CN107171676A - 一种基于b41频段的全频段射频装置及通信终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于B41频段的全频段射频装置及通信终端，其中，所述基于B41频段的全频段射频装置，包括主集部分和分集部分，所述主集部分包括用于对输出信号进行放大处理的功率放大模块，用于对第一频段的收发信号进行滤波处理的第一滤波模块，用于实现第二频段的信号收发的双工模块；所述分集部分包括用于对第三频段的接收信号进行滤波处理的第二滤波模块，用于对第四频段的接收信号进行滤波处理的第三滤波模块；其中所述第一频段和第二频段组合为B41全频段，所述第三频段和第四频段组合为B41全频段。主集和分集均通过不同频段的组合实现B41频段的全频段通信，利于产品封装，且器件价格低于直接采用全频段的方案，节约成本。

Description

一种基于B41频段的全频段射频装置及通信终端

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种基于B41频段的全频段射频装置及通信终端。

背景技术

目前随着项目面向的市场越来越广，对B41频段的要求就越来越宽，不单单仅限于中国市场使用的2555-2655MHz（兆赫兹）这100MHz的带宽，为了使同一款产品部仅可以在中国市场使用，同时可以满足日本，美国等其他地区B41频段的使用，所以需要全频段B41（2496-2690MHz）的设计,以往的设计，主集使用全频段B41的TRX SAW（发射接收滤波器），分集使用全频段B41的DRX SAW（接收滤波器）来实现，具体实现电路如图1和图2所示。

这个设计的缺陷在于：1、目前市面上支持全频段的B41的TRX部分的SAW封装是2016尺寸的，DRX部分的SAW型号为1411尺寸，两个器件的型号均比较大，对比布板的尺寸要求就比较高，随着项目频段集成对越来越高的情况下很难做大在保证良好性能的情况下还可以放置这么大的器件；

2、由于频段比较宽，这种全频段的器件价格均比较高，例如TRX SAW的器件价格在0.34美金以上，这样设计产品的整体价格就会比较高。

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基于B41频段的全频段射频装置及通信终端，主集和分集均通过不同频段的组合实现B41频段的全频段通信，利于产品封装，且器件价格低于直接采用全频段的方案，节约生产成本。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种基于B41频段的全频段射频装置，包括主集部分和分集部分，其中，所述主集部分包括功率放大模块、第一滤波模块和双工模块；

