，第一频段的上行信号的谐波的频率与第二频段的下行信号的频率有重叠；若MMPA发送第一频段的上行信号，则第一开关单元将第二双工器的发送端子与第二上行接口断开。本发明实施例提供的技术方案，避免了载波聚合过程中谐波干扰导致的接收性能灵敏度降低，并且无论从成本还是设计复杂度，都具有优势。

Description

一种载波聚合的抗谐波干扰装置、天线装置及移动终端
技术领域
本发明实施例涉及载波聚合技术领域，尤其涉及一种载波聚合的抗谐波干扰装置、天线装置及移动终端。
背景技术
随着4G(第四代移动通信技术)产品的持续推广，用户对数据传输速率的要求也越来越高，因此载波聚合技术已经逐步在全球范围内被陆续使用以进一步提高数据传输速率。后续的载波聚合不仅在传输带宽上多样化，而且在所涉及的各种频率组合上也会变得多样化，例如，存在低频段与中频段(LB+MB)、低频段与高频段(LB+HB)、中频段与高频段(MB+HB)、中频段与中频段(MB+MB)等的频率组合的载波聚合。
参考图1，目前载波聚合的硬件设计存在一个缺陷：如果进行载波聚合的两个频段中，第一频段的上行信号的谐波频率与第二频段的下行信号的频段重叠，则受产品本身的结构和MMPA(Multi-band Multi-mode Power Amplifier，多频多模功率放大器)内部电路所限，各个频段接入的接口不能完全隔离，第一频段的上行信号的谐波会干扰第二频段的下行信号，即第一频段的上行信号的谐波对第二频段的接收性能造成影响，导致第二频段接收性能的灵敏度降低。
现有技术中为消除谐波干扰，如图2所示，将MMPA拆分成两部分，将LBPA(Low BandPower Amplifier，低频功率放大器)和MBPA(Medium Band Power Amplifier，中频功率放大器)分开成两个独立的功率放大器，从而降低这两个频段的互扰。但是该方法使得功率放大器的集成度降低，增加了主板PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)面积。
发明内容
本发明提供一种载波聚合的抗谐波干扰装置、天线装置及移动终端，以避免载波聚合过程中谐波干扰导致的接收性能灵敏度降低。
一方面，本发明实施例提供了一种载波聚合的抗谐波干扰装置，包括多频多模功率放大器MMPA、第一开关单元、第一双工器和第二双工器；
所述第一双工器的发送端子、接收端子和天线端子分别与所述MMPA中发送第一频段的上行信号的第一上行接口、射频收发器中接收第一频段的下行信号的第一下行接口和天线相连；
所述第二双工器的发送端子、接收端子和天线端子分别与所述MMPA中发送第二频段的上行信号的第二上行接口、所述射频收发器中接收第二频段的下行信号的第二下行接口和天线相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第二频段的下行信号的频率有重叠；
所述第一开关单元，用于控制所述第二双工器的发送端子与所述第二上行接口的导通状态；
若所述MMPA发送第一频段的上行信号，则所述第一开关单元将所述第二双工器的发送端子与所述第二上行接口断开。
又一方面，本发明实施例提供了一种天线装置，包括上述任一实施例提供的载波聚合的抗谐波干扰装置和射频收发器。
另一方面，本发明实施例提供了一种移动终端，包括上述任一实施例提供的天线装置和控制单元，所述控制单元与所述第一开关单元相连，用于控制所述第一开关单元的导通状态。
本发明实施例提供的技术方案，在可能受谐波干扰的频段的通道上设置开关单元，若MMPA发送第一频段的上行信号，且第一频段的上行信号的谐波的频率与第二频段的下行信号的频率有重叠，则通过控制单元控制开关单元将第二双工器的发送端子与第二上行接口断开，使得第一频段的上行信号无法通过第二双工器传输至射频收发器中的第二下行接口，因而仅通过增加开关单元就避免了载波聚合过程中谐波干扰导致的接收性能灵敏度降低，无论从成本还是设计复杂度，都具有优势。
附图说明
图1为现有技术中载波聚合电路示意图；
图2为现有技术中载波聚合的抗谐波干扰装置的结构示意图；
图3a为本发明实施例一提供的一种载波聚合的抗谐波干扰装置的结构示意图；
图3b为本发明实施例一提供的一种载波聚合的抗谐波干扰装置的结构示意图；
图4a为本发明实施例二提供的一种载波聚合的抗谐波干扰装置的结构示意图；
图4b为本发明实施例二提供的一种载波聚合的抗谐波干扰装置的结构示意图；
图4c为本发明实施例二提供的一种天线装置的结构示意图；
