CN109547038B - 一种带间上行载波聚合射频电路、天线装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带间上行载波聚合射频电路、天线装置和电子设备中,所述带间上行载波聚合射频电路包括射频收发器、主天线、第一副天线、第一前端射频模块和第二前端射频模块;所述射频收发器通过第一前端射频模块与主天线连接,还通过第二前端射频模块与第一副天线连接,所述射频收发器发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块发射至主天线,所述射频收发器发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块发射至第一副天线,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合。通过不同的前端射频模块发射相应频段的上行信号至主天线和副天线,实现带间上行载波聚合,通过主副天线的隔离降低带间上行载波聚合时的谐波干扰。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,特别涉及一种带间上行载波聚合射频电路、天线装置和电子设备。
背景技术
随着通信技术的发展,现在的LTE、 5G和未来可能的通信技术,为了充分应用频谱资源,载波聚合的应用越来越多,现在的移动便携式设备的LTE载波聚合主要应用都是DLCA(下行载波聚合)以及intra-band contiguous ULCA(带内连续上行载波聚合),对于inter-band ULCA(带间上行载波聚合)的应用较少。inter-band ULCA因为是不同频段之间进行载波聚合,目前现有的带间上行载波聚合通常通过同一个四工器实现,但因为互调产生较多的谐波干扰,进而影响产品的性能。
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带间上行载波聚合射频电路、天线装置和电子设备,通过不同的前端射频模块发射相应频段的上行信号至主天线和副天线,实现带间上行载波聚合,通过主副天线的隔离降低带间上行载波聚合时的谐波干扰。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种带间上行载波聚合射频电路,包括射频收发器、主天线、第一副天线、第一前端射频模块和第二前端射频模块;所述射频收发器通过第一前端射频模块与主天线连接,还通过第二前端射频模块与第一副天线连接,所述射频收发器发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块发射至主天线,所述射频收发器发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块发射至第一副天线,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合。
所述的带间上行载波聚合射频电路中,还包括第二副天线,所述射频收发器通过第二前端射频模块与第二副天线连接,所述射频收发器发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块发射至主天线,所述射频收发器发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块发射至第二副天线,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合。
所述的带间上行载波聚合射频电路中,所述第一前端射频模块包括第一功率放大器、第一四工器和第一天线开关,所述第一功率放大器的输入端连接所述射频收发器的第一频段信号发射端,所述第一功率放大器的输出端连接第一四工器的信号发射端,所述第一四工器的输入输出端通过第一天线开关连接所述主天线,所述第一四工器的第一信号接收端和第二信号接收端分别连接所述射频收发器的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
所述的带间上行载波聚合射频电路中,所述第二前端射频模块包括第二功率放大器、第二四工器和第二天线开关,所述第二功率放大器的输入端连接所述射频收发器的第二频段信号发射端,所述第二功率放大器的输出端连接第二四工器的信号发射端,所述第二四工器的输入输出端通过第二天线开关连接所述第一副天线,所述第二四工器的第一信号接收端和第二信号接收端分别连接所述射频收发器的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
所述的带间上行载波聚合射频电路中,所述第二前端射频模块包括第二功率放大器、第二天线开关、第一滤波器和第二滤波器;所述第二功率放大器的输入端连接所述射频收发器的第二频段信号发射端,所述第二功率放大器的输出端通过第一滤波器连接所述第二副天线;所述第二滤波器的输入端通过所述第二天线开关连接所述第一副天线,所述第二滤波器的两个输出端分别连接所述射频收发器的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