所述功率放大模块用于对输出信号进行放大处理；所述第一滤波模块用于对第一频段的收发信号进行滤波处理；所述双工模块用于实现第二频段的信号收发；

所述分集部分包括第二滤波模块和第三滤波模块；

所述第二滤波模块用于对第三频段的接收信号进行滤波处理；所述第三滤波模块用于对第四频段的接收信号进行滤波处理；

其中所述第一频段和第二频段组合为B41全频段，所述第三频段和第四频段组合为B41全频段。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述B41全频段为2496 MHz-2690 MHz；所述第一频段为2580MHz-2690 MHz，所述第二频段为2496 MHz -2580 MHz；所述第三频段为2496 MHz-2620 MHz，所述第四频段为2620 MHz-2690 MHz。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述主集部分还包括第一天线以及用于控制第一天线工作状态的天线开关，所述天线开关连接第一天线、第一滤波模块和双工模块；所述分集部分还包括第二天线以及用于控制第二天线工作状态的射频开关，所述射频开关连接第二天线、第二滤波模块和第三滤波模块。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述功率放大模块包括多模多频功率放大器和滤波单元，由滤波单元对输入至多模多频功率放大器的供电电压进行滤波处理，由多模多频功率放大器对输出信号进行放大处理后输出至第一滤波模块和双工模块。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述滤波单元包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容，所述第一电容的一端连接第二电容的一端、第四电容的一端、第六电容的一端和供电端，所述第二电容的一端还连接第三电容的一端和多模多频功率放大器的第28脚，所述第四电容的一端还连接第五电容的一端和多模多频功率放大器的第29脚，所述第六电容的一端还连接多模多频功率放大器的第30脚，所述第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第五电容的另一端和所述第六电容的另一端均接地。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述第一滤波模块包括滤波器、第七电容、第八电容、第九电容、第一电感和第二电感；所述滤波器的第1脚通过第一电感连接多模多频功率放大器和第七电容的一端，所述第七电容的另一端接地；所述滤波器的第2脚连接第八电容的一端和第二电感的一端，所述第八电容的另一端接地；所述第二电感的另一端通过第九电容接地。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述双工模块包括双工器、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感和第七电感；所述双工器的第3脚连接第十电容的一端和第三电感的一端，所述第十电容的另一端接地；所述第三电感的另一端连接多模多频功率放大器的第35脚、还通过第十一电容接地；所述双工器的第6脚连接第五电感的一端和第十二电容的一端，所述第五电感的另一端接地；所述第十二电容的另一端通过第四电感接地；所述双工器的第1脚连接第六电感的一端和第十三电容的一端，所述第六电感的另一端连接双工器的第8脚和第十四电容的一端；所述第十三电容的另一端连接第七电感的一端，所述第七电感的另一端连接第十四电容的另一端。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述多模多频功率放大器的型号为AP7219M。

所述的基于B41频段的全频段射频装置中，所述双工器的型号为SAYEY2G53CA0F0A。

一种通信终端，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的基于B41频段的全频段射频装置。

相较于现有技术，本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置及通信终端中，所述基于B41频段的全频段射频装置，包括主集部分和分集部分，所述主集部分包括功率放大模块、第一滤波模块和双工模块，所述功率放大模块用于对输出信号进行放大处理；所述第一滤波模块用于对第一频段的收发信号进行滤波处理；所述双工模块用于实现第二频段的信号收发；所述分集部分包括第二滤波模块和第三滤波模块；所述第二滤波模块用于对第三频段的接收信号进行滤波处理；所述第三滤波模块用于对第四频段的接收信号进行滤波处理；其中所述第一频段和第二频段组合为B41全频段，所述第三频段和第四频段组合为B41全频段。主集和分集均通过不同频段的组合实现B41频段的全频段通信，利于产品封装，且器件价格低于直接采用全频段的方案，节约生产成本。

附图说明

图1为现有技术中基于B41频段的射频装置主集部分结构框图。

图2为现有技术中基于B41频段的射频装置分集部分结构框图。

图3 为本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置中主集部分结构框图。

图4为本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置中分集部分结构框图。

图5为本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置优选实施例中B41全频段和B7频段分布图。

图6为本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置优选实施例中B7双工器TX频段的仿真测试曲线图。

图7为本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置中功率放大模块、第一滤波模块和双工模块的电路图。

具体实施方式

鉴于现有技术中B41频段的全频段通信方案封装尺寸过大、成本过高等缺点，本发明的目的在于提供一种基于B41频段的全频段射频装置及通信终端，主集和分集均通过不同频段的组合实现B41频段的全频段通信，利于产品封装，且器件价格低于直接采用全频段的方案，节约生产成本。

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3和图4，本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置包括主集部分和分集部分，所述主集部分包括功率放大模块10、第一滤波模块20和双工模块30，所述分集部分包括第二滤波模块60和第三滤波模块70，所述功率放大模块10连接第一滤波模块20和双工模块30，所述双工模块30和功率放大模块10还连接射频芯片，即RF IC，所述第二滤波模块60和第三滤波模块70同样连接射频芯片，其中，所述功率放大模块10用于对输出信号进行放大处理；所述第一滤波模块20用于对第一频段的收发信号进行滤波处理；所述双工模块30用于实现第二频段的信号收发；所述第二滤波模块60用于对第三频段的接收信号进行滤波处理；所述第三滤波模块70用于对第四频段的接收信号进行滤波处理；并且，所述第一频段和第二频段组合为B41全频段，所述第三频段和第四频段组合为B41全频段。

