CN107425875B - 射频前端系统、移动终端及信号处理方法 - Google Patents

射频前端系统、移动终端及信号处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种射频前端系统，应用于移动终端技术领域，该装置包括：天线开关、支路开关、合路器和天线，支路开关的插损小于天线开关的损耗，且支路开关的插损与天线开关的损耗之间的差值小于预置数值，支路开关包括多个第一端，其中一个第一端与天线开关的第一端相连，其余的第一端中至少一个第一端与收发预设频段的信号的通路组件相连，支路开关的第二端与合路器的其中一个输入端相连，天线开关的第二端与合路器的另一个输入端相连，合路器的输出端连接天线。本发明实施例还公开了一种移动终端和信号处理方法，可降低射频前端系统的损耗。

Description

射频前端系统、移动终端及信号处理方法
技术领域
本发明属于移动终端技术领域，尤其涉及一种射频前端系统、移动终端及信号处理方法。
背景技术
射频前端是移动电话的射频收发器和天线之间的功能区域，主要由功率放大器、低噪声放大器、开关、双工器、滤波器和其他被动设备组成。
现有的射频前端中，天线开关采用二合一天线开关，天线开关可以切换接通两路信号，其中低频一路，中频和高频一路。此类二合一天线开关可以满足低频和中频、低频和高频的载波聚合组合。但是该二合一天线开关导致通路损耗比较大，具体地，低频通路损耗为0.7db(DECIBEL)，中频通路0.8db，高频1db左右。
发明内容
本发明提供一种射频前端系统、移动终端及信号处理方法，用以解决射频前端在通信过程中二合一天线开关损耗较大的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种射频前端系统，包括：
天线开关、支路开关、合路器和天线；
所述支路开关的插损小于所述天线开关的损耗，且所述支路开关的插损与所述天线开关的损耗之间的差值小于预置数值；
所述支路开关包括多个第一端，其中一个第一端与所述天线开关的第一端相连，其余的第一端中至少一个第一端与收发预设频段的信号的通路组件相连；
所述支路开关的第二端与所述合路器的其中一个输入端相连，所述天线开关的第二端与所述合路器的另一个输入端相连；
所述合路器的输出端连接所述天线。
本发明实施例第二方面提供了一种移动终端，包括本发明第一实施例提供的射频前端系统。
本发明实施例第三方面提供了一种信号处理方法，包括：支路开关其中一个第一端与天线开关的第一端相连，其余多个第一端分别与多个收发预设频段的信号的通路组件相连；
当接收到上行或下行的通信信号时，确认所述通信信号的频段；
若所述通信信号的频段属于所述预设频段中的频段，则控制所述支路开关接通对应所述预设频段的通路组件，使得所述通信信号从对应的通路通过。
从上述本发明实施例可知，本发明提供的射频前端系统、移动终端及信号处理方法，将插损较小的支路开关的一个第一端接在天线开关上，其余的第一端连接收发预设频段的信号的通路组件，第二端接在合路器上，当有预设频段的信号通过时，控制支路开关接通对应的通路，使得该信号绕开损耗较大的天线开关，而经由插损较小的支路开关通过，减少射频前端系统的损耗。
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。
图1是本发明第一实施例提供的射频前端系统的结构示意图；
图2是本发明第二实施例提供的射频前端系统的结构示意图；
图3是本发明第三实施例提供的射频前端系统的结构示意图；
图4是本发明第四实施例提供的信号处理方法的流程示意图；
图5是本发明第五实施例提供的信号处理方法的流程示意图；
图6示出了一种移动终端的硬件结构图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做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。
本发明实施例提供的应用于移动终端的射频前端系统，是在现有的射频前端系统中的天线开关之后增加一个插损较小的支路开关，该支路开关有多个不动端，其中一个不动端连接天线开关，其余不动端连接重要的预设频段的信号通路，当预设频段的信号通过时，通过该支路开关而不通过该天线开关经过该信号通路，以降低射频前端系统的损耗。
