CN109728835A - 一种多频段收发高隔离度的电路装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多频段收发高隔离度的电路装置，属于移动终端的射频电路领域，包括包括环形器、TX可调谐滤波器、RX可调谐滤波器、可调谐低通滤波器、可调谐高通滤波器、天线、信号收发机、第一控制单元和第二控制单元；通过调整电路参数，适应不同的频段需求，并可以将宽带滤波器需求降维到窄带滤波设计，降低了可调谐滤波器的设计难度，实现了多频段共用一套双工器，电路结构简单，进一步实现了，在一套电路上多个频段的高收发隔离度，简化了硬件，降低了收发电路的设计复杂度，节省了PCB空间。

Description

一种多频段收发高隔离度的电路装置

技术领域

本发明属于移动终端的射频电路领域，特别是涉及一种多频段收发高隔离度的电路装置。

背景技术

移动终端产品，例如手机、可穿戴设备等为了出口到多个国家和地区，必须支持当地的网络制式和频段，但是由于各地运营商的通信频率往往会有不同，这就要求产品需要支持多个频段。例如欧洲某些运营商的频段为B1/B2/B8，而美洲则还有B3/B4等频段，如果要支持这些频段，在射频电路上每个频段都需要单独的双工器对应，则要B1/B2/B3/B4/B8共5个双工器。

随着LTE FDD技术的普及，可用的工作频段增加，需要的双工器也更多了，根据现在的布网情况，如果要支持欧美FDD LTE的全频段，需要9个双工器，包括B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B20。这无疑会和产品的小型化产生矛盾，射频电路占PCB面积加大。

现有的做法是：采用电路兼容的做法，只用3个双工器，把B1和B4频段复用一个双工器，B2和B3复用一个双工器；当工作频段为B1/B2/B8时，只贴B1/B2/B8三个双工器；当工作频段为B3/B4时，只贴B3/B4两个双工器，B8双工器位置上不贴。这种方法可以有效的降低了成本、减少了电路面积，共用了PCB。但是需要对应不用的物料，而且相互之间要正确对应，不能出错。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单的多频段收发高隔离度的电路装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种多频段收发高隔离度的电路装置，包括环形器、TX可调谐滤波器、RX可调谐滤波器、可调谐低通滤波器、可调谐高通滤波器、天线、信号收发机、第一控制单元和第二控制单元。

所述可调谐低通滤波器的第一输入端连接所述信号收发机的输出端，所述可调谐低通滤波器的输出端连接所述TX可调谐滤波器的第一输入端，所述TX可调谐滤波器的输出端连接所述环形器的输入端，所述环形器的输出端连接所述RX可调谐滤波器的第一输入端，所述环形器的还与所述天线双向连接，所述RX可调谐滤波器的输出端连接所述可调谐高通滤波器的第一输入端，所述可调谐高通滤波器的输出端连接信号收发机输入端；所述第一控制单元的第一输出端连接所述TX可调谐滤波器的第二输入端，所述第一控制单元的第二输出端连接所述RX可调谐滤波器的第二输入端，所述第二控制单元的第一输出端连接所述可调谐低通滤波器的第二输入端，所述第二控制单元的第二输出端连接所述可调谐高通滤波器的第二输入端。

采用上述技术方案，通过更改TX可调谐带通滤波器和RX可调谐带通滤波器的工作频率，实现不同频段的FDD的收发隔离，又通过可调谐低通滤波器和可调谐高通滤波器，进一步提高了不同频段的收发隔离度。

进一步的，可调谐低通滤波器为可变电容和可变电感的拓扑组合。

进一步的，所述可调谐高通滤波器为可变电容和可变电感的拓扑组合。

进一步的，所述可调谐低通滤波器包括第一可变电容，所述第一可变电容的一端连接所述信号收发机的输出端，所述第一可变电容的另一端连接所述TX可调谐滤波器的第一输入端，第一可变电感与所述第一可变电容并联，第二可变电感的一端连接于所述第一可变电容和所述TX可调谐滤波器的连接点，所述第二可变电感的另一端接地，第二可变电容的一端连接于所述第一可变电容和所述第二可变电感与TX可调谐滤波器的连接点，所述第二可变电容的另一端接地。

进一步的，所述可调谐高通滤波器包括第三可变电容，所述第三可变电容的一端连接所述RX可调谐滤波器的输出端，所述第三可变电容的另一端连接的所述信号收发机输入端，第三可变电感与所述第三可变电容并联，第四可变电感的一端连接于所述第三可变电容和所述信号收发机的连接点，所述第四可变电感的另一端接地，第四可变电容的一端连接于所述第三可变电容和所述第四可变电感与所述信号收发机的连接点，所述第四可变电容的另一端接地。