进一步地，所述主集部分还包括第一天线40以及用于控制第一天线40工作状态的天线开关50，所述天线开关50连接第一天线40、第一滤波模块20和双工模块30；所述分集部分还包括第二天线80以及用于控制第二天线80工作状态的射频开关90，所述射频开关90连接第二天线80、第二滤波模块60和第三滤波模块70，当天线开关50和射频开关90开启时，第一天线40和第二天线80开始工作，接收外界信号并向外发送信号。

本发明通过将主集部分和分集部分均通过不同频段的器件组合后实现B41频段的全频段通信，射频芯片工作时会同时接收主集部分和分集部分的信号，用以提高信号的质量、灵敏度或者达到MIMO等特殊的性能，其中主集部分由于需要包含发射信号的功能，因此对于FDD(频分双工)来说，主集部分用到双工模块30来进行同时信号的发射和接收，分集则只需要接收信号，因此采用第二滤波模块60和第三滤波模块70对接收到的信号进行滤波处理并传输至射频芯片，实现射频信号的发射和接收。本实施例中，所述射频芯片采用MTK的MT6169，当然在其他实施例中也才可采用其他具有相同功能的射频芯片，本发明对此不作限定。

请一并参阅图5和图6，所述B41全频段为2496 MHz-2690 MHz，由于B7频段的TX（发射）频段和B41全频段的低频段的频率是基本重叠的，只有很少部分（2496-2500MHZ， 2570-2580MHZ）是没有覆盖到的，但根据双工器的设计，一般都会设计比实际频段宽的使用带宽，根据实际测试的B7双工器TX的频段结果，如图6所示，可以覆盖到2496-2500MHZ，而B7频段的RX（接收）部分和B41全频段的高频部分是完全复用的，因此基于这种关系，本发明优选实施例中，所述第一频段为2580MHz-2690 MHz，所述第二频段为2496 MHz -2580 MHz；所述第三频段为2496 MHz-2620 MHz，所述第四频段为2620 MHz-2690 MHz，使得主集部分和分集部分均可通过分段器件来实现全频段通信，相比全频段器件成本大大减小，且减少了封装尺寸，有利于提高产品集成度。

具体地，请一并参阅图7，所述功率放大模块10包括多模多频功率放大器PA和滤波单元101，所述滤波单元101连接多模多频功率放大器PA，所述多模多频功率放大器PA还连接滤波模块和双工模块30，由滤波单元101对输入至多模多频功率放大器PA的供电电压进行滤波处理，由多模多频功率放大器PA对输出信号进行放大处理后输出至滤波模块和双工模块30，本发明通过采用滤波单元101对多模多频功率放大器PA的供电电压进行滤波处理，减少波纹电压，本实施例中，所述多模多频功率放大器PA采用型号为AP7219M的功率放大器，当然，在其他实施例中，也可采用其他具有相同功能的功率放大器，本发明对此不作限定。

具体所述滤波单元101包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，所述第一电容C1的一端连接第二电容C2的一端、第四电容C4的一端、第六电容C6的一端和第一供电端（本实施例中为VBUS端），所述第二电容C2的一端还连接第三电容C3的一端和多模多频功率放大器PA的第28脚，所述第四电容C4的一端还连接第五电容C5的一端和多模多频功率放大器PA的第29脚，所述第六电容C6的一端还连接多模多频功率放大器PA的第30脚，所述第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端、第三电容C3的另一端、所述第四电容C4的另一端、所述第五电容C5的另一端和所述第六电容C6的另一端均接地。