移动终端是指包括手机、PDA(PERSONAL DIGITAL ASSISTANT)、笔记本电脑等在内的可移动电子设备。
请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的射频前端系统的结构示意图，该射频前端系统可应用于移动终端中，包括：
天线开关10、支路开关20、合路器30和天线40；
支路开关20自身的插损小于天线开关10的损耗，且支路开关20自身的插损与天线开关10的损耗之间的差值小于预置数值，即，支路开关20的插损与天线开关10相比是相当小的。具体地，支路开关20的插损是天线开关10损耗的1/2。该预置数值为天线开关10损耗值的1/2。
支路开关20包括多个第一端，其中一个第一端与天线开关10的第一端相连，其余的第一端中至少有一个第一端与收发预设频段的信号的通路组件相连。
支路开关20的第二端与合路器30的其中一个输入端相连，天线开关10的第二端与合路器30的另一个输入端相连。合路器30的输出端连接天线40。
图1中以支路开关20具有4个第一端为例，其中一个第一端连接天线开关10，其余三个第一端分别与不同的收发预设频段的信号的通路组件相连，具体地，该三个第一端分别连接X频段信号的通路组件，形成X通路；连接Y频段信号的通路组件，形成Y通路；连接Z频段信号的通路组件，形成Z通路。
本发明实施例中，将插损较小的支路开关的一个第一端接在天线开关上，其余的第一端连接收发预设频段的信号的通路组件，第二端接在合路器上，当有预设频段的信号通过时，控制支路开关接通对应的通路，使得该信号绕开损耗较大的天线开关，而经由插损较小的支路开关通过，减少射频前端系统的损耗。
请参阅图2，图2为本发明第二实施例提供的射频前端系统的结构示意图，该射频前端系统可应用于移动终端中，图2所示射频前端系统与图1所示的射频前端系统的不同之处在于：
天线开关10为二合一天线开关，集成有第一开关101和第二开关102。
其中，第一开关101用于切换第一频带通路中各频段信号的通路，在同一时刻保持一路频段信号的通路是导通的，以使该频段信号通过该通路。具体地，该第一频带通路为中高频通路。
第二开关102用于切换第二频带通路中各频段信号的通路，在同一时刻保持一路频段信号的通路是导通的，以使该频段信号通过该通路。具体地，该第二频带通路为低频通路。
第一开关101和第二开关102均各自包括一个动端，多个不动端。第一开关101的多个不动端分别连接多个收发第一频带通路中不同频段的信号的通路组件，可通过控制该动端切换接通对应的不动端，以接通该第一频带通路中不同频段的信号的收发通路，第二开关102的多个不动端分别连接多个收发第二频带通路中不同频段的信号的通路组件，可通过控制该动端切换接通对应的不动端，以接通该第二频带通路中不同频段的信号的收发通路。
进一步地，支路开关20为单刀多掷开关。支路开关20的第一端为单刀多掷开关的不动端，支路开关20的第二端为单刀多掷开关的动端。其中，单刀多掷开关的一个不动端连接第一开关101的动端。
需要说明的是，本发明各实施例中的开关的不动端是不能够改变该开关连通的通路组件的一端，开关的动端是通过处理器控制可以改变该开关连通的通路组件的一端。即，可以控制开关的动端接通不同的不动端，以使得开关接通不同的通路组件。
当单刀多掷开关的不动端大于等于三个时，除了连接第一开关101动端的不动端之外的其余多个不动端，分别连接多个收发预设频段的信号的通路组件，该预设频段的信号为该第一频带通路中不同频段的信号之外的其他频段的信号。
需要说明的，若收发的信号不属于预设频段的信号，而是属于第一开关101可切换接通的第一频带通路中的频段信号，则控制第一开关101接通该收发的信号对应的通路。若收发的信号不属于预设频段的信号，而是属于第二开关102可切换接通的第二频带通路中的频段信号，则控制第二开关102接通该收发的信号对应的通路。而收发的信号不经过支路开关20。
一个具体实例，如图2中，第一开关101的多个不动端分别连接收发中高频带通路中不同频段的信号的通路组件，该不同频段信号可以是GSM(GLOBAL SYSTEM FOR MOBILECOMMUNICATION)AMHZ(兆赫兹)、GSM BMHZ、GSM CMHZ等频段信号。进一步地，单刀四掷开关有四个不动端，其中，第一不动端连接第一开关101的动端，其余的第二不动端、第三不动端、第三不动端分别连接收发GSM XMHZ、GSM YMHZ和GSM ZMHZ频段信号的通路组件，以对应形成X通路、Y通路和Z通路，与第一开关101的多个不动端连接的通路组件传输的信号频段不同。