较佳的，所述TX可调谐滤波器为窄带滤波器。

较佳的，所述RX可调谐滤波器为窄带滤波器。

采用上述技术方案，通过将TX可调谐滤波器和RX可调谐滤波器设计成窄带滤波器，可以降低调谐滤波器的设计难度。

优选的，所述可调谐高通滤波器的输出端为差分端口，所述可调谐高通滤波器的第一输出端连接所述信号收发机的第一输入端，所述可调谐高通滤波器的第二输出端连接所述信号收发机的第二输入端。

采用上述技术方案，通过更改可调谐高通滤波器的输出端为差分端口，使该收发分离电路也可以应用在差分端口的接收通路。

本发明的有益效果是：本发明能够根据环形器、可调谐滤波器、可调谐低/高通滤波器和窄带滤波器的特点，通过调整可调谐滤波器的工作频率，实现了不同频段信号收发分离、滤波的功能，并可以将宽带滤波器需求降维到窄带滤波设计，降低了可调谐滤波器的设计难度，实现了多频段共用一套双工器，电路结构简单，进一步实现了，在一套电路上多个频段的高收发隔离度，简化了硬件，降低了收发电路的设计复杂度，节省了PCB空间。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明一具体实施方式的可调谐低通滤波器电路图。

图3是本发明一具体实施方式的可调谐高通滤波器电路图。

图4是本发明另一具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：如图1所示，一种多频段收发高隔离度的电路装置，包括环形器1、TX可调谐滤波器2、RX可调谐滤波器3、可调谐低通滤波器4、可调谐高通滤波器5、天线6、信号收发机7、第一控制单元8和第二控制单元9。

本实施例中，所述可调谐低通滤波器4的第一输入端连接所述信号收发机7的输出端，所述可调谐低通滤波器4的输出端连接所述TX可调谐滤波器2的第一输入端，所述TX可调谐滤波器2的输出端连接所述环形器1的输入端，所述环形器1的输出端连接所述RX可调谐滤波器3的第一输入端，所述环形器1的还与所述天线6双向连接，所述RX可调谐滤波器3的输出端连接所述可调谐高通滤波器5的第一输入端，所述可调谐高通滤波器5的输出端连接信号收发机7输入端；所述第一控制单元8的第一输出端连接所述TX可调谐滤波器2的第二输入端，所述第一控制单元8的第二输出端连接所述RX可调谐滤波器3的第二输入端，所述第二控制单元9的第一输出端连接所述可调谐低通滤波器4的第二输入端，所述第二控制单元9的第二输出端连接所述可调谐高通滤波器5的第二输入端。

本实施例中，环形器1是一个三端口器件，其中电磁波只能沿单方向环形进行传输，即PA放大后的发射信号通过输入端只能到天线连接端，传输到天线；天线接收到的信号通过天线连接端只能到输出端，再经过RX可调谐滤波器和可调谐高通滤波器发送到收发机。

本实施例中，可调谐低通滤波器4为可变电容和可变电感的拓扑组合。

本实施例中，可调谐高通滤波器5为可变电容和可变电感的拓扑组合。

本实施例中，如图2所示，可调谐低通滤波器4包括第一可变电容C1，所述第一可变电容C1的一端连接所述信号收发机7的输出端，所述第一可变电容C1的另一端连接所述TX可调谐滤波器2的第一输入端，第一可变电感L1与所述第一可变电容C1并联，第二可变电感L2的一端连接于所述第一可变电容C1和所述TX可调谐滤波器2的连接点，所述第二可变电感L2的另一端接地，第二可变电容C2的一端连接于所述第一可变电容C1和所述第二可变电感L2与TX可调谐滤波器2的连接点，所述第二可变电容C2的另一端接地。

本实施例中，如图3所示，可调谐高通滤波器5包括第三可变电容C3，所述第三可变电容C3的一端连接所述RX可调谐滤波器3的输出端，所述第三可变电容C3的另一端连接的所述信号收发机7输入端，第三可变电感L3与所述第三可变电容C3并联，第四可变电感L4的一端连接于所述第三可变电容C3和所述信号收发机7的连接点，所述第四可变电感L4的另一端接地，第四可变电容C4的一端连接于所述第三可变电容C3和所述第四可变电感L4与所述信号收发机7的连接点，所述第四可变电容C4的另一端接地。

当工作在B3频段时，调整可调谐滤波器的可调参数，对于TX可调谐滤波器，在频段为1710MHz～1785MHz的通带内，插损尽量小，带外插损尽量大，尤其是RX频段1805MHz～1880MHz；对于RX可调谐滤波器，在频段为1805MHz～1880MHz的通带内，插损尽量小，带外插损尽量大，尤其是TX频段1710MHz～1785MHz。