进一步地，所述第一滤波模块20包括滤波器A1、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第一电感L1和第二电感L2；所述滤波器A1的第1脚通过第一电感L1连接多模多频功率放大器PA和第七电容C7的一端，所述第七电容C7的另一端接地；所述滤波器A1的第2脚连接第八电容C8的一端和第二电感L2的一端，所述第八电容C8的另一端接地；所述第二电感L2的另一端通过第九电容C9接地、还连接天线开关50，其中第一滤波模块20中的电容和电感组成匹配电路，以实现阻抗匹配，具体用于将线路、器件等调试至50欧姆阻抗。本实施例中所述滤波器A1为2580MHz-2690MHz部分频段的B41 TRX SAW，即表面波滤波器，其型号为SAFFB2G35MAOFOA，当然在其他实施例中也才可采用其他具有相同功能的滤波器，本发明对此不作限定。

更进一步地，所述双工模块30包括双工器A2、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6和第七电感L7；所述双工器A2的第3脚连接第十电容C10的一端和第三电感L3的一端，所述第十电容C10的另一端接地；所述第三电感L3的另一端连接多模多频功率放大器PA的第35脚、还通过第十一电容C11接地；所述双工器A2的第6脚连接第五电感L5的一端和第十二电容C12的一端，所述第五电感L5的另一端接地；所述第十二电容C12的另一端通过第四电感L4接地，还连接天线开关50；所述双工器A2的第1脚连接第六电感L6的一端和第十三电容C13的一端，所述第六电感L6的另一端连接双工器A2的第8脚和第十四电容C14的一端；所述第十三电容C13的另一端连接第七电感L7的一端，所述第七电感L7的另一端连接第十四电容C14的另一端。其中双工模块30中的电容和电感组成匹配电路，以实现阻抗匹配，具体用于将线路、器件等调试至50欧姆阻抗。本实施例中，所述双工器A2的信号为SAYEY2G53CA0F0A，用于实现2496 MHz -2580 MHz频段信号的收发，所述天线开关50采用型号为AP6716M的开关芯片，当然在其他实施例中也才可采用其他具有相同功能的双工器A2和开关芯片，本发明对此不作限定。

本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置中，主集部分除掉和B7复用频段后B41的剩余频段（2580-2690MHz）的TRX SAW可做到1411封装，并且市面也也有这样成熟的器件可以使用，减小封装尺寸且节约新器件开发成本，分集部分除了B7的复用频段外B41的剩余频段2496-2620MHz可做到1109封装的，因此无论主集还是分集器件的封装均大大减小，对于布板及走线均有改善，同时器件成本也大大减小，对于降低整个产品的成本也大大有好处。

优选地，本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置还包括用于阻抗匹配的变换匹配模块110，其与所述多模多频功率放大器PA连接，如图7所示，本实施例中，所述变换匹配模块110作为B41频段的巴伦，由于发射接收信号时，平衡线路和不平衡线路具有不同的电特性，因此不能简单地相互连接，通过变换匹配模块110为两种不同线路提供阻抗转换而进行匹配，达到减少干扰的目的。具体所述变换匹配模块110包括变换器A3、第十五电容C15、第十六电容C16和第八电感L8，所述第十五电容C15的一端连接变换器A3的第2脚，所述第十六电容C16的一端连接变换器A3的第6脚，所述第十五电容C15的另一端和第十六电容C16的另一端均接地，所述变换器A3的第5脚连接多模多频功率放大器PA的第42脚，所述变换器A3的第3脚为B41频段信号接收输入端（即B41_RX_BLN_IN端），其还通过第八电感L8接地。

基于上述基于B41频段的全频段射频装置，本发明还相应提供一种通信终端，其包括如上所述的基于B41频段的全频段射频装置，由于上文已对所述基于B41频段的全频段射频装置进行了详细描述，此处不作详述。