所述的带间上行载波聚合射频电路中,所述第一频段上行信号的频率范围为1920MHz-1980MHz,所述第二频段上行信号的频率范围为1710 MHz -1785 MHz。
所述的带间上行载波聚合射频电路中,第一频段上行信号的频率范围为1850MHz-1910MHz,所述第二频段上行信号的频率范围为1710MHz -1755 MHz。
一种天线装置,其包括如上所述的带间上行载波聚合射频电路。
一种电子设备,包括外壳,所述外壳内设置有PCB板,所述PCB板上设置有如上所述的带间上行载波聚合射频电路。
相较于现有技术,本发明提供的带间上行载波聚合射频电路、天线装置和电子设备中,所述带间上行载波聚合射频电路包括射频收发器、主天线、第一副天线、第一前端射频模块和第二前端射频模块;所述射频收发器通过第一前端射频模块与主天线连接,还通过第二前端射频模块与第一副天线连接,所述射频收发器发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块发射至主天线,所述射频收发器发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块发射至第一副天线,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合。通过不同的前端射频模块发射相应频段的上行信号至主天线和副天线,实现带间上行载波聚合,通过主副天线的隔离降低带间上行载波聚合时的谐波干扰。
附图说明
图1本发明提供的带间上行载波聚合射频电路的结构框图。
图2本发明提供的带间上行载波聚合射频电路第一应用实施例的电路原理图。
图3本发明提供的带间上行载波聚合射频电路第二应用实施例的电路原理图。
具体实施方式
鉴于现有技术中带间上行载波聚合谐波干扰大等缺点,本发明的目的在于提供一种带间上行载波聚合射频电路、天线装置和电子设备,通过不同的前端射频模块发射相应频段的上行信号至主天线和副天线,实现带间上行载波聚合,通过主副天线的隔离降低带间上行载波聚合时的谐波干扰。
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,本发明提供的带间上行载波聚合射频电路第一实施例中,其包括射频收发器10、主天线20、第一副天线30、第一前端射频模块41和第二前端射频模块42,其中所述射频收发器10通过第一前端射频模块41与主天线20连接形成第一收发通路,还通过第二前端射频模块42与第一副天线30连接形成第二收发通路,通过射频收发器10接收CPU中的基带芯片发送不同频率的低频信息并将其变频到高频发送出去,实现上行信号发送,具体所述射频收发器10发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块41发射至主天线20,所述射频收发器10发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块42发射至第一副天线30,通过第一收发通路和第二收发通路实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合,通过主天线20与副天线的隔离降低带间上行载波聚合时的谐波干扰。
进一步地,在第二实施例中,所述带间上行载波聚合射频电路还包括第二副天线50,本实施例中,所述射频收发器10通过第一前端射频模块41与主天线20连接形成第一收发通路,通过第二前端射频模块42与第一副天线30连接形成第二接收通路,并通过第二前端射频模块42与第二副天线50连接形成第二发射通路,所述射频收发器10发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块41发射至主天线20,所述射频收发器10发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块42发射至第二副天线50,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合,即第一实施例中,第一频段信号的收发和第二频段信号的收发分别通过主天线20和第一副天线30进行,而与第一实施例不同的是,本实施例中第二频段的收发通过不同的天线进行,第二频段上行信号的发射通过第二副天线50进行,而第二频段下行信号的接收则通过第一副天线30进行,通过增加一组天线可降低第二前端射频模块42的设计成本。
