CN107769814A - 提升主集接收灵敏度的电路、移动终端及信号处理方法 - Google Patents

Abstract

一种提升主集接收灵敏度的电路，应用于移动终端技术领域，该方法包括：天线开关模块、双工器、窄带低噪声放大器、高性能滤波器和射频收发器；其中，双工器分别与天线开关模块、窄带低噪声放大器、射频收发器相连；高性能滤波器分别与窄带低噪声放大器和射频收发器相连；窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和高性能滤波器的滤波频段相同。本发明实施例还公开了一种移动终端及信号处理方法，可解决为抑制FDD频段增加外置LNA设计而带来的双工器对发射和接收信号的隔离度问题，还可以提升主集接收灵敏度。

Description

提升主集接收灵敏度的电路、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，尤其涉及一种提升主集接收灵敏度的电路、移动终端及信号处理方法。

背景技术

频分双工(FDD，Frequency Division Duplexing)是移动通信系统中使用的全双工通信技术的一种，采用两个独立的信道分别进行向下传送和向上传送信息的技术。为了防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰，在两个信道之间存在一个保护频段。

常见的FDD主集接收电路设计是双工器后端增加外置低噪声放大器(LNA，LowNoise Amplifier)，以提高主集接收灵敏度性能，但往往因双工器隔离度不够大，TX(Transmit，发射)泄露在RX(Receive，接收)带上的信号由经后端LNA，不仅没有达到提升灵敏度的目标预期，反而造成主集接收灵敏度更加恶化。

发明内容

本发明实施例提供一种提升主集接收灵敏度的电路、移动终端及信号处理方法，用以通过在双工器和高性能滤波器之间接入窄带LNA，提升主集接收灵敏度。

本发明实施例第一方面提供了一种提升主集接收灵敏度的电路，包括：

天线开关模块、双工器、窄带低噪声放大器、高性能滤波器和射频收发器；

其中，所述双工器分别与所述天线开关模块、所述窄带低噪声放大器、所述射频收发器相连；

所述高性能滤波器分别与所述窄带低噪声放大器和所述射频收发器相连；

所述窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和所述高性能滤波器的滤波频段相同。

本发明实施例第二方面提供了一种移动终端，包括本发明实施例第一方面提供的提升主集接收灵敏度的电路。

本发明实施例第三方面提供了一种信号处理方法，应用本发明实施例第一方面提供的提升主集接收灵敏度的电路对射频信号进行处理，所述方法包括：

控制天线开关接通预置的全球移动通信系统频段通道，将从天线接收的射频信号经双工器传输给窄带低噪声放大器；

控制所述窄带低噪声放大器将所述接收的射频信号进行放大后传输给高性能滤波器；

控制所述高性能滤波器将放大后的射频信号进行滤波后传输给射频收发器。

本发明实施例中，在信号接收方向，双工器的后端接有窄带低噪声放大器，用于减少发射信号被放大，在窄带低噪声放大器的后端接有高性能滤波器，该窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和该高性能滤波器的滤波频段相同，用于抑制发射信号，通过窄带低噪声放大器和窄带低噪声放大器，不仅可抑制FDD频段增加外置LNA设计带来的双工器对发射和接收信号的隔离度问题，还可以提升主集接收灵敏度。

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、第二实施例提供的提升主集接收灵敏度的电路结构示意图；

图2是本发明第三实施例提供的提升主集接收灵敏度的电路结构示意图；

图3是本发明第四实施例提供的提升主集接收灵敏度的电路结构示意图；

图4是本发明第五实施例提供的信号处理方法的实现流程示意图；

图5是本发明第六实施例提供的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提升主集接收灵敏度的电路，应用于移动终端的射频前端中，该移动终端可以是手机、笔记本等具备通话功能的移动终端。

请参阅图1，图1为本发明第一实施例提供的提升主集接收灵敏度的电路结构示意图，可应用于移动终端，提升主集接收信号的灵敏度，该电路包括：

天线开关模块(ASM，Antenna Switch Module)10、双工器20、窄带低噪声放大器30、高性能滤波器40和射频收发器50；

其中，双工器20分别与天线开关模块10、窄带低噪声放大器30、射频收发器50相连；

高性能滤波器40分别与窄带低噪声放大器30和射频收发器50相连；

窄带低噪声放大器30支持的接收信号频段和高性能滤波器40的滤波频段相同。

具体地，窄带低噪声放大器(LNA，Low Noise Amplifier)，是指窄频带的LNA，支持预置的一段范围的频段，该范围较窄。设置成窄带LNA可减少TX信号被放大。