图4d为本发明实施例二提供的一种移动终端的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图3a为本发明实施例一提供的一种载波聚合的抗谐波干扰装置的结构示意图。如图3a所示，该抗谐波干扰装置包括MMPA20、第一开关单元31、第一双工器51和第二双工器52；
所述第一双工器51的发送端子511、接收端子512和天线端子513分别与所述MMPA20中发送第一频段的上行信号的第一上行接口211、射频收发器10中接收第一频段的下行信号的第一下行接口RX1和天线70相连；
所述第二双工器52的发送端子521、接收端子522和天线端子523分别与所述MMPA20中发送第二频段的上行信号的第二上行接口221、所述射频收发器10中接收第二频段的下行信号的第二下行接口RX2和天线70相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第二频段的下行信号的频率有重叠；
所述第一开关单元31，用于控制所述第二双工器52的发送端子521与所述第二上行接口221的导通状态；
若所述MMPA20发送第一频段的上行信号，则所述第一开关单元31将所述第二双工器52的发送端子521与所述第二上行接口221断开。
需要说明的是，若所述MMPA20发送第二频段的上行信号，则第一开关单元31将所述第二双工器52的发送端子521与所述第二上行接口221导通。
在本实施例中，低频信号的收发原理如下：射频收发器10发射的低频信号，经LBPA21放大处理后形成低频信号的二次谐波信号或者三次谐波信号，谐波信号通过第一双工器51输出至天线70；第一双工器51将天线70接收到的低频信号发送至射频收发器10中的低频下行接口RX1。中频信号的收发原理与低频信号的收发原理类似，在此不再赘述。
仍以第一频段为低频，第二频段为中频为例，本实施例提供的抗谐波干扰装置的工作原理如下：MMPA20中LBPA21和MBPA22不会同时工作，在LBPA21工作过程中，即使射频收发器10发射的低频信号经过LBPA21放大产生的低频谐波信号从MMPA20中MBPA的上行接口221泄露出去，由于此时MBPA22与第二双工器52之间处于断开状态，从MBPA的上行接口221泄露出去的低频谐波信号也不能进入第二双工器52的发送端子521，即泄露的低频谐波信号不能进入射频收发器10的中频下行接口RX2，因而避免了泄露的低频谐波信号干扰射频收发器10的中频接收性能。并且，在MBPA22工作过程中，MBPA22与第二双工器52之间的通道导通，射频收发器10发射的中频信号经过MBPA22放大产生的中频谐波信号通过第二双工器52传输至天线70，即此时中频通道正常。
本发明提供的抗谐波干扰装置，通过在可能受谐波干扰的频段的通道上设置开关单元，若MMPA发送第一频段的上行信号，且第一频段的上行信号的谐波的频率与第二频段的下行信号的频率有重叠，则通过控制单元控制开关单元将第二双工器的发送端子与第二上行接口断开，使得第一频段的上行信号无法通过第二双工器传输至射频收发器中的第二下行接口，因而仅通过增加开关单元就避免了载波聚合过程中谐波干扰导致的接收性能灵敏度降低，无论从成本还是设计复杂度，都具有优势。
参考图3a和图3b，所述第一开关单元31可以为第一单刀单掷开关311，所述第一单刀单掷开关311的动端与所述第二上行接口221相连；所述第一单刀单掷开关311的不动端与所述第二双工器52的发送端子521相连；若所述MMPA20发送第一频段的上行信号，则所述第一单刀单掷开关311闭合；否则，所述第一单刀单掷开关311断开。
在本实施例中，所述第一频段和所述第二频段为如下任一种载波组合：所述第一频段为B8，所述第二频段为B3；所述第一频段为B17，所述第二频段为B4；所述第一频段为B8，所述第二频段为B7；所述第一频段为B13，所述第二频段为B4。需要说明的是，本实施例中对第一频段和第二频段不作具体限定，只需第一频段的上行信号的二次谐波或三次谐波的频率与第二频段的下行信号的频率有重叠即可。
为了降低第一双工器51与第二双工器52之间的耦合度，以避免第一频段的上行信号的谐波通过空间耦合传输至第二双工器52，优选的，所述第一双工器51与所述第二双工器52之间用地线隔开。并且还可以通过增加第一双工器51与第二双工器52之间的距离来降低二者之间的空间耦合度，第一双工器51与第二双工器52之间距离越大，二者之间的空间耦合度越低。
实施例二
本实施例在上述实施例一的基础上，提供了一种新的载波聚合的抗谐波干扰装置。图4a为本发明实施例二提供的一种载波聚合的抗谐波干扰装置的结构示意图。如图4b所示，该抗谐波干扰装置包括MMPA20、第一开关单元31、第二开关单元32、第一双工器51、第二双工器52和第三双工器53；