综上所述，本发明提供的基于B41频段的全频段射频装置及通信终端中，所述基于B41频段的全频段射频装置，包括主集部分和分集部分，所述主集部分包括功率放大模块、第一滤波模块和双工模块，所述功率放大模块用于对输出信号进行放大处理；所述第一滤波模块用于对第一频段的收发信号进行滤波处理；所述双工模块用于实现第二频段的信号收发；所述分集部分包括第二滤波模块和第三滤波模块；所述第二滤波模块用于对第三频段的接收信号进行滤波处理；所述第三滤波模块用于对第四频段的接收信号进行滤波处理；其中所述第一频段和第二频段组合为B41全频段，所述第三频段和第四频段组合为B41全频段。主集和分集均通过不同频段的组合实现B41频段的全频段通信，利于产品封装，且器件价格低于直接采用全频段的方案，节约生产成本。

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 (10)

1.一种基于B41频段的全频段射频装置，包括主集部分和分集部分，其特征在于，所述主集部分包括功率放大模块、第一滤波模块和双工模块；

所述功率放大模块用于对输出信号进行放大处理；所述第一滤波模块用于对第一频段的收发信号进行滤波处理；所述双工模块用于实现第二频段的信号收发；

所述分集部分包括第二滤波模块和第三滤波模块；

所述第二滤波模块用于对第三频段的接收信号进行滤波处理；所述第三滤波模块用于对第四频段的接收信号进行滤波处理；

其中所述第一频段和第二频段组合为B41全频段，所述第三频段和第四频段组合为B41全频段。

2.根据权利要求1所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述B41全频段为2496 MHz-2690 MHz；所述第一频段为2580MHz-2690 MHz，所述第二频段为2496 MHz -2580 MHz；所述第三频段为2496 MHz-2620 MHz，所述第四频段为2620 MHz-2690 MHz。

3.根据权利要求1所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述主集部分还包括第一天线以及用于控制第一天线工作状态的天线开关，所述天线开关连接第一天线、第一滤波模块和双工模块；所述分集部分还包括第二天线以及用于控制第二天线工作状态的射频开关，所述射频开关连接第二天线、第二滤波模块和第三滤波模块。

4.根据权利要求1所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述功率放大模块包括多模多频功率放大器和滤波单元，由滤波单元对输入至多模多频功率放大器的供电电压进行滤波处理，由多模多频功率放大器对输出信号进行放大处理后输出至第一滤波模块和双工模块。

5.根据权利要求4所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述滤波单元包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容，所述第一电容的一端连接第二电容的一端、第四电容的一端、第六电容的一端和供电端，所述第二电容的一端还连接第三电容的一端和多模多频功率放大器的第28脚，所述第四电容的一端还连接第五电容的一端和多模多频功率放大器的第29脚，所述第六电容的一端还连接多模多频功率放大器的第30脚，所述第一电容的另一端、第二电容的另一端、第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第五电容的另一端和所述第六电容的另一端均接地。

6.根据权利要求5所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述第一滤波模块包括滤波器、第七电容、第八电容、第九电容、第一电感和第二电感；所述滤波器的第1脚通过第一电感连接多模多频功率放大器和第七电容的一端，所述第七电容的另一端接地；所述滤波器的第2脚连接第八电容的一端和第二电感的一端，所述第八电容的另一端接地；所述第二电感的另一端通过第九电容接地。

7.根据权利要求5所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述双工模块包括双工器、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感和第七电感；所述双工器的第3脚连接第十电容的一端和第三电感的一端，所述第十电容的另一端接地；所述第三电感的另一端连接多模多频功率放大器的第35脚、还通过第十一电容接地；所述双工器的第6脚连接第五电感的一端和第十二电容的一端，所述第五电感的另一端接地；所述第十二电容的另一端通过第四电感接地；所述双工器的第1脚连接第六电感的一端和第十三电容的一端，所述第六电感的另一端连接双工器的第8脚和第十四电容的一端；所述第十三电容的另一端连接第七电感的一端，所述第七电感的另一端连接第十四电容的另一端。

8.根据权利要求4所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述多模多频功率放大器的型号为AP7219M。

9.根据权利要求7所述的基于B41频段的全频段射频装置，其特征在于，所述双工器的型号为SAYEY2G53CA0F0A。

10.一种通信终端，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的基于B41频段的全频段射频装置。