单刀多掷开关具体可以是单刀双掷开关、单刀三掷开关或单刀四掷开关中的一种，本发明实施例中的各图中均以支路开关20为单刀四掷开关为例，其他类型的单刀多掷开关的连接及工作原理相同。
需要说明的是，当支路开关为单刀双掷开关时，一个不动端连接第一开关101的动端，另一个不动端连接一个收发预设频段的信号的通路组件。该预设频段的信号可设置为一个最重要、最常用的频段信号。可避免切换通信通路时耗费的时间和损耗，同时单刀双掷开关相对于单刀三掷开关、单刀四掷开关，插损最小。
单刀多掷开关还可以是其他类型的开关，只要插损小于天线开关10，都可应用在本实施例中。
进一步地，第二开关102的多个不动端分别连接多个收发第二频带通路中不同频段的信号的通路组件，第二开关102的动端连接合路器30的另一个输入端。
以单刀四掷开关为例，其插损分别为：在低频通路中为0.3db，在中频通路中为0.4db，在高频通路中为0.5db。相较于信号通过前述二合一天线开关，降低的损耗分别为：低频通路中降低损耗0.4db，中频通路中降低损耗0.4db，高频通路中降低损耗0.5db。
本发明实施例中，将插损较小的单刀多掷开关的一个不动端与天线开关中的第一开关的动端相连，其余的不动端与收发预设频段的信号的通路组件相连，该单刀多掷开关的动端与合路器的一个输入端相连，当有预设频段的信号通过时，控制单刀多掷开关接通该信号对应的通路，使得该信号绕开损耗较大的天线开关，而经由插损较小的单刀多掷开关通过，减少射频前端系统的损耗。
请参阅图3，图3为本发明第三实施例提供的射频前端系统的结构示意图，该射频前端系统可应用于移动终端中，图3所示射频前端系统与图2所示的射频前端系统的不同之处在于：
支路开关20与第二开关102连接，而不是与第一开关101连接。
如图3所示，支路开关20与第二开关102的连接方式，与，支路开关20与第一开关101的连接方式相同。也即，支路开关20为单刀多掷开关时，一个不动端连接第二开关102的动端，当该单刀多掷开关的不动端大于等于三个时，除了连接第二开关102动端的不动端之外的其余多个不动端，分别连接多个收发预设频段的信号的通路组件，该预设频段的信号为该第二频带通路中不同频段的信号之外的其他频段的信号。第一开关101的多个不动端分别连接多个收发第一频带通路中不同频段的信号的通路组件，第一开关101的动端连接合路器30的另一个输入端。
与第二实施例不同，支路开关20中通过的预设频段的信号，是第二频带通路的频段信号，例如该预设频段的信号是低频带通路中的一个频段的信号。而第二实施例中，支路开关20中通过的预设频段的信号，是第一频带通路的频段信号，例如该预设频段的信号是中高频带通路中的一个频段的信号。
本发明实施例中，将插损较小的单刀多掷开关的一个不动端与天线开关中的第一开关的动端相连，其余的不动端与收发预设频段的信号的通路组件相连，该单刀多掷开关的动端与合路器的一个输入端相连，当有预设频段的信号通过时，控制单刀多掷开关接通该信号对应的通路，使得该信号绕开损耗较大的天线开关，而经由插损较小的单刀多掷开关通过，减少射频前端系统的损耗。
请参阅图4，图2为本发明第二实施例中的信号处理方法流程示意图，该方法可应用前述图1至图3所示实施例中的射频前端系统处理接收到的上行或下行通信信号，该射频前端系统包括一个插损小于天线开关10的支路开关20，支路开关20其中一个第一端与天线开关10的第一端相连，其余的第一端至少一个第一端与收发预设频段的信号的通路组件相连，支路开关20的第二端与合路器30的一个输入端相连，天线开关10的第二端与合路器30的另一个输入端相连，该射频前端系统的其他结构的描述，请参见前述图1～图3所示各实施例的描述。该方法包括以下步骤：
S401、当接收到上行或下行的通信信号时，确认该通信信号的频段；
当从天线接收到通信信号，或者，接收到向外发送的通信信号，确认该通信信号的频段。
S402、若该通信信号的频段属于该预设频段中的频段，则控制该支路开关接通对应该预设频段的通路组件，使得该通信信号从对应的通路通过。