具体实施时,上述两个实施例中,所述所述第一频段上行信号的频率范围为1920MHz-1980MHz,所述第二频段上行信号的频率范围为1710 MHz -1785 MHz,或者,所述第一频段上行信号的频率范围为1850MHz-1910MHz,所述第二频段上行信号的频率范围为1710MHz -1755 MHz,即上述两个实施例均可实现Band1频段和Band3频段的上行载波聚合,或者Band2频段和Band4频段的上行载波聚合聚合。
具体地,请一并参阅图2,其为第一应用实施例的电路原理图,其中CPU中的基带芯片和射频收发器10连接,发送接收低频信息,射频收发器10将低频信息上变频到高频发送出去,或者将高频信息下变频到低频传送给CPU中的基带芯片,所述第一前端射频模块41包括第一功率放大器PA1、第一四工器411和第一天线开关412,所述第一功率放大器PA1的输入端连接所述射频收发器10的第一频段信号发射端,所述第一功率放大器PA1的输出端连接第一四工器411的信号发射端,所述第一四工器411的输入输出端通过第一天线开关412连接所述主天线20,所述第一四工器411的第一信号接收端和第二信号接收端分别连接所述射频收发器10的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
所述第二前端射频模块42包括第二功率放大器PA2、第二四工器421和第二天线开关422,所述第二功率放大器PA2的输入端连接所述射频收发器10的第二频段信号发射端,所述第二功率放大器PA2的输出端连接第二四工器421的信号发射端,所述第二四工器421的输入输出端通过第二天线开关422连接所述第一副天线30,所述第二四工器421的第一信号接收端和第二信号接收端分别连接所述射频收发器10的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
具体实施时,第一收发通路中,通过第一功率放大器PA1放大射频收发器10输出的第一频段上行信号,之后通过单刀多掷开关后将放大后的第一频段上行信号即B2或B1_TX发送给第一四工器411,然后经由第一天线开关412到达主天线20发送给基站;同时在第二收发通路中,通过第二功率放大器PA2放大射频收发器10的第二频段上行信号B4或B3_TX,将放大后的B4或B3_TX发送给第二四工器421,然后经由第二天线开关422到达第一副天线30发送给基站,完成带间上行信号的载波聚合发射,其中第一四工器411和第二四工器421均为B2_B4四工器或者B1_B3四工器,从而实现B2频段与B4频段的载波聚合或者B1频段与B3频段的载波聚合。需说明的说,图中未说明的其他线路均为现有技术,以示例其他频段例如B5/B12/B7的信号收发过程,当然不仅限于图中示例频段,也可是当前通信协议所支持的其他任意频段,其中下行信号接收则经由主天线20、第一副天线30,天线开关,双工器或者四工器或者滤波器,然后达到射频收发器10的LNA(低噪声放大器)输入口,完成下行信号接收。
优选地,请一并参阅图3,其为第二应用实施例的电路原理图,与第二应用实施例不相同的是,本实施例中通过将第二收发通路拆分为第二发射通路以及第二接收通路,使得第二前端射频模块42中可省去四工器,具体所述第二前端射频模块42包括第二功率放大器PA2、第二天线开关422、第一滤波器423和第二滤波器424,所述第二功率放大器PA2的输入端连接所述射频收发器10的第二频段信号发射端,所述第二功率放大器PA2的输出端通过第一滤波器423连接所述第二副天线50;所述第二滤波器424的输入端通过所述第二天线开关422连接所述第一副天线30,所述第二滤波器424的两个输出端分别连接所述射频收发器10的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端,其中通过所述第一滤波器423对第二频段上行信号进行滤波,即为B4或B3滤波器,所述第二滤波器424对第一频段下行信号以及第二频段下行信号进行滤波,即为B2_B4一进两出滤波器或者B1_B3一进两出滤波器。其中下行信号接收与第一实施例中类似,经由主天线20、第一副天线30、天线开关,双工器或者四工器或者滤波器,然后达到射频收发器10的LNA(低噪声放大器)输入口,完成下行信号接收,而上行信号的发送则在第一收发通路中,通过第一功率放大器PA1放大射频收发器10输出的第一频段上行信号,之后通过单刀多掷开关后将放大后的第一频段上行信号即B2或B1_TX发送给第一四工器411,然后经由第一天线开关412到达主天线20发送给基站;同时在第二收发通路中,通过第二功率放大器PA2放大射频收发器10的第二频段上行信号B4或B3_TX,将放大后的B4或B3_TX发送给第一滤波器423滤波后直接经由第二副天线50发出,完成带间上行信号的载波聚合发射,保持主天线20和第二副天线50的隔离度大于15dB,由于省去了四工器,在降低了成本的基础上也通过主副天线的隔离降低带间上行载波聚合时的谐波干扰。
基于上述带间上行载波聚合射频电路,本发明还相应提供一种天线装置,其包括如上所述的带间上行载波聚合射频电路,由于上文已对所述带间上行载波聚合射频电路进行了详细描述,此处不作详述。