所述第一双工器51的发送端子511、接收端子512和天线端子513分别与所述MMPA20中发送第一频段的上行信号的第一上行接口211、射频收发器10中接收第一频段的下行信号的第一下行接口RX1和天线70相连；
所述第二双工器52的发送端子521、接收端子522和天线端子523分别与所述MMPA20中发送第二频段的上行信号的第二上行接口221、所述射频收发器10中接收第二频段的下行信号的第二下行接口RX2和天线70相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第二频段的下行信号的频率有重叠；
所述第三双工器53的发送端子531、接收端子532和天线端子533分别与所述MMPA20中发送第三频段的上行信号的第三上行接口231、所述射频收发器10中接收第三频段的下行信号的第三下行接口RX3和天线70相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第三频段的下行信号的频率有重叠；
所述第一开关单元31，用于控制所述第二双工器52的发送端子521与所述第二上行接口221的导通状态；
所述第二开关单元32，用于控制所述第三双工器53的发送端子531与所述第三上行接口231的导通状态；
若所述MMPA20发送第一频段的上行信号，则所述第一开关单元31将所述第二双工器52的发送端子521与所述第二上行接口221断开，且所述第二开关单元32将所述第三双工器53的发送端子531与所述第三上行接口231断开。
需要说明的是，若所述MMPA20发送第二频段的上行信号，则所述第一开关单元31将所述第二双工器52的发送端子521与所述第二上行接口221导通；若所述MMPA20发送第三频段的上行信号，则所述第二开关单元32将所述第三双工器53的发送端子531与所述第三上行接口231导通。
参考图4a和图4b，所述第二开关单元32为第二单刀单掷开关321，所述第二单刀单掷开关321的动端与所述第三上行接口231相连；所述第二单刀单掷开关321的不动端与所述第三双工器53的发送端子531相连；
若所述MMPA20发送第一频段的上行信号，则所述第二单刀单掷开关321闭合；否则，所述第二单刀单掷开关321断开。
在本实施例中，第一频段可以为低频，第二频段可以为中频，第三频段可以为高频，如第一频段为B13，第二频段为B4，第三频段为B40。需要说明的是，本实施例中对第一频段、第二频段和第三频段不作具体限定，只需第一频段的上行信号的二次谐波与第二频段的下行信号的频率有重叠，第一频段的上行信号的三次谐波与第三频段的下行信号的频率有重叠即可。
为了降低第一双工器51与第三双工器53之间的耦合度，以避免第一频段的上行信号的谐波通过空间耦合传输至第三双工器53，优选的，所述第一双工器51与所述第三双工器53之间用地线隔开。并且还可以通过增加第一双工器51与第三双工器53之间的距离来降低二者之间的空间耦合度，第一双工器51与第三双工器53之间距离越大，二者之间的空间耦合度越低。
本实施例提供的技术方案，若发送第一频段的上行信号，则断开MMPA中第二上行接口与第二双工器之间的连接，并断开MMPA中第三上行接口与第三双工器之间的连接，使得第一频段的上行信号的谐波无法通过第二双工器传输至射频收发器的第二频段信号接收端，也无法通过第三双工器传输至射频收发器的第三频段信号接收端，因而避免了第一频段的上行信号的谐波对射频收发器的第二频段接收性能和第三频段接收性能造成干扰，即避免了载波聚合过程中谐波干扰导致的接收性能灵敏度降低。
图4c为本发明实施例二提供的一种天线装置的结构示意图。如图4c所示，本发明实施例中还提供了一种天线装置，该天线装置可以包括前文所述的抗谐波干扰装置01和射频收发器10。其中，射频收发器10用于发送和接收不同频段的信号，针对每个频段具有对应的上行接口和下行接口，并且射频收发器10中每个频段的上行接口与MMPA20中对应的功率放大器连接。参考图4c，以第一频段为低频频段，第二频段为中频频段为例，射频收发器10中的低频上行接口TX1与MMPA20中LBPA21连接，射频收发器10中的中频上行接口TX2与MMPA20中MBPA22连接。
如图4c所示，该天线装置还可以包括天线开关60和天线70，天线开关60的一端与抗谐波干扰装置01中的第一双工器51和第二双工器52连接，天线开关60的另一端与天线70连接。