该支路开关的第一端分别与多个收发预设频段的信号的通路组件相连，若接收到的通信信号是其中一个预设频段的信号，则可控制该支路开关接通对应的通路，使得该通信信号从该接通的通路通过，以绕开从天线开关通过。
本发明实施例中，将插损较小的支路开关的一个第一端接在天线开关上，其余的第一端连接收发预设频段的信号的通路组件，第二端接在合路器上，当有预设频段的信号通过时，控制支路开关接通对应的通路，使得该信号绕开损耗较大的天线开关，而经由插损较小的支路开关通过，减少射频前端系统的损耗。
请参见图5，图5为本发明第四实施例中信号处理方法的流程示意图，该信号处理方法可应用前述图1～图3所示实施例中的射频前端系统处理接收到的上行或下行通信信号，该射频前端系统包括一个插损小于天线开关10的支路开关20，支路开关20为单刀多掷开关，天线开关10为二合一开关，集成有第一开关101和第二开关102，第一开关101的多个不动端分别连接多个收发第一频带通路中不同频段的信号的通路组件，第二开关102的多个不动端分别连接多个收发第二频带通路中不同频段的信号的通路组件。该单刀多掷开关的一个不动端与第一开关101的动端相连，其余不动端与至少一个收发预设频段的信号的通路组件相连，支路开关20的动端与合路器30的一个输入端相连，第二开关102的动端与合路器30的另一个输入端相连，该射频前端系统的其他结构的描述，该方法可包括以下步骤：
S501、当接收到上行或下行的通信信号时，确认该通信信号的频段；
其中，若是从天线接收到的通信信号，确认该通信信号的频段，合路器根据该通信信号的频段将该通信信号传输给第一开关、第二开关或支路开关。
S502、若该通信信号的频段属于该预设频段中的频段，则控制该支路开关接通对应该预设频段的通路组件，使得该通信信号从对应的通路通过；
该单刀多掷开关的一个不动端与第一开关的动端相连，其余不动端与至少一个收发预设频段的信号的通路组件相连，若接收到的通信信号是其中一个预设频段的信号，则可控制该单刀多掷开关接通对应的通路，使得该通信信号从该接通的通路通过，以绕开从天线开关通过。
S503、若该通信信号的频段不属于该预设频段中的频段，则控制该支路开关接通对应该预设频段的通路组件，使得该通信信号从对应的通路通过。
具体地，若通信信号的频段属于第一频带通路中的频段，则控制第一开关接通通信信号的频段对应的通路组件，使得通信信号从对应的通路通过。
若通信信号的频段属于第二频带通路中的频段，则控制第二开关接通通信信号的频段对应的通路组件，使得通信信号从对应的通路通过。
本实施例未尽之细节，请参阅前述图1～图4所示实施例的描述，此处不再赘述。
本发明实施例中，将插损较小的单刀多掷开关的一个不动端与天线开关中的第一开关的动端相连，其余的不动端与收发预设频段的信号的通路组件相连，该单刀多掷开关的动端与合路器的一个输入端相连，当有预设频段的信号通过时，控制单刀多掷开关接通该信号对应的通路，使得该信号绕开损耗较大的天线开关，而经由插损较小的单刀多掷开关通过，减少射频前端系统的损耗。
请参阅图6，图6为本发明实施例提供的移动终端硬件结构示意图。
本实施例中的移动终端包括：存储器61、处理器62及存储在存储器61上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行所述程序时实现前述图4～图5所示实施例中描述的信号处理方法。
存储器61可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
进一步地，进一步地，该移动终端还包括：
至少一个输入设备63；至少一个输出设备64。
上述存储器61、处理器62输入设备63和输出设备64通过总线65连接。
其中，输入设备63具体可为摄像头、触控面板、物理按键或者鼠标等等。输出设备64具体可为显示屏。
存储器61可以是高速随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器61用于存储一组可执行程序代码，处理器62与存储器61耦合。
进一步地，该移动终端还包括射频前端系统66，射频前端系统66包括天线开关、支路开关、合路器和天线；所述支路开关的插损小于所述天线开关的损耗，且所述支路开关的插损与所述天线开关的损耗之间的差值小于预置数值；所述支路开关包括多个第一端，其中一个第一端与所述天线开关的第一端相连，其余的第一端中至少一个第一端与收发预设频段的信号的通路组件相连；所述支路开关的第二端与所述合路器的其中一个输入端相连，所述天线开关的第二端与所述合路器的另一个输入端相连；所述合路器的输出端连接所述天线：