进一步地，窄带低噪声放大器30支持的接收信号频段和高性能滤波器40的滤波频段相同，窄带低噪声放大器30的后端高性能滤波器40的滤波频段亦为2110-2170MHz，与窄带低噪声放大器30支持的接收信号频段相匹配。在窄带LNA接收信号方向的后端增加高性能滤波器，可以抑制TX信号。

例如，低频LNA频率范围为728-960MHz(兆赫兹)，中频LNA频率范围为1805-2200MHz，高频LNA的频率范围为2300-2700MHz等，在其中某一个具体频段中，例如频段FDDB1，它的TX信号频率范围是1920-1980MHz，RX信号频率范围是2110-2170MHz，窄带LNA可以设置为支持RX的频率范围，即2110-2170MHz，后端高性能滤波器(如，声表面波SAW滤波器)同频带亦为2110-2170MHz，以此类推。这样不仅可抑制FDD频段增加外置LNA设计带来的TX-RX隔离度问题，还可以达到提升主集接收灵敏度的目的。

本发明实施例中，在信号接收方向，双工器的后端接有窄带低噪声放大器，用于减少发射信号被放大，在窄带低噪声放大器的后端接有高性能滤波器，该窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和该高性能滤波器的滤波频段相同，用于抑制发射信号，通过窄带低噪声放大器和窄带低噪声放大器，不仅可抑制FDD频段增加外置LNA设计带来的双工器对发射和接收信号的隔离度问题，还可以提升主集接收灵敏度。

本发明第二实施例提供的提升主集接收灵敏度的电路结构示意图仍请参阅图1，可应用于移动终端，本实施例中的电路与前述第一实施例中的电路不同之处在于：

具体地，双工器20的第一端与天线开关模块10相连，双工器20的第二端与窄带低噪声放大器30相连，由此，天线开关模块10、双工器20、窄带低噪声放大器30、高性能滤波器40和射频收发器50构成信号接收通道，用于将从天线接收的TX信号经天线开关模块10的控制，经双工器20、窄带低噪声放大器30、高性能滤波器40，传输给射频收发器50。

双工器20的第一端与天线开关模块10相连，双工器20的第三端与射频收发器50相连，由此，天线开关模块10、双工器20和射频收发器50构成信号发射通道，用于将从射频收发器50发射的RX信号经双工器20、天线开关模块10，控制发射出去。

其中，高性能滤波器30为窄带带通滤波器。

具体地，高性能滤波器包括：声表面波(SAW，SURFACE ACOUSTIC WAVE)滤波器、体声波滤波器(BAW，BODY ACOUSTIC WAVE)或薄膜腔声谐振(FBAR，FILM BULK ACOUSTICRESONATOR)滤波器。SAW滤波器，BAW滤波器和FBAR滤波器都是低损耗器件。

以中频LNA为例，中频LNA的频带一般为1805MHZ-2200MHZ，噪声系数约为0.8db(增益)左右。当使用窄带LNA代替宽带LNA时，工作频率范围变小，例如为FDD B1工作的LNA频带可仅为2110-2170MHZ，此时，一方面窄带LNA可提供比宽带LNA更小的噪声系数，另一方面还可以减少PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)的面积。而从理论上来说，减少噪声系数1db即可提升灵敏度1db，也就是说，采用窄带LNA可有效提高主集接收电路的灵敏度。

本实施例未尽之细节，请参阅前述实施例的描述，此处不再赘述。

本发明实施例中，在信号接收方向，双工器的后端接有窄带低噪声放大器，用于减少发射信号被放大，在窄带低噪声放大器的后端接有高性能滤波器，该窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和该高性能滤波器的滤波频段相同，用于抑制发射信号，通过窄带低噪声放大器和窄带低噪声放大器，不仅可抑制FDD频段增加外置LNA设计带来的双工器对发射和接收信号的隔离度问题，还可以提升主集接收灵敏度。

请参阅图2，图2为本发明第三实施例提供的提升主集接收灵敏度的电路结构示意图，可应用于移动终端，提升主集接收信号的灵敏度，与前述第一实施例和第二实施例不同的是，在本实施例中，该电路还包括：第一接收频带滤波器60。第一接收频带滤波器60用于减少进入窄带低噪声放大器30的无用信号。

双工器20的第一端与天线开关模块10相连，双工器20的第二端与第一接收频带滤波器60的第一端相连，第一接收频带滤波器60的第二端与窄带低噪声放大器30相连。天线开关模块10、双工器20、第一接收频带滤波器60、窄带低噪声放大器30、高性能滤波器40和射频收发器50构成信号接收通道。