当工作在B4频段时，仅需改变RX可调谐滤波器的调谐参数，使RX可调谐波器工作频率为B4RX频段，这样就实现了B4的收发双工。从而，通过更改TX/RX两个滤波器的工作频率，可以实现不同频段的FDD收发隔离。

实施例2：TX可调谐滤波器2和RX可调谐滤波器3都为窄带滤波器。

本实施例中，当工作在B3频段，将发射频段1710MHz～1785MHz分成15M*5个子频段，这样可以使用带宽为15M的窄带滤波器，通过第一控制单元8调谐改变它的中心频率即可。接收频段也可以如此，将接收频段1805MHz～1880MHz分成15M*5个子频段，这样可以使用带宽为15M的窄带滤波器，通过第一控制单元8调谐改变它的中心频率即可。

实施例3，如图4所示，可调谐高通滤波器5的输出端为差分端口，所述可调谐高通滤波器5的第一输出端连接所述信号收发机7的第一输入端，所述可调谐高通滤波器5的第二输出端连接所述信号收发机7的第二输入端。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是，包括环形器(1)、TX可调谐滤波器(2)、RX可调谐滤波器(3)、可调谐低通滤波器(4)、可调谐高通滤波器(5)、天线(6)、信号收发机(7)、第一控制单元(8)和第二控制单元(9)；

所述可调谐低通滤波器(4)的第一输入端连接所述信号收发机(7)的输出端，所述可调谐低通滤波器(4)的输出端连接所述TX可调谐滤波器(2)的第一输入端，所述TX可调谐滤波器(2)的输出端连接所述环形器(1)的输入端，所述环形器(1)的输出端连接所述RX可调谐滤波器(3)的第一输入端，所述环形器(1)的还与所述天线(6)双向连接，所述RX可调谐滤波器(3)的输出端连接所述可调谐高通滤波器(5)的第一输入端，所述可调谐高通滤波器(5)的输出端连接信号收发机(7)输入端；所述第一控制单元(8)的第一输出端连接所述TX可调谐滤波器(2)的第二输入端，所述第一控制单元(8)的第二输出端连接所述RX可调谐滤波器(3)的第二输入端，所述第二控制单元(9)的第一输出端连接所述可调谐低通滤波器(4)的第二输入端，所述第二控制单元(9)的第二输出端连接所述可调谐高通滤波器(5)的第二输入端。

2.如权利要求1所述的一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是：所述可调谐低通滤波器(4)为可变电容和可变电感的拓扑组合。

3.如权利要求1所述的一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是：所述可调谐高通滤波器(5)为可变电容和可变电感的拓扑组合。

4.如权利要求2所述的一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是：所述可调谐低通滤波器(4)包括第一可变电容(C1)，所述第一可变电容(C1)的一端连接所述信号收发机(7)的输出端，所述第一可变电容(C1)的另一端连接所述TX可调谐滤波器(2)的第一输入端，第一可变电感(L1)与所述第一可变电容(C1)并联，第二可变电感(L2)的一端连接于所述第一可变电容(C1)和所述TX可调谐滤波器(2)的连接点，所述第二可变电感(L2)的另一端接地，第二可变电容(C2)的一端连接于所述第一可变电容(C1)和所述第二可变电感(L2)与TX可调谐滤波器(2)的连接点，所述第二可变电容(C2)的另一端接地。

5.如权利要求3所述的一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是：所述可调谐高通滤波器(5)包括第三可变电容(C3)，所述第三可变电容(C3)的一端连接所述RX可调谐滤波器(3)的输出端，所述第三可变电容(C3)的另一端连接的所述信号收发机(7)输入端，第三可变电感(L3)与所述第三可变电容(C3)并联，第四可变电感(L4)的一端连接于所述第三可变电容(C3)和所述信号收发机(7)的连接点，所述第四可变电感(L4)的另一端接地，第四可变电容(C4)的一端连接于所述第三可变电容(C3)和所述第四可变电感(L4)与所述信号收发机(7)的连接点，所述第四可变电容(C4)的另一端接地。

6.如权利要求1所述的一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是：所述TX可调谐滤波器(2)为窄带滤波器。

7.如权利要求1所述的一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是：所述RX可调谐滤波器(3)为窄带滤波器。

8.如权利要求1所述的一种多频段收发高隔离度的电路装置，其特征是：所述可调谐高通滤波器(5)的输出端为差分端口，所述可调谐高通滤波器(5)的第一输出端连接所述信号收发机(7)的第一输入端，所述可调谐高通滤波器(5)的第二输出端连接所述信号收发机(7)的第二输入端。