基于上述带间上行载波聚合射频电路,本发明还相应提供一种电子设备,包括外壳,所述外壳内设置有PCB板,所述PCB板上设置有如上所述的带间上行载波聚合射频电路,由于上文已对所述带间上行载波聚合射频电路进行了详细描述,此处不作详述。
综上所述,本发明提供的带间上行载波聚合射频电路、天线装置和电子设备中,所述带间上行载波聚合射频电路包括射频收发器、主天线、第一副天线、第一前端射频模块和第二前端射频模块;所述射频收发器通过第一前端射频模块与主天线连接,还通过第二前端射频模块与第一副天线连接,所述射频收发器发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块发射至主天线,所述射频收发器发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块发射至第一副天线,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合。通过不同的前端射频模块发射相应频段的上行信号至主天线和副天线,实现带间上行载波聚合,通过主副天线的隔离降低带间上行载波聚合时的谐波干扰。
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 (8)
1.一种带间上行载波聚合射频电路,包括射频收发器,其特征在于,还包括主天线、第一副天线、第一前端射频模块和第二前端射频模块;所述射频收发器通过第一前端射频模块与主天线连接,还通过第二前端射频模块与第一副天线连接,所述射频收发器发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块发射至主天线,所述射频收发器发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块发射至第一副天线,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合;
所述第二前端射频模块包括第二功率放大器、第二四工器和第二天线开关,所述第二功率放大器的输入端连接所述射频收发器的第二频段信号发射端,所述第二功率放大器的输出端连接第二四工器的信号发射端,所述第二四工器的输入输出端通过第二天线开关连接所述第一副天线,所述第二四工器的第一信号接收端和第二信号接收端分别连接所述射频收发器的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
2.根据权利要求1所述的带间上行载波聚合射频电路,其特征在于,还包括第二副天线,所述射频收发器通过第二前端射频模块与第二副天线连接,所述射频收发器发射的第一频段上行信号通过第一前端射频模块发射至主天线,所述射频收发器发射的第二频段上行信号通过第二前端射频模块发射至第二副天线,实现第一频段上行信号和第二频段上行信号的载波聚合。
3.根据权利要求1或2所述的带间上行载波聚合射频电路,其特征在于,所述第一前端射频模块包括第一功率放大器、第一四工器和第一天线开关,所述第一功率放大器的输入端连接所述射频收发器的第一频段信号发射端,所述第一功率放大器的输出端连接第一四工器的信号发射端,所述第一四工器的输入输出端通过第一天线开关连接所述主天线,所述第一四工器的第一信号接收端和第二信号接收端分别连接所述射频收发器的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
4.根据权利要求2所述的带间上行载波聚合射频电路,其特征在于,所述第二前端射频模块包括第二功率放大器、第二天线开关、第一滤波器和第二滤波器;所述第二功率放大器的输入端连接所述射频收发器的第二频段信号发射端,所述第二功率放大器的输出端通过第一滤波器连接所述第二副天线;所述第二滤波器的输入端通过所述第二天线开关连接所述第一副天线,所述第二滤波器的两个输出端分别连接所述射频收发器的第一频段信号接收端和第二频段信号接收端。
5.根据权利要求1或2所述的带间上行载波聚合射频电路,其特征在于,所述第一频段上行信号的频率范围为1920MHz-1980MHz,所述第二频段上行信号的频率范围为1710MHz-1785MHz。
6.根据权利要求1或2所述的带间上行载波聚合射频电路,其特征在于,第一频段上行信号的频率范围为1850MHz-1910MHz,所述第二频段上行信号的频率范围为1710MHz-1755MHz。
7.一种天线装置,其特征在于,包括如权利要求1-6任意一项所述的带间上行载波聚合射频电路。
8.一种电子设备,包括外壳,所述外壳内设置有PCB板,其特征在于,所述PCB板上设置有如权利要求1-6任意一项所述的带间上行载波聚合射频电路。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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