可以理解的，虽然LNA规格书中说明LNA的工作频带为接收频带，但从理论上来说，接收频带附近频带的信号同样可被LNA放大，只是线性度较差而已，这些被放大的无用信号也会引起灵敏度被干扰的问题。于本实施例中，通过在后端，LNA前级增加的第一接收频带滤波器，可以抑制TX泄露在RX频带的射频信号，并降低进入LNA的无用TX信号，避免前级无用信号被放大，从而进一步提高了TX与RX的隔离度。

本实施例未尽之细节，请参阅前述实施例的描述，此处不再赘述。

请参阅图3，图3为本发明第四实施例提供的提升主集接收灵敏度的电路结构示意图，可应用于移动终端，提升主集接收信号的灵敏度，与前述第一实施例和第二实施例不同的是，在本实施例中，该电路还包括：第二接收频带滤波器70。第二接收频带滤波器70用于抑制窄带低噪声放大器30放大的无用信号对信号发射通道的干扰。高性能滤波器40通过第二接收频带滤波器70与窄带低噪声放大器30相连。

其中，双工器20的第一端与天线开关模块10相连，双工器20的第二端与窄带低噪声放大器30的第一端相连，窄带低噪声放大器30的第二端与第二接收频带滤波器70的第一端相连，第二接收频带滤波器70的第二端与高性能滤波器40相连。天线开关模块10、双工器20、窄带低噪声放大器30、第二接收频带滤波器70、高性能滤波器40和射频收发器50构成信号接收通道。

可以理解的，虽然LNA规格书中说明LNA的工作频带为接收频带，但从理论上来说，接收频带附近频带的信号同样可被LNA放大，只是线性度较差而已，这些被放大的无用信号也会引起灵敏度被干扰的问题。本发明实施例中，通过利用第二接收频带滤波器，可以对窄带低噪声放大器放大的接收频带附近预设频带的无用信号加以抑制，进一步提高了TX与RX的隔离度。

本实施例未尽之细节，请参阅前述实施例的描述，此处不再赘述。

请参阅图4，图4为本发明第五实施例提供的信号处理方法的实现流程示意图。该方法应用上述各实施例中的提升主集接收灵敏度的电路对射频信号进行处理。如图4所示，该方法主要包括以下步骤：

401、控制天线开关接通预置的全球移动通信系统频段通道，将从天线接收的射频信号经双工器传输给窄带低噪声放大器；

移动终端的处理器控制天线开关接通预置的GSM(Global System for MobileCommunication，全球移动通信系统)频段通道，天线开关的结构及接通状态如图1所示。

402、控制窄带低噪声放大器将接收的射频信号进行放大后传输给高性能滤波器；

具体的，窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和高性能滤波器的滤波频段相同，如：预置的频分双工接收信号的频段。高性能滤波器为窄带带通滤波器，包括：声表面波滤波器、体声波滤波器或薄膜腔声谐振滤波器。

403、控制高性能滤波器将放大后的射频信号进行滤波后传输给射频收发器。

窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和高性能滤波器的滤波频段相同。

进一步的，在传输接收的射频信号的过程中，通过接收频带滤波器对窄带低噪声放大器的工作频段附近预设频带的无用信号进行抑制。可选的，接收频带滤波器可以设置在窄带低噪声放大器的前端或后端。

可以理解的，虽然LNA规格书中说明LNA的工作频带为接收频带，但从理论上来说，接收频带附近频带的信号同样可被LNA放大，只是线性度较差而已，这些被放大的无用信号也会引起灵敏度被干扰的问题。通过接收频带滤波器，可以抑制TX泄露在RX频带的射频信号，并降低LNA的工作频带的附近频带的无用TX信号对RX的干扰，从而进一步提高了TX与RX的隔离度。

本实施例未尽之细节，请参阅前述实施例的描述，此处不再赘述。

本发明实施例中，在信号接收方向，双工器的后端接有窄带低噪声放大器，用于减少发射信号被放大，在窄带低噪声放大器的后端接有高性能滤波器，该窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和该高性能滤波器的滤波频段相同，用于抑制发射信号，通过窄带低噪声放大器和窄带低噪声放大器，不仅可抑制FDD频段增加外置LNA设计带来的双工器对发射和接收信号的隔离度问题，还可以提升主集接收灵敏度。