图4d为本发明实施例二提供的一种移动终端的结构示意图。如图4d所示，本发明实施例还提供了一种移动终端，该移动终端包括前文所述的天线装置02和控制单元40，其中控制单元40与第一开关单元31相连，用于控制所述第一开关单元31的导通状态。具体的，控制单元40可以为调制解调器，控制单元40与第一开关单元31的控制端相连。需要说明的是，若天线装置中的抗谐波干扰装置包括第二开关单元，则控制单元也与第二开关单元的控制端相连，以控制第二开关单元的导通状态。该移动终端可以为诸如智能手机和平板电脑之类的通信产品。
天线装置和移动终端包括抗谐波干扰装置的所有技术特征，对应具备前文所述的抗谐波干扰装置的所有有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种载波聚合的抗谐波干扰装置，其特征在于，包括多频多模功率放大器MMPA、第一开关单元、控制单元、第一双工器和第二双工器；
所述第一双工器的发送端子、接收端子和天线端子分别与所述MMPA中发送第一频段的上行信号的第一上行接口、射频收发器中接收第一频段的下行信号的第一下行接口和天线相连；
所述第二双工器的发送端子、接收端子和天线端子分别与所述MMPA中发送第二频段的上行信号的第二上行接口、所述射频收发器中接收第二频段的下行信号的第二下行接口和天线相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第二频段的下行信号的频率有重叠；
所述第一开关单元，用于控制所述第二双工器的发送端子与所述第二上行接口的导通状态；
若所述MMPA发送第一频段的上行信号，则所述第一开关单元将所述第二双工器的发送端子与所述第二上行接口断开；
若所述MMPA发送第二频段的上行信号，则第一开关单元将所述第二双工器的发送端子与所述第二上行接口导通；
所述第一双工器与第二双工器之间的距离大于预设阈值，以使得第一双工器和第二双工器之间的隔离度在预设范围内；
所述控制单元与射频收发器相连，并与MMPA间隔连接。
2.根据权利要求1所述的抗谐波干扰装置，其特征在于，所述第一开关单元为第一单刀单掷开关，所述第一单刀单掷开关的动端与所述第二上行接口相连；所述第一单刀单掷开关的不动端与所述第二双工器的发送端子相连；
若所述MMPA发送第一频段的上行信号，则所述第一单刀单掷开关将所述第二双工器的发送端子与所述第二上行接口断开。
3.根据权利要求1所述的抗谐波干扰装置，其特征在于，所述第一频段和所述第二频段为如下任一种载波组合：
所述第一频段为B8，所述第二频段为B3；
所述第一频段为B17，所述第二频段为B4；
所述第一频段为B8，所述第二频段为B7；
所述第一频段为B13，所述第二频段为B4。
4.根据权利要求1所述的抗谐波干扰装置，其特征在于，所述第一双工器与所述第二双工器之间用地线隔开。
5.根据权利要求1所述的抗谐波干扰装置，其特征在于，还包括第二开关单元和第三双工器；
所述第三双工器的发送端子、接收端子和天线端子分别与所述MMPA中发送第三频段的上行信号的第三上行接口、所述射频收发器中接收第三频段的下行信号的第三下行接口和天线相连；所述第一频段的上行信号的谐波的频率与所述第三频段的下行信号的频率有重叠；
所述第二开关单元，用于控制所述第三双工器的发送端子与所述第三上行接口的导通状态；
若所述MMPA发送第一频段的上行信号，则所述第二开关单元将所述第三双工器的发送端子与所述第三上行接口断开。
6.根据权利要求5所述的抗谐波干扰装置，其特征在于，所述第二开关单元为第二单刀单掷开关，所述第二单刀单掷开关的动端与所述第三上行接口相连；所述第二单刀单掷开关的不动端与所述第三双工器的发送端子相连；
若所述MMPA发送第一频段的上行信号，则所述第二单刀单掷开关将所述第三双工器的发送端子与所述第三上行接口断开。
7.根据权利要求5所述的抗谐波干扰装置，其特征在于，
所述第一双工器与所述第三双工器之间用地线隔开。
8.根据权利要求5所述的抗谐波干扰装置，其特征在于，
所述第一频段为B13，所述第二频段为B4，所述第三频段为B40。
9.一种天线装置，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的抗谐波干扰装置和射频收发器。
10.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求9所述的天线装置，所述控制单元与所述第一开关单元相连，用于控制所述第一开关单元的导通状态。
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