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的射频前端系统、移动终端和信号处理方法的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种射频前端系统，其特征在于，所述射频前端系统包括：
天线开关、支路开关、合路器和天线；
所述支路开关的插损小于所述天线开关的损耗，且所述支路开关的插损与所述天线开关的损耗之间的差值小于预置数值；
所述支路开关包括多个第一端，其中一个第一端与所述天线开关的第一端相连，其余的第一端中至少一个第一端与收发预设频段的信号的通路组件相连；
其中，所述天线开关集成第一开关和第二开关；
所述第一开关包括一个动端，多个不动端，所述第一开关的多个不动端分别连接多个收发第一频带通路中不同频段的信号的通路组件；
所述支路开关的所述第一端为单刀多掷开关的不动端，所述支路开关的第二端为单刀多掷开关的动端；
当所述单刀多掷开关的不动端大于等于三个时，所述单刀多掷开关的一个不动端连接所述第一开关的动端，所述单刀多掷开关的其余多个不动端分别连接多个所述收发预设频段的信号的通路组件，所述预设频段的信号为所述第一频带通路中不同频段的信号之外的其他频段的信号；
所述支路开关的第二端与所述合路器的其中一个输入端相连，所述天线开关的第二端与所述合路器的另一个输入端相连；
所述合路器的输出端连接所述天线。
2.根据权利要求1所述的射频前端系统，其特征在于，所述支路开关为单刀多掷开关。
3.根据权利要求2所述的射频前端系统，其特征在于，所述第二开关包括一个动端，多个不动端；
所述第二开关的多个不动端分别连接多个收发第二频带通路中不同频段的信号的通路组件，所述第二开关的动端连接所述合路器的另一个输入端。
4.根据权利要求3所述的射频前端系统，其特征在于，所述单刀多掷开关具体为单刀双掷开关、单刀三掷开关或单刀四掷开关。
5.一种移动终端，其特征在于，包括上述权利要求1至4任一项所述的射频前端系统。
6.一种信号处理方法，应用上述权利要求1至4任一项所述的射频前端系统处理所述信号，其特征在于，支路开关其中一个第一端与天线开关的第一端相连，其余的第一端至少一个第一端与收发预设频段的信号的通路组件相连，所述方法包括：
当接收到上行或下行的通信信号时，确认所述通信信号的频段；
若所述通信信号的频段属于所述预设频段中的频段，则控制所述支路开关接通对应所述预设频段的通路组件，使得所述通信信号从对应的通路通过。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确认所述通信信号的频段之后，还包括：
若所述通信信号的频段不属于所述预设频段中的频段，则控制所述天线开关接通所述通信信号的频段对应的通路组件，使得所述通信信号从对应的通路通过。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述天线开关集成第一开关和第二开关，所述第一开关的多个不动端分别连接多个收发第一频带通路中不同频段的信号的通路组件，则，所述若所述通信信号的频段不属于所述预设频段中的频段，则控制所述天线开关接通所述通信信号的频段对应的通路组件，使得所述通信信号从对应的通路通过包括：
若所述通信信号的频段属于所述第一频带通路中的频段，则控制所述第一开关接通所述通信信号的频段对应的通路组件，使得所述通信信号从对应的通路通过。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二开关的多个不动端分别连接多个收发第二频带通路中不同频段的信号的通路组件，则，所述若所述通信信号的频段不属于所述预设频段中的频段，则控制所述天线开关接通所述通信信号的频段对应的通路组件，使得所述通信信号从对应的通路通过还包括：
若所述通信信号的频段属于所述第二频带通路中的频段，则控制所述第二开关接通所述通信信号的频段对应的通路组件，使得所述通信信号从对应的通路通过。
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