请参阅图5，图5为本发明第六实施例提供的移动终端硬件结构示意图。

如图5所示，本实施例中的移动终端包括：存储器31、处理器32及存储在存储器31上并可在处理器32上运行的计算机程序。处理器32执行该计算机程序时，实现上述图4所示实施例中描述的信号处理方法。

存储器31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，该移动终端还包括：

至少一个输入设备33以及至少一个输出设备34。

其中，输入设备33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34具体可为显示屏。

存储器31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31用于存储一组可执行程序代码，处理器32与存储器31耦合。

进一步地，该移动终端还包括提升主集接收灵敏度的电路36。上述存储器31、处理器32、输入设备33、输出设备34以及电路36，通过总线35连接。电路36包括：天线开关模块、双工器、窄带低噪声放大器、高性能滤波器和射频收发器；

其中，所述双工器分别与所述天线开关模块、所述窄带低噪声放大器、所述射频收发器相连；

所述高性能滤波器分别与所述窄带低噪声放大器和所述射频收发器相连；

所述窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和所述高性能滤波器的滤波频段相同。

进一步地，电路36还包括第一接收频带滤波器或者第二接收频带滤波器。所述第一接收频带滤波器和所述第二接收频带滤波器的类型，可以与所述高性能滤波器的相同。

电路36上述各组成部分的具体功能及实现方式，具体可参考上述图1至图3中的相关描述，此处不再赘述。

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提升主集接收灵敏度的电路、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 (11)

1.一种提升主集接收灵敏度的电路，其特征在于，包括：

天线开关模块、双工器、窄带低噪声放大器、高性能滤波器和射频收发器；

其中，所述双工器分别与所述天线开关模块、所述窄带低噪声放大器、所述射频收发器相连；

所述高性能滤波器分别与所述窄带低噪声放大器和所述射频收发器相连；

所述窄带低噪声放大器支持的接收信号频段和所述高性能滤波器的滤波频段相同。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述双工器的第一端与所述天线开关模块相连，所述双工器的第二端与所述窄带低噪声放大器相连；

所述天线开关模块、所述双工器、所述窄带低噪声放大器、所述高性能滤波器和所述射频收发器构成信号接收通道。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第一接收频带滤波器，用于减少进入所述窄带低噪声放大器的无用信号；

所述双工器的第一端与所述天线开关模块相连，所述双工器的第二端与所述第一接收频带滤波器的第一端相连，所述第一接收频带滤波器的第二端与所述窄带低噪声放大器相连；

所述天线开关模块、所述双工器、所述第一接收频带滤波器、所述窄带低噪声放大器、所述高性能滤波器和所述射频收发器构成信号接收通道。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第二接收频带滤波器，用于抑制所述窄带低噪声放大器放大的无用信号对信号发射通道的干扰，所述高性能滤波器通过所述第二接收频带滤波器与所述窄带低噪声放大器相连；

其中，所述双工器的第一端与所述天线开关模块相连，所述双工器的第二端与所述窄带低噪声放大器的第一端相连，所述窄带低噪声放大器的第二端与所述第二接收频带滤波器的第一端相连，所述第二接收频带滤波器的第二端与所述高性能滤波器相连；

所述天线开关模块、所述双工器、所述窄带低噪声放大器、所述第二接收频带滤波器、所述高性能滤波器和所述射频收发器构成信号接收通道。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电路，其特征在于，所述双工器的第一端与所述天线开关模块相连，所述双工器的第三端与所述射频收发器相连；

所述天线开关模块、所述双工器和所述射频收发器构成信号发射通道。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述窄带低噪声放大器支持的接收信号频段为预置的频分双工接收信号的频段。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述高性能滤波器为窄带带通滤波器。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述高性能滤波器包括：声表面波滤波器、体声波滤波器或薄膜腔声谐振滤波器。

9.一种移动终端，其特征在于，包括上述权利要求1至8任一项所述的提升主集接收灵敏度的电路。

10.一种信号处理方法，其特征在于，应用如权利要求1至8中的任一项所述的提升主集接收灵敏度的电路对射频信号进行处理，所述方法包括：

控制天线开关接通预置的全球移动通信系统频段通道，将从天线接收的射频信号经双工器传输给窄带低噪声放大器；

控制所述窄带低噪声放大器将所述接收的射频信号进行放大后传输给高性能滤波器；

控制所述高性能滤波器将放大后的射频信号进行滤波后传输给射频收发器。

11.根据权利要求10所述的信号处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

在传输所述接收的射频信号的过程中，通过接收频带滤波器对所述窄带低噪声放大器的工作频带附近预设频带的无用信号进行抑制。